(57)【要約】【課題】  潤滑油が低油温域に属するときでも、相手方部材と係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において防止できる湿式摩擦部材を提供する。【解決手段】  相手方部材２に対して摺接する摺接面部５に、エラストマ１２が部分的に露出するようにして含有されて、弾性に関して、そのエラストマ１２が存在する部分が該エラストマが存在しない部分に比して高められており、そのエラストマ１２の弾性に基づき、相手方部材２と当該摩擦部材３との間に分散剤１３の凝集物等を、跳ね返されることなく、入り込み易くする。【選択図】        図６
2006037982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散剤が含有された潤滑油中で、相手方部材に摺接させて用いられる湿式摩擦部材であって、
前記相手方部材に対して摺接する摺接面部に、エラストマが部分的に露出するようにして含有されて、弾性に関して、該エラストマが存在する部分が該エラストマが存在しない部分に比して高められている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項２】
請求項１において、
前記相手方部材の摺接面部がＣ−Ｈ基を含有することを前提として、前記摺接面部に、前記エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項３】
請求項１において、
前記相手方部材の摺接面部が、エラストマを含有していることを前提とする、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項４】
請求項３において、
前記相手方部材の摺接面部に、前記エラストマと共にＣ−Ｈ基を含有することを前提として、前記摺接面部に、前記エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項５】
請求項２又は４において、
前記摺接面部が、前記遷移金属の酸化物からなる酸化物被膜と、該酸化物被膜に保持されるエラストマとからなる被覆層をもって形成されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項６】
請求項２、４、５のいずれかにおいて、
前記摺接面部が、基材金属と遷移金属の酸化物とが複合化して形成され、或いは金属と遷移金属の酸化物とを複合化した被膜層をもって形成されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項７】
請求項５において、
前記酸化物被膜が、溶射、めっき、ＰＶＤ、焼結、スプレー塗装法の１つ以上の手段に基づいて形成されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項８】
分散剤が含有された潤滑油中で、相手方部材に摺接させて用いられる湿式摩擦部材であって、
前記相手方部材に対して摺接する摺接面部に、繊維と共に、エラストマが含有されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項９】
請求項８において、
前記相手方部材の摺接面部が、遷移金属の酸化物を含有することを前提として、前記繊維が、Ｃ−Ｈ基を含有する有機繊維を含んでいる、
ことを特徴とする湿式摩擦部材。
【請求項１０】
第１，第２摩擦部材を備え、分散剤が含有された潤滑油中で、該第１摩擦部材と該第２摩擦部材とを互いに摺接させて使用する摩擦部材ユニットにおいて、
前記第２摩擦部材に、前記第1摩擦部材に対して摺接する摺接面部において、エラストマが部分的に露出するようにして含有されて、弾性に関して、該エラストマが存在する部分が該エラストマが存在しない部分に比して高められている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１摩擦部材に、前記第２摩擦部材に対して摺接する摺接面部において、Ｃ−Ｈ基が含有され、
前記第２摩擦部材の摺接面部に、前記エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１２】
請求項１０において、
前記第1摩擦部材の摺接面部にも、エラストマが含有されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記第１摩擦部材の摺接面部に、前記エラストマと共にＣ−Ｈ基が含有され、
前記第２摩擦部材の摺接面部に、前記エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第1摩擦部材の摺接面部に、有機繊維が含有されて、該有機繊維が前記Ｃ−Ｈ基を含有している、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１５】
請求項１１又は１３において、
