JP2007263203A - Wet type friction material and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の自動変速機(Automatic Transmission、以下「AT」とも略する。)内の湿式クラッチ、ブレーキ摩擦材、ロックアップ摩擦材等、油中に浸した状態で対向面に高圧力をかけることによってトルクを得る湿式摩擦材において、プレス工程を削減しつつプレスで油溝を形成した場合と同等以上の優れた摩擦特性を得ることができる湿式摩擦材及びその製造方法に関するものである。 The present invention provides a high pressure on the opposite surface in a state immersed in oil, such as a wet clutch, a brake friction material, a lock-up friction material, etc. in an automatic transmission (hereinafter also abbreviated as “AT”) of an automobile or the like. The present invention relates to a wet friction material that obtains torque by applying a frictional material, and can obtain excellent friction characteristics equivalent to or better than when oil grooves are formed with a press while reducing the pressing process, and a method for manufacturing the same. .
近年、ATの低燃費化を目指した引き摺りトルクの低減や高度の滑らかな変速フィーリングが要求されており、これらの課題を解決するために自動変速機潤滑油(Automatic Transmission Fluid、以下「ATF」とも略する。)の流れを制御する必要があり、そのために湿式摩擦材に形成される油溝が重要性を増している。 In recent years, there has been a demand for a reduction in drag torque and a high degree of smooth shifting feeling that aim to reduce fuel consumption of ATs. To solve these problems, automatic transmission fluid (hereinafter referred to as “ATF”) is required. The oil groove formed in the wet friction material is becoming more important.
湿式摩擦材としては、パルプやアラミド繊維等の基材繊維と摩擦添加材や体質顔料等の充填材とを抄造して得た抄紙体に、熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤を含浸して加熱硬化して形成した摩擦材基材を、リング状に打ち抜いて平板リング状の芯金に接着してなるリング状摩擦材と、摩擦材基材からリング状の芯金のRに沿った形状のセグメントピースを複数枚打ち抜いて、これらのセグメントピースを互いに間隔を空けて平板リング状の芯金に接着してなるセグメント摩擦材とが、ほぼ半々の割合で用いられている。 As a wet friction material, a paper body obtained by making a base fiber such as pulp or aramid fiber and a filler such as a friction additive or extender is impregnated with a resin binder made of a thermosetting resin. A ring-shaped friction material obtained by punching a friction material substrate formed by heat curing into a ring shape and bonding it to a flat ring metal core, and a shape from the friction material substrate along the R of the ring metal core A segment friction material obtained by punching a plurality of segment pieces and bonding these segment pieces to a flat ring metal core at intervals is used in a ratio of approximately half.
リング状摩擦材においては、摩擦材基材をリング状に打ち抜く前または後に、プレス工程で摩擦材基材に必要な数の溝をプレス(型押し)で設けることによって油溝を形成している。また、セグメント摩擦材においては、セグメントピース間の間隔がそのまま油溝としての役割を果たすことになる。しかし、これらの油溝のみでは、湿式摩擦材に要求されるより高度な摩擦特性を満たすことができない。 In the ring-shaped friction material, before or after the friction material base material is punched into a ring shape, an oil groove is formed by providing a required number of grooves in the friction material base material by pressing (embossing) in the pressing process. . In the segment friction material, the interval between the segment pieces plays a role as an oil groove as it is. However, these oil grooves alone cannot satisfy the higher friction characteristics required for wet friction materials.
そこで、特許文献1に記載の発明においては、セグメント摩擦材においてセグメントピース間の間隔からなる第1の油溝に加えて、各セグメントピースの表面にプレス(型押し)によって第2の油溝を形成することによって、クラッチ初期係合摩擦係数が過度に高くなることを抑制しつつ所謂μ−V正勾配性を維持することができるとしている。
しかしながら、上記特許文献1に開示された発明においては、湿式摩擦材の製造工程のうち、摩擦材基材の製造工程として、図6に示されるような各工程が必要となる。図6は従来技術における湿式摩擦材の製造工程の一部を示すフローチャートである。 However, in the invention disclosed in Patent Document 1 described above, each of the steps shown in FIG. 6 is required as the friction material base material manufacturing process among the wet friction material manufacturing processes. FIG. 6 is a flowchart showing a part of the manufacturing process of the wet friction material in the prior art.
即ち、図6に示されるように、まず抄紙体を得るための抄紙工程(ステップS11)を実施し、続いて得られた抄紙体に熱硬化性樹脂からなる樹脂結合剤を含浸する工程(ステップS12)を実施し、含浸した熱硬化性樹脂を熱効果させつつ成形する加熱成形工程(ステップS13)を行った後に、プレス(型押し)工程(ステップS14)で各セグメントピースの表面となる摩擦材基材の表面に、第2の油溝となる溝を形成するものである。 That is, as shown in FIG. 6, first, a paper making step (step S11) for obtaining a paper body is performed, and then the obtained paper body is impregnated with a resin binder made of a thermosetting resin (step S11). Friction that becomes the surface of each segment piece in the pressing (embossing) step (step S14) after performing the thermoforming step (step S13) of performing the step S12) and molding the impregnated thermosetting resin with a thermal effect A groove to be a second oil groove is formed on the surface of the material substrate.
