(57)【要約】【課題】　長期間にわたって耐熱性に非常に優れ、摩擦が小さく、安定な摩擦係数を有し、振動やノイズを引き起こしにくい摩擦ライニングを提供する。【解決手段】　乾き摩擦を利用する装置用の摩擦ライニングであって、少なくとも１種の結合剤と少なくとも１種の充填材を含む繊維からなるものを用いる。この繊維は、ライニングの全重量の５〜７０％、好ましくは２０〜５０％の、いわゆる連続した玄武岩質繊維を含む。この玄武岩質繊維以外の繊維は、アクリル繊維、ビスコース繊維、ガラス繊維および、銅繊維のような金属繊維などである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　繊維と少なくとも１種の結合剤と少なくとも１種の充填材とを含み、前記繊維が、ライニングの全重量の５〜７０％に当たるいわゆる連続性玄武岩繊維を含むことを特徴とする、乾き摩擦を利用する装置用の摩擦ライニング。
【請求項２】
　前記いわゆる連続性玄武岩繊維の量は、ライニングの全重量の２０〜５０％であることを特徴とする請求項１記載の摩擦ライニング。
【請求項３】
　前記いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、アクリル繊維であることを特徴とする請求項１または２記載の摩擦ライニング。
【請求項４】
　前記いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、ビスコース繊維であることを特徴とする請求項１または２記載の摩擦ライニング。
【請求項５】
　前記いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする請求項１または２記載の摩擦ライニング。
【請求項６】
　前記いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、金属繊維であることを特徴とする請求項１または２記載の摩擦ライニング。
【請求項７】
　前記金属繊維は銅繊維であることを特徴とする請求項６記載の摩擦ライニング。
【請求項８】
　フェノール樹脂、メラミン樹脂、ゴム、カーボンブラック、硫酸バリウム、グラファイト、イオウおよびジルコニウムからなる群より選択された１種またはそれ以上を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の摩擦ライニング。
【請求項９】
　請求項１〜８のいずれかに記載の摩擦ライニングを製造する方法であって、
ａ）連続性玄武岩繊維および有機物または金属製の糸を、１種以上の結合剤および１種以上の充填材からなるセメントに含浸する工程と、
ｂ）成形する工程と
ｃ）加圧する工程と、
ｄ）硬化させる工程と、
ｅ）機械加工により正しい厚さまで減耗させる工程を含む方法。
【請求項１０】
　前記工程ｂ）における成形は、ループ状にすることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
　請求項１〜８のいずれかに記載の摩擦ライニングを製造する方法であって、
ａ）繊維をミキサー内で混合する工程と、
ｂ）カードウエブを形成するため前記繊維の混合物にカーディングを施す工程と
ｃ）前記カードウエブに粉状充填材を撒布する工程と、
ｄ）前記カードウエブを毛羽立て、ガラスを組み込む工程と、
ｅ）前記工程で得られたマットを圧縮する工程と、
ｆ）前記マットを正しい厚さまで縮小する工程と、
ｇ）前記マットを布片状に裁断する工程と、
ｈ）前記布片といわゆる連続性玄武岩繊維を、ブランクを形成するためにコイル状に巻く工程と、
ｉ）前記工程で得られたブランクを加圧下で硬化させる工程を含む方法。
【請求項１２】
　請求項１〜８のいずれかに記載の摩擦ライニングを具備することを特徴とする摩擦ディスク。
【請求項１３】
　特に自動車のクラッチ用摩擦ディスクであることを特徴とする請求項９記載の摩擦ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、乾き摩擦を利用する装置用の、例えば全体として平坦な環状の摩擦ライニングに関する。
【０００２】
　本発明はまた、このタイプの摩擦ライニングを製造する方法、および乾き摩擦を利用する回転クラッチ摩擦ディスクのような摩擦ディスクにも関する。
【背景技術】
【０００３】
　平坦なリングの形状をした環状摩擦ライニングは、乾き摩擦を利用するクラッチディスクまたはブレーキディスクに用いられるが、このような環状摩擦ライニングとしては、多くのものが知られている。
【０００４】
　各摩擦ライニングは、ブランクの形で製造され、最終硬化処理して、構成成分のうちのいくつかを重合させ、さらに硬化後処理にかけられることもある。
【０００５】
　公知の技術によれば、平坦な環状ブランクは、熱硬化性樹脂に含浸させた糸を混入しておき、例えば型に嵌めて予備成形される。
【０００６】
　また、このようなブランクを、熱硬化性樹脂を含浸させて編んだ糸を使って形成することもある。