前記第２摩擦部材の摺接面部が、前記遷移金属の酸化物からなる酸化物被膜と、該酸化物被膜に保持されるエラストマとからなる被覆層をもって形成されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１６】
請求項１１，１３，１５のいずれかにおいて、
前記第２摩擦部材の摺接面部が、基材金属と遷移金属の酸化物とが複合化して形成され、或いは金属と遷移金属の酸化物とを複合化した被膜層をもって形成されている、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれかにおいて、
前記第１，第２摩擦部材がクラッチの摩擦要素に用いられる、
ことを特徴とする湿式摩擦部材ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式摩擦部材及び湿式摩擦部材ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式摩擦部材には、特許文献１に示すように、繊維成分及び熱硬化性樹脂成分と共に、粉末ゴムを含有させ、その粉末ゴムにより、当該摩擦部材の摺接面に対して凹凸を形成したものが提案されている。これによれば、上記摺接面の凹凸に基づき相手方部材に対する張り付き等を防止して切れ性能を向上させることができることになる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１０７９１号公報
【０００４】
ところで、自動変速機のロックアップクラッチ、変速クラッチ、バンドブレーキ、発進クラッチ等の湿式摩擦部材ユニット（湿式クラッチ機構）においては、摩擦調整剤（２ｎｍ）、清浄剤（２〜１５００ｎｍ）、分散剤（２〜１００ｎｍ）が含有された潤滑油中において、第１摩擦部材と第２摩擦部材とを互いに摺接させることにより摩擦を発生させ、その摩擦を利用することにより、その一方の摩擦部材から他方の摩擦部材に動力伝達を行ったり、一対の第１摩擦部材の間に第２摩擦部材を配置し、その両第１摩擦部材を第２摩擦部材に対して摺接させることにより各第１摩擦部材と第２摩擦部材との間で摩擦をそれぞれ発生させ、その摩擦を利用することにより、一方の第１摩擦部材から第２摩擦部材を経て他方の第1摩擦部材に動力伝達を行うことが行われている。
【０００５】
このような動力伝達においては、すべり速度の低速域においては、第１摩擦部材と第２摩擦部材との間に摩擦調整剤が入り込んで該第１摩擦部材と該第２摩擦部材との間の摩擦を下げる一方、すべり速度の低速域よりも高速側においては、第１摩擦部材と第２摩擦部材との間に、清浄剤、分散剤が凝集した集団が入り込み、それらが潤滑油のせん断抵抗を高めることになる（粘度を高めることになる）。このため、すべり速度の低速域から高速域までの広い範囲に亘って、摩擦係数（μ）とすべり速度（Ｖ）とのμ−Ｖ特性をｄμ／ｄＶ＞０（正勾配化）にすることができることになり、これに伴い、μ−Ｖ特性がｄμ／ｄＶ＜０時に生じる振動（ジャダー）現象を、そのすべり速度の広い範囲において防止できることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、潤滑油を低油温とする環境下においては、潤滑油が低温になるほど、清浄剤、分散剤の凝集度が高まったり、第１，第２摩擦部材の剛直化が進む等して、すべり速度の低速域よりも高速側においては、分散剤は第１，第２摩擦部材の摺接面間に入り込むことが阻止され、第１，第２摩擦部材の摺接面間への清浄剤、分散剤の掻き込み量は減少することになる。このため、第１，第２摩擦部材間の潤滑油の見かけの粘度を増加させる効果が低下することになり、第１，第２摩擦部材を係合する過程で生じる振動の発生の可能性が高まることになる。
【０００７】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、その第１の技術的課題は、潤滑油が低油温域に属するときでも、相手方部材と係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において防止できる湿式摩擦部材を提供することにある。
第２の技術的課題は、上記湿式摩擦部材を用いた湿式摩擦部材ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記第１の技術的課題を達成するために本発明（請求項１に係る発明）においては、
分散剤が含有された潤滑油中で、相手方部材に摺接させて用いられる湿式摩擦部材であって、
前記相手方部材に対して摺接する摺接面部に、エラストマが部分的に露出するようにして含有されて、該エラストマが存在する部分の弾性が該エラストマが存在しない部分の弾性に比して高くなるように設定されている構成としてある。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２〜９に記載の通りとなる。
【０００９】
