(57)【要約】【課題】耐熱性、μ−Ｖ特性、層間剥離強度の三者の性能を同時に向上させた湿式摩擦材を得る。【解決手段】図は湿式多板クラッチのフリクションプレート２２の構成を示す正面図であって、フリクションプレート２２は金属のコアプレート２３に摩擦材２５を貼着して形成されている。２４はトルク伝達部材とかん合するスプライン歯である。摩擦材はアラミド繊維を含む不織布からなり、アラミド繊維の外に、カーボン繊維、炭化繊維、セルロース繊維及びレーヨンのいずれか１種類以上の繊維からなり、かつ摩擦材に摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂が含浸されている。また摩擦調整剤の分布割合は摩擦表面において高く、底面に向かって次第に低くする。また湿式摩擦材の製造には、ロール、超音波発信機、真空吸引装置などが使用される。【選択図】図２
2005120163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アラミド繊維を含む不織布で構成された湿式摩擦材において、
不織布はアラミド繊維以外に、カーボン繊維、炭化繊維、セルロース繊維及びレーヨンなど、いずれか１種類以上の繊維からなり、
かつ摩擦材に摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂が、含浸されていることを特徴とする湿式摩擦材。
【請求項２】
前記の摩擦調整剤の分布割合は摩擦材の摩擦表面において高く、底面に向かって次第に低くなることを特徴とする請求項１記載の湿式摩擦材。
【請求項３】
前記の摩擦材を製造するために、不織布の上に摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を供給し、拡散手段を通すことにより、不織布中に含浸させることを特徴とする請求項１又は２に記載の湿式摩擦材の製造方法。
【請求項４】
前記の摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を供給する不織布の面は、摩擦材の摺動面側であることを特徴とする請求項３に記載の湿式摩擦材の製造方法。
【請求項５】
前記の拡散手段はロールの間に前記の不織布を通し、ロール同士の圧迫により、摩擦調製剤を含有した熱硬化性樹脂を不織布中に含浸させることであることを特徴とする請求項３又は４に記載の湿式摩擦材の製造方法。
【請求項６】
前記の拡散手段は、含浸工程中に超音波発信機により摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を不織布中に含浸させることであることを特徴とする請求項３又は４に記載の湿式摩擦材の製造方法
【請求項７】
前記の拡散手段は、不織布の下方に真空吸引装置を設置し、下方から吸引することにより、摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を不織布中に含浸させることであることを特徴とする請求項３又は４に記載の湿式摩擦材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用及び産建機車両の湿式多板クラッチ、湿式摩擦ブレーキ、シンクロナイザーリングやロックアップクラッチなどの単板クラッチ等に用いられる湿式摩擦材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、湿式摩擦材を使用する湿式多板クラッチ１０の基本的な構成を断面で示せば、１はクラッチケース、１１はスプライン溝、２１はスプライン溝１１とスプラインかん合しているセパレータプレート、２２はフリクションプレート、３は押圧板、５は止め輪であって、フリクションプレート２２はクラッチケース１からの回転の伝達相手部材であるハブ（図示されていない）とスプラインかん合をしている。セパレータプレート２１、フリクションプレート２２、押圧板３等によって伝達部材２が形成されている。
【０００３】
４はピストンであって、クラッチを締結するときは、圧油孔６１から油圧作動室６に圧油を導入すればピストン４を右方に押し、伝達部材２を止め輪５に押圧することによって、回転力が伝達される。クラッチを解放するときは、油圧作動室６から圧油を抜けばリターンスプリング７によってピストン４は左方に戻る。その際油は遠心力などにより油孔８１からキャンセラ８内に入り、ピストン４の戻りを補強する。
【０００４】
図２はフリクションプレート２２を取り出して示した正面図であって、金属のコアプレート部分２３に摩擦材２５が貼着されている。２４はコアプレート内周に設けられたスプライン歯である。
【０００５】
湿式摩擦材としては、従来紙を基材とするいわゆるペーパー摩擦材が主として用いられてきた。ペーパー摩擦材は、パルプに各種の摩擦調整剤を配合したのち、抄紙を行い、さらにフェノール樹脂などの結合用樹脂を含浸、硬化させて作られている。これらの従来のペーパー摩擦材も今までのところでは、耐熱性、μ−Ｖ特性、層間剥離強度などの点において、ほぼ要求に応える良好な性能を有していると言える。なお上記のμは摩擦係数、Ｖは相手部材との摺動速度である。μ−Ｖ特性としては、Ｖの増加に伴ってμも増加する正勾配性を有するのが望ましいとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のペーパー摩擦材でもかなり良好な性能を有していたが、昨今の車両のエンジンの出力アップ等による湿式摩擦材への負荷の増大という条件の下では耐熱性、μ−Ｖ特性、層間剥離強度などの満足すべき性能を同時に確保するのが困難となってきた。
【０００７】
ペーパー摩擦材は繊維のからみ合いにより気孔を形成しているが、気孔率を上げれば耐熱性は良くなるが、その反面層間剥離強度（せん断強度）は低下する。逆に気孔率を下げれば剥離強度は増すが、耐熱性は悪くなる。両者はトレードオフの関係にある。このようにペーパー摩擦材では使用環境の変化に対応できなくなっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、この発明では、アラミド繊維を含む不織布で構成された湿式摩擦材において、不織布はアラミド繊維以外に、カーボン繊維、炭化繊維、セルロース及びレーヨンなどのいずれか１種以上の繊維からなり、かつ摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂が含浸されていることを特徴とする湿式摩擦材及びその製造方法を得たものである。