【０００７】
　ブランクを、熱硬化性樹脂に含浸させた糸を編んで作成した布片から構成することもある。
【０００８】
　ブランクを、熱硬化性樹脂に含浸させた不織布から製造することもできる。この場合、不織布を帯状に裁断してから、チューブの外周面に巻きつけ、内周面が平らな環状のブランクを形成する。
【０００９】
　ブランクはまた、外形が所要の寸法となるまで、熱硬化性樹脂に含浸させた糸を重ね合わせて巻きつけて形成することもできる。
【００１０】
　このブランクは、次いで熱圧縮して成形され、種々の硬化処理と機械操作にかけて、最終的に処理して、ライニングとされる。
【００１１】
　ブランクを構成する繊維は、綿、ビスコース、亜麻、ポリアクリロニトリル、予備酸化したポリアクリロニトリル、パラ‐アミド、メタ‐アミドならびに、ＥＣＲガラス、ロックウールおよびセラミックの鉱物繊維からなる群より選択される。
【００１２】
　粉末状の充填材も用いられるが、この充填材は、次の成分のすべて、またはそれらのいくつかを含有するものである。これらの成分とは、銅、ロックウール、粉状のニトリルゴム、カーボンブラック、ヘキサメチレンテトラミン、ギルソナイト、リサージ、メラミン樹脂、フェノール樹脂、イオウ、カルドライト、ケイ酸ジルコニウム、硫化鉄、アルミナ、ラテックス、磨耗したクラッチライニングから得られる粉状物、摩擦ライニングを研磨して得られる粉塵、または酸化亜鉛である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
　本発明は、特に自動車のクラッチ、ブレーキ等に使用される、特に繊維、結合剤および充填材からなる摩擦ライニングに関する。
【００１４】
　本発明の目的は、長期間にわたって耐熱性に非常に優れ、摩擦が小さく、安定した摩擦係数を有し、かつ振動やノイズを引き起こしにくい摩擦ライニングを提供することである。
【００１５】
　さらに、本発明は、特に遠心力が作用したときの挙動など、摩擦ライニングの機械特性を改良しながら、製造に携わる者の作業条件を改善し、かつ製造コストを低減させた、上述の摩擦ライニングの好適な製造方法を提供することも目的としている。
【００１６】
　過去には、米国特許第３，８９６，０７５号など、摩擦に関して、玄武岩質の繊維の利点を生かしたものはあった。
【００１７】
　しかし、これらの繊維は、不連続な状態でしか存在せず、そのため、糸を製造するには大きな設備を必要とし、かつこれらの繊維はじんましんを引き起こす性質を有することを考えると、糸の製造のための作業条件は、劣悪なものと言わねばならなかった。
【００１８】
　本発明の目的は、これらの欠点がない摩擦ライニングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
　本発明によれば、繊維と少なくとも１種の結合剤と少なくとも１種の充填材とを含み、前記繊維がライニングの全重量の５〜７０％に当たるいわゆる連続性玄武岩繊維を含むことを特徴とする、乾き摩擦を利用する装置用の摩擦ライニングが提供される。
【００２０】
　連続性繊維とは、ここでは、数本の同じようなベース糸の寄せ集め、または巻取機に引かれてきた連続フィラメントを集成して得られる織物用のガラス製マルチフィラメントの寄せ集めである集成ロービング（粗糸）を意味する。
【００２１】
　このいわゆる連続性玄武岩繊維の含有量は、好ましくはライニングの全重量の２０〜５０％である。
【００２２】
　いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、アクリル繊維であるのが好ましい。
【００２３】
　いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、ビスコース繊維であるのが好ましい。
【００２４】
　いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、ガラス繊維であるのが好ましい。
【００２５】
　いわゆる連続性玄武岩繊維以外の繊維は、金属繊維であるのが好ましい。特にこの金属繊維は、銅繊維であるのが好ましい。
【００２６】
　ライニングは、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ゴム、カーボンブラック、硫酸バリウム、グラファイト、イオウおよびジルコニウムからなる群より選択される１種またはそれ以上を含むのが好ましい。
【００２７】
　本発明のもう一つの目的は、上述の摩擦ライニングを製造する方法であって、
ａ）連続性玄武岩繊維および有機物または金属製の糸を、１種以上の結合剤および１種以上の充填材からなるセメントに含浸する工程と、
ｂ）成形する工程と
ｃ）加圧する工程と、
ｄ）硬化させる工程と、
ｅ）機械加工により正しい厚さまで減耗させる工程を含む方法を提供することである。 前記工程ｂ）における成形は、ループ状にするのが好ましい。
【００２８】