前記第２の技術的課題を達成するために本発明（請求項１０に係る発明）にあっては、
第１，第２摩擦部材を備え、分散剤が含有された潤滑油中で、該第１摩擦部材と該第２摩擦部材とを互いに摺接させて使用する摩擦部材ユニットにおいて、
前記第２摩擦部材に、前記第1摩擦部材に対して摺接する摺接面部において、エラストマが部分的に露出するようにして含有されて、弾性に関して、該エラストマが存在する部分が該エラストマが存在しない部分に比して高められている構成としてある。この請求項１０の好ましい態様としては、請求項１１以下の記載の通りとなる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載された発明によれば、相手方部材に対して摺接する摺接面部に、エラストマが部分的に露出するようにして含有されて、該エラストマが存在する部分の弾性が該エラストマが存在しない部分の弾性に比して高くなるように設定されていることから、潤滑油が低油温域であっても、そのエラストマの弾性に基づき、分散剤の凝集物、その凝集物の集団等の噛み込みを容易にして、相手方部材と当該摩擦部材との間に、分散剤の凝集物等を入り込み易くできることになり、すべり速度の増大に伴って、その掻き込み量を増大させることができることになる。このため、すべり速度Ｖの低速域から高速側に向うに従って摩擦係数μを高めて、μ−Ｖ特性をｄμ／ｄＶ＞０にすることができ、潤滑油が低油温域に属するときでも、相手方部材と係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において防止できることになる。
【００１１】
請求項２に記載された発明によれば、相手方部材の摺接面部がＣ−Ｈ基を含有することを前提として、前記摺接面部に、前記エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されていることから、相手方部材のＣ−Ｈ基と摺接面部における酸化物中の酸素との間で分子間引力或いは水素結合力を働かせることができることになり、従来のスチール材に比べて、Ｃ−Ｈ基を含有する相手方部材と酸化物を含有する当該摩擦部材とが接触する面積を十分多く確保でき、高く安定した摩擦特性を得ることができることになる。
また、酸化物が、遷移金属の酸化物とされていることから、元素番号（原子量）のより大きい金属元素の酸化物ほど、Ｃ−Ｈ基を含有した相手方部材に対して摩擦係数を高める性質を利用して、トルク伝達能力を高めることができることになる。
【００１２】
請求項３に記載された発明によれば、相手方部材の摺接面部が、エラストマを含有していることを前提とすることから、相手方部材のエラストマと当該摩擦部材のエラストマの両方を利用して、相手方部材と係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において確実に防止できることになる。
【００１３】
請求項４に記載された発明によれば、相手方部材の摺接面部に、前記エラストマと共にＣ−Ｈ基を含有することを前提として、前記摺接面部に、前記エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されていることから、前記請求項３と同様の作用効果を得ることができるばかりでなく、前記請求項２の場合同様、相手方部材のＣ−Ｈ基と摺接面部における酸化物中の酸素との間で分子間引力或いは水素結合力を働かせて、高く安定した摩擦特性を得ることができると共に、Ｃ−Ｈ基を含有した相手方部材に対して摩擦係数を高める遷移金属の酸化物の性質を利用して、トルク伝達能力を高めることができることになる。
【００１４】
請求項５に記載された発明によれば、摺接面部が、遷移金属の酸化物からなる酸化物被膜と、該酸化物被膜に保持されるエラストマとからなる被覆層をもって形成されていることから、酸化物被膜の加工容易性等を利用して、エラストマを酸化物被膜に簡単に保持でき、酸化物とエラストマの両方を、的確に当該摩擦部材の摺接面において外部に露出させることができることになる。
【００１５】
請求項６に記載された発明によれば、摺接面部が、基材金属と遷移金属の酸化物とが複合化して形成され、或いは金属と遷移金属の酸化物とを複合化した被膜層をもって形成されていることから、金属により酸化物を強固に保持でき、基材への密着性、耐久性、放熱性等を向上させることができることになる。
【００１６】
請求項７に記載された発明によれば、酸化物被膜が、溶射、めっき、ＰＶＤ、焼結、スプレー塗装法の１つ以上の手段に基づいて形成されていることから、基材表面に酸化物被膜を的確に形成できることになる。特に、溶射、焼結に関しては、酸化物被膜の形成に伴って、多数の空孔を酸化物被膜に形成することから、その空孔をエラストマ充填孔として有効に利用できることになる。
【００１７】
