湿式摩擦材料和使用湿式摩擦材料的湿式摩擦板的制作方法

1.本发明涉及组装到汽车等的自动变速器中的湿式离合器或湿式制动器中使用的湿式摩擦材料以及使用该湿式摩擦材料的湿式摩擦板。


背景技术：

2.近年来，车辆动力源的电动化正在推进。如果将动力源设为电动机，则与以往的动力源相比，有时自动变速器处于高速旋转的环境。在这样的高速旋转的环境下，湿式离合器或湿式制动器的湿式摩擦材料可能蓄热过大，并且与湿式摩擦材料卡合的对象侧板存在因湿式摩擦材料的蓄热而受到热变形等影响的顾虑。这样，在高速旋转的环境下，存在因热负荷而使对象侧板的耐久性降低的顾虑。
3.专利文献1示出通过向湿式摩擦材料的基材混合金属粉末来改善湿式摩擦材料的热传递，防止高温下对对象材料的烧熔。
4.现有技术文献
5.专利文献1：日本特开平6-147242号公报


技术实现要素：

6.但是，如专利文献1所示，向基材混合有金属粉末的湿式摩擦材料在高速旋转环境下，对与该湿式摩擦材料卡合的对象侧板的攻击性变高，恐怕对象侧板的耐久性会降低。
7.本发明是鉴于这种状况而提出的，课题在于提供一种用于湿式离合器或湿式制动器的湿式摩擦材料，其能够提高导热性，缓和对对象侧板的攻击性，提高对象侧板的耐久性。
8.为了解决上述课题，本发明的湿式摩擦材料包含原纸和黏结剂，所述原纸是使用纤维基材和填充剂形成的，所述黏结剂用于使所述原纸固化，所述湿式摩擦材料的特征在于，
9.所述原纸配合有碳系材料而未配合硅藻土。
10.根据本发明，能够提供一种用于湿式离合器或湿式制动器的湿式摩擦材料，其能够提高导热性，由于在摩擦材料的材质成分中没有混合金属粉末，所以能够缓和对对象侧板的攻击性，提高对象侧板的耐久性。
附图说明
11.图1(a)是示意地表示使用了本实施方式的湿式摩擦材料的湿式摩擦板的正面图，图1(b)是图1(a)的b-b向视放大截面图，示意地示出湿式摩擦材料的截面。
12.图2是表示导热率测定试验的结果的坐标图。
13.图3是表示滑动面温度测定评价的结果的坐标图。
14.图4是表示与湿式摩擦材料卡合的对象侧板的烧熔状况的图，图4(a)示出比较例的湿式摩擦材料的对象侧板的表面部分，图4(b)示出实施例的湿式摩擦材料的对象侧板的
表面部分。
15.附图标记说明
[0016]1ꢀꢀꢀ
湿式摩擦材料
[0017]3ꢀꢀꢀ
湿式摩擦板
[0018]5ꢀꢀꢀ
芯骨
[0019]7ꢀꢀꢀ
热斑
具体实施方式
[0020]
以下，对本发明的实施方式的湿式摩擦材料及湿式摩擦板进行说明。
[0021]
图1(a)是模式地表示使用了本实施方式的湿式摩擦材料的湿式摩擦板的正面图，图1(b)是图1(a)的b-b向视放大截面图，示意地示出湿式摩擦材料的截面。
[0022]
本实施方式的湿式摩擦材料1被用于组装到汽车等车辆的自动变速器等中的湿式离合器(省略图示)或湿式制动器(省略图示)。本实施方式的湿式摩擦材料1和湿式摩擦板3的制法如下。即，湿式摩擦材料1是在纤维基材中配合了填充剂和/或摩擦调整剂后进行造纸而制作原纸，在得到的原纸中浸渍作为黏结剂的例如热固性树脂等并使其固化而制造的。湿式摩擦板3是通过将由上述制法制成的湿式摩擦材料1冲压成预定形状，并与环状的芯骨5接合而制造的。
[0023]
作为纤维基材，可以使用导热性高的无机化合物，例如包含硅系、氧化铝系等无机化合物的纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维等有机纤维中的一种或多种。