これによって、従来ステップS13までで完成していた摩擦材基材を製造するために、ステップS14のプレス工程を増加しなければならず、製造コストの上昇と製造時間の増大を招いていた。また、含浸した熱硬化性樹脂を熱硬化させた(ステップS13)後にプレス(型押し)(ステップS14)を行っていたことから、摩擦材基材の粘弾性が大きく反発力が強くなっているため、所定の溝深さだけプレスを行っても摩擦材基材の戻りがあり、それが一定でないために溝深さの精度が低くなり、所定の摩擦特性が得られないという問題点があった。 Accordingly, in order to manufacture the friction material base material that has been completed up to step S13 in the past, the press process in step S14 has to be increased, resulting in an increase in manufacturing cost and an increase in manufacturing time. Further, since the impregnated thermosetting resin was thermoset (step S13) and pressed (pressing) (step S14), the viscoelasticity of the friction material base material is large and the repulsive force is strong. For this reason, there is a problem that even if pressing is performed for a predetermined groove depth, the friction material base material is returned, and since this is not constant, the accuracy of the groove depth is lowered and the predetermined friction characteristic cannot be obtained. It was.
そこで、本発明は、プレス工程を削減しつつプレスで油溝を形成した場合と同様に摩擦材基材の表面に油溝となる溝を精度良く形成することによって、確実に優れた摩擦特性を得ることができる湿式摩擦材とその製造方法を提供することを課題とするものである。 Therefore, in the present invention, the oil groove is formed on the surface of the friction material base with high accuracy as in the case where the oil groove is formed by pressing while reducing the pressing process, thereby reliably ensuring excellent friction characteristics. It is an object of the present invention to provide a wet friction material that can be obtained and a method for producing the same.
請求項1の発明にかかる湿式摩擦材は、平板リング状の芯金の全周両面または片面に摩擦材基材から切り出したリング状摩擦材基材またはセグメントピースを接着してなる湿式摩擦材であって、前記摩擦材基材の樹脂を含浸する前の抄紙体状態において、前記摩擦材基材に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成することによって、前記リング状摩擦材基材または前記セグメントピースの表面に必要な深さ及び幅を有する1または2以上の所定形状の油溝を設けたものである。 The wet friction material according to the invention of claim 1 is a wet friction material formed by adhering a ring-shaped friction material substrate or a segment piece cut out from a friction material substrate to all or both sides of a flat ring metal core. In the paper body state before impregnating the resin of the friction material base material, by forming a plurality of oil grooves of a predetermined shape having a predetermined depth and width on the friction material base material, the ring shape One or two or more oil grooves of a predetermined shape having a necessary depth and width are provided on the surface of the friction material base or the segment piece.
請求項2の発明にかかる湿式摩擦材は、請求項1の構成において、前記セグメントピースは前記平板リング状の芯金の全周片面当たり20個以上40個以下が使用され、前記セグメントピースの表面に設けられる前記所定形状の油溝は1本以上4本以下であるものである。 The wet friction material according to a second aspect of the present invention is the wet friction material according to the first aspect, wherein 20 to 40 segment pieces are used per one circumferential surface of the flat plate ring-shaped cored bar. 1 to 4 oil grooves having a predetermined shape are provided.
請求項3の発明にかかる湿式摩擦材の製造方法は、平板リング状の芯金の全周両面または片面に摩擦材基材から切り出したリング状摩擦材基材またはセグメントピースを接着してなる湿式摩擦材の製造方法であって、前記摩擦材基材を抄紙しながらまたは抄紙した後に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成する工程と、前記抄紙体状態の摩擦材基材に熱硬化性樹脂を含浸する工程と、前記熱硬化性樹脂を含浸した摩擦材基材を加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させて前記摩擦材基材を完成させる工程と、前記摩擦材基材から前記リング状摩擦材基材または前記セグメントピースを切り出す工程と、前記リング状摩擦材基材または前記セグメントピースを前記平板リング状の芯金の全周両面または片面に接着する工程とを具備するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wet friction material manufacturing method in which a ring-shaped friction material substrate or a segment piece cut out from a friction material substrate is bonded to all or both sides of a flat ring metal core. A method of manufacturing a friction material, the step of forming a plurality of oil grooves having a predetermined depth and width while making or after papermaking the friction material substrate, and the friction material in the papermaking body state A step of impregnating a base material with a thermosetting resin, a step of heating the friction material base material impregnated with the thermosetting resin to cure the thermosetting resin to complete the friction material base material, A step of cutting out the ring-shaped friction material substrate or the segment piece from a friction material substrate, and a step of adhering the ring-shaped friction material substrate or the segment piece to all or both sides of the flat ring metal core And Is shall.
