(57)【要約】【課題】容易な製造工程によってバースト強度を向上できるクラッチフェーシング及びクラッチフェーシングの製造方法を提供すること。【解決手段】クラッチフェーシング１は第１粉末体２、第２粉末体３及び両粉末体２，３の間に挟まれた補強材４から形成されている。第１粉末体２及び第２粉末体３は粉末樹脂、粉末ゴム及び摩擦調整剤を配合した粉末混合材料によって形成されている。第１粉末体２を構成する粉末混合材料は、摩擦を伴う使用状態に有利となるように配合され、第２粉末体３を構成する粉末混合材料は、単に安価に製造できる材料を選定して配合されている。補強材４は、第１粉末体２及び第２粉末体３の間に挟み込まれており、該補強材４は、ガラス繊維束を網目状に編み込んだシート材をリング状に打ち抜くことによって形成されている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末材料からなる粉末体と、
補強材料を少なくとも異なる２方向で交差させることによって形成された少なくとも１枚の補強材とを備え、
前記補強材の少なくとも一側に前記粉末体を設けたことを特徴とするクラッチフェーシング。
【請求項２】
前記補強材料がガラス繊維であることを特徴とする請求項１に記載のクラッチフェーシング。
【請求項３】
前記粉末体は前記補強材の両側に設けられた第１粉末体及び第２粉末体からなり、
前記第１粉末体と、前記第２粉末体とを互いに異なる粉末材料で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチフェーシング。
【請求項４】
前記粉末体は前記補強材の両側に設けられた第１粉末体及び第２粉末体からなり、
前記第１粉末体と、前記第２粉末体とを互いに異なる組成からなる粉末材料で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチフェーシング。
【請求項５】
前記補強材料は樹脂コーティングが施されていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のクラッチフェーシング。
【請求項６】
粉末材料を金型に投入する工程と、
補強材料を少なくとも異なる２方向で交差させることによって形成された少なくとも１枚の補強材を前記粉末材料の上面に載置する工程とを有し、
前記補強材の一側に前記粉末材料からなる粉末体を設けることを特徴とするクラッチフェーシングの製造方法。
【請求項７】
粉末材料を金型に投入する工程と、
補強材料を少なくとも異なる２方向で交差させて形成され且つ樹脂コーティングが施されている少なくとも１枚の補強材を前記粉末材料の上面に載置する工程とを有し、
前記補強材は加熱した状態で前記粉末材料の上面に載置し、
前記補強材の一側に前記粉末材料からなる粉末体を設けることを特徴とするクラッチフェーシングの製造方法。
【請求項８】
前記補強材の上面に粉末材料を投入する工程を有し、前記補強材の他側に前記粉末材料からなる粉末体を設けることを特徴とする請求項６または７に記載のクラッチフェーシングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチフェーシング及びクラッチフェーシングの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クラッチディスクに用いられるクラッチフェーシングは、粉末樹脂、粉末ゴム、摩擦調整剤などよりなる粉末混合材料を成形型内に充填して成形するレジンモールドタイプのものが知られている。しかし、クラッチフェーシングは高速で回転する環境下で使用されるため、遠心力に耐えうるバースト強度を備える必要があり、単に粉末混合材料を成形型内に充填して形成したレジンモールドタイプのクラッチフェーシングではバースト強度が不足するといった問題があった。
【０００３】
近年、この問題を解決するために特公昭６０−２７７０５号公報に開示されているようにガラス長繊維を用いてバースト強度を高くしたタイプのクラッチフェーシングが主流になっている。このようなクラッチフェーシングは、表面に樹脂、ゴムなどが含浸されたガラス長繊維を全周にわたって巻き回し、その後、加圧成型、熱処理、研磨などの工程を施して形成されている。