(57)【要約】【課題】摩擦係数を増大できる摩擦板およびこの摩擦板を用いた電磁連結装置を提供する。【解決手段】補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、当該摩擦板１０の摩擦面１０ａに充填材２を存在しないように除去するように構成した。この場合、摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する微細な凹凸部を形成するのが望ましい。また、このように形成した摩擦板を用いて、電磁連結装置を構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に存在する充填材を、上記摩擦面から所定深さに亙り存在しないように除去したことを特徴とする摩擦板。
【請求項２】
補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する複数個の微細な凹凸部を形成したことを特徴とする摩擦板。
【請求項３】
補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に存在するガラス、アルミナ等の無機物質及び無機繊維や、鉄、銅、真鍮、アルミニウム等の金属物質より成る充填材を、上記摩擦面から所定深さに亙り存在しないように除去し、その摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する複数個の微細な凹凸部を形成したことを特徴とする摩擦板。
【請求項４】
補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に存在するガラス、アルミナ等の無機物質及び無機繊維や、鉄、銅、真鍮、アルミニウム等の金属物質より成る充填材を、上記充填材の性質に応じてフッ酸又は塩化第二鉄溶液或いは硝酸等の溶解液で溶解除去することにより、その摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する複数個の微細な凹凸部を形成したことを特徴とする摩擦板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の摩擦板を用いたことを特徴とする電磁クラッチ又は電磁ブレーキ或いは電磁クラッチ・ブレーキ等の電磁連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁クラッチ・ブレーキ、自動車用電磁ブレーキ等の電磁連結装置に好適な摩擦板及びこの摩擦板を用いた電磁連結装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁クラッチ・ブレーキ、自動車用電磁ブレーキ等の乾式摩擦形電磁クラッチ・ブレーキ等の電磁連結装置の摩擦板は、一般に、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とし、これに各種充填剤を混入して成り、圧縮成形や射出成形により形成されていた。
そして、これらの摩擦板の摩擦面は、成形のままか、もしくは表面研磨等の加工をされた状態で電磁連結装置に適用されていた。
図４は従来例の摩擦板１の拡大縦断正面図で、１ａは上下の各摩擦面、２はガラス繊維、金属繊維等の充填材を示す。
【０００３】
先行技術文献としては、次のものが存在する。
（１）特開平５−４２６３５号公報（図１）
（２）特開平９−１２６２５７公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、摩擦板１の各摩擦面１ａには、前記のように成形のままか、表面研磨等の加工をされた状態で電磁連結装置に適用されるため、ガラス繊維、金属繊維等の充填剤２が図４に示すように露出しており、この充填材２の露出部分は相手材に接触したとき、相手材を損傷させることにより、その表面が不適正な状態となることがあるので、混入された充填材のために摩擦係数の向上が妨げられるという矛盾を生じ、このため、この摩擦板を電磁連結装置に適用する場合には、高トルク化ができないという問題点（課題）があった。
本発明は、従来のこのような課題を解決するようにした摩擦板及びこの摩擦板を用いた電磁連結装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の摩擦板は上記課題を解決するために、請求項１に記載のものでは、補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に存在する充填材を、上記摩擦面から所定深さに亙り存在しないように除去したことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載のものでは、補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する微細な凹凸部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載のものでは、補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に存在するガラス、アルミナ等の無機物質及び無機繊維や、鉄、銅、真鍮、アルミニウム等の金属物質より成る充填材を、上記摩擦面から所定深さに亙り存在しないように除去し、その摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する複数個の微細な凹凸部を形成したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載のものでは、補強用繊維原料、無機又は有機の充填材、摩擦調整材又は／及び摩耗調整材及び熱硬化性樹脂結合剤を主成分として成る摩擦板において、
当該摩擦板の摩擦面に存在するガラス、アルミナ等の無機物質及び無機繊維や、鉄、銅、真鍮、アルミニウム等の金属物質より成る充填材を、上記充填材の性質に応じてフッ酸又は塩化第二鉄溶液或いは硝酸等の溶解液で溶解除去することにより、その摩擦面に５μｍ以上の深さ又は高さを有する複数個の微細な凹凸部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項５に記載のものでは、請求項１乃至４のいずれかに記載の摩擦板を用いたことを特徴とする電磁クラッチ又は電磁ブレーキ或いは電磁クラッチ・ブレーキ等の電磁連結装置を構成した。