請求項1の発明にかかる湿式摩擦材は、平板リング状の芯金の全周両面または片面に摩擦材基材から切り出したリング状摩擦材基材またはセグメントピースを接着してなる湿式摩擦材であって、摩擦材基材の樹脂を含浸する前の抄紙体状態において、摩擦材基材に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成することによって、リング状摩擦材基材またはセグメントピースの表面に必要な深さ及び幅を有する1または2以上の所定形状の油溝を設けたものである。 The wet friction material according to the invention of claim 1 is a wet friction material formed by adhering a ring-shaped friction material substrate or a segment piece cut out from a friction material substrate to all or both sides of a flat ring metal core. In the paper body state before impregnating the resin of the friction material base material, a ring-shaped friction material base is formed by forming a plurality of oil grooves having a predetermined depth and width on the friction material base material. The surface of the material or segment piece is provided with one or more oil grooves of a predetermined shape having a necessary depth and width.
即ち、本発明にかかる湿式摩擦材においては、樹脂を含浸する前の粘弾性のない抄紙体状態の摩擦材基材に、所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成することによって、プレス等に対する反発力が極めて小さいため精度良く複数の油溝を形成することができる。 That is, in the wet friction material according to the present invention, a plurality of oil grooves of a predetermined shape having a predetermined depth and width are formed on a friction material base material in a paper-making body state without viscoelasticity before impregnation with resin. Thus, since the repulsive force against the press or the like is extremely small, a plurality of oil grooves can be formed with high accuracy.
ここで、複数の油溝を形成する方法としては、プレスでも良いし切削でも良いし、その他の方法でも良い。また、「摩擦材基材の樹脂を含浸する前の抄紙体状態において、摩擦材基材に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成する」とは、抄紙が完了してから複数の油溝を形成しても良いし、抄紙と同時に複数の油溝を形成しても良いことを意味する。 Here, as a method of forming a plurality of oil grooves, pressing, cutting, or other methods may be used. In addition, “in the paper body state before impregnating the resin of the friction material base material, a plurality of oil grooves of a predetermined shape having a predetermined depth and width are formed in the friction material base material” means that paper making is completed. This means that a plurality of oil grooves may be formed later, or a plurality of oil grooves may be formed simultaneously with papermaking.
これによって、従来の樹脂を含浸した後の摩擦材基材に対するプレスによる溝形成に比較して溝深さ等の精度が高くなるとともに、プレス工程を省略することができるため、製造工程の低コスト化・短時間化が可能となる。こうして複数の油溝が形成された摩擦材基材を打ち抜いて平板リング状の芯金に接着することによって、リング状湿式摩擦材またはセグメント湿式摩擦材が製造される。 This increases the accuracy of the groove depth and the like compared to conventional groove formation by pressing the friction material base material impregnated with a conventional resin, and the pressing process can be omitted. And shortening the time. Thus, a ring-shaped wet friction material or a segment wet friction material is manufactured by punching out the friction material base material on which a plurality of oil grooves are formed and bonding the friction material base material to a flat ring metal core.
このようにして、プレス工程を削減しつつプレスで油溝を形成した場合と同様に摩擦材基材の表面に油溝となる溝を、より精度良く形成することによって、確実に優れた摩擦特性を得ることができる湿式摩擦材となる。 In this way, the oil groove is formed on the surface of the friction material base with higher accuracy as in the case where the oil groove is formed by pressing while reducing the pressing process, thereby ensuring excellent friction characteristics. The wet friction material can be obtained.
請求項2の発明にかかる湿式摩擦材においては、セグメントピースは平板リング状の芯金の全周片面当たり20個以上40個以下が使用され、セグメントピースの表面に設けられる所定形状の油溝は1本以上4本以下である。
In the wet friction material according to the invention of
これによって、請求項1に記載の効果に加えて、セグメントピースの数を平板リング状の芯金の全周片面当たり20個以上40個以下とすることによって、セグメントピース間に設けられる油溝の数が20本以上40本以下となり、優れた摩擦特性を有するのに適した油溝の数の範囲となる。 Thereby, in addition to the effect of claim 1, by setting the number of segment pieces to 20 or more and 40 or less per one circumferential surface of the flat ring metal core, the oil grooves provided between the segment pieces The number is 20 or more and 40 or less, which is the range of the number of oil grooves suitable for having excellent friction characteristics.
また、セグメントピースの数が20個未満であるとセグメントピースの幅が大きくなってセグメントピースの両端部分の高さが小さくなるという問題があり、またセグメントピースの数が40個を超えるとセグメントピースの幅が小さくなって取扱い難くなるという問題点があるのに対して、セグメントピースの数を平板リング状の芯金の全周片面当たり20個以上40個以下とすることによって、これらの問題を解決することができる。 In addition, when the number of segment pieces is less than 20, there is a problem that the width of the segment piece becomes large and the height of both end portions of the segment piece becomes small, and when the number of segment pieces exceeds 40, the segment piece However, by reducing the number of segment pieces to 20 or more and 40 or less per one circumferential surface of a flat plate ring-shaped cored bar, these problems are difficult to handle. Can be solved.
更に、セグメントピースの表面に設けられる所定形状の油溝の数を1本以上4本以下とすることによって、セグメントピース間に設けられる油溝の数との均衡を保つことができ、優れた摩擦特性を確実に得ることができる。 Furthermore, by setting the number of oil grooves of a predetermined shape provided on the surface of the segment pieces to 1 or more and 4 or less, it is possible to maintain a balance with the number of oil grooves provided between the segment pieces, and to achieve excellent friction The characteristics can be obtained with certainty.