請求項８に記載された発明によれば、相手方部材に対して摺接する摺接面部に、繊維と共に、エラストマが含有されていることから、潤滑油が低油温域であっても、そのエラストマの弾性に基づき、分散剤の凝集物、その凝集物の集団等の噛み込みを容易にできると共に、当該摩擦部材（繊維等）が、潤滑油の低油温域において、エラストマに基づき剛直化することを抑制できることになり、相手方部材と当該摩擦部材との間に、分散剤の凝集物等を入り込み易くすることができることになる。このため、すべり速度Ｖの低速域から高速側に向うに従って摩擦係数μを高めて、μ−Ｖ特性をｄμ／ｄＶ＞０にすることができ、潤滑油が低油温域に属するときでも、相手方部材と係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において防止できることになる。
【００１８】
請求項９に記載された発明によれば、相手方部材の摺接面部が、遷移金属の酸化物を含有することを前提として、前記繊維が、Ｃ−Ｈ基を含有する有機繊維を含んでいることから、前記請求項４と同様、Ｃ−Ｈ基と酸化物中の酸素との間で分子間引力或いは水素結合力を働かせて、高く安定した摩擦特性を得ることができると共に、Ｃ−Ｈ基に対して摩擦係数を高める遷移金属の酸化物の性質を利用して、トルク伝達能力を高めることができることになる。
【００１９】
請求項１０に記載された発明によれば、第２摩擦部材に、第1摩擦部材に対して摺接する摺接面部において、エラストマが部分的に露出するようにして含有されて、弾性に関して、該エラストマが存在する部分が該エラストマが存在しない部分に比して高められていることから、潤滑油が低油温域であっても、そのエラストマの弾性に基づき、分散剤の凝集物、その凝集物の集団等の噛み込みを容易にして、相手方部材と当該摩擦部材との間に、分散剤の凝集物等を入り込み易くできることになり、すべり速度の増大に伴って、その掻き込み量を増大させることができることになる。このため、前記請求項１に係る摩擦部材を利用して、潤滑油が低油温域に属するときでも、第１，第２摩擦部材が係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において防止できることになる。
【００２０】
請求項１１に記載された発明によれば、第１摩擦部材に、第２摩擦部材に対して摺接する摺接部において、Ｃ−Ｈ基が含有され、第２摩擦部材の摺接面部に、エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されていることから、前記請求項２に係る摩擦部材を利用して、該請求項２の作用効果同様、高く安定した摩擦特性等を得ることができることになる。
【００２１】
請求項１２に記載された発明によれば、第1摩擦部材の摺接面部にも、エラストマが含有されていることから、前記請求項３に係る摩擦部材を利用して、該請求項３の作用効果同様、第１，第２摩擦部材の両方のエラストマを利用して、第１，第２摩擦部材が係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度の低速域よりも高速側において確実に防止できることになる。
【００２２】
請求項１３に記載された発明によれば、第１摩擦部材の摺接面部に、エラストマと共にＣ−Ｈ基が含有され、第２摩擦部材の摺接面部に、エラストマと共に、遷移金属の酸化物が含有されていることから、前記請求項４に係る摩擦部材を利用して、該請求項４の作用効果同様、高く安定した摩擦特性等を得ることができることになる。
【００２３】
請求項１４に記載された発明によれば、第1摩擦部材の摺接面部に、有機繊維が含有されて、該有機繊維がＣ−Ｈ基を含有していることから、有機繊維にを用いて、具体的にＣ−Ｈ基と遷移金属の酸化物との間の作用（高く安定した摩擦特性等）を働かせることができると共に、有機繊維に基づく弾性により接触面積を高めて、その作用をより高めることができることになる。しかも、潤滑油が低油温域に属するとき、有機繊維が剛直化することに関し、エラストマがその剛直化を防止することになり、第１，第２摩擦部材間に分散剤の凝集物等が入りにくくなることを防止できることになる。
【００２４】
請求項１５に記載された発明によれば、第２摩擦部材の摺接面部が、前記遷移金属の酸化物からなる酸化物被膜と、該酸化物被膜に保持されるエラストマとからなる被覆層をもって形成されていることから、前記請求項５に係る摩擦部材を利用して、該請求項５の作用効果同様、酸化物被膜の加工容易性等を利用して、エラストマを酸化物被膜に簡単に保持でき、酸化物とエラストマの両方を、的確に第２摩擦部材の摺接面において外部に露出させることができることになる。
【００２５】
請求項１６に記載された発明によれば、第２摩擦部材の摺接面部が、基材金属と遷移金属の酸化物とが複合化して形成され、或いは金属と遷移金属の酸化物とを複合化した被膜層をもって形成されていることから、前記請求項６に係る摩擦部材を利用して、該請求項６の作用効果同様、金属により酸化物を強固に保持でき、基材への密着性、耐久性、放熱性等を向上させることができることになる。
