JPH0233893B2

JPH0233893B2 - Dendomishinnoseidosochi

Info

Publication number: JPH0233893B2
Application number: JP12406481A
Authority: JP
Inventors: Toyohito Uematsu; Kichiji Pponma; Seikichi Tanno; Tadashi Ito; Jun Matsubayashi; Sueo Akashi; Tomio Yoshida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-08-10
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1990-07-31
Anticipated expiration: 2001-08-10
Also published as: JPS5828027A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はコルク摩擦材を用いた電動ミシンの制
動装置に関する。電動ミシンなどにおけるモートルの制動装置あ
るいはそこで用いられている動力伝達装置におけ
るクラツチフエーシングに用いられている摩擦材
としては適当な摩擦係数を有すること、動作時の
鳴き音あるいは摩擦面からの臭気の発生が極めて
小ないということからコルクが賞用されている。
しかし、耐摩耗性に乏しく、寿命の点で問題があ
つた。したがつて、耐摩耗性を計るために、特公
昭37−15059号、特開昭54−41312号公報に見られ
るように、コルクに潤滑油を含浸したコルク摩擦
材が提供されている。また、そのような潤滑油を
コルクに含浸させるとともに、同じ潤滑油を用い
て表面に二硫化モリブデンのような固体潤滑剤粒
子を分散させた摩擦材も一部で実用化がなされて
いる。しかしながら、いずれの場合も寿命の点
で、まだ十分とは言えず、改善が望まれている。本発明の目的は長寿命を有する電動ミシンの制
動装置を提供することにある。本発明は、ミシン駆動軸に接続されたブレーキ
アマチユアと、コルク摩擦材を介して該アマチユ
アと接離可能に設けられたブレーキデイスクと、
該ブレーキデイスクと該アマチユアを磁気的に接
離するための磁気回路とを有する電動ミシンの制
動装置において、該コルク摩擦材はコルク成形体
とその摩擦面表面に施された液体ないし半固体状
潤滑剤層および該摩擦面から内部にわたつて含有
せしめた液体潤滑剤を含み、前記コルク成形体内
部に含有せしめる液体潤滑剤が、コルク成形体の
摩擦面表面に施される液体ないし半固体状潤滑剤
層の基油よりもコルクに対する親和力の小さい液
体潤滑剤であることを特徴とする。本発明でいう
親和力とは、コルクに対する潤滑剤の基油の付着
の強さである。付着性の強さはコルクと液体また
は表面潤滑剤の基油との接触角（濡れ性）で表わ
される。濡れ性のよい基油はコルク成形体に対す
る含浸性（基油の入り易さ）がよいことを意味し
ている。次に図面によつて本発明を説明する。第１図は
本発明の摩擦材の一つの適用例である動力制御装
置の主要部の断面図を示すもので、クラツチ及び
ブレーキ付モートルの一断面図である。駆動用モ
ートルの回転子１の一端にクラツチ構成部品の一
つであるクラツチデイスク２を固定したフライホ
イール３が固定されている。プリー側エンドブラ
ケツト４にはクラツチコイルを有するクラツチ電
磁枠体５、ブレーキコイルを有するブレーキ電磁
枠体６及びブレーキデイスク７が保持されてい
る。また軸受８を介して出力を取り出すプーリ９
を有し、他端には摺動軸１０（スプライン軸等）