このようにして、プレス工程を削減しつつプレスで油溝を形成した場合と同様に摩擦材基材の表面に油溝となる溝を、より精度良く形成することによって、確実に優れた摩擦特性を得ることができる湿式摩擦材となる。 In this way, the oil groove is formed on the surface of the friction material base with higher accuracy as in the case where the oil groove is formed by pressing while reducing the pressing process, thereby ensuring excellent friction characteristics. The wet friction material can be obtained.
請求項3の発明にかかる湿式摩擦材の製造方法は、平板リング状の芯金の全周両面または片面に摩擦材基材から切り出したリング状摩擦材基材またはセグメントピースを接着してなる湿式摩擦材の製造方法であって、摩擦材基材を抄紙しながらまたは抄紙した後に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成する工程と、抄紙体状態の摩擦材基材に熱硬化性樹脂を含浸する工程と、熱硬化性樹脂を含浸した摩擦材基材を加熱して熱硬化性樹脂を硬化させて摩擦材基材を完成させる工程と、摩擦材基材からリング状摩擦材基材またはセグメントピースを切り出す工程と、リング状摩擦材基材またはセグメントピースを平板リング状の芯金の全周両面または片面に接着する工程とを具備する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wet friction material manufacturing method in which a ring-shaped friction material substrate or a segment piece cut out from a friction material substrate is bonded to all or both sides of a flat ring metal core. A method of manufacturing a friction material, the step of forming a plurality of oil grooves having a predetermined depth and width while making or after papermaking the friction material substrate, and a friction material substrate in a papermaking body state A step of impregnating the thermosetting resin into the base material, a step of heating the friction material base material impregnated with the thermosetting resin to cure the thermosetting resin to complete the friction material base material, and a ring from the friction material base material. A step of cutting out the friction material substrate or the segment piece, and a step of bonding the ring friction material substrate or the segment piece to both or one side of the entire circumference of the flat ring metal core.
即ち、本発明にかかる湿式摩擦材の製造方法においては、樹脂を含浸する前の粘弾性のない抄紙体状態の摩擦材基材に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成することによって、プレス等に対する反発力が極めて小さいため精度良く複数の油溝を形成することができる。ここで、複数の油溝を形成する方法としては、プレスでも良いし切削でも良いし、その他の方法でも良い。 That is, in the method for producing a wet friction material according to the present invention, a plurality of oil grooves of a predetermined shape having a predetermined depth and width are formed on a friction material substrate in a paper-making body state without viscoelasticity before impregnation with a resin. By forming, since the repulsive force with respect to a press etc. is very small, a some oil groove can be formed with sufficient precision. Here, as a method of forming a plurality of oil grooves, pressing, cutting, or other methods may be used.
こうして複数の油溝が形成された抄紙体状態の摩擦材基材に熱硬化性樹脂を含浸させ、続いて加熱して熱硬化性樹脂を硬化させて摩擦材基材を完成させる。この摩擦材基材からリング状摩擦材基材またはセグメントピースを切り出して、平板リング状の芯金の全周両面または片面に接着することによって、リング状湿式摩擦材またはセグメント湿式摩擦材が製造される。 In this way, the friction material base material in a paper body state in which a plurality of oil grooves are formed is impregnated with a thermosetting resin, and subsequently heated to cure the thermosetting resin, thereby completing the friction material base material. A ring-shaped wet friction material or a segment wet friction material is manufactured by cutting out a ring-shaped friction material substrate or a segment piece from this friction material substrate and bonding it to both sides or one side of a flat ring-shaped cored bar. The
このように、本発明にかかる湿式摩擦材の製造方法においては、従来の樹脂を含浸した後の摩擦材基材に対するプレスによる溝形成に比較して、溝深さ等の精度が高くなるとともに、プレス工程を省略することができるため、製造工程の低コスト化・短時間化が可能となる。 Thus, in the method for producing a wet friction material according to the present invention, the accuracy of the groove depth and the like is increased as compared with the conventional groove formation by pressing the friction material base material after impregnating the resin. Since the pressing step can be omitted, the manufacturing process can be reduced in cost and time.
このようにして、プレス工程を削減しつつプレスで油溝を形成した場合と同様に摩擦材基材の表面に油溝となる溝を、より精度良く形成することによって、確実に優れた摩擦特性を有する湿式摩擦材を得ることができる湿式摩擦材の製造方法となる。 In this way, the oil groove is formed on the surface of the friction material base with higher accuracy as in the case where the oil groove is formed by pressing while reducing the pressing process, thereby ensuring excellent friction characteristics. It becomes the manufacturing method of the wet friction material which can obtain the wet friction material which has this.
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図1は本発明の実施の形態にかかる湿式摩擦材の製造工程の一部を示すフローチャートである。図2(a)は本発明の実施の形態にかかる湿式摩擦材の一部を拡大して示す部分拡大平面図、(b)は(a)のA−A断面を示す部分断面図である。 FIG. 1 is a flowchart showing a part of a manufacturing process of a wet friction material according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a partially enlarged plan view showing a part of the wet friction material according to the embodiment of the present invention in an enlarged manner, and FIG. 2B is a partial sectional view showing a section AA in FIG.
