专利名称：用于传递转矩的摩擦衬片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于传递转矩的摩擦衬片。本发明还涉及一种用于制造这种摩擦衬片的方法。
背景技术：
这种摩擦衬片尤其能够用于变速器的同步环、离合器盘和制动盘。全部应用情况的共同之处是摩擦衬片应当在整个寿命之内具有低的磨损和恒定的高的摩擦系数。此外， 摩擦衬片整体上应能够以低的成本来制造。
已知由类似于纸的材料制成的摩擦衬片。所述也称作“摩擦纸”的材料由于其制造方法而以纸张的形式提供。因此，从摩擦纸纸张中切割出各个摩擦衬片区段并且施加到承载件上，例如粘接到承载件上。在此，缺点是不可避免的裁坏。此外，摩擦纸的制造成本相对闻。
还已知的是，通过具有摩擦材料覆层的基底来制造摩擦衬片。US4，639，392示出一个实例。在那里，承载纸以多个单独步骤用摩擦材料来覆层。发明内容
本发明的目的在于，提供一种摩擦衬片。其能够低成本地制造并且特征在于良好的质量。此外，本发明的目的是提供一种用于制造这种摩擦衬片的方法。
根据本发明，为了实现该目的而提供一种用于传递转矩的摩擦衬片，其具有基底、 粘合剂和起摩擦作用的填充材料，其中粘合剂完全地浸透基底，并且填充材料沉积在基底上，使得更小的填充材料颗粒增多地位于基底的表面上并且部分地渗透到基底中。所述摩擦衬片的特征在于高的稳定性和同时充分的柔韧性。稳定性得自于完全地浸透基底，这种浸透确保在基底和填充材料之间的良好的连接。通过适当地选择通过粘合剂连接的填充材料能够使摩擦衬片的摩擦性能适应于相应的要求。
优选地提出，基底选自下述材料针刺毡；聚酰胺、尤其是对位或者间位取代的聚酰胺、特威隆(Twaron )、杜邦(Dupont)、诺美克斯(Nomex )；基诺尔纤维(KynoI)和三聚氰胺树脂纤维，如巴斯夫阻燃纤维(Basofil);热塑性纤维；无机纤维，如玻璃纤维和矿物纤维。 能够看出，由于摩擦衬片的简单结构而能够将多种不同的材料用作为基底。
根据本发明的一个实施形式提出基底具有开孔的、过滤器状的表面结构并且尤其具有小于90 μ m的平均孔尺寸。这确保较大的填充材料颗粒保留在基底的表面上并且没有引入到所述基底中。
优选地提出起摩擦作用的填充材料选自下述材料焦炭，石墨，硬质材料，无机填充材料如云母、石英、钛酸盐、矾土和硅藻土，固体润滑剂，低长度的纤维如碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、玄武岩纤维。在填充材料方面也能够看出，能够应用极其不同的材料。 这使得在考虑要求的情况下选择相应最适当的材料成为可能。
如果将上述纤维用作为填充材料，那么所述填充材料优选具有50 μ m至350 μ m之间的平均长度。这有利地影响摩擦性能。
在起摩擦作用的填充材料中证实为有利的是，所述起摩擦作用的填充材料具有 2 μ m至800 μ m范围内的颗粒尺寸。
根据一个优选的实施形式提出，起摩擦作用的填充材料主要属于不同的两组颗粒尺寸。借助较大的颗粒能够以期望的方式调节摩擦衬片的结构，而借助较小的颗粒能够以期望的方式调节摩擦特性。
优选地提出，第一组填充材料颗粒具有2μπι至50μπι范围内的颗粒尺寸，并且第二组填充材料颗粒具有90 μ m至800 μ m范围内的颗粒尺寸。所述数值被证实为是有利的。 特别地，能够以该方式确保，摩擦系数在润滑剂温度变动的情况下保持恒定，尤其在润滑剂的温度下降的情况下，摩擦系数μ I没有下降。
粘合剂优选选自下述材料氟橡胶，丁腈橡胶(NBR)，羧基丁腈橡胶(X-NBR)和相应的乳胶，以及如下树脂酚醛树脂尤其是甲阶酚醛树脂、酚醛清漆树脂(Novolake)、三聚氰胺树脂、环氧树脂、氰丙烯酸酯和马来树脂/双马来酰亚胺树脂和双马来氨基树脂。
根据本发明，还提出一种用于制造供传递转矩的摩擦衬片的方法，具有下述步骤 首先提供多孔的基底。在单个的步骤中将由粘合剂和起摩擦作用的填充材料组成的混合物以预设的层厚度施加到基底上。接下来，硬化粘合剂。所述方法基于下述知识，在单个的步骤中将粘合剂连同全部填充材料施加到具有开孔的、过滤器状的表面结构的基底上，而不必须削减摩擦衬片的质量。由于少量的方法 步骤，方法在此是尤其低成本的。