【００２６】
請求項１７に記載された発明によれば、第１，第２摩擦部材がクラッチの摩擦要素に用いられることから、前記請求項１０〜１６の作用効果を得て、クラッチとしての性能を高めることができることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る湿式摩擦部材ユニットを示す模式図である。この摩擦部材ユニット１は、第１摩擦部材２と第２摩擦部材３とを備えており、この第１摩擦部材２の摺接面部４と第２摩擦部材３の摺接面部５とを、潤滑油（図示略）中において、開放状態から締結状態に移行させることにより摩擦を発生させ、これにより、いずれか一方の側（本実施形態においては第１摩擦部材２）からのトルクが他方の側（本実施形態においては第２摩擦部材３）に伝達できることになっている。このような湿式摩擦部材ユニット１は、自動変速機のロックアップクラッチ、多板クラッチ、ブレーキバンド、ＡＴ＆ＣＶＴの発進クラッチ等に用いられる。
【００２８】
前記潤滑油には、摩擦調整剤、清浄剤、分散剤が添加剤として添加されている。摩擦調整剤は、すべり速度の低速域（図９〜図１１における特性線の立ち上がり付近）において、第１，第２摩擦部材２，３を係合する過程で生じる振動（以下、ジャダーと称す）を防止することを目的として添加されるものであり、この摩擦調整剤ＦＭは、図２に示すように、第２摩擦部材３の摺接面部５表面（摺接面）に吸着されて積層膜ＦＭＦが形成され、その積層膜ＦＭＦのずれ易い性質が、第１、第２摩擦部材２，３の摺接時に利用されることになる。このため、摩擦調整剤ＦＭを潤滑油に添加しない場合には、図３の実線に示すように、第１，第２摩擦部材２，３を開放状態から締結状態に向わせるに際して、両摩擦部材のすべり速度（Ｖ）が低下するにつれて摩擦係数（μ）が増大する特性（μ−Ｖ特性がｄμ／ｄＶ＜０）を示し、ジャダーが発生するのに対して、摩擦調整剤ＦＭを潤滑油に添加した場合には、図３の仮想線に示すように、積層膜ＦＭＦが第１、第２摩擦部材２，３の摺接時にずれ易くなって、すべり速度Ｖの低速側において摩擦を下げることになり（μ−Ｖ特性がｄμ／ｄＶ＞０）、ジャダーが防止されることになる。
この摩擦調整剤ＦＭとしては、例えば、
アミンとして、ＣＨ3（ＣＨ2）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2）7ＮＨ2
アミドとして、ＣＨ3（ＣＨ2）7ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2）7ＣＯＮＨ2
が用いられる。
【００２９】
尚、本実施形態においては、後述する如く、第１摩擦部材２の摺接面部４が有機材料を含み、その有機材料がＣ−Ｈ基（炭化水素基）を保有し、それらが摩擦調整剤ＦＭの極性基に対して反応性が悪いことから、第１摩擦部材２の摺接面部４に摩擦調整剤ＦＭは吸着しない。
【００３０】
前記清浄剤は、本来の機能として、高温運転で生じるカーボンやスラッジなどの劣化物を凝集させずオイル中に安定して浮遊させることで、沈積を予防、抑制する役割を果たし、その径は、２〜１５００ｎｍ程度とされている。この清浄剤としては、例えば、カルシウムスルフォネート（化１）、カルシウムフェネート（化２）が用いられる。
【化１】
2006037982.tif 000003
【化２】
2006037982.tif 000004
【００３１】
前記分散剤は、本来の機能として、比較的低温で発生するスラッジを分散させる役割を果たし、その径は、２〜１００ｎｍ程度とされている。この分散剤としては、例えば、スクシンイミド（化３）、スクシンイミド（化４）が用いられる。
【化３】
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【化４】
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【００３２】
この清浄剤と分散剤とは、本来果たす機能において、分散機能を有する点で共通している。このため、この共通点に着目し、以下、清浄剤と分散剤とを含む共通用語として、分散剤を用いる。尚、特許請求の範囲においては、この共通用語としての分散剤が用いられている。
【００３３】
分散剤は、本来の機能の他に、その凝集物や、その凝集した集団がすべり速度Ｖの高速域（図９〜図１１における特性線の立ち上がり付近よりも右側の領域）において、第１，第２摩擦部材２，３間に入り込んで、その第１，第２摩擦部材２，３間のせん断抵抗を高め（見かけ粘度を高め）、第１，第２摩擦部材２，３間の摩擦を高める機能を果たすことになっている。この機能が適正に機能し第１，第２摩擦部材２，３間の摩擦が高まったときには、すべり速度Ｖの高速域においても、μ−Ｖ特性がｄμ／ｄＶ＞０となり、ジャダーが防止されることになる。
【００３４】