【００１０】
上記のように構成した摩擦板は、摩擦係数を増大させることができ、従って、このような摩擦板を適用した電磁連結装置では、高トルク化が実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態：
図１は本発明の第１の実施の形態の摩擦板の拡大縦断正面図である。
第１の実施の形態のものでは、図１に示すように、図４に示す摩擦板１で、充填材２がガラス繊維の場合のものを、フッ酸より成る溶解液中に、２０分程度浸漬し、取り出すことで、本発明の摩擦板１０を形成したもので、この場合の摩擦面を１０ａで示している。この場合、凹部でない部分は凸部となり、全体として微細な凹凸部が形成されることになる。
この場合、摩擦板１０の上下の各摩擦面１０ａでは、ガラス繊維である充填材２が、摩擦面から所定深さ、例えば１０μｍ程度の深さに亙り溶解され、複数個の微細な凹部１１が形成される。従って、全体として、凹凸部のある摩擦面１０ａが形成された摩擦板１０が形成されることになる。
図２は、本発明の第１の実施の形態である摩擦板１０のガラス繊維である充填材２の除去後の摩擦面１０ａの状態を示す電子顕微鏡による撮影写真（実物の５００倍の映像）を示すもので、同図に示すように複数個の微細な凹凸部が摩擦板１０の表面に形成されることになる。
なお、図２において、各凹部１１中、丸状の凹部は充填材２が比較的垂直に存在したものが溶解された場合を、また、水平方向に長く存在する凹部は充填材２が水平方向に横たわるように存在したものが溶解されて除去された場合を夫々示すものである。
【００１２】
第２の実施の形態：
本実施の形態では、図示しないが、摩擦板中に混入された充填材が、真鍮や鉄の繊維或いは粉体から成る場合には、塩化第二鉄溶液や硝酸等の溶解液中に所定時間浸漬することで、これらの充填材２を溶解除去して摩擦板を形成する。
この場合にも、図１及び図２に示す第１の実施の形態と同様に、充填材が除去され、その後に複数個の微細な凹凸部が形成できることが実験により確認されている。
なお、出願人の実験結果では、溶解液としては、充填材がガラス繊維の場合にはフッ酸が、銅や真鍮の場合には塩化第二鉄溶液が、さらに、鉄の繊維或いは粉体の場合には硝酸溶液が適していることを確認している。
【００１３】
第１及び第２の実施の形態の場合においては、混入される充填材がガラス繊維の場合と金属繊維等の場合の各摩擦板についての場合を説明したが、最終製品である本発明の摩擦板の素材や適用用途に応じて、充填材や、溶解液の種類、また浸漬時間を選択することにより、それらの用途に最適な摩擦係数となるように設定することができる。
【００１４】
図３は、摩擦型の電磁ブレーキに、第１の実施の形態で形成した本発明の摩擦板を適用したものと、従来例の摩擦板を適用したものとを、制動回数を横軸にとり、縦軸に静摩擦係数をとり比較した性能比較図で、各場合とも、最大値、最小値を測定して記載している。
同図から、本発明を適用した電磁ブレーキのものでは、従来例の摩擦板を備えたものに比べ、約１．５倍の摩擦係数の増大が見られることが確認されている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の摩擦板及びこの摩擦板を用いた電磁連結装置は、上記のように構成したから、次のような優れた効果を有する。
（１）まず、請求項１に記載の摩擦板では、従来の摩擦板の摩擦面の充填材部分を所定深さに亙り除去する構成としたので、従来のもののように、摩擦面に露出していた充填材の部分で相手材を損傷して不適正な状態とすることがなくなるから、その分、摩擦板の摩擦係数を向上させることができる。
【００１６】
（２）請求項２に記載の摩擦板では、摩擦板の摩擦面に形成される複数個の微細な凹凸部により相手材との接触時に摩擦力を増大させるから、その分、摩擦板の摩擦係数を向上させることができる。
【００１７】
（３）請求項３又は４に記載の摩擦板では、従来の摩擦板の摩擦面に露出していた充填材が除去され、かつ摩擦板の摩擦面に複数個の微細な凹凸を形成する構成としたので、相手材を損傷して不適正な状態とすることがなくなると共に、相手材との接触時に摩擦力を増大するので、これらの相乗効果で摩擦板の摩擦係数を大幅に向上させることができる。
この場合、請求項４に記載のフッ酸、塩化第二鉄溶液、硝酸等の溶解液を、充填材の素材に適応したものを、選択して使用することにより、摩擦面に露出していた充填材を所定深さに亙り適正に溶解することができ、かつ、その溶解液に対する摩擦板の浸漬時間を適正なものに調整することにより凹凸部の深さを、摩擦板の用途に応じて最適なものに設定することができる。
即ち、請求項４の発明によれば、摩擦板の摩擦面に凹凸部を適正に形成する作業を、上記のように摩擦板構成のために混入する充填材に対応した溶解溶液の選択と浸漬時間の設定という簡単な手段で実現できるという実利も併せ有する。
【００１８】
（４）従って、請求項４に記載のように、請求項１乃至４のいずれかに記載の摩擦板を電磁連結装置に適用すると、電磁連結装置の伝達トルクを高トルクのものとすることができる。
しかも、そのための摩擦板も、小型に形成しても摩擦係数が低下しないから、クラッチ・ブレーキの薄型化、小型化、高トルク化に貢献できるという実利を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の摩擦板の拡大縦断正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の摩擦板の摩擦面の状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明の第１の実施の形態で製作した摩擦板を適用した摩擦型の電磁ブレーキのものと従来例の摩擦板を備えた摩擦型の電磁ブレーキとの摩擦係数を制動回数に対して比較した性能比較図である。
【図４】従来例の摩擦板の拡大縦断正面図である。
【符号の説明】
２：充填材
１０：摩擦板
１０ａ：摩擦面
１１：凹部
【図１】
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【図２】
2004211788.tif 000004
【図３】
2004211788.tif 000005
【図４】
2004211788.tif 000006