【発明の効果】
【０００９】
不織布はペーパー摩擦材より長繊維の使用が可能となり、又各繊維の配向性もランダムとなるので気孔率を確保した上で、せん断強度も優れ、さらに耐熱性を高めるためにアラミド繊維をベースにしており、また摩擦材に摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を含浸させているのでμ−Ｖ特性、耐剥離強度（せん断強度）、耐熱性の三者の同時向上を図ることができた。又自身の冷却性とともに相手部材に対する耐摩耗力も向上する。
さらに摩擦調整剤の分布割合は摩擦表面で高く、底面に向かって次第に低くしてあるので、気孔を充分確保し耐熱性も向上し、不織布を使用する効果をさらに助長できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明は、アラミド繊維をベースとし、他の繊維を１種類以上含む不織布に、摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を含浸させた湿式摩擦材及びその製造方法である。なお摩擦調整剤は摩擦材の摩擦表面に多量に、底面にゆくに従って次第に少なく含有されている。
【実施例１】
【００１１】
この発明の湿式摩擦材は、２０〜８０重量％のアラミド繊維をベースとし、それ以外に、０〜５０重量％のカーボン繊維、０〜５０重量％の炭化繊維、０〜５０重量％のセルロース繊維及び０〜５０重量％のレーヨンなどのいずれか１種類以上の繊維からなる不織布（アラミド繊維は必ず入るから、それを加えれば２種類以上の繊維）と、この不織布に対して摩擦材に不織布の重量の３０〜１００重量％の熱硬化性樹脂と、その熱硬化性樹脂に対して１〜１５重量％の摩擦調整剤とを含浸させ、さらに気孔率を３５〜６５％に設定した。
【００１２】
なおカーボン繊維というのは、カーボンのみで構成されているが、炭化繊維というのは、炭素の化合物をも含んでいるものを指している。
【００１３】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、油・ゴム・エポキシ樹脂等により改質された変性フェノール樹脂、メラニン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が考えられ、又摩擦調整剤としては、けいそう土、グラファイト、活性炭、二硫化モリブデン、シリカ粉末などの無機質粉末状物質や、カシューダスト、フッ素樹脂粉末、球形フェノール樹脂硬化物粉末などの有機質粉末状物質が挙げられる。
【００１４】
摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を不織布に含浸させる方法としては種々考えられるが、図３〜図５に三種類を実施例として示す。
【００１５】
図３に示す方法では不織布３０の上に摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂４０を供給し、ロール５１、５１の間を通し、その圧迫により摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂４０を不織布３０中に含浸させる。矢印Ｒは不織布の進行方向を示す。
【００１６】
図４に示す方法では超音波発信機５２を備え、超音波加振により摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂４０を不織布３０内に含浸させる。
【００１７】
図５に示す方法では不織布３０の下方に真空吸引装置５３を設置し、下方から摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂４０を吸引することにより、不織布内に含浸させるものである。
【００１８】
図６は摩擦調整剤の不織布３０内の分布をイメージ的に示したもので、Ａは摩擦材２５の摩擦表面側を示す。Ｂはその反対側の底面側（コアプレートに付着している側）を示している。４１は摩擦材内（即ち不織布内）に含有されている摩擦調整剤を表している。摩擦材の厚さをＨとし、その３分の１ずつの深さで、表層３１、中層３２、底層３３とする。
【００１９】
摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を含浸させているので、熱硬化性樹脂は不織布内に均等に含浸されるが摩擦調整剤は表層に多く留まり、底層の方には余り入ってゆかない。この性質を利用したものである。
【００２０】
表層には摩擦調整剤の５０〜８０重量％が含まれ、中層には２０〜５０重量％が、又底層には０〜２０重量％が含まれている。このようにすることにより、摩擦係数μと摺動速度Ｖとの間のμ−Ｖ特性が良くなり、特にＶが増加すればμも増加する正勾配性が得られる。μ−Ｖ特性が正勾配性であれば、ジャダーが発生しないという効果が得られる。
【００２１】
表層３１の部分に摩擦調整剤を多く配合してあるのは、充分な摩擦力を得るとともに、μ−Ｖ特性を正勾配性とするためである。又底層３３に摩擦調整剤を少なく配分してあるのは、気孔を充分確保して、耐熱性を向上させるためである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】湿式多板クラッチの構成を示す断面図
【図２】フリクションプレートの正面図
【図３】不織布に摩擦調整剤を含有した熱硬化性樹脂を含浸させる方法の実施例を示す図
【図４】図３と同様な別の実施例を示す図
【図５】図４と同様なさらに別の実施例を示す図
【図６】不織布内の摩擦調整剤の分布状況を示すイメージ図
【符号の説明】
【００２３】
１  クラッチケース
２  伝達部材
３  押圧板
４  ピストン
５  止め輪
６  油圧作動室
７  リターンスプリング
８  キャンセラー
１０  湿式多板クラッチ
１１  スプライン溝
２１  セパレータプレート
２２  フリクションプレート
２３  コアプレート
２４  スプライン歯
２５  摩擦材
３０  不織布
３１  表層
３２  中層
３３  底層
４１  摩擦調整剤
５１  ロール
５２  超音波発信機
５３  真空吸引装置
６１  圧油孔
８１  油孔
【図１】
2005120163.tif 000003
【図２】
2005120163.tif 000004
【図３】
2005120163.tif 000005
【図４】
2005120163.tif 000006
【図５】
2005120163.tif 000007
【図６】
2005120163.tif 000008