図3(a)は本発明の実施の形態にかかる湿式摩擦材(実施例)の油量100ml/minの場合の引き摺りトルク特性を従来例と比較して示すグラフ、(b)は油量1000ml/minの場合の引き摺りトルクを従来例と比較して示すグラフである。図4は本発明の実施の形態にかかる湿式摩擦材(実施例)の油温40℃,80℃,120℃の場合の摩擦係数特性を従来例と比較して示すグラフである。 FIG. 3A is a graph showing drag torque characteristics of a wet friction material (example) according to an embodiment of the present invention when the oil amount is 100 ml / min, compared with the conventional example, and FIG. 3B is an oil amount of 1000 ml. It is a graph which shows the drag torque in the case of / min compared with a prior art example. FIG. 4 is a graph showing the friction coefficient characteristics of the wet friction material (example) according to the embodiment of the present invention when the oil temperatures are 40 ° C., 80 ° C., and 120 ° C., as compared with the conventional example.
図5(a)は本発明の実施の形態の第1変形例にかかる湿式摩擦材の一部を拡大して示す部分拡大平面図、(b)は本発明の実施の形態の第2変形例にかかる湿式摩擦材の一部を拡大して示す部分拡大平面図、(c)は本発明の実施の形態の第3変形例にかかる湿式摩擦材の一部を拡大して示す部分拡大平面図、(d)は本発明の実施の形態の第4変形例にかかる湿式摩擦材の一部を拡大して示す部分拡大平面図、(e)は本発明の実施の形態の第5変形例にかかる湿式摩擦材の一部を拡大して示す部分拡大平面図である。 FIG. 5A is an enlarged partial plan view showing a part of the wet friction material according to the first modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a second modification of the embodiment of the present invention. The partial expanded plan view which expands and shows a part of wet friction material concerning, (c) is the partial enlarged plan view which expands and shows a part of wet friction material concerning the 3rd modification of embodiment of this invention. , (D) is a partially enlarged plan view showing a part of a wet friction material according to a fourth modification of the embodiment of the present invention, and (e) is a fifth modification of the embodiment of the present invention. It is a partial enlarged plan view which expands and shows a part of this wet friction material.
本実施の形態にかかる湿式摩擦材は、平板リング状の芯金の全周両面に摩擦材基材から切り出したセグメントピースを20個接着してなるセグメント湿式摩擦材である。まず、本実施の形態にかかる湿式摩擦材における摩擦材基材の製造工程について、図1を参照して説明する。 The wet friction material according to the present embodiment is a segment wet friction material formed by adhering 20 segment pieces cut out from a friction material base material to both circumferential surfaces of a flat ring metal core. First, the manufacturing process of the friction material base material in the wet friction material concerning this Embodiment is demonstrated with reference to FIG.
図1に示されるように、本実施の形態における摩擦材基材の製造工程においては、まず抄紙しながらプレスまたは切削によって表面に溝(以下、「抄紙溝」という。)を形成する工程が実施される(ステップS1)。ここで、抄紙体は弾性がないため、溝深さ等を精度良く形成することができる。続いて、表面に抄紙溝が形成された抄紙体に熱硬化性樹脂を含浸させる(ステップS2)。そして、加熱して熱硬化性樹脂を硬化させつつ成形することによって(ステップS3)、摩擦材基材が完成する。 As shown in FIG. 1, in the manufacturing process of the friction material base material in the present embodiment, first, a step of forming grooves (hereinafter referred to as “papermaking grooves”) on the surface by pressing or cutting while papermaking is performed. (Step S1). Here, since the paper body has no elasticity, the groove depth and the like can be formed with high accuracy. Subsequently, a thermosetting resin is impregnated into the paper body having a paper groove formed on the surface (step S2). Then, the friction material substrate is completed by heating and molding the thermosetting resin while curing (step S3).
図1に示される本実施の形態における摩擦材基材の製造工程を、図6に示される上述した従来の摩擦材基材の製造工程と比較して分かるように、本実施の形態においてはプレス工程を省略することができるため、湿式摩擦材の製造工程の低コスト化・短時間化が可能となる。 As can be seen by comparing the manufacturing process of the friction material base material in the present embodiment shown in FIG. 1 with the above-described conventional manufacturing process of the friction material base material shown in FIG. Since the process can be omitted, the manufacturing process of the wet friction material can be reduced in cost and time.
このようにして製造された摩擦材基材からセグメントピースを切り出して(打ち抜いて)、平板リング状の芯金の両面にセグメントピースを20個ずつ接着することによって、本実施の形態にかかる湿式摩擦材が製造される。 Wet friction according to the present embodiment is obtained by cutting out (punching) segment pieces from the friction material base material manufactured in this way and bonding 20 segment pieces to both sides of the flat ring-shaped cored bar. The material is manufactured.
こうして製造された本実施の形態にかかるセグメント湿式摩擦材について、図2を参照して説明する。 The segment wet friction material according to this embodiment manufactured in this manner will be described with reference to FIG.
