專利名稱：用于摩擦離合器的摩擦片襯的制作方法
用于摩擦離合器的摩擦片襯
本發(fā)明涉及一種摩擦片襯以及一種用于制造摩擦片襯的方法，該摩擦片襯用于摩 擦離合器的離合器盤。
這種摩擦片襯用于機(jī)動(dòng)車中的摩擦離合器的離合器盤，其中，在摩擦離合器的金 屬摩擦面與摩擦片襯之間產(chǎn)生摩擦鎖合，該摩擦鎖合視摩擦離合器的工作方式而定可以是 附著的或滑轉(zhuǎn)的并且將相應(yīng)的力矩從驅(qū)動(dòng)單元傳遞給從動(dòng)部分。
由于摩擦離合器的轉(zhuǎn)速高，摩擦片襯應(yīng)具有高的破裂轉(zhuǎn)速。為了保證長(zhǎng)時(shí)間工作， 摩擦片襯應(yīng)磨損低，但具有好的摩擦系數(shù)。
為了提高摩擦片襯的破裂強(qiáng)度，已經(jīng)公知將用抗摩擦材料例如紗制成的、用粘 合劑浸漬的帶材在圓周方向上波狀地置于多個(gè)扁平的層中，其中，例如帶材的圈在形成換 向區(qū)域和保留內(nèi)直徑的情況下橢圓形地或正弦形地從外直徑被引導(dǎo)到外直徑，其中，換向 區(qū)域從一個(gè)圈到另一個(gè)圈分別在圓周上角度錯(cuò)位。由此，帶材占摩擦片襯總成分的份額、 由此其摩擦強(qiáng)度和破裂強(qiáng)度可提高。卷繞大多借助于卷繞機(jī)來(lái)進(jìn)行，其中，根據(jù)定義，在圓 周方向上每個(gè)循環(huán)卷繞一個(gè)層。在摩擦片襯的外圓周上換向區(qū)域的數(shù)量被稱為卷繞比例。 1 10的卷繞比例例如說(shuō)明帶材在一個(gè)圓周上具有十個(gè)換向區(qū)域。以此方式卷繞的預(yù)壓制 坯以熱壓方法壓到其最終形狀。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且抗變形的摩擦片襯，該摩擦片襯以經(jīng)驗(yàn)求 得的厚度來(lái)實(shí)施，該摩擦片襯除了在工作期間由于磨損而減小的摩擦層之外還可包括承載 層，該承載層尤其可具有另外的、承載能力所需的卷繞。
為了優(yōu)化摩擦片襯的破裂強(qiáng)度，在帶材中加入玻璃纖維，這種玻璃纖維尤其是在 用粘合劑加固之后視份額而定賦予摩擦片襯以機(jī)械強(qiáng)度。但已經(jīng)證實(shí)，尤其是在溫度低時(shí)， 通過(guò)玻璃纖維引起的磨粒磨損摩擦離合器的金屬配合摩擦面的表面以及襯本身經(jīng)受強(qiáng)磨 損。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種摩擦片襯，該摩擦片襯在強(qiáng)度良好的情況下具 有降低的磨粒磨損特性。
該任務(wù)通過(guò)一種摩擦片襯來(lái)解決，該摩擦片襯用于摩擦離合器的離合器盤，該摩 擦片襯由用帶材卷繞并且設(shè)置有粘合劑的、以熱壓方法在壓力下成形為摩擦片襯的預(yù)壓制 坯構(gòu)成，該預(yù)壓制坯具有至少由下述組成部分構(gòu)成的帶材
a)重量百分比至多為60的玻璃纖維，
b)重量百分比為1至40的聚丙烯腈纖維，
c)重量百分比為1至25的對(duì)位芳族聚酰胺纖維，
d)重量百分比至多為80的人造礦物纖維，
e)重量百分比為1至40的銅或銅合金。
通過(guò)各個(gè)纖維組成部分的徹底摻雜可獲得均勻的纖維混合物，該纖維混合物抵制 玻璃纖維聚集。在此，帶材有利地由借助于使纖維組成部分起絨而制成的無(wú)紡材料和與該 無(wú)紡材料搓捻在一起的金屬份額例如銅或銅合金制造，所述銅合金為此有利地作為連續(xù)線 材來(lái)使用。由纖維組成部分借助于起絨步驟制成的無(wú)紡材料可裁切成適用于與線材搓捻的 條或已經(jīng)以相應(yīng)的條寬度制造。被證實(shí)有利的是，纖維組成部分的長(zhǎng)度類似，例如對(duì)于玻璃纖維取值在30至70之間，對(duì)于聚丙烯腈纖維取值在40至80之間，對(duì)于對(duì)位芳族聚酰胺纖 維取值在40至80毫米之間。
用于改善磨粒磨損特性的作為替換方案或附加的可能性提出用人造礦物纖維部 分地或完全地替代玻璃纖維。該替換尤其是提出，玻璃纖維和人造礦物纖維的總和限制到 小于或等于重量百分比80。
人造礦物纖維的長(zhǎng)度在此可小于其它纖維組成部分的長(zhǎng)度，例如0. 1和10毫米。 該礦物纖維的直徑在此取值為6至15微米。