このようにクラッチフェーシングを形成することにより、ガラス長繊維が補強材となるためクラッチフェーシングのバースト強度を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにしてクラッチフェーシングを形成するとバースト強度が向上される反面、ガラス長繊維をクラッチフェーシングに巻き回す工程が必要となり製造コストがかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、容易な製造工程によってバースト強度を向上できるクラッチフェーシング及びクラッチフェーシングの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、粉末材料からなる粉末体と、補強材料を少なくとも異なる２方向で交差させることによって形成された少なくとも１枚の補強材とを備え、前記補強材の少なくとも一側に前記粉末体を設けてクラッチフェーシングを形成した。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補強材料をガラス繊維で形成した。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記粉末体は前記補強材の両側に設けられた第１粉末体及び第２粉末体からなり、前記第１粉末体と、前記第２粉末体とを異なる粉末材料で形成した。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記粉末体は前記補強材の両側に設けられた第１粉末体及び第２粉末体からなり、前記第１粉末体と、前記第２粉末体とを互いに異なる組成からなる粉末材料で形成した。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記補強材料に樹脂コーティングを施した。
請求項６に記載の発明は、粉末材料を金型に投入する工程と、補強材料を少なくとも異なる２方向で交差させることによって形成された少なくとも１枚の補強材を前記粉末材料の上面に載置する工程とを有し、前記補強材の一側に前記粉末材料からなる粉末体を設けることによってクラッチフェーシングを製造した。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、粉末材料を金型に投入する工程と、補強材料を少なくとも異なる２方向で交差させて形成され且つ樹脂コーティングが施されている少なくとも１枚の補強材を前記粉末材料の上面に載置する工程とを有し、前記補強材は加熱した状態で前記粉末材料の上面に載置し、前記補強材の一側に前記粉末材料からなる粉末体を設けた。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の発明において、前記補強材の上面に粉末材料を投入する工程を有し、前記補強材の他側に前記粉末材料からなる粉末体を設けた。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、粉末体に対し、補強材料を異なる２方向以上に交差させた補強材を設けるのみでクラッチフェーシングはバースト強度が高くなる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、補強材料がガラス繊維で形成されているために軽くて十分な引っ張り強度を備えた補強材が得られる。
請求項３に記載の発明によれば、第１粉末体を形成する粉末材料と第２粉末体を形成する粉末材料とがその用途に合わせて適宜選択される。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、第１粉末体を形成する粉末材料と第２粉末体を形成する粉末材料の組成がその用途に合わせて適宜変更される。
請求項５に記載の発明によれば、粉末材料と補強材料に施された樹脂コーティングとが一体化することにより補強材と粉末体との結合力がより高いものとなる。従って、クラッチフェーシングのバースト強度も高くなる。
【００１５】
請求項６及び８に記載の発明によれば、補強材料を異なる２方向以上に交差させた補強材の一側または両側に粉末体を設けるのみでバースト強度の高いクラッチフェーシングが容易に得られる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、樹脂コーティングを施した補強材を加熱した状態で粉末材料に載置した。従って、粉末材料と補強材料に施された樹脂コーティングとが一体化することにより補強材と粉末体との結合力がより高いものとなる。従って、クラッチフェーシングのバースト強度も高くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１（ａ）は、クラッチフェーシングの斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