図2(a)に示されるように、本実施の形態にかかる湿式摩擦材1は、平板リング状の芯金2に、表面に3本の抄紙溝4が形成されたセグメントピース3を、油溝となる所定の間隔をおいて20個接着してなる。従って、湿式摩擦材1は、20個のセグメントピース3の間の間隔からなる油溝(以下、「セグメント溝」という。)5が20本と、20個のセグメントピース3の表面の3本ずつの抄紙溝4が3×20=60本とで、合計80本の油溝を有している。
As shown in FIG. 2 (a), the wet friction material 1 according to the present embodiment includes a
図2(b)の断面図に示されるように、これらの油溝のうちセグメント溝5は芯金2の表面に達する深い溝であり、抄紙溝4はセグメントピース3の表面に形成された浅い溝である。このように、深いセグメント溝5と浅い抄紙溝4とを混在させることによって、以下に説明するように、従来のセグメント湿式摩擦材では得られなかった優れた摩擦特性を得ることができる。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2B, among these oil grooves, the
本実施の形態にかかる湿式摩擦材1(実施例)について、従来のセグメント湿式摩擦材と比較して、摩擦特性の試験を行った。従来のセグメント湿式摩擦材としては、20個ずつの通常のセグメントピースを芯金2の両面に接着してなるセグメント溝20本のみを有する比較例1と、図6に示される製造工程によって製造されたプレス溝3本ずつを表面に有するセグメントピースを20個ずつ芯金2の両面に接着してなるセグメント溝20本とプレス溝60本の合計80本の油溝を有する比較例2を用いた。
The wet friction material 1 according to the present embodiment (Example) was tested for friction characteristics as compared with a conventional segment wet friction material. As a conventional segment wet friction material, it is manufactured by Comparative Example 1 having only 20 segment grooves formed by adhering 20 normal segment pieces to both surfaces of the cored
まず、引き摺りトルクについて試験を実施した。試験条件としては、テスターとしてLVFAを用いて、セグメント湿式摩擦材の寸法が外径130.4mm、内径107.5mm、潤滑油としてはATFを用いて潤滑油量は100ml/min,1000ml/minの二条件について行い、油温40℃、摩擦回転数は500rpm〜3500rpmまで500rpmごとに変化させ、ディスク枚数は3枚組みで行った。なお、セグメント溝5の溝幅は2mmである。結果を、図3に示す。
First, a test was conducted on drag torque. As test conditions, the LVFA was used as a tester, the segment wet friction material had an outer diameter of 130.4 mm and an inner diameter of 107.5 mm, and the lubricating oil used was ATF. The amount of lubricating oil was 100 ml / min and 1000 ml / min. Two conditions were used, the oil temperature was 40 ° C., the frictional rotation number was changed from 500 rpm to 3500 rpm every 500 rpm, and the number of disks was set in triplicate. The groove width of the
図3(a)に示されるように、潤滑油量が100ml/minの場合には、油溝がセグメント溝20本のみの比較例1と比較して、実施例も比較例2も引き摺りトルクが低減されているが、実施例の方が比較例2よりも引き摺りトルク低減特性に優れていることが分かる。また、図3(b)に示されるように、潤滑油量が1000ml/minの場合には、比較例1と比較して、実施例も比較例2もほぼ同等の引き摺りトルク低減特性を示している。比較例1と比較した場合の実施例及び比較例2の引き摺りトルク低減率を算出した結果を、表1に示す。 As shown in FIG. 3A, when the amount of lubricating oil is 100 ml / min, the drag torque is higher in both the example and the comparative example 2 than in the comparative example 1 in which the oil groove is only 20 segment grooves. Although reduced, it can be seen that the example is superior in drag torque reduction characteristics to the comparative example 2. Further, as shown in FIG. 3B, when the amount of lubricating oil is 1000 ml / min, both the example and the comparative example 2 exhibit substantially the same drag torque reduction characteristics as compared with the comparative example 1. Yes. Table 1 shows the results of calculating the drag torque reduction rate of the example and the comparative example 2 when compared with the comparative example 1.
表1に示されるように、抄紙溝4を形成した実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1は、従来のプレス溝を形成した比較例2にかかるセグメント湿式摩擦材とほぼ同等の引き摺りトルク低減効果を示すことが分かった。
As shown in Table 1, the segment wet friction material 1 according to the example in which the
次に、μ−P−T性能評価試験を行った。試験条件としては、軸心標準負荷評価条件にて50サイクル後、摩擦回転数3600rpm、面圧0.196MPa,0.392MPa,0.588MPa,0.785Mpa、潤滑油はATF、潤滑油量は600ml/min、油温は40℃,80℃,120℃の3条件で行った。結果を、図4に示す。 Next, a μ-PT performance evaluation test was performed. As test conditions, after 50 cycles under the axial center standard load evaluation conditions, the friction rotation speed is 3600 rpm, the contact pressure is 0.196 MPa, 0.392 MPa, 0.588 MPa, 0.785 Mpa, the lubricating oil is ATF, and the lubricating oil amount is 600 ml. / Min, and the oil temperature was 40 ° C, 80 ° C, and 120 ° C. The results are shown in FIG.
