(57)【要約】【課題】使用初期段階におけるクラッチの鳴き現象を低減すること【解決手段】本発明に係わるクラッチ用摩擦材１０は、配合ゴム・樹脂母材２０と、前記配合ゴム・母材２０の上に形成され、前記母材内の前記熱硬化性樹脂が熱硬化することによって、生じたガラス状炭素構造またはグラファイト構造を含む、中間層３０と、前記中間層３０の上に形成され、前記母材内のゴム・樹脂成分が熱分解することによって生じた熱分解生成物を含む最外表面層４０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配合ゴム・母材と、
前記配合ゴム・母材の上に形成され、前記母材内の前記熱硬化性樹脂が熱硬化することによって、生じたガラス状炭素構造またはグラファイト構造を含む中間層と、
前記中間層の上に形成され、前記母材内のゴム・樹脂成分が熱分解することによって生じた熱分解生成物を含む最外表面層とを備えるクラッチ用摩擦材。
【請求項２】
前記配合ゴム・母材は、アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびそれらの組み合わせを含有する配合ゴム成分と、補強繊維と、熱硬化性樹脂と、摩擦特性調整材とを含む、請求項１記載のクラッチ用摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦材、特に動力伝達を断接する自動車、産業機械のクラッチに使用されるクラッチ用摩擦材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動力伝達システム、特に自動車の駆動系に使用される乾式クラッチは、自動車の高性能化に伴い、安定した摩擦特性と、快適性の両立が求められる。
【０００３】
乾式クラッチに用いられる摩擦材は、摩擦材と相手面との係合により発生する摩擦熱によって摩擦材成分の樹脂が溶融し、摩擦材と相手側の間に樹脂皮膜として滞在して係合時の伝達トルクを不安定にするフェード現象を生じる。
【０００４】
また、摩擦材と相手面とのなじみが悪い場合には、搭乗者に不快感を与えるジャダーと呼ばれる振動や、鳴きと呼ばれる異音が生じることがある。
【０００５】
このようなフェード現象、振動および／または鳴きは、乾式クラッチで生じ易いことが分かっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２２４８７２
【特許文献２】特開平５−２４７２３３
【特許文献３】特許３５５６０７１号
【０００７】
特許文献１には、樹脂をバインダーとして使用し、繊維を紡織した基材を予備成形した後に、略クラッチフェーシング状成形体を形成し、この成形体にゴムを含浸するクラッチフェーシング方法が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、弾性率が６０００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の炭素繊維と引張強度が２００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の炭素繊維の炭素束を合撚した紐を基材繊維とし、この紐にフェノール樹脂、ゴムバインダを含浸し、巻装したものをスパイラル状に巻き取り、加熱成形してクラッチフェーシングを製造する方法が開示されている。
【０００９】
特許文献３には、クラッチフェーシングの製造の製造に使用されるガラス繊維ヤーンをリング状に巻き取るための巻取り機が開示されている。
【００１０】
上記特許文献１〜３に記載されているように、乾式クラッチ用摩擦材に関する発明は、これまで多数提案されているが、いずれの発明も摩擦材の回転強度および耐摩擦性を改善せんとするものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上に鑑み、本発明者は、フェード現象、振動および／または鳴きのような問題を解決せんと、クラッチ用摩擦材について鋭意研究を進めたところ、上記のような従来のクラッチ用摩擦材の問題も解決できる摩擦材を発明するに至ったものである。
【００１２】
よって、本発明の目的は、上記の様な伝達トルクが安定し、さらに車体振動および／または鳴きの原因となる摩擦振動が発生しにくいクラッチ用摩擦材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの様相によれば、配合ゴム・母材と（母材はゴムと樹脂とを含む）、  前記配合ゴム・母材の上に形成され、前記母材内の前記熱硬化性樹脂が熱硬化することによって、生じたガラス状炭素構造またはグラファイト構造の樹脂を含む中間層と、前記中間層の上に形成され、前記母材内のゴム・樹脂成分が熱分解することによって生じた熱分解生成物を含む最外表面層とを備える、クラッチ用摩擦材が提供される。
【００１４】
前記配合ゴム・母材は、アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびそれらの組み合わせを含有する配合ゴム成分と、補強繊維と、熱硬化性樹脂と、摩擦特性調整材とを含むことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係わる摩擦材によれば、配合ゴム・樹脂層が熱変性された層を外側に有し、この層は、使用初期でも使用時間の長い摩擦材と同様な安定した摩擦特性を有するため、摩擦振動を発生しにくく、摩擦振動の結果生じるクラッチの鳴きやジャダーの発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係わる摩擦材を含む摩擦板の断面略図である。
【図２】本発明に係わる摩擦材を製造する方法の１例を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係わる摩擦材とドリブンプレートとの関係の変化を示す図である。
【図４】本発明の別の態様の摩擦材を製造するための方法の１例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態について説明するが、この実施形態は、単に発明を説明するためのものにすぎず、発明は、図面に示し、以下詳細な説明に示す実施形態だけに限定されるものではない。