を有した出力軸１１を支持している。クラツチラ
イニング１２ブレーキライニング１３をそれぞれ
保持したクラツチアマチユア１４とブレーキアマ
チユア１５は摺動軸１０上を軸方向に移動可能
で、かつ回転方向の相対運動をしないように保持
されて、両者はカツプリング１６で連結されてい
る。運転動作は、モートルの回転子１は絶えず回
転しており、その他端に固定されたフライホイー
ル３で回転エネルギを蓄えておき、クラツチコイ
ル１７に通電するとクラツチ側磁気回路１８が発
生し、クラツチアマチユア１４がクラツチデイス
ク２に吸引されクラツチライニング１２を介して
回転動力が摺動軸１０、出力軸１１（即ちミシン
駆動軸）を経てプーリ９に取り出され、駆動力と
なる。一方、停止に当つてはブレーキコイル１９
に通電することによりブレーキ側磁気回路２０が
発生し、ブレーキアマチユア１５がブレーキデイ
スク７に吸引され、ブレーキライニング１３とブ
レーキアマチユア１５を介して摺動軸１０、出力
軸１１を通じてプリー側エンドブラケツト４に固
定されているブレーキデイスク７との摩擦による
制動力が働いてプリー９は停止する。本発明はこ
の種の装置におけるクラツチライニング１２また
はブレーキライニング１３として、即ち、摩擦材
として前述のコルクを主体としたものを装置させ
たものである。本発明における前述のコルク摩擦材の寿命が向
上した理由は次の通りである。即ち、コルク摩擦
材の寿命は内部液体潤滑剤と表面潤滑剤の相乗効
果によるものである。コルク摩擦材に含有する内
部液体潤滑剤は、使用中にコルク摩擦材表面に塗
布した表面潤滑剤層に徐々に浸出（補給）し、コ
ルク表面の潤滑性を保持する作用をする。そし
て、表面潤滑剤層に補強される量は、コルク摩擦
材に含有する内部液体潤滑剤のコルクに対する親
和力の大小によつて異なる。そして、内部液体潤
滑剤が表面潤滑剤の基油よりもコルクに対する親
和力が大きいと内部潤滑剤が過剰に浸出する結果
となりコルク摩擦面に施される表面潤滑剤層の下
に厚い油膜層を形成し、表面潤滑剤層を摩擦面か
ら消失させる結果となる。しかし、コルクに含有
する内部液体潤滑剤よりコルクに対する親和力の
大きい基油を塗布することによつてコルク凹凸部
に表面潤滑剤が入り込み表面潤滑剤が長期にわた
つて保持されること、また、コルクに含有した内
部液体潤滑剤の過剰漏出が防止され、内部液体潤
滑剤層中への適度な補給が行われるためである。本発明において、内部液体潤滑剤と表面潤滑剤
の基油とはコルクに対する親和力に差があるもの
を組合せればよい。炭化水素油の例についてコル
クに対する親和力の大きさを大きい順から示すと
次の通りである。なお、コルクに対する親和力は
コルク成形体に対する含浸性によつて表わされ
る。含浸性の所定の形状のコルク成形体を100℃
の油中に一定時間浸漬した後コルク表面に付着し
た油を取り除きコルク成形体内部に含浸した油量
を求めることにより得た。そして、含浸油量の大
きいものはどコルクに対する親和力の大きい油で
ある。ポリアルキレングリコール油＞ポリブデン油＞
フツ素油＞ネオペンチルポリオールエステル油＞
シリケートエステル油＞ジエステル油＞リン酸エ
ステル油＞アルキルベンゼン油＞鉱油＞ポリフエ
ニルエーテル油＞ポリオレフイン油。これらの中から、コルクに対する親和力の差の
ある組合せを任意に選択することができる。表面
潤滑剤として特に好ましいのは粘ちような潤滑剤
例えば、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タング
ステン、窒化ホウ素、有機モリブデン、フツ化黒
鉛、金属酸化物及びベントナイト、シルカゲル、
染料（銅フタロシアニン、インダスレン）、ポリ
