(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦円板部と、
前記摩擦円板部に一体成形された補強円板部とを備え、
前記補強円板部は、繊維クロス材料からなる、
フリクションワッシャ。
【請求項２】
第１及び第２摩擦円板部と、
前記第１及び第２摩擦円板部間に一体成形された補強円板部とを備え、
前記補強円板部は、繊維クロス材料からなる、
フリクションワッシャ。
【請求項３】
前記繊維クロス材料は硝子繊維クロスからなる、
請求項１または２に記載のフリクションワッシャ。
【請求項４】
前記補強円板部には熱硬化性樹脂が含浸されている、
請求項１から３のいずれかに記載のフリクションワッシャ。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂はフェノール樹脂からなる、
請求項４に記載のフリクションワッシャ。
【請求項６】
熱硬化性樹脂が含浸された繊維クロス材料からなるシート状補強部材とシート状摩擦部材を重ね合わせる工程と、
前記両部材を一体成型する工程と、
前記両部材から円板形状を形成する工程と、
を含むフリクションワッシャの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリクションワッシャー及びその製造方法、特に、ダンパー機構において振動を減衰するためのフリクションワッシャー及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばクラッチディスク組立体のダンパー機構に用いられる摩擦発生機構には、入力側部材と出力側部材の間に挟まれたフリクションワッシャーと、フリクションワッシャーを一方の部材に付勢する付勢部材等から構成されている。入力側部材と出力側部材とが捩じり振動により相対回転すると、フリクションワッシャーは、入力側部材と出力側部材のいずれか一方と一体回転し、他方と相対回転して摩擦を発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の摩擦発生機構におけるフリクションワッシャーは、たとえば非石綿基材繊維，ゴム材，ゴム配合薬品，フェノール樹脂及び摩擦向上材からなる組成物を加熱圧縮して形成されている。このフリクションワッシャーは強度が十分でなく、例えば両面が摩擦面として使用されるような厳しい条件では短時間で破損してしまう。フリクションワッシャーの強度を向上させるために、摩擦材料に鋼板からなる芯板を接着することが行われている。しかし、あらかじめ円板形状に打ち抜かれた摩擦部材と芯板を接着する際にずれが生じ精度が低下することがある。
【０００４】
本発明の目的は、充分な強度と高精度を有するフリクションワッシャーを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のフリクションワッシャは、摩擦円板部と摩擦円板部に一体成形された補強円板部とを備えている。補強円板部は、繊維クロス材料からなる。補強円板部によりフリクションワッシャ全体の強度は向上している。さらに、摩擦円板部と補強円板部とは一体成形されているため、ずれが生じず精度が高い。
【０００６】
請求項２に記載のフリクションワッシャは、第１及び第２摩擦円板部と、補強円板部とを備えている。補強円板部は第１及び第２摩擦円板部間に一体成形されている。補強円板部は、繊維クロス材料からなる。補強円板部により、フリクションワッシャ全体の強度は向上している。さらに、摩擦円板部と補強円板部とは一体成形されているため、ずれが生じず精度が高い。
【０００７】
請求項３に記載のフリクションワッシャでは、繊維クロス材料は硝子繊維クロスからなる。硝子繊維クロスを用いることにより強度が向上している。
【０００８】
請求項４に記載のフリクションワッシャでは、補強円板部には熱硬化性樹脂が含浸されている。熱硬化性樹脂は摩擦円板部と補強円板部とを一体成形する際に接着材料となる。請求項５に記載のフリクションワッシャでは、熱硬化性樹脂はフェノール樹脂からなる。フェノール樹脂を用いることで接着性が向上する。
【０００９】
請求項６に記載のフリクションワッシャの製造方法は、以下の工程を含んでいる。
◎  熱硬化性樹脂が含浸された繊維クロス材料からなるシート状補強部材とシート状摩擦部材を重ね合わせる
◎  両部材を一体成形する
◎  両部材から円板形状に形成する
このようにフリクションワッシャは、予め一体成形されたシートから円板形状に打ち抜かれまたは切断されて形成されるため、補強部材と摩擦部材とでずれが生じず精度が高い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すクラッチディスク組立体１は、主に、出力側部材としてのハブ２と、入力側部材としてのクラッチプレート３及びリテーニングプレート４と、中間部材としての中間プレート５と、中間プレート５とハブ２との間に両者の相対回転を制限するように配置された第１コイルスプリング６，第２及び第３コイルスプリング８及び第４コイルスプリング９と、プレート３，４とハブ２との間で相対回転が生じるときに所定のヒステリシストルクを発生させる第１及び第２ヒステリシストルク発生機構２０，２１とから構成されている。