【００１８】
図１を参照すると、この図には、本発明に係わる摩擦材の厚さ方向に断面が示されており、この摩擦材１０は、摩擦材のベースとなる、配合ゴム・樹脂母材２０と、配合ゴム・樹脂母材２０の上に形成された中間層３０と、この中間層３０の上に形成された最外表面層４０とを備える。
【００１９】
配合ゴム・樹脂母材２０は、アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）単独およびそれらの組み合わせを含む、配合ゴム材料（配合ゴム）を主成分として含み、更に補強繊維、熱硬化性樹脂、摩擦係数調整剤、加硫剤等の配合剤を更に含む。
【００２０】
補強繊維として、天然パルプ、合成繊維、例えば、アラミド繊維、カーボンファイバーのような炭素繊維、ガラス繊維または金属繊維等を単独またはこれらの２種以上を組み合わせを使用できる。これら繊維は、チョップ状、ヤーン状、リボン状、不織布状またはこれらの組み合わせのいずれでもよく、これら繊維が、チョップ状となっている場合には、繊維は、配合ゴム材および配合材に対し均一に分布することが好ましい。
【００２１】
熱硬化性樹脂として、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フタレート樹脂を単独またはこれらの２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２２】
摩擦係数調整材として、炭素粒子、例えばコークス、グラファイト、無機粉末物質、例えば活性炭、珪藻土、タルク、グラファイト、有機粉末物質、例えばカシューナッツ粉を単独またはその組み合わせて使用できる。
【００２３】
配合ゴム・樹脂母材には、ゴム成分を硬化するための加硫成分が更に含まれる。
【００２４】
図２のフローチャートに示されるように、本発明の一様相に係わる摩擦材は、次のように製造される。アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）と、フェノール樹脂と、繊維と、摩擦調整材とを混合し、加圧成形することによって、硬化（キュア）させ、リング状の配合ゴム・樹脂母材２０を製造し、この配合ゴム・樹脂母材２０の少なくとも一方の面を研磨し、リング状の摩擦材１０を製造した。このように製造された摩擦材を２枚の金属板の間に挟持した状態で加熱炉に装入し、加熱し、摩擦材１０を取り出した。その後、母材を切断し、断面の成分を分析したところ、母材には、成分の異なる２層が形成されていることが判明した。すなわち最も外側に位置する最外表面層４０と、その最外表面層４０と母材２０との間に位置する中間層３０とが形成されていることが判明した。
【００２５】
一方最外表面層４０と母材２０との間に位置する中間層３０に関し、成分分析をしたところ、母材に含まれていた熱硬化性樹脂成分が熱硬化し、ガラス状炭素構造を形成していたり、グラファイト構造になっていることが判った。
【００２６】
また、上記のように加熱処理をした、本発明の摩擦材と相手面とから構成された乾式クラッチを製造し、車両に実装し、走行テストを実行した結果、加熱処理品は、未処理品と比較して、クラッチから伝達されるトルクが非常に安定しており、ジャッダーや鳴きなどの異音が生じることがないことが判った。
【００２７】
本発明の摩擦材は、乾式クラッチに使用するものとして記載したが、用途は乾式クラッチだけに限定されず、湿式クラッチにも有効である。
【００２８】
従来の摩擦材の製造では、樹脂とゴムを溶解し、その液状体にガラスヤーンを漬け込んでガラスヤーンの全体に付着させる方法であったが、本発明の別の様相によれば、図４に示されるような方法で摩擦材を製造することも可能である。まずゴム、樹脂、摩擦調整剤を含む母材を混練し、粘土状モールド材料を形成する。一方ガラス繊維ヤーンを単独または銅線と共に撚りあわせ、撚糸状のガラスヤーンを製造する。粘土状モールド材料で撚糸状ガラスヤーンを被覆する。この被覆では、モールド材料は、ガラスヤーンのガラス繊維の間に侵入しない。すなわちガラス繊維が、モールド材料で含浸されることはない。
【００２９】
さらに、上記のように被覆されたガラスヤーンを、例えば、特許第３５５６０７１に記載されているような巻き取り機により、一定のパターンで、例えばサイン波状に蛇行させながら巻き取り、リング状をした巻き取り品（タブレットとも称される）を製造する。
【００３０】
次に、上記巻き取り品を２枚重ね（２層構造フェーシングを製造する場合）、一定の圧力、例えば、５〜２５ＭＰａで加圧し、約１５０℃〜２７０℃の温度で加熱しながらプレスする。１層構造のフェーシングを製造する場合には、２枚を重ねる必要はない。加圧成形により、ゴムと樹脂を含むモールド材料は、一度溶融状態となるが、その後熱硬化する。この工程でもガラス繊維の間の空間が、溶融状態のモールド材料に含浸されることはない。
【００３１】
次に、加圧成形されたタブレットをオーブンに入れ、更に高い温度で３〜３０時間加熱（キュア）し、その後両面を研磨することにより、平面度および板厚が均一された、フェーシング（摩擦材）を完成できる。
【００３２】
上記方法により形成された摩擦材は、表面にゴム・樹脂母材と樹脂を含まないガラス繊維ヤーンが部分的に露出している。
【００３３】
このような構造により、本発明の摩擦材は、表面部のガラス繊維ヤーンによつて、摩擦材と相手面の間の樹脂皮膜をクリーニングする効果があり、フェード性をできるという効果のほか、気孔性を高くできるという効果もある。
【００３４】
上記方法で形成された摩擦材を２枚の金属板の間に挟持した状態で加熱炉に装入し、再加熱（リキュア）することにより、フェード性とジャダー性が良好なクラッチ用摩擦材が得られる。
【符号の説明】
【００３５】
１０      摩擦材
２０      配合ゴム・樹脂母材
３０      中間層
４０      最外表面層
５０      摩耗粉 
６０      ドリブンプレート
６２      安定皮膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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