礦物纖維可由自然存在例如火山作用形成和/或人造的例如從鋁硅酸鹽或由鋁 硅酸鹽衍生的礦物構(gòu)成的混合物構(gòu)成，所述礦物被精細(xì)粉末化后轉(zhuǎn)變成熔液并且經(jīng)歷紡織 工序，其中，借助于紡織過(guò)程的壓力和持續(xù)時(shí)間可調(diào)節(jié)纖維長(zhǎng)度。纖維具有高的生物溶解 性，由此在健康方面無(wú)需擔(dān)心。人造礦物纖維材料的有利構(gòu)型例如包括
-重量百分比為；35至45的Si02，
-重量百分比為20至25的A1203，
-重量百分比為20至25的MgO和CaO，
-重量百分比為3至6的K20和Na20，
-重量百分比為3至6的FeO。
為了實(shí)現(xiàn)用粘合劑很好地潤(rùn)濕，可用潤(rùn)濕劑處理人造礦物纖維，這可以是在人造 礦物纖維的無(wú)機(jī)特性與粘合劑的在很大程度上有機(jī)的特性之間進(jìn)行協(xié)調(diào)的化學(xué)品。氨基硅 烷可有利地滿足該功能。
另外已經(jīng)證實(shí)，將摩擦活性的纖維的莫氏硬度限制到小于或等于60在金屬配合 摩擦面的利用方面具有特殊優(yōu)點(diǎn)。人造礦物纖維的硬度因此優(yōu)選限制到60莫氏的極限值。
另外，該任務(wù)通過(guò)一種方法來(lái)解決，該方法在使用先前描述的材料及其特性的情 況下提出一種制造方法，在該制造方法中，由具有預(yù)給定重量份額的至少下述組成部分制 造混合物例如聚丙烯腈纖維、對(duì)位芳族聚酰胺纖維以及人造礦物纖維和/或玻璃纖維。礦 物纖維和玻璃纖維的份額在此依使用而定來(lái)選擇?；旌蟽?yōu)選通過(guò)在封閉容器中并且在干燥 狀態(tài)下強(qiáng)力摻雜來(lái)進(jìn)行。在特殊的使用情況下，纖維可用水溶液或非水溶液或混合溶液在 添加增溶劑如清洗劑的情況下潤(rùn)濕或在水溶液中混合。
此后并且必要時(shí)在干燥之后，使混合物在本身公知的起絨機(jī)中起絨，由此獲得具 有均勻分布的纖維組成部分的無(wú)紡材料，該無(wú)紡材料視寬度而定直接地或在將無(wú)紡材料裁 切成條之后在連入一個(gè)或多個(gè)用金屬如銅或黃銅或其它合金制成的線的情況下搓捻成帶 或帶材。
在這里，為了更好地設(shè)計(jì)以便形成預(yù)壓制坯，可將帶材潤(rùn)濕或用粘合劑處理。已經(jīng) 卷繞的預(yù)壓制坯也可用同樣的方式第一次或附加地用粘合劑浸濕。環(huán)狀的預(yù)壓制坯的卷繞 借助于正弦運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行，該正弦運(yùn)動(dòng)的換向點(diǎn)定位在外直徑上并且在卷繞過(guò)程期間在圓周 方向上移位。卷繞過(guò)程可與用于表示周轉(zhuǎn)圓圖的作為呼吸運(yùn)動(dòng)記錄器公知的繪圖儀相比 較。
用液相的粘合劑處理預(yù)壓制坯。在此使在摩擦系數(shù)和磨損方面優(yōu)化的帶材達(dá)到粘 合劑和帶材的恒定比例并且干燥。作為粘合劑的液相，例如由溶劑中的聚合物組分、填料和 類似物質(zhì)構(gòu)成的分散體被證實(shí)是有利的。聚合物組分在熱壓方法中例如通過(guò)縮合反應(yīng)、加成反應(yīng)或置換反應(yīng)而經(jīng)歷進(jìn)一步的交聯(lián)或聚合，所述聚合物組分可由熱固性組分例如酚醛 樹脂或三聚氰胺樹脂以及彈性體組分例如SBR或NBR橡膠構(gòu)成。填料例如是硫酸鋇、高嶺 土或炭黑。作為溶劑通常使用水。經(jīng)干燥的帶材接著卷繞成預(yù)壓制坯。
在后面的方法步驟中，預(yù)壓制坯在用于尺寸穩(wěn)定地制造摩擦片襯的模具中例如在 30N/mm2的壓力和大約150的溫度下經(jīng)歷熱壓方法。為了提高破裂強(qiáng)度和/或更好地接收 在離合器盤上，預(yù)壓制坯可用承載板擠壓和/或鉚接或粘接在承載板上。兩個(gè)摩擦片襯在 此可與彼此背離的摩擦面在中間布置軸向作用的襯彈力裝置的情況下設(shè)置在離合器盤上。
權(quán)利要求