根据一个优选的实施形式提出，刮涂混合物。该操作方法技术上能够简单地掌握； 将由粘合剂和填充材料组成的混合物连续地施加到基底上并且借助于刮板而达到期望的厚度。以该方式能够维持关于施加到基底上的层的厚度的窄的公差。
替选地提出，将混合物单独地借助于喷嘴来施加。这也实现以技术上简单的方法将由粘合剂和填充材料组成的混合物连续地并且以高的分布精度施加到基底上。
根据一个实施形式提出，在将混合物施加到基底上之后，首先将粘合剂引入B状态下。这确保，施加到基底上的混合物在其进一步加工之前具有必要的强度。
优选地，覆层的基底通过热压与针对应用而设的承载件连接。在此，将所应用的粘合剂转化到C状态下。此外，通过热压能够再校准覆层的基底的厚度。
下面，根据在附加的附图中示出的一些实施例描述本发明。在所述附图中示出
图1示出将由粘合剂和填充材料组成的混合物借助于刮板施加到基底上的示意图2以放大的比例示出图1的断面II ;
图3示出将由粘合剂和填充材料组成的混合物借助于缝隙式喷嘴施加到基底上的立体图，所述缝隙式喷嘴能够替选地用于将混合物施加到基底上。
具体实施方式
在图1中可见基底10，其中所述基底能够为由针刺毡制成的带。所述基底用由例如焦炭颗粒的填充材料和例如一阶甲阶酚醛树脂的粘合剂22组成的混合物12来覆层。为了该目的，相对于给料装置14移动基底(例如在图2中示出的垫板8上)，所述给料装置将混合物12连续地施加到基底10的表面上。刮板16与给料装置14隔开地以预设的高度设置在基底10之上，使得混合物12 (进而具有其上施加混合物的基底)在刮板16的下游具有预设的厚度。
填充材料在所述实施例中由焦炭颗粒组成，所述焦炭颗粒主要能够属于如下两组颗粒尺寸中的一组颗粒尺寸为2μηι至50μηι范围内的小颗粒18和颗粒尺寸在90 μ m至 800 μ m范围内的大颗粒20。这在图2中详细地示出，其中粗点代表小颗粒18并且圆代表大颗粒20。粘合剂22以小点的形式示出。
在施加由粘合剂和填充材料组成的混合物之后，将混合物从基底中“滤出”;进行固体-液体分离基底作用为过滤器，所述过滤器接纳粘合剂并且在此还将小颗粒18的一部分“吸入”到其中。大颗粒20保持“位于”基底的表面上，因为其比基底10的平均孔尺寸更大。由此，得到用粘合剂浸透的基底，借助粘合剂润湿的填充材料在所述基底上分解。 所述填充材料稍后形成摩擦衬片的开孔的、均匀的表面。
基底的移动速度和在给料装置14和刮板16之间的间距的大小确定为，使得粘合剂22在达到刮板时完全地浸透基底10。只有当确保基底不再吸收粘合剂时才能够通过刮板调节摩擦衬片的厚度。
如在图2中可见，摩擦衬片在中间状态下在刮板16的下游由基底10组成，所述基底完全地(即直至静止于垫板8上的一侧)用粘合剂22浸透。填充材料中的全部借助粘合剂润湿的大颗粒20和小颗粒18的主要部分位于基底10上，而小颗粒18中的一部分渗透到基底10中。
在调节在衬底上的混合物层的厚度之后，使覆层的基底干燥或者引入到B状态下。摩擦衬片现在以大的带的形式存在并且能够进一步加工。然后，从所述带中能够将摩擦衬片段以分别需要的大小进行切割并且施加到承载件上，例如施加到同步环或者摩擦片上。为了固定，摩擦衬片能够借助于常见的粘贴薄膜设置。替选地，也能够施加粘贴材料层。 粘接通常通过热压来进行，其中完全地硬化粘合剂。
替选于借助刮板调节层厚度，也能够应用缝隙式喷嘴30 (见图3)，以便将由粘合剂和填充材料组成的 混合物12连续地并且均匀地施加到基底10上。混合物居中地输入并且在缝隙式喷嘴中均匀地分布，使得所述混合物均匀地施加在基底带的宽度上。为此必要的是，缝隙式喷嘴30的几何尺寸适应于尤其颗粒尺寸的混合并且适应于混合物的粘性。
替选地也能够考虑，通过相应构成的喷射工具将混合物施加到基底上，例如借助于无空气的喷涂方法。
所描述的方法的巨大优点在于，基底的背侧没有被填充材料颗粒污染。这降低了摩擦衬片厚度的不期望的改变。
权利要求