図4に示されるように、油温40℃,80℃,120℃のいずれの条件においても、比較例1と比較して、実施例も比較例2もほぼ同等の初期摩擦係数μiの低減効果を示している。比較例1と比較した場合の実施例及び比較例2の初期摩擦係数μiの低減率を算出した結果を、表2に示す。 As shown in FIG. 4, in any of the oil temperatures of 40 ° C., 80 ° C., and 120 ° C., compared to Comparative Example 1, both Example and Comparative Example 2 have substantially the same initial friction coefficient μi reduction effect. Is shown. Table 2 shows the results of calculating the reduction rate of the initial friction coefficient μi of the example and the comparative example 2 when compared with the comparative example 1.
表2に示されるように、油温40℃,80℃,120℃のいずれの条件においても、抄紙溝4を形成した実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1は、従来のプレス溝を形成した比較例2にかかるセグメント湿式摩擦材とほぼ同等の初期摩擦係数μiの低減効果を示すことが分かった。
As shown in Table 2, the segment wet friction material 1 according to the example in which the
このようにして、本実施の形態にかかる湿式摩擦材1においては、プレス工程を削減して製造工程の低コスト化・短時間化を図りつつ、プレスで油溝を形成した比較例2にかかるセグメント湿式摩擦材の場合と同様に摩擦材基材の表面に油溝となる抄紙溝4を、より精度良く形成することができて、確実に優れた摩擦特性を得ることができる。
Thus, in the wet friction material 1 according to the present embodiment, the press groove is reduced to reduce the manufacturing process cost and shorten the time, and the comparative example 2 in which the oil groove is formed by the press is applied. As in the case of the segment wet friction material, the
次に、本実施の形態の変形例にかかる湿式摩擦材について、図5を参照して説明する。 Next, a wet friction material according to a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
まず、図5(a)に示される本実施の形態の第1変形例にかかる湿式摩擦材1Aは、図1に示される摩擦材基材の製造工程において、ステップS1で上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1の抄紙溝4と同様の直線状の抄紙溝を、より間隔を狭くして形成し、完成した摩擦材基材から抄紙溝4Aが横方向になるようにセグメントピース3Aを切り出して(打ち抜いて)、かかるセグメントピース3Aを上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1と同様に、芯金2の両面に20個ずつ2mm幅のセグメント溝5を空けて接着してなるものである。
First, the
このように、湿式摩擦材1Aの円周方向に沿った抄紙溝4Aを設けることによって、上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1とは異なる摩擦特性を有するセグメント湿式摩擦材1Aとすることができる。
Thus, by providing the
また、図5(b)に示される本実施の形態の第2変形例にかかる湿式摩擦材1Bは、図1に示される摩擦材基材の製造工程のステップS1で、同様の直線状の抄紙溝を形成し、完成した摩擦材基材から抄紙溝4Bが斜め方向になるようにセグメントピース3Bを切り出して(打ち抜いて)、かかるセグメントピース3Bを上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1と同様に、芯金2の両面に20個ずつ2mm幅のセグメント溝5を空けて接着してなるものである。
Further, the
このように、湿式摩擦材1Bの放射線方向に対して斜めの抄紙溝4Bを設けることによって、上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1、第1変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1Aとは異なる摩擦特性を有するセグメント湿式摩擦材1Bとすることができる。
Thus, by providing the
更に、図5(c)に示される本実施の形態の第3変形例にかかる湿式摩擦材1Cは、図1に示される摩擦材基材の製造工程のステップS1で、湾曲したウェーブ状の抄紙溝を形成し、完成した摩擦材基材から抄紙溝4Cが放射線方向を向くようにセグメントピース3Cを切り出して(打ち抜いて)、かかるセグメントピース3Cを上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1と同様に、芯金2の両面に20個ずつ2mm幅のセグメント溝5を空けて接着してなるものである。
Further, the
このように、湿式摩擦材1Cの放射線方向にウェーブ形状の抄紙溝4Cを設けることによって、上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1、第1変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1A、第2変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1Bとは異なる摩擦特性を有するセグメント湿式摩擦材1Cとすることができる。
Thus, by providing the wave-shaped
また、図5(d)に示される本実施の形態の第4変形例にかかる湿式摩擦材1Dは、図1に示される摩擦材基材の製造工程のステップS1において格子状の抄紙溝を形成し、完成した摩擦材基材から格子状の抄紙溝4Dが放射線方向に対して斜めになるようにセグメントピース3Dを切り出して(打ち抜いて)、かかるセグメントピース3Dを上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1と同様に、芯金2の両面に20個ずつ2mm幅のセグメント溝5を空けて接着してなるものである。
In addition, the
このように、湿式摩擦材1Dに格子状の抄紙溝4Dを設けることによって、上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1、第1変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1A、第2変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1B、第3変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1Cとは異なる摩擦特性を有するセグメント湿式摩擦材1Dとすることができる。
Thus, by providing the grid-
更に、図5(e)に示される本実施の形態の第5変形例にかかる湿式摩擦材1Eは、図1に示される摩擦材基材の製造工程のステップS1で、ディンプル状の多数の抄紙溝4Eを形成し、完成した摩擦材基材からセグメントピース3Eを切り出して(打ち抜いて)、かかるセグメントピース3Eを上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1と同様に、芯金2の両面に20個ずつ2mm幅のセグメント溝5を空けて接着してなるものである。
Further, the
このように、湿式摩擦材1Eにディンプル状の多数の抄紙溝4Eを設けることによって、上記実施例にかかるセグメント湿式摩擦材1、第1変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1A、第2変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1B、第3変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1C、第4変形例にかかるセグメント湿式摩擦材1Dとは異なる摩擦特性を有するセグメント湿式摩擦材1Eとすることができる。
Thus, by providing the
本実施の形態においては、湿式摩擦材として摩擦材基材からセグメントピースを切り出して平板リング状の芯金の両面にセグメントピースを接着してなるセグメント湿式摩擦材を例として説明したが、平板リング状の芯金の片面のみにセグメントピースを接着してなるセグメント湿式摩擦材でも良く、更には摩擦材基材からリング状摩擦材基材を切り出して平板リング状の芯金の両面または片面に接着してなるリング状湿式摩擦材にも、本発明を適用することができる。 In the present embodiment, the segment wet friction material formed by cutting the segment piece from the friction material base material as the wet friction material and bonding the segment pieces to both surfaces of the flat ring metal core is explained as an example. Segment wet friction material made by adhering segment pieces to only one side of a metal core, or cutting out a ring friction material base from a friction material base and bonding it to both or one side of a flat ring metal core The present invention can also be applied to a ring-shaped wet friction material.