1.摩擦片襯，所述摩擦片襯用于摩擦離合器的離合器盤，所述摩擦片襯由用帶材卷繞 并且設(shè)置有粘合劑的、以熱壓方法在壓力下成形為摩擦片襯的預(yù)壓制坯構(gòu)成，所述預(yù)壓制 坯具有至少由下述組成部分構(gòu)成的帶材a)重量百分比至多為60的玻璃纖維，b)重量百分比為1至40的聚丙烯腈纖維，c)重量百分比為1至25的對(duì)位芳族聚酰胺纖維，d)重量百分比至多為80的人造礦物纖維，e)重量百分比為1至40的銅或銅合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的摩擦片襯，其特征在于所述玻璃纖維的長(zhǎng)度取值在30至70毫 米之間，所述聚丙烯腈纖維的長(zhǎng)度取值在40至80毫米之間，和/或所述對(duì)位芳族聚酰胺纖 維的長(zhǎng)度取值在40至80毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的摩擦片襯，其特征在于所述玻璃纖維和所述人造礦物纖維 的總和小于或等于重量百分比80。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的摩擦片襯，其特征在于所述人造礦物纖維具有0.1至 10毫米之間的長(zhǎng)度和6至15微米之間的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的摩擦片襯，其特征在于所述人造礦物纖維至少具有下 述組成部分-重量百分比為35至45的SiO2, -重量百分比為20至25的Al2O3， -重量百分比為20至25的MgO和CaO， -重量百分比為3至6的K2O和Na2O, -重量百分比為3至6的狗0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的摩擦片襯，其特征在于由熔液借助于紡織噴射方法獲 得所述人造礦物纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的摩擦片襯，其特征在于所述帶材由借助于使所述組成 部分a)至d)起絨而制成的無(wú)紡材料和與所述無(wú)紡材料搓捻在一起的、由所述組成部分e) 形成的線構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的摩擦片襯，其特征在于用潤(rùn)濕劑處理所述人造礦物纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的摩擦片襯，其特征在于所述潤(rùn)濕劑是氨基硅烷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的摩擦片襯，其特征在于所述人造礦物纖維具有小于或 等于60的莫氏硬度。
11.用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至10的摩擦片襯的方法，其特征在于下述方法步驟的組合a)由至少下述具有預(yù)給定重量份額的組成部分制造混合物 -聚丙烯腈纖維，-對(duì)位芳族聚酰胺纖維，-人造礦物纖維，在遵循重量份額的情況下能夠給所述人造礦物纖維混入玻璃纖維，b)使所述混合物起絨以便制造無(wú)紡材料，c)將所述無(wú)紡材料裁切成條，d)將條在連入至少一個(gè)用銅或銅合金制成的線的情況下搓捻成帶，e)借助于正弦運(yùn)動(dòng)卷繞環(huán)狀的預(yù)壓制坯，所述正弦運(yùn)動(dòng)的換向點(diǎn)定位在外直徑上并且 在卷繞過(guò)程期間在圓周方向上移位，f)用粘合劑潤(rùn)濕所述預(yù)壓制坯，g)以熱壓方法尺寸穩(wěn)定地?cái)D壓所述預(yù)壓制坯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種摩擦片襯，所述摩擦片襯用于摩擦離合器用的離合器盤，所述摩擦片襯由用帶材卷繞并且經(jīng)歷熱壓方法的預(yù)壓制坯構(gòu)成，其中，為了優(yōu)化磨粒磨損特征，玻璃纖維至少部分地被礦物纖維替代。將裁短的玻璃纖維和另外的組成部分如芳族聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維以及人造礦物纖維在起絨步驟中加工成無(wú)紡材料并且將無(wú)紡材料的條在引入至少一個(gè)金屬線的情況下搓捻成帶材。將這樣制造的帶材用粘合劑和填料浸漬并且加工成預(yù)壓制坯。
文檔編號(hào)F16D69/02GK102037254SQ200980108670
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者C·斯邦德恩, T-F·格爾賓 申請(qǐng)人:舍弗勒技術(shù)兩合公司