1.用于传递转矩的摩擦衬片，具有基底(10)、粘合剂(22)和起摩擦作用的填充材料(18，20)，其中所述粘合剂(22)完全地浸透所述基底(10)，并且所述填充材料(18，20)沉积在所述基底(10)上，使得更小的填充材料颗粒(18)增多地位于所述基底(10)的表面上并且部分地渗透到所述基底(10)中。
2.根据权利要求1所述的摩擦衬片，其特征在于，所述基底(10)选自下述材料针刺毡；聚酰胺、尤其是对位或者间位取代的聚酰胺、特威隆、杜邦、诺美克斯；基诺尔纤维和三聚氰胺树脂纤维，如巴斯夫阻燃纤维；热塑性纤维；无机纤维，如玻璃纤维和矿物纤维。
3.根据上述权利要求之一所述的摩擦衬片，其特征在于，所述基底(10)具有开孔的、过滤器状的表面结构，所述表面结构尤其具有小于90 μ m的平均孔尺寸。
4.根据上述权利要求之一所述的摩擦衬片,其特征在于,所述起摩擦作用的填充材料(18，20)选自下述材料焦炭，石墨，硬质材料，无机填充材料如云母、石英、钛酸盐、矾土和硅藻土，固体润滑剂，低长度的纤维如碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、玄武岩纤维。
5.根据权利要求4所述的摩擦衬片，其特征在于，所述纤维具有在50μ m和350 μ m之间的平均长度。
6.根据上述权利要求之一所述的摩擦衬片,其特征在于,所述起摩擦作用的填充材料(18，20)具有在2μπι至800μπι范围内的颗粒尺寸。
7.根据上述权利要求之一所述的摩擦衬片,其特征在于,所述起摩擦作用的填充材料(18，20)主要属于不同的两组颗粒尺寸。
8.根据上述权利要求之一所述的摩擦衬片，其特征在于，第一组所述填充材料颗粒(18)具有在2μπι至50μπι范围内的颗粒尺寸，并且第二组所述填充材料颗粒(20)具有在90 μ m至800 μ m范围内的颗粒尺寸。
9.根据上述权利要求之一所述的摩擦衬片，其特征在于，所述粘合剂(22)选自下述材料氟橡胶，丁腈橡胶，羧基丁腈橡胶和相应的乳胶，以及如下树脂酚醛树脂尤其是甲阶酚醛树脂、酚醛清漆树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、氰丙烯酸酯和马来树脂/双马来酰亚胺树脂和双马来氨基树脂。
10.用于制造供传递转矩的摩擦衬片的方法，具有下述步骤-提供多孔的基底(10)，-在单个的步骤中将由粘合剂(22)和起摩擦作用的填充材料(18，20)组成的混合物(12)以预设的层厚度施加到所述基底(10)上，-将所述粘合剂(22)硬化。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，刮涂所述混合物(12)。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，借助于喷嘴(30)来施加所述混合物(12)。
13.根据权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，在将所述混合物施加到所述基底(10)上之后，首先将所述粘合剂(22)引入到B状态下。
14.根据权利要求10至13之一所述的方法，其特征在于，覆层的所述基底(12)通过热压与面向具体应用的承载件粘接，由此完全地硬化所述粘合剂(22)。
全文摘要
本发明涉及一种用于传递转矩的摩擦衬片，其具有基底(10)、粘合剂(22)和起摩擦作用的填充材料(18，20)，其中粘合剂(22)完全地浸透基底(10)，并且填充材料(18，20)沉积在基底(10)上，使得更小的填充材料颗粒(18)增多地位于基底(10)的表面上并且部分地渗透到基底(10)中。本发明还涉及一种用于制造供传递转矩的摩擦衬片的方法，其具有下述步骤首先提供多孔的基底(10)。然后在单个的步骤中将由粘合剂(22)和起摩擦作用的填充材料(18，20)组成的混合物(12)以预设的层厚度施加到基底(10)上。接下来，将粘合剂(22)硬化。
文档编号F16D69/02GK103026092SQ201180023408
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月6日 优先权日2010年5月10日
发明者迈克尔·贝格海姆, 扬-马克·米歇尔 申请人:贺尔碧格传动技术控股有限公司