[0024]
作为填充剂、摩擦调整剂，例如可以使用碳、碳酸钙等无机化合物、合成橡胶等有机化合物中的一种或多种。
[0025]
本实施方式的湿式摩擦材料1使用芳族聚酰胺纤维和作为碳系材料的碳纤维构成纤维基材，作为配合于纤维基材中的填充剂，使用作为碳系材料的石墨。在本实施方式中，作为配合于纤维基材中的填充剂，没有配合以往一般使用的硅藻土。即，在原纸中未配合硅藻土。碳纤维和石墨都是导热率高于硅藻土的材料。而且，在本实施方式中，作为碳系材料的碳树脂和石墨的含有比例比以往大。
[0026]
在使用芳族聚酰胺纤维和碳纤维制成的纤维基材中配合了作为填充剂的石墨后与以往同样地造纸而得到原纸，使该原纸浸渗例如热固化性树脂等作为黏结剂，使其固化，从而得到本实施方式的湿式摩擦材料1。另外，实施方式的湿式摩擦板3，通过将采用上述制法制成的湿式摩擦材料1冲裁成预定形状并热压，由此与涂布有黏结剂的基板即芯骨5一体化而制造。
[0027]
如上所述，本实施方式的湿式摩擦材料1没有使用硅藻土作为配合于纤维基材中的填充剂。硅藻土一般是导热率低的材料，也有时被用作隔热件的材料。因此，本实施方式与在原纸中含有硅藻土的情况相比，能够提高湿式摩擦材料1的导热率。另外，通过使纤维基材中作为填充剂配合的石墨的配合比例比以往大，可以进一步提高湿式摩擦材料1的导热率。因此，根据本实施方式，能够提高湿式摩擦材料1的导热性。其结果，能够防止湿式摩擦材料1的过大蓄热，能够防止由湿式摩擦材料1的蓄热造成的、与湿式摩擦材料卡合的对象侧板的烧熔、热变形等。另外，由于本实施方式的湿式摩擦材料1没有混合金属粉末，所以即使在高速旋转的环境下，也能够缓和对于对象侧板的攻击性。因此，根据本实施方式的湿
式摩擦材料1，能够提高对象侧板的耐久性。
[0028]
另外，本实施方式的湿式摩擦材料1由于湿式摩擦材料1本身的导热性提高，所以能够减小作为湿式离合器或制动器使用的湿式摩擦材料1的面积。在此，所谓减小湿式摩擦材料1的面积，例如，在将湿式摩擦材料1的外径设为与以往的湿式摩擦材料的外径相同的尺寸的情况下，本实施方式的湿式摩擦材料1与以往的湿式摩擦材料相比能够增大内径。另外，例如，在将湿式摩擦材料1的内径设为与以往的湿式摩擦材料的内径相同的尺寸的情况下，本实施方式的湿式摩擦材料1与以往的湿式摩擦材料相比能够减小外径。该情况下，能够使湿式离合器或制动器小型化。另外，不限于湿式摩擦材料1的面积小，也可以减少湿式摩擦板3本身的片数。
[0029]
(实施例)
[0030]
以下，对本实施方式的湿式摩擦材料的实施例以及使用该实施例和比较例的各种评价进行说明。再者，以下评价是将本实施方式的湿式摩擦材料用作湿式离合器时的评价，但将本实施方式的湿式摩擦材料用作湿式制动器也是同样的。
[0031]
采用上述制法得到了实施例的湿式摩擦材料、和以往的成分配合的比较例的湿式摩擦材料。表1表示实施例和比较例的湿式摩擦材料各自的成分的构成比。再者，构成比表示重量的比例。如表1所示，实施例的湿式摩擦材料不含有硅藻土作为填充剂。另一方面，比较例的湿式摩擦材料与以往同样地含有硅藻土。另外，实施例的湿式摩擦材料的碳系材料即碳纤维和石墨的配合比例分别是比较例的2倍。
[0032]
表1
[0033] 比较例实施例芳族聚酰胺纤维(％)3530黏结剂(树脂)(％)3030硅藻土(％)15——碳纤维(％)1020石墨(％)1020