ウレアなどの固体潤滑剤や増ちよう剤を基油に配
合した半固体状のグリースからなるものである。
また、内部液体潤滑剤の基油としては、コルクに
対する親和力が表面潤滑剤の基油の親和力と差の
大きいもの程、コルク摩擦材の寿命向上を図る上
で好ましい。この内部液体潤滑剤の粘度としては、210゜F
（98.9℃）で３〜80mm²／Ｓの範囲のものが用いら
れる。コルク摩擦材の耐久性能および制動性能の
点から3.5〜80mm²／Ｓのものが特に好ましい。表面潤滑剤及び内部液体潤滑剤の少なくとも一
方に、必要に応じて、酸化防止剤例えばアミン系
化合物、フエノール系化合物或いは硫黄系化合物
など、また防錆剤例えばカルボン酸塩やスルフオ
ン酸塩を添加することができる。本発明でいうコルク成形体とはチツプもしくは
粉末状コルクを接着剤を介して所定の形状に成形
したものである。コルク成形品内部に内部液体潤滑剤を含有せし
める方法としては、前述の成形の際に成形前のコ
ルクと接着剤との混合物に該液体潤滑剤を添加し
ておく方法あるいは成形後に常圧ないし減圧下に
て含浸する方法を採用することも出来る。本発明でいうコルク摩擦材は前述の図面に示す
ようなブレーキ装置やクラツチ装置の他に特開昭
55−156763号公報に記載されているような鉄道車
輌用台車のピツチング防止装置、脱水洗濯機の脱
水槽あるいは工作機械等のデイスクブレーキに使
用するデイスクパツト等に使用可能である。次に本発明の実施例を示す。なお、以下の各例
中における固体潤滑剤の添加量（容量％）は組成
物全体積を基準とした値である。実施例１ 300〜500μｍの範囲内の粒径を有するコルク粒
85重量部とフエノール系接着剤15重量部、グリコ
ール（柔軟剤）５重量部および210゜F（98.8℃）に
おける粘度が2.4〜101.0mm²／Ｓ（平均分子量
Mn300〜2100）の範囲からなるコルクに対する
親和力に小さいポリオレフイン油（酸化防止剤：
ジブチルジチオカルバミン酸ニツケル0.5重量％
含有）26重量部を均一に混合した後、成型金型に
入れ加圧圧縮（10Kg／cm²）し、130℃の温度で約
２時間加熱成形して厚さ10mmのコルク板を得た。
このコルク板から14×14mm、厚さ５mmの寸法に切
り出したコルク片及び内径68mm、外径96mm、厚さ
５mmのリング状コルク成形品を作つた。このコル
ク成形品表面に、黒鉛６の容量％と二硫化モリブ
デン54容量％を混合した。この混合物に内部液体
潤滑剤のポリオレフイン油よりもコルクに対する
親和力の大きい基油としてポリアルキレングリコ
ール油を添加した半固体潤滑剤を塗布し、ピンデ
イスク型摩擦試験機により、耐久性能及び制動性
能に関係する摩擦係数を下記の条件で評価した。〔耐久性能試験〕すべり速度：13ｍ／ｓ面圧：0.5Kgｆ／cm² デイスク面温度：100℃（金属板温度）上記条件で、連続すべり摩擦によりコルク板表
面に塗布した表面潤滑剤が消耗するまでの運転時
間で評価した。〔制動性能試験〕すべり速度：0.9ｍ／ｓ面圧：2.05Kgｆ／cm² 〔実用性能試験〕電動ミシンの代表的な使用条件をシユミレート
し、減速、停止及び常時滑りのある動作で、図に
示した実機クラツチ・ブレーキ付モートルによつ
て、上記動作を１サイクルとしコルク表面に塗布
した表面潤滑剤が消耗するまでの動作サイクル数
で評価した。測定結果を第１表に示した。表中潤
滑油粘度はポリオレフイン油の値を示すものであ
る。なお、本発明の利点を明確にするため、従来
用いていたものと比較した。従来品のコルク摩擦
材は内部液体潤滑剤及び表面潤滑剤の基油として
同じ鉱物を用いたものである。従つて、内部液体
潤滑剤（基油）と表面潤滑剤の基油はコルクに対
して同じ親和力である。