前記第１摩擦部材２は、前記摺接面部４を構成するべく、基材６の表面に多孔質摩擦材を設けた構成とされている（以下、多孔質摩擦材においても符号４を用いる）。この多孔質摩擦材４は、Ｃ−Ｈ基を備えていると共にエラストマ（常温でゴム状の弾性を有する高分子物質）を含有している。Ｃ−Ｈ基を備えることとしているのは、後述する如く、第２摩擦部材３における酸化物の酸素との間で分子間引力、水素結合を働くようにして、それを高く安定した摩擦特性を得るために利用するためである。エラストマを含有するようにしているのは、潤滑油の低油温域においても、多孔質摩擦材４の弾力性を、その多孔質性によってだけでなく、エラストマによっても富ませるためである。
【００３５】
上記多孔質摩擦材４は、具体的には、いわゆるペーパー摩擦材を第１摩擦部材２の基材６に一体的に取付けることにより形成されており、そのペーパー摩擦材は、繊維、充填材、バインダー等を含む構成とされている。この場合、例えば、繊維としては、Ｃ−Ｈ基を備えるセルロース、アラミド等の有機繊維や、チタン酸カリ、アルミナ、カーボン等の無機繊維が用いられ、充填材としては、エラストマが用いられ、バインダーとしては、フェノール樹脂、アラミド樹脂が用いられる。基材６としては、鉄系、アルミニウム系、銅系等の金属部材が用いられる。
【００３６】
上記第１摩擦部材２における多孔質摩擦材４のエラストマ含有量は、油の排出性を持たせるために設けられた気孔を除いた残りの面積中において、エラストマが３０〜９０％の範囲で形成するのが好ましい。エラストマ含有面積割合が３０％よりも少なくなると、第２摩擦部材３との間に介在できる量が少なくなり、所定の効果を得ることができなくなる一方、９０%を越えてエラストマ含有面積が形成されると、高い摩擦係数が得られる多孔質摩擦材４中の有機繊維（Ｃ−Ｈ基）と第２摩擦部材３における摺接面部（Ｃｒ２Ｏ３）５との負荷荷重を分担する割合が減り、トルク容量が低下するからである。
【００３７】
前記第２摩擦部材３は、図２に示すように、その摺接面部５に酸化物１１とエラストマ１２とが含有される構成とされている。第２摩擦部材３に酸化物１１を含有させるのは、第１摩擦部材２のＣ−Ｈ基と酸化物１１中の酸素との間で分子間引力、或いは水素結合力を働かせることにより、従来のスチール材に比べてＣ−Ｈ基と酸化物１１中の酸素とが接触する面積を多く確保して摩擦特性を高めるためであり、この摩擦特性は、多孔質摩擦材４が多孔質で弾性に富んでいることに基づき、Ｃ−Ｈ基との接触面積が十分多く確保され、高く安定したものとなる。
【００３８】
上記第２摩擦部材３の酸化物１１としては、遷移金属の酸化物が好ましい。元素番号（原子量）のより大きい金属元素の酸化物ほど、Ｃ−Ｈ基を含有した相手方部材（第１摩擦部材２）に対して摩擦係数を高める性質を有しているからである。このことは、図４，図５が裏付けている。図４，図５（図４に示す数値を表をもって示したもの）は、摩擦係数と金属原子番号との関係を示したものであり、この図４，図５からも明らかなように、摩擦係数μの大きいものは、元素番号が大きい遷移金属、中でも遷移金属の酸化物であることが理解できる。これにより、酸化物１１としては、クロム酸化物、チタン酸化物、酸化鉄等の遷移金属の酸化物を用いることが好ましい。
【００３９】
この摩擦係数と金属原子番号との関係は、低速すべり試験機（（株）オリエンテック  型式ＡＴＦ−Ｓ）を使用して、下記共通条件の下で、各種金属、酸化物、炭化物、窒化物の各面について摩擦係数μを測定した。
（１）規定形状の相手方部材、試験片を使用
（２）相手方部材：ベース材にセルロース繊維シートを貼り付けたもの
（３）試験片：スチール上に表面処理（各種酸化物、炭化物、窒化物の被膜処理）
（４）面圧  １MＰa
（５）周速  ０．１ｍ／ｓ
（６）大気中、無潤滑
【００４０】
前記第２摩擦部材３における前記エラストマ１２は、前記第２摩擦部材３における摺接面部５表面全体において部分的に露出されている。第２摩擦部材３における摺接面部５にエラストマ１２を含有させているのは、エラストマ１２が存在する部分の弾性を該エラストマ１２が存在しない部分の弾性に比して高くなるようにし、潤滑油が低油温域であっても、そのエラストマ１２の弾性に基づき、分散剤の凝集物、その凝集した集団等の噛み込みを容易にして、第１摩擦部材２と第２摩擦部材３との間に、分散剤の凝集物、その凝集した集団が入り込み易くするためである。これにより、すべり速度Ｖの高速化に伴って、その掻き込み量を増大させることができることになり、すべり速度Ｖの低速域から高速側に向うに従って摩擦係数μを高めて、μ−Ｖ特性をｄμ／ｄＶ＞０にすることができ、潤滑油が低油温域に属するときでも、第１，第２摩擦部材２，３を係合する過程で生じる振動の発生を、すべり速度Ｖの低速域よりも高速側においても防止できることになる。
【００４１】