【００１１】
ハブ２は、クラッチディスク組立体１の中心に配置されており、トランスミッションのシャフト（図示せず）に連結される。ハブ２のフランジ２ｂの外周には中間プレート５が配置されている。中間プレート５とハブ２のフランジ２ｂとの間には第１コイルスプリング６が配置されている。
中間プレート５の両側方には、クラッチプレート３及びリテーニングプレート４が配置されている。プレート３，４は中心孔を有する概ね円板状の１対の部材であり、ハブ２のボスの外周側に回転自在に配置されている。クラッチプレート３の外周には、クッショニングプレートとその両面に固定された摩擦フェーシングからなる摩擦連結部１０が配置されている。
【００１２】
クラッチプレート３，４とサブプレート５は第２及び第３コイルスプリング８と第４コイルスプリング９とにより連結されている。第１ヒステリシストルク発生機構２０は、リテーニングプレート４の内周部とハブ２のフランジ及び中間プレート５の内周部との間に配置されている。この第１ヒステリシストルク発生機構２０は、中間プレート５とハブ２との相対回転時と、中間プレート５とリテーニングプレート４との相対回転時とにそれぞれ所定のヒステリシストルクを発生させる。なお、第１ヒステリシストルク発生機構２０にはコーンスプリングが配置され、それによりリテーニングプレート４及びクラッチプレート３はハブ２及び中間プレートて５に対しトランスミッション側に付勢されている。
【００１３】
第２ヒステリシストルク発生機構２１は、図２に示すように、クラッチプレート３の内周部とハブ２のフランジ２ｂ及び中間プレート５の内周部との間に配置されている。第２ヒステリシストルク発生機構２１は、主に、第１フリクションワッシャー３０と、ドライブプレート３１と第２フリクションワッシャー３２、ブッシュ５０とから構成されている。
【００１４】
第１フリクションワッシャー３０は、中間プレート５の内周部側面に当接している。図３に示すように、第１フリクションワッシャー３０の内周部には波形状の係合部３０ａが形成されている。ドライブプレート３１は第１フリクションワッシャー３０のエンジン側の側面に当接している。ドライブプレート３１の外周部には、円周方向に等間隔で形成された４つの突出係合部３１ａが形成されている。突出係合部３１ａは、径方向外方に細長く延び、中間プレート５の窓孔内に相対回転不能に係合している。これにより、ドライブプレート３１は中間プレート５と一体回転する。第２フリクションワッシャー３２はクラッチプレート３とドライブプレート３１との間にどちらの部材とも係合せずに配置されている。
【００１５】
ブッシュ５０は、内周面はハブ２の外周に当接しトランスミッション側端面はハブ２のフランジ２ｂに当接している。また、ブッシュ５０はクラッチプレート３の内周面に相対回転不能に係合している。さらに、ブッシュ５０には、第１フリクションワッシャー３０の波形状係合部３０ａに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合する波形状係合部（図示せず）を有している。この結果、第１フリクションワッシャー３０はブッシュ５０を介してクラッチプレート３と一体回転する。
【００１６】
中間プレート５とハブ２とが一体回転し、これらとプレート３，４との間で相対回転が生じると、第２ヒステリシストルク発生機構２１では、ブッシュ５０がハブ２のフランジ２ｂに摩擦摺動し、第１フリクションワッシャー３０が中間プレート５とドライブプレート３１の両方に摩擦摺動し、第２フリクションワッシャー３２がドライブプレート３１とクラッチプレート３との間でいずれか一方と摩擦摺動する。このように第２ヒステリシストルク発生機構２１では３面の摩擦面を得ることができるので、第１ヒステリシストルク発生機構側のコーンスプリングの押し付け荷重を大きくすることなく高いヒステリシストルクが得られる。
【００１７】
図４に示すように、第１フリクションワッシャー３０は３層構造となっている。すなわち、第１摩擦円板部４１、補強円板部４３、第２摩擦円板部４２がこの順で配置され、一体成形されている。このように２枚の摩擦円板部４１，４２間に補強円板部４３が配置されているため、第１フリクションワッシャー３０の強度は従来に比べて大幅に向上している。
【００１８】
第１及び第２摩擦円板部４１，４２を構成する摩擦材は、非石綿系基材繊維、ゴム材、ゴム配合薬品、フェノール樹脂及び摩擦向上剤からなる組成物を加熱圧縮して形成されている。
