CN101140018A - 装置,特别是摩擦离合器或制动器及制造该装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置(1)，特别是摩擦离合器或制动器，其中至少两个构件(2，3，4)在常规使用时摩擦地共同作用以传递扭矩，其中为了防止磨合运转引起的摩擦系数的波动，至少其中一个构件(2，3，4)在其遭受摩擦的表面(2’，3’，4’)上设有涂层。为了获得改善的磨合运转性能，本发明规定，该涂层由硅酮构成或含有硅酮。此外本发明涉及一种用于制造这种装置的方法。

Description

装置，特别是摩擦离合器或制动器及制造该装置的方法

技术领域

本发明涉及一种装置，特别是涉及一种摩擦离合器或制动器，其中至少两个构件在常规使用时摩擦地共同作用以传递扭矩，其中为了防止磨合运转引起的摩擦系数的波动，至少其中一个构件在其遭受摩擦的表面上设有涂层。此外本发明涉及一种用于制造这种装置的方法。

背景技术

已知，摩擦副的摩擦系数是与摩擦副的状态相关的。特别是例如在摩擦离合器中的摩擦副，根据使用时间或者说负荷变化过程的次数具有变化的摩擦系数。在图2中示意示出了摩擦离合器中的摩擦系数μ和负荷变化过程的次数N之间的相互关系。在离合器新的状态下，也就是说特别是在新的摩擦衬片的情况下，摩擦系数还较低。它随着负荷变化的次数逐渐升高，直到处于很大程度上恒定的水平上。

在新的摩擦衬片的情况下，最初的摩擦系数有时候明显低于磨合好的状态下的摩擦系数。但是装置特别是摩擦离合器的设计大多为了磨合好的状态进行，也就是说为了摩擦系数达到它的高的持续值的情况进行。因此在不利的方式下在离合器设计时必须以较高的安全系数为基础，由此在摩擦衬片的磨合运转状态下也保证令人满意的离合器性能。还已知，为了应付所述的问题，可以设置压紧板屏蔽件以提高摩擦半径。

由DE 100 02 261 A1已知，为了弥补所述的问题，要使用的摩擦衬片设有表面涂层。在此设置丙烯酸基的基材作为涂层材料。还建议，添加一种或多种石英、硅胶、硅酸盐、氧化陶瓷和有机或无机聚合物材料。

已经证实，该解决方案尽管带来一定的改善，不过另外还存在缺陷。对摩擦表面进行涂层时出现的问题是，由于涂层可能导致常规使用时摩擦地共同作用的摩擦副产生粘接，这对装置磨合运转阶段的工作性能有负面的影响。

发明内容

因此本发明的任务是提供一种开始所述类型的装置以及一种附属的用于制造该装置的方法，它对此带来改善。即它应该不取消有利的摩擦副涂层，不过它应该不出现观察到的缺点，特别是共同作用的构件的粘接。

该任务通过本发明的解决的特征在于，即参与的摩擦副的涂层由硅酮构成或含有硅酮。优选该硅酮是硅酮弹性体或硅酮树脂。

优选该装置、特别是摩擦离合器或制动器的摩擦衬片的摩擦表面被涂上涂层。也可以作为替代方案或者附加地规定，摩擦衬片的至少一个对应摩擦表面被涂上涂层，特别是离合器装置的压紧板和/或飞轮。

该涂层可以全表面地涂在构件的遭受摩擦的表面上。不过如果该涂层只涂在构件的遭受摩擦的表面的一部分上也可以获得良好的结果。

通过只部分表面的涂层可以有针对性地调整摩擦系数。此外可以由此对摩擦离合器的拉扯倾向，即接合时的振动施加影响。

用于制造一种装置的方法，特别是用于制造摩擦离合器或制动器的方法，其中至少两个构件在常规使用时摩擦地共同作用以传递扭矩，其中为了防止磨合运转引起的摩擦系数的波动，至少其中一个构件在其遭受摩擦的表面上设有涂层，根据本发明该方法的突出之处在于，即在装置的常规使用前在至少一个构件的表面上涂上一种由硅酮构成的涂层或含有硅酮的涂层。

该涂层也可以-如所述的-只涂在构件遭受摩擦的表面的一部分上。对此已经证明借助丝网印刷的涂装、借助压印的涂装或者说借助有条纹的涂装辊的涂装是特别有效的。由此可以定义要涂上涂层的表面的准确定义的部分区域，然后在该部分区域上借助所述的方法涂上涂层。

涂层涂上后，可以为硬化考虑不同的方法。一种解决方案在于，设有涂层的构件在涂上涂层后在室温下硬化。硬化在相对室温较高的温度下进行也是可以的。同样存在一种优选的方案，设有涂层的构件在涂上涂层后通过加载紫外光进行硬化。

用于实现本发明的另一种有利的方法在于，在至少一个构件的表面上涂上至少两种不同的涂层组分，它们互相发生化学反应。

要涂上的涂层的粘度的调整可以由此实现并由此优化，即在涂层涂上前给涂层材料配备溶剂。对此可以应用有机的溶剂，或者也可以应用水，其中后面一种方案由于特别的环境兼容性而出色。