上記第２摩擦部材３における摺接面部５のエラストマ１２の含有面積割合は、５〜３０％の面積の範囲で含むことが好ましい。エラストマ１２の含有面積割合が５％よりも少なくなると、第１摩擦部材２におけるエラストマ１２との間に介在できる分散剤の量が少なくなり所定の効果を得ることができなくなるからであり、３０%を越えてエラストマ１２の含有面積が形成されると、酸化物被膜が負荷荷重を分担する割合が減る一方、相手方部材である第１摩擦部材２との接触でエラストマが負荷荷重を分担する割合が増し、より剛性の低いエラストマに負担が掛かることでエラストマ自身の摩耗や損傷が増大し、長期の運転時に所定の効果を得ることができなくなるからである。
【００４２】
上記エラストマによる効果は、前記第１摩擦部材２における多孔質摩擦材４（エラストマを含有）とこの第２摩擦部材３のエラストマ１２とが協働することにより、一層好ましいものとなる。潤滑油の低油温域において、第１摩擦部材２が、その内部に含有するエラストマに基づき剛直化することが防がれると共に、第１，第２摩擦部材２，３におけるエラストマが、協働して、その弾力性（柔軟性）に基づき、分散剤の凝集物、それらの凝集した集団の噛み込みを一層容易にするからである。これにより、図６に示すように、分散剤が第１，第２摩擦部材２，３間に入り込みやすくなり、その両摩擦部材２，３間への分散剤の掻き込み量は、すべり速度Ｖが高速側に向かうに従って増えて、見かけ粘度（せん断抵抗）は、ジャダー防止の観点から好ましいｄμ／ｄＶ＞０が得られることになる。図６は、分散剤１３（清浄剤１３ａ，分散剤１３ｂ）が、エラストマ１２の弾力作用を利用して、それを変形させつつ第1，第２摩擦部材２，３間に入り込んでいく様子を模式的に示している。
【００４３】
前記第２摩擦部材３における摺接面部５は、前記酸化物１１と前記エラストマ１２とを設けるために本実施形態においては、酸化物被膜１１Ｆにエラストマ１２が保持された被覆層１４により構成されている。このような被覆層１４とするのは、酸化物被膜１１Ｆの形成時の性質（溶射、焼結により同時に空孔が形成されること）、加工容易性を利用して、エラストマ１２を簡単に保持できるからである。
上記酸化物被膜（本実施形態においてはクロム酸化物被膜）１１Ｆは、基材７表面（摺接面側）を全体的に被覆していると共に、その酸化物被膜１１Ｆ上には、図７，図８に示すように、エラストマ１２を充填保持する格子状の溝１５が形成されている。この酸化物被膜１１Ｆの形成においては、基材７金属と酸化物被膜１１Ｆとを複合化して形成したり、或いは金属と酸化物１１とを複合化して形成した被膜を用いることが好ましい。金属により酸化物を強固に保持でき、基材７への密着性、耐久性、放熱性等を向上させることができるからである。この酸化物被膜の被膜形成手段としては、溶射、めっき、ＰＶＤ（物理蒸着）、焼結、スプレー塗装法の１つ以上の手段を用いることができるが、特に、溶射、焼結が好ましい。それらの方法を用いて酸化物被膜１１Ｆを形成した場合には、多数の空孔が形成され、その空孔をエラストマ１２の充填孔として利用できるからである。
【００４４】
前記酸化物被膜１１Ｆ上面における格子状の溝１５については、本実施形態においては、その溝１５が形成され、その後、その溝１５内へのエラストマ１２の充填が行われる。すなわち、先ず、プレス装置を用いて基材７表面に格子状の溝パターンが転写され、その格子状の溝パターンが形成された基材７表面に酸化物被膜１１Ｆが被覆される。その上で、その酸化物被膜１１Ｆ上面においてエラストマ１２を擦り込まれ、そのエラストマ１２の擦り込みに伴い、基材７表面における格子状の溝が存在する個所において、酸化物被膜１１Ｆが下方に引っ込むことになる。これにより、酸化物被膜１１Ｆ上に格子状の溝１５が形成されることになり、その溝１５内にエラストマ１２が充填保持されることになる。図７の写真において、格子状の黒い部分が溝（充填前）を示し、略正方形の各白い部分が、酸化物被膜１１Ｆを示す。勿論、このような溝１５のパターンは、格子状に限られるものではない。
尚、酸化物被膜１１Ｆを溶射、焼結等の方法により形成するに際に形成される空孔（凹凸）を単独的又は複合的（溝パターンとの併用）にエラストマの充填孔として利用できることは、前述の通りであるが、その場合には、酸化物被膜１１Ｆの表面を研削によって仕上げることにより、適正な凹所に形成することが好ましい。
【００４５】
エラストマ１２は、溝１５内に充填されることになるが、その充填方法としては、前述の如く、エラストマ１２を擦り込む方法の他に、その酸化物被膜上にエラストマ１２を被覆した後、温間状態でプレスすることによりエラストマ１２を溝１５内に充填する方法や、エラストマ１２部材を酸化物被膜に押し付けつつ回転させることにより、溝１５内に充填する方法等が取られる。
【００４６】
図９は、上述のエラストマによる効果を裏付ける試験結果を示す。この試験においては、第１摩擦部材２を、繊維等を用いて多孔質に形成したいわゆるペーパー摩擦材、第２摩擦部材を、基材にクロム酸化物被膜を設けたものとした比較例（ペーパー／Ｃｒ２Ｏ３）と、その比較例に係る摩擦ユニットにおいて、ペーパー摩擦材にエラストマを含有（面積割合５０％）させた摩擦ユニット（エラストマペーパー／Ｃｒ２Ｏ３）と、を用意し、それらに対して低速すべり試験機（（株）オリエンテック  型式ＡＴＦ−Ｓ）を用いて低速すべり試験を行った。勿論この場合、その他の試験条件については、下記に示すように統一された。
