JPH11210791A - 湿式摩擦材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維成分および熱硬化性樹脂成分を少なくと
も含むペーパーベース湿式摩擦材において、摩擦材本来
の多孔性や油保持性を確保してジャダー特性の向上や摩
擦特性の安定化を図りながら、切れ性能を向上させる。 【解決手段】 湿式摩擦材は、その樹脂成分を除く全成
分を１００重量％とした場合に粉末ゴムを３〜２５重量
％含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湿式摩擦係合装
置、例えば湿式摩擦クラッチや摩擦ブレーキに好適な湿
式摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等では、原動軸と従動軸との間を
必要に応じて連結或いは遮断する装置としてクラッチが
用いられており、このクラッチには、ＡＴＦやエンジン
オイル等の油中で用いられる湿式クラッチと、油中で用
いない乾式クラッチとに分類される。そして湿式クラッ
チの中には、種々の繊維と充填材とを水中分散させてペ
ーパー基材を抄紙し、このペーパー基材に熱硬化性樹脂
などの結合剤を含浸後、硬化させて得られるペーパーベ
ース摩擦材を所定形状に打ち抜き、芯金に接着して得た
湿式摩擦板（フリクションプレート）を使用したものが
一般的である。

【０００３】近年、湿式クラッチの小型軽量化に対応し
て、湿式摩擦材が高負荷、高面圧下においても安定した
摩擦特性や耐久性、耐熱性を発揮することを要求される
ようになってきており、特にその耐久性、耐熱性を向上
させるためには、摩擦材を多孔質として油保持力を大き
くすることが必要条件であった。即ち摩擦材は、その油
保持力が大きいと、その表面の油膜切れを起こしにく
く、ジャダー特性が良好となり、且つ安定した摩擦特性
が得られるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら摩擦材の
油保持力が大き過ぎると、クラッチ等を遮断したとき
に、摩擦板（フリクションプレート）と相手金属板（ス
チールプレート）とが張り付いたり或いはその両プレー
トが互いに連れ回る（引き擦る）ため、車両、特に二輪
車においてはクラッチ等の切れ性能に問題が生じ、例え
ばエンジンがストップする、変速操作時、ギヤを入れた
ときのショックが大きくなる、ギヤがスムーズに入らな
い、ニュートラル状態になりにくい等の諸問題を惹起し
ていた。

【０００５】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであり、必要な油保持力を確保しながらも良好な切れ
性能が発揮されて上記従来のものの問題を解決できるよ
うにした湿式摩擦材を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、繊維成分および熱硬化性樹脂成分
を少なくとも含むペーパーベース湿式摩擦材において、
前記樹脂成分を除く全成分を１００重量％とした場合に
粉末ゴムを３〜２５重量％含むことを特徴とし、また請
求項２の発明は、請求項１の発明の上記特徴に加えて、
前記粉末ゴムが耐油性のあるゴムであることを特徴と
し、更に請求項３の発明は、請求項１又は２の発明の上
記特徴に加えて、前記粉末ゴムがＮＢＲであることを特
徴としている。

【０００７】

【作 用】樹脂成分を除く全成分中に粉末ゴムを３〜２
５重量％分散配合したことで、摩擦材組成中の粉末ゴム
が摩擦材表面を適度に凹凸にするため、油膜形成による
摩擦板（フリクションプレート）の相手プレートへの張
り付きや両プレートの連れ回り（引き擦り）が効果的に
抑えられ、切れ性能が向上する。また上記粉末ゴムの添
加によっても摩擦材本来の多孔性や油保持性が損なわれ
ることがないため、断接特性（クラッチの場合は特にジ
ャダー特性）の低下が回避され、安定した摩擦特性が得
られる。

【０００８】尚、粉末ゴムが３重量％を下回れば、摩擦
材表面の凹凸が不十分となるため、切れ性能の向上はあ
まり見られない。一方、粉末ゴムが２５重量％を上回れ
ば、摩擦材の強度が劣化し、摩耗量が多くなり、更には
油膜切れを招いてμｓ／μｄ値、即ちμ比が大きくなっ
て断接特性（クラッチの場合は特にジャダー特性）に悪
影響を及ぼす。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説
明する。

【００１０】添付図面において、図１は、フリクション
プレートの一実施例を示す全体斜視図、図２は図１の２
−２線断面図、図３は、ＮＢＲ粉末ゴムの含有量と、引
き擦りトルク、μ比及び摩耗量との各関係を示すグラ
フ、図４は、クラッチ断続回数と動摩擦係数との関係を
示すグラフである。