補強円板部４３を構成する材料は、主に、硝子繊維クロスと硝子繊維クロスに含浸された熱硬化性樹脂とからなる。硝子繊維クロスを用いることにより充分な強度が得られコストが低くなる。硝子繊維クロスは面積あたりの質量が５０〜５００ｇ／ｍ２  であることが好ましく、加工性及び強度特性から見て最も好ましいのは１００〜２００ｇ／ｍ２  である。硝子繊維クロスの繊維密度は縦横ともに１０〜３０本／２５ｍｍが好ましく、もっとも好ましいのは１５〜２５本／２５ｍｍである。硝子繊維クロス以外に用いてよい非石綿系クロスとして、カーボン繊維、スチール繊維、セラミック繊維、セピオライト、ロックウールクロス等の無機繊維と、芳香族ポリアミド、ノボロイド、レーヨン繊維等の有機繊維がある。これら繊維クロスを２種類以上併用してもよい。熱硬化性樹脂にフェノール樹脂を用いることで、接着性及び耐熱性がよい。熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂等を用いてもよい。
【００１９】
以上に述べたように、第１フリクションワッシャー３０は強度が高いため、両面が摩擦面となっていても破損しにくい。
次に、フリクションワッシャー３０の製造方法について説明する。
摩擦材シートの製造について説明する。結着材（ゴムコンパウンド、フェノール樹脂）をトルエン、アセトン等の有機溶剤に溶解してゴム糊を形成しておく。初めに非石綿系基材繊維と摩擦向上剤を混合して混合物を形成する。混合物をゴム糊内に入れ、混練することで非石綿系摩擦材の材料を作る。この材料を押出機で所定の幅及び長さのシート状に押し出す。
【００２０】
この摩擦材シートの上に熱硬化性樹脂を含浸させた硝子繊維クロスを重ね、さらにその上に摩擦材シートを重ねる。このように３層になったシート状のものを、たとえば４０〜５０℃の温度で１０〜５０時間かけて予備乾燥し、次に８０〜１００℃で１〜５時間かけて追加乾燥する。その後、たとえば１７０〜１９０℃及び３〜６ＭＰａの加熱・加圧条件下で成形する。このように成形されたシートの両面を研磨し、続いて所定の円板形状寸法に打ち抜きまたは切断すれば、フリクションワッシャー３０が得られる。この製造方法において、摩擦円板部４１，４２と補強円板部４３とは加熱・加圧成形された後に同時に打ち抜かれるために、ずれが生じない。
〔他の実施例〕
前記実施形態では第１フリクションワッシャー３０は２枚の摩擦円板部とその間に挟まれた補強円板部とから構成されているが、一枚の補強円板部と一枚の摩擦円板部からなるフリクションワッシャーに本願発明を採用することができる。その場合も、強度が高くなりしかも高精度になる。
【００２１】
補強円板部４３の材料には、鋼板を用いてもよい。製造方法について説明すると、上述の摩擦材シート上に熱硬化性樹脂を含浸させた鋼板を重ね、さらにその上に摩擦材シートを重ねる。このように３層になったシート状のものを上述の加熱・加圧条件下で成形する。最後に、成形されたシートの両面を研磨し、続いて所定の円板形状寸法に打ち抜きまたは切断すれば、フリクションワッシャー３０が得られる。このように鋼板を補強円板部４３に用いても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【００２２】
【実施例】
硝子繊維クロスからなる補強円板部がある本願のフリクションワッシャーＡと補強円板部のない従来のフリクションワッシャーＢとを比較実験した。試験機としては万能引張圧縮試験機を用いた。試験温度は常温である。試料寸法は外径６０ｍｍ、内径４０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍである。引張速度は３００ｍｍ／分である。図における引っ張り応力の単位はＭＰａである。図５から明らかなように、本願発明に係るフリクションワッシャーＡは従来のフリクションワッシャーＢに比べて格段に強度が高い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係るフリクションワッシャーは、摩擦円板部と補強円板部が一体成形されているため、ずれが生じず精度が高い。
本発明に係るフリクションワッシャーの製造方法では、フリクションワッシャーは予め一体成形されたシートから円板形状に打ち抜かれまたは切断されて形成されるため、補強部材と摩擦部材とでずれが生じず精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのフリクションワッシャーが用いられたクラッチディスク組立体の縦断面概略図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】第１フリクションワッシャーの平面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ  断面図。
【図５】実施例における実験比較データを表す図表。
【符号の説明】
３０  第１フリクションワッシャー
４１  第１摩擦円板部
４２  第２摩擦円板部
４３  補強円板部
【図１】
0003578544.tif 000002
【図２】
0003578544.tif 000003
【図３】
0003578544.tif 000004
【図４】
0003578544.tif 000005
【図５】
0003578544.tif 000006