（１）ＪＡＳＯ  Ｍ３４９−２００１  規定形状のフリクションプレート、スチールプレートを使用
（２）フリクションプレート（第１摩擦部材）：ペーパー摩擦材  ダイナックス  D0880
（３）スチールプレート（第２摩擦部材）：スチール上に表面処理（Cr2O3）
（４）荷重    ０．５MＰa
（５）回転数  ２５０ｒｐｍ→０に落として各時点の摩擦係数測定
（６）潤滑油  マツダ純正ATFSuper
（７）油量    １５０cc
（８）油温    １２０℃
【００４７】
この図９の結果によれば、比較例（ペーパー／Ｃｒ２Ｏ３）に比してエラストマを含有させた摩擦ユニット（エラストマペーパー／Ｃｒ２Ｏ３）は、摩擦係数μが高い値を示すと共に勾配ｄμ／ｄＶが高速域において正勾配側に大きくなり、第1，第２摩擦部材２，３間への分散剤１３の導入効果が高まったことが確認された。
【００４８】
図１０は、第１摩擦部材をペーパー摩擦材とする一方、第２摩擦部材を、クロム酸化物被膜にエラストマーを保持させたものとした摩擦部材ユニット（ペーパー／Ｃｒ２Ｏ３＋エラストマ）を用意し、それについて、上記図９の場合と同様の試験を行った結果を示すものである。この図１０によれば、前記図９の場合同様、前記比較例（ペーパー／Ｃｒ２Ｏ３）に比して良好な結果を得ることができた。
【００４９】
図１１は、比較例の第１摩擦部材、第２摩擦部材にエラストマをそれぞれ含有させた摩擦部材ユニット（ペーパー＋エラストマ／Ｃｒ２Ｏ３＋エラストマ）を用意し、それについて、上記図９の場合と同様の試験を行った結果を示すものである。この図１１によれば、摩擦係数μ、ｄμ／ｄＶが、共に、かなり大きな値を示し、第１摩擦部材、第２摩擦部材にエラストマをそれぞれ含有させた場合には、エラストマによる効果が顕著に表れることが確認された。
【００５０】
図１２は他の実施形態を示すものである。この実施形態において、前記実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
この実施形態においては、摩擦部材ユニット１は、一対の第１摩擦部材２の間に、第２摩擦部材３を両面に貼り付けたディスク３０を配置する構成となっている。この摩擦部材ユニット１によれば、その両第１摩擦部材２をディスク３０の第２摩擦部材３に対して摺接させることにより各第１摩擦部材２と第２摩擦部材３との間で摩擦をそれぞれ発生することになっており、その摩擦を利用することにより、一方の第１摩擦部材２から第２摩擦部材３（ディスク３０）を経て他方の摩擦部材２に動力伝達が行われることになっている。
【００５２】
尚、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましい或いは利点として載されたものに対応したものを提供することをも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態に係る摩擦部材ユニットを模式的に示す説明図。
【図２】実施形態に係る第２摩擦部材を模式的に説明する説明図。
【図３】摩擦調整剤が摩擦係数に及ぼす影響を示す図。
【図４】一方の摩擦部材としてのセルロース繊維シートと、他方の摩擦部材としての金属、酸化物、炭化物、及び窒化物のそれぞれとを摺接させる試験による金属元素の原子番号と両部材間の摩擦係数との関係を示す図。
【図５】図４に示すデータを示す図。
【図６】第１、第２摩擦部材間への分散剤の進入を模式的に説明する説明図。
【図７】第２摩擦部材における摺接面部表面を拡大して示す拡大写真図（倍率１００倍）
【図８】酸化物被膜に形成される溝を模式的に示す断面図。
【図９】エラストマ含有第１摩擦部材を用いた場合における摩擦係数−すべり速度の関係を示す特性線図。
【図１０】エラストマ含有第２摩擦部材を用いた場合における摩擦係数−すべり速度の関係を示す特性線図。
【図１１】エラストマ含有第１、第２摩擦部材を用いた場合における摩擦係数−すべり速度の関係を示す特性線図。
【図１２】他の実施形態に係る摩擦部材ユニットを模式的に示す説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１  摩擦部材ユニット
２  第１摩擦部材
３  第２摩擦部材
４  第１摩擦部材の摺接部
５  第２摩擦部材の摺接部
７  第２摩擦部材の基材
１１  酸化物
１１Ｆ  酸化物被膜
１２  第２摩擦部材に含有するエラストマ
１３  分散剤（１３ａ清浄剤、１３ｂ分散剤）
１４  被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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