また、本実施の形態においては、平板リング状の芯金の両面に20個ずつのセグメントピースを接着してなるセグメント湿式摩擦材を例として説明したが、セグメントピースの数は20個より多くても少なくても良い。特に、優れた摩擦特性を得るためには、セグメントピースの数は20個〜40個の範囲内であることがより好ましい。 Moreover, in this Embodiment, although the segment wet friction material formed by adhere | attaching 20 segment pieces on both surfaces of a flat ring-shaped cored bar was demonstrated as an example, the number of segment pieces is more than 20. May be less. In particular, in order to obtain excellent friction characteristics, the number of segment pieces is more preferably in the range of 20 to 40.
更に、本実施の形態(実施例)においては、セグメントピース3の表面に3本の抄紙溝4を形成した場合について説明したが、抄紙溝4の数は要求される摩擦特性に応じて、1本でも2本でも、また4本以上でも構わない。
Further, in the present embodiment (example), the case where three
本発明を実施するに際しては、湿式摩擦材のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、また湿式摩擦材の製造方法のその他の工程についても、本実施の形態に限定されるものではない。 In carrying out the present invention, the configuration, shape, quantity, material, size, connection relationship, etc. of other parts of the wet friction material, and other steps of the method for manufacturing the wet friction material are also implemented. The form is not limited.
1,1A,1B,1C,1D,1E 湿式摩擦材
2 芯金
3,3A,3B,3C,3D,3E セグメントピース
4,4A,4B,4C,4D,4E 抄紙溝
5 セグメント溝
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E
Claims (3)
前記摩擦材基材の樹脂を含浸する前の抄紙体状態において、前記摩擦材基材に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成することによって、前記リング状摩擦材基材または前記セグメントピースの表面に必要な深さ及び幅を有する1または2以上の所定形状の油溝を設けたことを特徴とする湿式摩擦材。 A wet friction material formed by adhering a ring-shaped friction material substrate or a segment piece cut out from a friction material substrate to both sides or one side of a flat ring metal core,
The ring-shaped friction material base is formed by forming a plurality of oil grooves having a predetermined depth and width on the friction material substrate in a paper body state before impregnating the resin of the friction material substrate. A wet friction material, wherein one or two or more oil grooves of a predetermined shape having a necessary depth and width are provided on the surface of the material or the segment piece.
前記摩擦材基材を抄紙しながらまたは抄紙した後に所定の深さ及び幅を有する所定形状の複数の油溝を形成する工程と、
前記抄紙体状態の摩擦材基材に熱硬化性樹脂を含浸する工程と、
前記熱硬化性樹脂を含浸した摩擦材基材を加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させて前記摩擦材基材を完成させる工程と、
前記摩擦材基材から前記リング状摩擦材基材または前記セグメントピースを切り出す工程と、
前記リング状摩擦材基材または前記セグメントピースを前記平板リング状の芯金の全周両面または片面に接着する工程と
を具備することを特徴とする湿式摩擦材の製造方法。
A method for producing a wet friction material obtained by adhering a ring-shaped friction material substrate or a segment piece cut out from a friction material substrate to both sides or one side of a flat ring metal core,
Forming a plurality of oil grooves of a predetermined shape having a predetermined depth and width while or after papermaking the friction material substrate;
Impregnating a thermosetting resin into the friction material substrate in the paper body state;
Heating the friction material substrate impregnated with the thermosetting resin to cure the thermosetting resin to complete the friction material substrate;
Cutting the ring-shaped friction material substrate or the segment piece from the friction material substrate;
A method of manufacturing a wet friction material, comprising: adhering the ring-shaped friction material base material or the segment piece to both surfaces or one surface of the flat ring-shaped cored bar.
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