クラッチフェーシング１はリング状をなす平板によって形成されており、その径方向の断面は図１（ｂ）に示すように長四角形状をなしている。クラッチフェーシング１は、軸線方向に貫通された複数のリベット孔１ａが形成されており、第１粉末体２及び第２粉末体３と、両粉末体２，３の間に挟まれた補強材４から形成されている。
【００１９】
第１粉末体２及び第２粉末体３は粉末樹脂、粉末ゴム及び摩擦調整剤を配合した粉末材料としての粉末混合材料１３，１４（図３参照）を圧縮して形成されている。第１粉末体２及び第２粉末体３を形成する粉末混合材料１３，１４は、第１粉末体２及び第２粉末体３の作用の違いによって粉末樹脂、粉末ゴム及び摩擦調整剤等の配合割合が異なっている。具体的には第１粉末体２を形成する粉末混合材料１３は、摩擦を伴う使用状態に有利となるように配合されている。また、第２粉末体３を形成する粉末混合材料１４は、単に安価に製造できる材料を選定して配合されている。
【００２０】
補強材４は、上述したクラッチフェーシング１と略同一形状のリング状に形成されている。補強材４は、シート材６（図２参照）を図示しないプレス装置によって打ち抜くことによって形成されている。
【００２１】
図２は、シート材の平面図である。シート材６は、補強材料としてのガラス繊維束７を互いに直交させ、網目状となるように編み込んで形成されている。ガラス繊維束７は、複数本のガラス繊維を断面略円形状となるように束ねて形成されている。
【００２２】
ガラス繊維束７の直径（太さ）は、ガラス繊維を何本束ねてガラス繊維束７を形成するかによって決定されており、このガラス繊維束７の直径はクラッチフェーシング１に要求されるバースト強度に応じて決定されている。すなわち、クラッチフェーシング１に要求されるバースト強度が大きくなればそれに応じて直径の大きいガラス繊維束７を編み込んだシート材６が用いられる。
【００２３】
ガラス繊維束７を編み込んで形成されたシート材６の両面には樹脂によるコーティングが行われている。従って、このように形成されたシート材６を打ち抜くことによって形成された補強材４の両面にも樹脂によるコーティングが行われている。
【００２４】
このように形成されたクラッチフェーシング１は、リベット孔１ａにリベットを貫挿して図示しないクラッチディスクに締結される。この際、クラッチフェーシング１は、第１粉末体２がフライホイールあるいはプレッシャープレート側に、第２粉末体３がクラッチディスク側となるように締結される。
【００２５】
第１粉末体２は、フライホイールあるいはプレッシャープレート側となるようにクラッチディスクに締結されているのでクラッチの接続時にはフライホイールまたはプレッシャープレートとの間で摩擦状態とされる。
【００２６】
一方、第２粉末体３はクラッチディスクと一体で回転するようにクラッチディスク側に締結されているためフライホイールあるいはプレッシャープレート等、他の部材との間で摩擦状態となることはない。
【００２７】
次に、本実施形態のクラッチフェーシングの製造方法を図３（ａ）〜図３（ｃ）に従って説明する。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、クラッチフェーシングの製造工程を説明する説明図である。
【００２８】
クラッチフェーシング１の製造には、金型１１及びプレス部材１２が用いられる。金型１１は、リング状の凹溝１１ａを備えている。プレス部材１２は、凹溝１１ａの形状に対応するリング状の凸部１２ａによって形成されている。凸部１２ａの径方向の幅は、凸部１２ａの両側壁が凹溝１１ａの両側壁に略当接した状態で軸線方向に摺動可能となる大きさに形成されている。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、クラッチフェーシング１を製造する際には、まず、凹溝１１ａに第１粉末体２を形成するための粉末混合材料１３が所定量投入される。この際、粉末混合材料１３は、凹溝１１ａ内で全周にわたって均一な高さとなるように投入される。
【００３０】
次に、粉末混合材料１３の上にリング状に打ち抜いた補強材４が載置される。この際、補強材４は予め約４０度以上に加熱されている。補強材４は加熱されていることにより表面にコーティングされた樹脂が反応しやすい状態となっているため、補強材４の表面にコーティングされた樹脂と粉末混合材料１３とが容易に結合状態となる。
【００３１】
次に、プレス部材１２は、図３（ｂ）に示すように、粉末混合材料１３の上に補強材４が載置された状態で該粉末混合材料１３及び補強材４を軸線方向へとプレスし、第１粉末体２及び補強材４の予備成形を行う。
【００３２】