【００１１】先ず、図１，図２において、湿式摩擦クラ
ッチ用のフリクションプレート（クラッチディスクＤ）
は、環状の芯金１と、この芯金１の両面に重合接着され
る環状の湿式摩擦材２とより構成される。その湿式摩擦
材２として本発明の摩擦材が用いられており、その各摩
擦材２の表面には、必要に応じて油溝２ａが形成され
る。

【００１２】上記フリクションプレートの製造に当たっ
ては、先ずペーパー基材の原料となる有機繊維、無機繊
維、無機充填剤及び粉末ゴムを所定の割合で混合し、こ
れを従来公知の湿式抄造法（即ち通常の抄紙作業）によ
り抄造してペーパー基材を作製する。このペーパー基材
にフェノール系の熱硬化性合成樹脂を所定量含浸させ、
次いでそれを加熱し又は自然乾燥させることで硬化させ
て摩擦材２を製造し、この摩擦材２を打ち抜くなどして
所定形状に成形して芯金１の両面に重合固着（接着）す
ることによりフリクションプレートを得る。尚、上記の
ように硬化が完了した摩擦材２を芯金１に固着する代わ
りに、未硬化の比較的柔軟な摩擦材中間体を芯金１へ重
ね合わせ、押圧型等で押圧成形した後で完全に硬化（従
って芯金１に固着）させるようにしてもよい。

【００１３】次に本発明の具体的な実施例について説明
する。本実施例では、次の表１に示す基本組成のペーパ
ー基材原料に、その基本組成に対し各々３重量％、１０
重量％、２０重量％の割合で粉末ゴムとしての耐油性の
あるＮＢＲ粉末を添加混合し、これを従来の抄造法によ
りペーパー基材を作成する。次いでそのペーパー基材に
フェノール系の熱硬化性合成樹脂を、ペーパー基材全体
（１００重量％）に対して２５〜４０重量％の割合で含
浸・硬化させて所定形状の摩擦材を成形し、その摩擦材
を芯金の両面に重合接着することによりフリクションプ
レートを得て、それぞれを実施例１、２、３とした。

【００１４】

【表１】

【００１５】また前記実施例に対する比較例として、前
記表１に示す基本組成のペーパー基材原料に、その基本
組成に対し各々３０重量％、１重量％、０重量％の割合
で粉末ゴムとしての耐油性のあるＮＢＲ粉末を添加混合
し、前記実施例と同様にしてフリクションプレートを得
て、それぞれを比較例１、２、３とした。前記実施例及
び比較例の粉末ゴム含有量をまとめて表示すると表２の
通りである。尚、比較例３は粉末ゴムを含まないので、
従来例に相当する。

【００１６】

【表２】

【００１７】以上のようにして得られたフリクションプ
レートの実施例および比較例を従来周知の慣性吸収式ク
ラッチフルサイズテスタに装着し、実車相当のアイドリ
ング回転数にてクラッチの切れ性能を測定した。また前
記テスタで実車相当の条件にて動，静摩擦係数μｄ，μ
ｓをそれぞれ測定し、エネルギー吸収を適当な回数実施
した時のクラッチ摩擦特性および摩耗量を測定した。

【００１８】上記測定の結果、ＮＢＲ粉末ゴムの含有量
と、引き擦りトルク、μ比（静摩擦係数と動摩擦係数と
の比率＝μｓ／μｄ）及び摩耗量との各関係は図３のグ
ラフに示した通りであった。尚、引き擦りトルクは、ク
ラッチの切れ性能に対する判定材料となるものであっ
て、たとえば、その引き擦りトルクが小さいとクラッチ
の切れ性能が良く、逆に大きいと切れ性能が悪くなる。
但し、引き擦りトルクが小さ過ぎると、ギヤが入らない
等の支障を来たすため、ある一定値以上の大きさが必要
である。

【００１９】図３のグラフからも明らかなように粉末ゴ
ムが３〜２５重量％の範囲内にあれば、引き擦りトルク
およびμ比が特別大きくはならず、切れ性能が良好であ
ると共に、クラッチ特性、特にジャダー特性に対して有
効であることが分かる。

【００２０】一方、フリクションプレートにおけるクラ
ッチ断続回数と、動摩擦係数との関係は、図４のグラフ
に示した通りであった。これにより、各実施例は、粉末
ゴム無添加の比較例３（従来例）と遜色がなく、油保持
性が適度で安定した動摩擦係数が得られることが判明し
た。