【表】第１表から、コルクに対する親和力が表面潤滑
剤の基油より小さいポリオレフイン油を含浸した
本発明のコルク摩擦材は同じの油の鉱油を使用し
た従来品に比べ耐久性が２倍以上、実用性能1.2
倍以上向上し、優れていることが分かる。実施例２実施例１と同じ粒径、柔軟剤、接着剤を用いて
前記した条件で成形したコルク板より切り出した
試験片に第２表に示すコルクに対する親和力の小
さいポリオレフイン油（平均分子量：300〜2100）
を減圧下で20重量％（コルクを含む全重量を基準
とする。）を含浸した。さらに、上記コルク試験
片に実施例１と同じ組成の表面潤滑剤を塗布した
後、実施例１と同じ条件で試験した。その結果を
第２表に示した。

【表】表に示す如く、コルク成形体に減圧下で含浸し
たものは実施例１と同等の特性を有し、動摩擦係
数、耐久性能、実用性能ともに優れていることが
明らかである。実施例３ 1100〜1200μｍの範囲内の粒径を有するコルク
粒を用いて、実施例１と同じ柔軟剤、接着剤を用
いて成形して得られたコルク板より実施例１と同
じ寸法の試験片を作成し、これに第３表に示す内
部液体潤滑剤を10重量％（コルクを含む全重量を
基準とする。）を含浸した。内部液体潤滑剤はい
ずれも前述したようにコルクに対する親和力が表
面潤滑剤の基油よりも小さいものである。次に、
その摩擦面に実施例１と同じコルクに対する親和
力が大きい表面潤滑剤を塗布し、ピンデイスク型
摩擦試験機により摩擦係数と耐久性を能を評価し
た。その結果を第３表に示した。

【表】を示す。
表に示す如く、本発明のコルク摩擦材は動摩擦
係数、耐久性能ともに優れていることが明らかで
ある。実施例４実施例１と同様のコルク試験片表面に第４表に
示した増ちよう剤５重量％を含有したコルク剤に
対する親和力の最も大きいポリアルキレングリコ
ール油（酸化防止剤：ジブチルジチオカルバミン
酸ニツケル0.5重量％配合したもの）からなるグ
リース組成物に対して、黒鉛６容量％と二硫化モ
リブデン54容量％を添加し、これをロール機で均
一に分散して得られた表面潤滑剤を粘度20.6mm²／
Ｓ（210゜F）のポリオレフイン油（コルクに対する
親和力が小さい）10重量％を含むコルクの摩擦面
に塗布し、実施例１と同じ条件でピンデイスク型
摩擦試験機により動摩擦係数及び耐久性能、さら
に第１図に示した電動ミシン用クラツチ・ブレー
キ付モートルで実用性能を評価した。その結果を
第４表に示した。

【表】第４表から明らかなように、いずれの増ちよう
剤を用いたグリースにおいても、第１表に示した
従来品に比して耐久性能及び実用性能が大幅にす
ぐれていることが分かる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の電動ミシンの制動装置の主要部
の断面図である。１……回転子、２……クラツチデイスク、３…
…プライホイール、４……プーリー側エンドブラ
ケツト、５……クラツチ電磁枠体、６……ブレー
キ電磁枠体、７……ブレーキデイスク、８……軸
受、９……プーリー、１０……摺動軸（スプライ
ン軸）、１１……出力軸、１２……クラツチライ
ニング、１３……ブレーキライニング、１４……
クラツチアマチユア、１５……ブレーキアマチユ
ア、１６……カツプリング、１７……クラツチコ
イル、１８……クラツチ側磁気回路、１９……ブ
レーキコイル、２０……ブレーキ側磁気回路。

Claims

【特許請求の範囲】１ミシン駆動軸に接続されたブレーキアマチユ
アと、コルク摩擦材を介して該アマチユアと接離
可能に設けられたブレーキデイスクと、該ブレー
キデイスクと該アマチユアを磁気的に接離するた
めの磁気回路とを有する電動ミシンの制動装置に
おいて、該コルク摩擦材はコルク成形体とその摩
擦面表面に施された液体ないし半固体状潤滑剤層
および該摩擦面から内部にわたつて含有せしめた
液体潤滑剤を含み、前記コルク成形体内部に含有
せしめる液体潤滑剤が、コルク成形体の摩擦面表
面に施される液体ないし半固体状潤滑剤層の基油
よりもコルクに対する親和力の小さい液体潤滑剤
であることを特徴とする電動ミシンの制動装置。２コルク成形体の摩擦面表面に施された液体な
いし半固体状潤滑剤層が基油、固体潤滑剤及び増
ちよう剤からなるグリースであり、コルク成形体
内部に含有せしめる液体潤滑剤及び前記基油が炭
化水素油であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の電動ミシンの制動装置。