この予備成形では、圧力及び熱が加えられており、この予備成形によって第１粉末体２と補強材４とは、ある程度一体化される。また、この際、補強材４は網目状に形成されているためガラス繊維束７の隙間には粉末混合材料１３が入り込んだ状態となる。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示すように、凹溝１１ａ内の補強材４の上に第２粉末体３を形成するための粉末混合材料１４が投入される。尚、第２粉末体３を形成する粉末混合材料１４の投入後も、第１粉末体２の形成時と同様に、まず第２粉末体３の予備成形が行われる。すなわち、凹溝１１ａ内に均一な高さとなるように粉末混合材料１４が投入された後、プレス部材１２によって第２粉末体３に圧力及び熱が加えられる。また、この際、粉末混合材料１４は粉末混合材料１３と同様に補強材４を形成するガラス繊維束７の隙間に入り込むため、ガラス繊維束７の隙間においては粉末混合材料１３と粉末混合材料１４とが混在する状態となる。
【００３４】
第１粉末体２、補強材４及び第２粉末体３の予備成形が行われ、ある程度それぞれの形が形成されると、最後にプレス部材１２によってクラッチフェーシング１の本成形が行われる。クラッチフェーシング１の本成形は、予備成形の時と比べて大きく設定された所定の圧力及び熱を加えることによって行われている。
【００３５】
クラッチフェーシング１の成形工程が終了すると、次に熱処理工程が行われる。熱処理工程では、該クラッチフェーシング１に約１８０度〜２１０度の範囲で段階的に温度を変化させるように熱を加えており、この処理を行うことによってクラッチフェーシング１を構成する粉末混合材料１３，１４及び補強材４を相互に結合させ、クラッチフェーシング１を硬化させている。
【００３６】
熱処理工程を終えたクラッチフェーシング１は、研磨工程において第１粉末体２及び第２粉末体３の研磨が行われる。第１粉末体２及び第２粉末体３の研磨はクラッチフェーシング１が所定の厚さとなるように行われている。
【００３７】
研磨工程を終えたクラッチフェーシング１は、最後に図示しないクラッチディスクに組み付けるためのリベット孔１ａが形成されて完成品となる。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果を得る。
【００３８】
（１）クラッチフェーシング１は、金型１１の凹溝１１ａ内に粉末混合材料１３、補強材４及び粉末混合材料１４を投入し、プレス部材１２によってプレスを行うことのみによって形成されている。また、補強材４は、ガラス繊維束７を互いに直交させ、網目状となるように編み込んで形成されたシート材６をリング状に打ち抜くという簡単な製造方法によって形成されている。従って、製造が容易でありながら高いバースト強度を有するクラッチフェーシング１を製造することができる。
【００３９】
（２）補強材４は、複数本のガラス繊維を断面略円形状となるように束ねて形成したガラス繊維束７を網目状に結合させることによって形成されている。従って、十分な引っ張り強度を持ちながら軽い材料で補強材４を実現することができる。
【００４０】
（３）クラッチフェーシング１の第１粉末体２は、摩擦を伴う使用状態に有利となるように配合した粉末混合材料１３によって形成されている。一方、使用状態において摩擦の影響を考えなくてもよい第２粉末体３は、安価に入手できる粉末混合材料１４によって形成されている。従って、クラッチフェーシング１の製造コストを抑えることができる。
【００４１】
（４）粉末混合材料１３，１４は粉末樹脂、粉末ゴム及び摩擦調整剤を配合して形成されており、ガラス繊維束７の表面は樹脂によるコーティングが行われている。従って、粉末混合材料１３，１４とガラス繊維束７の表面にコーティングされた樹脂とが相互に結合することによって粉末体２，３と補強材４とが一体化し、高い結合力が発揮される。そのため、クラッチフェーシング１のバースト強度を高めることができる。
【００４２】
（５）クラッチフェーシング１の製造時に補強材４は予め約４０度以上に加熱された状態で粉末混合材料１３の上に載置してプレスが行われる。従って、補強材４と粉末混合材料１３とが相互に結合しやすい状態となり両者の一体化を促進することができる。
【００４３】
（６）補強材４が網目状に形成されているため、編み目の隙間を介して第１粉末体２と第２粉末体３の粉末混合材料１３，１４とが互いに結合して一体化される。従って、第１粉末体２、第２粉末体３及び補強材４がより強い結合力を発揮し、クラッチフェーシング１のバースト強度をより高く保つことができる。
【００４４】