【００２１】尚、以上の実施例等で使用される粉末ゴム
の粒径は、１５０〜８００μｍの範囲で選定されること
が望ましい。即ち粉末ゴムの粒径が１５０μｍを下回る
と、粉末ゴムが微細となって摩擦材表面の凹凸が小さく
なり過ぎてしまうため、その凹凸による所期の効果（油
膜形成抑制による切れ性能向上効果）が十分には期待で
きなくなり、一方、その粒径が８００μｍを超えると、
粉末ゴムにより生じる摩擦材表面の凹凸が大きくなり過
ぎてしまい、粉末ゴムが脱落し易く、油の保持性能やク
ラッチの切れ性能が却って低下する等の問題がある。

【００２２】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されず、その発明の範囲で
種々の小設計変更が可能である。例えば前記実施例で
は、湿式摩擦材が用いられるフリクションプレートとし
て湿式摩擦クラッチ用のクラッチディスクを示したが、
本発明はクラッチ以外の種々の湿式摩擦係合装置、例え
ば摩擦ブレーキ用のフリクションプレートにも適用可能
である。

【００２３】また前記実施例では耐油性のある粉末ゴム
材料としてＮＢＲを用いているが、本発明ではその他の
耐油性ゴム、例えばフッ素系やシリコン系等のゴム粉末
を用いるようにしてもよい。尚、ＮＢＲは、安価である
ばかりか、フッ素系やシリコン系等の耐油性ゴムと比べ
低硬度であるため粉砕して粒度を揃えることが比較的容
易であり、従って実施例のようにＮＢＲを用いること
で、安価で一定粒度をもったゴム粉末を摩擦材（ペーパ
ー基材）中に分散配合することが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、摩擦材の
構成材料中に特定量の粉末ゴムを分散混合したことで、
摩擦材表面を適度に凹凸にして、油膜形成による摩擦板
（フリクションプレート）の相手プレートへの張り付き
や両プレートの連れ回り（引き擦り）を効果的に抑制で
きるようにしたので、摩擦材の摩耗量を少なくし、切れ
性能を向上させることができる。また摩擦材本来の多孔
性や油保持性が上記粉末ゴムにより損なわれることがな
いため、断接特性（クラッチの場合は特にジャダー特
性）の低下が回避され、安定した摩擦特性が得られる。

【００２５】更に抄紙工程においては、粉末ゴムの分散
配合により、抄紙凝集で適度のフロック形成を促進でき
たり地合が向上して紙力が向上する等の効果が得られ、
また摩擦材の成形工程においては、粉末ゴムによる表面
凹凸のために成形型への密着張り付きが減り、離型が容
易となる等の効果が得られる。

【００２６】また特に請求項２の発明によれば、粉末ゴ
ムとして耐油性のゴムが用いられるので、摩擦材が油の
存在下で使用されても、その油によって粉末ゴムが早期
に変質劣化したり或いは膨潤することが効果的に回避さ
れる。従ってその粉末ゴムの変質劣化のために粉末ゴム
が摩擦材表面より脱落して（凸部分が減少して）油膜形
成抑制効果が失われたり摩擦材強度が低下して摩耗が増
大する等の不都合を回避でき、また粉末ゴム膨潤化のた
めに摩擦板と相手プレートとのクリアランスが減って切
れ性能が悪くなるといった不都合も回避できる。

【００２７】また特に請求項３の発明によれば、粉末ゴ
ムとしてＮＢＲゴムが用いられるので、耐油性のあるゴ
ムとしてフッ素系やシリコン系等のゴムを用いる場合と
比べてコスト節減が図られる上、粉砕して粒度を揃える
作業が容易となり、従って一定粒度の安価な粉末ゴムを
難なく入手可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フリクションプレートの一実施例を示す全体斜
視図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】ＮＢＲ粉末ゴムの含有量と、引き擦りトルク、
μ比および摩耗量との各関係を示すグラフ

【図４】クラッチ断続回数と動摩擦係数との関係を示す
グラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 淳代 静岡県引佐郡細江町中川7000番地の46 株 式会社エフ・シー・シー技術研究所内 (72)発明者 鈴木 啓子 静岡県引佐郡細江町中川7000番地の46 株 式会社エフ・シー・シー技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維成分および熱硬化性樹脂成分を少な
   くとも含むペーパーベース湿式摩擦材において、 前記樹脂成分を除く全成分を１００重量％とした場合に
   粉末ゴムを３〜２５重量％含むことを特徴とする、湿式
   摩擦材。
2. 【請求項２】 前記粉末ゴムは、耐油性のあるゴムであ
   ることを特徴とする、請求項１に記載の湿式摩擦材。
3. 【請求項３】 前記粉末ゴムは、ＮＢＲであることを特
   徴とする、請求項１に記載の湿式摩擦材。