　本発明に係る、摩擦ライニングを製造するもう一つの方法は、
ａ）繊維をミキサー内で混合する工程と、
ｂ）カードウエブを形成するため前記繊維の混合物にカーディングを施す工程と
ｃ）前記カードウエブに粉状充填材を撒布する工程と、
ｄ）前記カードウエブを毛羽立て、ガラスを組み込む工程と、
ｅ）前記工程で得られたマットを圧縮する工程と、
ｆ）前記マットを正しい厚さまで減耗させる工程と、
ｇ）前記マットを布片状に裁断する工程と、
ｈ）前記布片といわゆる連続性玄武岩繊維を、ブランクを形成するためにコイル状に巻く工程と、
ｉ）前記工程で得られたブランクを加圧下で硬化させる工程を含む。
【００２９】
　本発明のもう一つの目的は、上述のライニングを具備することを特徴とする摩擦ディスクを提供することである。この摩擦ディスクは、特に自動車のクラッチ用摩擦ディスクであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
　本発明によれば、長期間にわたって、耐熱性に非常に優れ、摩擦が小さく、安定な摩擦係数を有し、かつ振動やノイズを引き起こしにくい摩擦ライニング、およびこの摩擦ライニングを備える摩擦ディスクが提供される。
【００３１】
　また、特に遠心力が作用したときの挙動など、摩擦ライニングの機械特性を改良しながら、製造に携わる者の作業条件を改善し、かつ製造コストを低減しうる、上述の摩擦ライニングの好適な製造プロセスも提供される。
【００３２】
　連続性玄武岩繊維を用いると、作業条件は、不連続性玄武岩繊維を用いた場合と比べて、顕著に改善される。他方、製造コストが節減され、遠心力が作用したときの成果も改善される。これは、繊維の機械強度がより強くなるためである。連続性玄武岩繊維は、通常摩擦ライニングに用いられる連続性のＥ型繊維と比べても、なお特性がよい。
【００３３】
　本発明に係る摩擦ライニングは、鉱物繊維または鉱物糸、有機物繊維または有機物糸、金属繊維または金属糸、充填材および有機結合剤を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
　充填材と有機結合剤からなるセメントに含浸させた鉱物繊維、金属繊維および有機物繊維からなる繊維を用い、通常の方法によって、２つの摩擦ライニングを製造した。参考例として用いた第１のライニングにおいては、糸は、Ｅ型ガラス糸、有機物糸および銅糸からなっている。本発明に係る第２のライニングにおいては、糸は、連続性玄武岩繊維、有機物糸および銅糸からなっている。これら２つの糸を、同じセメントに含浸させた。ライニングは、従来のプロセスに従って製造した。すなわち、ループ状に成形し、加圧下で硬化させ、機械加工とドリルを使って、正しい厚さとした。
【００３５】
　図１は、ループ状に製造したブランクを示す平面図である。
【００３６】
　上述の２つのライニングの重量組成比は、下記表１の通りである：
【表１】
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【００３７】
　じんましんを起こす性質のある不連続性玄武岩繊維を用いたライニングと異なり、本発明に係るライニングの製造中には、特に問題はなかった。本発明によるライニングは、連続性玄武岩繊維を、加撚相で直接利用することができるため、低コストで製造することができる。
【００３８】
　ライニングの外径と内径は、それぞれ２００ｍｍと１３７ｍｍであり、厚さは３．２ｍｍである。遠心力を加えたときの強度は、参考例のライニングが１１，５３０回転／分であるのに対し、本発明のライニングでは、１２，１００回転／分であった。
【００３９】
　本発明のもう一つの形態によれば、平坦な環状摩擦ライニング、または最終的な硬化工程前のブランクは、クロッピング、および、摩擦材料片を、適当な径を有するチューブに巻きつけることによって製造される。
【００４０】
　このためには、特に平均長が１２０ｍｍより短い繊維をミキサーで混合する。この混合物を、カードウエブを形成するため、好ましくはウールタイプのカードを用いて、カーディングにかける。カードウエブには、粉状充填材を撒布する。カードウエブは、毛羽立て、このときガラスを組み込む。こうして得られたマットを圧縮する。このマットを、好ましくは５０〜１００℃に加熱した２枚のプレートの間で、１〜１０ｂａｒ（１０5〜１０6Ｐａ）の圧力をかけて、正しい厚さまで圧縮する。マットを縛ったものを布片状に裁断し、ついでコイル状に巻き、同時に巻取機にあるいわゆる連続性玄武岩繊維を、ブランクを形成するため、例えば１５０〜２５０℃の温度、および例えば２０〜３００ｂａｒ（２×１０6〜３×１０7Ｐａ）の圧力の下で、型の中で硬化させる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ループ状に製造したブランクを示す平面図である。
【図１】
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