[0034]
接着，对使用实施例和比较例的湿式摩擦材料的导热率的测定试验进行说明。导热率的测定试验是将实施例的湿式摩擦材料接合于芯骨的两面而制成湿式离合器板，在湿式离合器板的摩擦材料表面施加预定热量，测定芯骨的温度推移，根据该芯骨的温度推移算出湿式摩擦材料的导热率。比较例的湿式摩擦材料的导热率也同样地算出。
[0035]
图2是表示导热率测定试验的结果的坐标图。再者，导热率的单位为w/(m
·
k)。
[0036]
如图2所示，比较例的导热率为0.095w/(m
·
k)，实施例的导热率为0.125w/(m
·
k)。确认到实施例的导热率相对于比较例的导热率提高了32％。
[0037]
接着，对使用实施例和比较例的湿式摩擦材料的滑动面温度测定评价进行说明。在此，所谓滑动面温度是指接合有湿式摩擦材料的湿式离合器板与对象侧板反复进行预定次数的卡合、释放时的对象侧板的温度。在该评价中，在对象侧板的厚度方向上固定热电偶，在将黏结有实施例的湿式摩擦材料的湿式离合器板与对象侧板交替地排列的状态下组装到试验机中，在表2所示评价条件下，将湿式离合器板与对象侧板的卡合、释放作为1次循环，实施直到250次循环。对比较例的湿式摩擦材料也同样地实施。
[0038]
表2
[0039]
评价名：滑动面温度测定评价
[0040]
项目条件转速(rpm)7600润滑(l/min)1.0(轴心)油温(℃)100惯性力矩(kg
·
m2)0.123离合器片数3
[0041]
图3是表示滑动面温度测定评价的结果的坐标图。
[0042]
滑动面温度由于湿式离合器板与对象侧板的卡合、释放在200次循环稳定，所以作为评价比较了200次循环时的滑动面温度。其结果，比较例的滑动面温度为430℃，实施例的滑动面温度为380℃。实施例的滑动面温度是比比较例的滑动面温度低12％的温度，确认到导热性的提高。再者，滑动面温度是以评价时的油温100℃为基准，确认从100℃开始的上升温度的位置。
[0043]
接着，对使用实施例和比较例的湿式摩擦材料的高能热斑评价进行说明。
[0044]
高能热斑评价中，在表3所示评价条件下，实施预定次数的黏结有实施例的湿式摩擦材料的湿式离合器板与对象侧板的卡合、释放的循环，冷却对象侧板后，通过目视确认了对象侧板的烧熔状况、即热斑的有无。对比较例的湿式摩擦材料也同样地实施。
[0045]
表3
[0046]
高能热斑评价
[0047]
项目条件转速(rpm)7300润滑(l/min)1.0(轴心)油温(℃)100惯性力矩(kg
·
m2)0.123离合器片数3
[0048]
图4是表示黏结有湿式摩擦材料的湿式离合器板卡合的对象侧板的烧熔状况的图，图4(a)表示比较例的湿式摩擦材料的对象侧板的表面部分，图4(b)表示实施例的湿式摩擦材料的对象侧板的表面部分。
[0049]
如图4(a)所示，在比较例的湿式摩擦材料的对象侧板的表面确认到多个热斑7的产生。与此相对，在图4(b)所示实施例的湿式摩擦材料的对象侧板的表面未确认到热斑7的产生。由此，实施例的湿式摩擦材料可抑制与对象侧板的卡合、释放造成的蓄热，确认到抑制由蓄热造成的对对象侧板的烧熔、热变形等影响的效果。
[0050]
如上所述，根据本实施方式，能够提供一种用于湿式离合器或湿式制动器的湿式摩擦材料，其能够提高导热性，由于在摩擦材料的材质成分中没有混合金属粉末，所以能够缓和对对象侧板的攻击性，提高对象侧板的耐久性。