（７）クラッチフェーシング１の全体の成形を行う前に第１粉末体２及び第２粉末体３は予備成形が行われる。従って、クラッチフェーシング１の肉厚が厚くなる前にそれぞれの粉末体２，３に予め圧力及び熱が加えられ、肉厚が薄い分だけ第１粉末体２、補強材４及び第２粉末体３への熱の伝わり方が早くなる。そのため効率よくクラッチフェーシング１を製造することができる。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・上記実施形態において、補強材４を形成するガラス繊維束７は、複数のガラス繊維を断面略円形状となるように束ねて形成した。しかし、ガラス繊維の束ね方は断面が略円形状となる必要はなく、例えばガラス繊維を平板状に束ねて断面が略長四角形状となるようにガラス繊維束を形成してもよい。
【００４６】
・上記実施形態において、補強材４は互いに直交するガラス繊維束７によって形成されていたが、補強材４が複数方向に対する十分な引っ張り強度を備えていればよい。従って、ガラス繊維束７の配列方向は直交する２方向以外でもよく、例えば互いに６０度の角度で交わる３方向に向かったガラス繊維束７を用いて補強材を形成してもよい。
【００４７】
・上記実施形態において、補強材４は、第１粉末体２及び第２粉末体３の間に１枚挟み込まれることによって形成されていたが、第１粉末体２及び第２粉末体３の間に挟み込む補強材４の数は所望のバースト強度などによって適宜変更してもよい。
【００４８】
・上記実施形態において、補強材料としてガラス繊維を用いたが、十分な引っ張り強度を持ち且つ軽い材料であれば代替可能であり、例えばカーボン繊維及びセラミック繊維などを用いてもよい。
【００４９】
・上記実施形態において、クラッチフェーシング１は、第１粉末体２、第２粉末体３及び補強材４の３段構造としたが、少なくともフライホイールあるいはプレッシャープレートと接触する第１粉末体２及びクラッチフェーシング１のバースト強度を向上するための補強材４を備えていればよい。従って、補強材４の片面側のみに第１粉末体２を設けた２段構造によってクラッチフェーシングを形成してもよい。
【００５０】
・上記実施の形態において、第１粉末体２及び第２粉末体３を構成する粉末混合材料１３，１４は、第１粉末体２及び第２粉末体３の用途によって配合される成分を変化させたが、同一の成分からなる粉末混合材料によって第１粉末体２及び第２粉末体３を形成してもよい。
【００５１】
・上記実施の形態において、クラッチフェーシング１を製造する際には、まず、凹溝１１ａに第１粉末体２を形成するための粉末混合材料１３が投入され、次に補強材４、最後に第２粉末体３を形成するための粉末混合材料１４が投入された。しかし、第１粉末体２、第２粉末体３及び補強材４から構成されるクラッチフェーシング１を製造する場合において、第１粉末体２と第２粉末体３の間に補強材４が形成されている構造であればよく先に粉末混合材料１４を投入して第２粉末体３から形成してもよい。
【００５２】
・上記実施の形態において、第１粉末体２を構成する粉末混合材料１３には摩擦を伴う使用状態において有利となる材料を用い、第２粉末体３を構成する粉末混合材料１４には単に安価に製造できる材料を用いた。しかし、第１粉末体２及び第２粉末体３の材料の選定要因は適宜変更してもよい。
【００５３】
次に、以上の実施形態から把握することができる技術的思想をその効果と共に以下に記載する。
（イ）前記粉末材料から段階的に粉末体を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項８に記載のクラッチフェーシングの製造方法。この構成によりクラッチフェーシングの肉厚が厚くなる前に個々に粉末体を形成することができるため粉末体への熱や圧力の伝達速度が速くなり効率的にクラッチフェーシングを製造することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば容易な製造工程によってバースト強度を向上できるクラッチフェーシング及びクラッチフェーシングの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチフェーシングの斜視図。
【図２】シート材及び補強材の平面図。
【図３】クラッチフェーシングの製造工程の説明図。
【符号の説明】
１…クラッチフェーシング、２…第１粉末体、３…第２粉末体、４…補強材、７…補強材料としてのガラス繊維束、１１…金型、１３，１４…粉末混合材料。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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