通过该装置建议的设计方案或者说该方法将实现，该装置的在常规使用时摩擦地共同作用的构件由于涂上的涂层具有提高的初始摩擦系数。

建议的硅酮形式的涂层材料是热稳定性非常好的。此外实际上排除了摩擦副粘接的危险。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例，图中示出：

图1是机动车离合器装置的径向截面图，

图2示出了离合器装置的摩擦系数关于负荷变化次数的变化曲线。

具体实施方式

在图1中可看出离合器装置1，它以通常的方式构造。离合器壳体5与内燃机的飞轮4不可相对转动地连接，其中壳体5连同飞轮4可以绕着旋转轴线6旋转。在壳体5中布置有压紧板3，它相对壳体5不可相对转动、但是轴向可以滑动地支承。在压紧板3和飞轮4之间布置有离合器盘7，它在两侧各设有一个摩擦衬片2。

如果将压紧板3在轴向上朝飞轮4的方向挤压，由于摩擦衬片2和飞轮4之间或者说摩擦衬片2和压紧板3之间的摩擦连接，导致将扭矩从飞轮4传递到与传动轴(未示出)不可相对转动地连接的离合器盘7。

如由图2可以看出，摩擦系数μ关于负荷变化次数N、即最终关于使用时间较强地变化。为了把这种效应减小到最低程度，根据本发明给参与的摩擦副的至少一个零件的表面涂上涂层。可以被涂上涂层的是：摩擦衬片2的一个或两个摩擦表面2’和/或压紧板的摩擦表面3’和/或飞轮4的摩擦表面4’。

该涂层根据本发明由硅酮构成或它含有硅酮。

对硅酮涉及一组合成的聚合物，其中硅原子通过氧原子连接成分子链和/或网状。硅的剩余的自由价电子在此通过碳氢化合物残余(大多是甲基族)饱和。由于一方面它们典型的无机的框架以及另一方面它们有机的残余，硅酮占据无机和有机化合物之间的特别是硅酸盐和有机聚合物之间的中间位置。它们因此以特定的方式混合并具有其它合成材料不具备的特殊的多种特性。

简单的线性硅酮按照(R₂S_iO)n的模式构造，并且R₂S_iO对应酮R₂C＝O的通式。不过因为Si-O双键是不稳定的，这种推导是纯形式的。硅酮基于Si-O-Si键，Si-O-Si键被称为硅氧烷键(Siloxanbindung)。硅酮因此是聚有机硅氧烷。

对硅酮弹性体要注意以下几点：这类材料的例子是硅橡胶和硅橡胶制品作为有弹性的硅酮弹性体。硅橡胶是转移到橡胶弹性的状态下的物质，它包含作为基础聚合物的聚二有机硅氧烷，该聚二有机硅氧烷具有可供交联反应(Vernetzungsreaktion)的族。

对硅酮树脂需要注意以下几点，通常使用的硅酮树脂是交联的聚甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷，它们的弹性和热稳定性随着苯基族的含量上升。纯甲基硅酮树脂是相对脆的且中等热稳定的。硅酮树脂的持续热稳定性是高的。甲基苯基硅酮树脂在200℃时可以负荷10000小时。

要涂上涂层的摩擦表面的部分涂装以阐明的方式进行，其中特别使用丝网印刷和压印(Tampondruck)。丝网印刷已经充分公开。压印是按照凹版印刷原理的间接印刷方法。印刷铅版在它的表面中具有要印刷的、处于深处的印刷图。刮刀使涂层流进处于深处的印刷图并且将多余的涂层材料刮干净。在刮好后弹性的印刷擦(Drucktampon)在铅版上面移动并且通过往复运动吸收留下的涂层物质，以将这些物质接着传递到要涂上涂层的零件上，即间接地涂装。

摩擦表面只部分(而不是全部)的涂装当前-与涂层材料无关-也要理解为独立的发明，特别是与建议的优选涂装方法结合。

关于这点要说明，当不是涂装摩擦表面2’，3’，4’的100％，而是只涂装15％和85％之间的表面部分已经得到了证明。特别优选该表面部分处于整个表面的25％和75％之间。

在涂层物质涂上之前，它们应该为了最优的加工关于其粘度预处理。在此适合于使用溶剂。

该溶剂可以是有机溶剂，不过它是环境有害的。但是由此可以改善可加工性，并且它可以通过溶剂含量的选择获得可调整性。在涂装后该溶剂快速有利的蒸发。

也可以使用水作为溶剂。它是环境友好的，不过必须为此在大多数情况下对硅酮进行改性。而且涂上后的蒸发缓慢。此外存在结冰敏感性。

也可以完全不用溶剂地涂装。硅酮部分地在非交联的状态下是流动的并且适合直接涂装。粘度由使用的硅酮给出，通常这种物质是糊状的。不过这里对粘度的影响程度是受限制的。

在涂层涂上后进行涂层的硬化。

对于室温硬化的硅酮(在室温下硬化)，不需要特殊的设备是有利的。不过相对长的干燥时间(直至40分钟)是典型的，与空气湿度有关。

对于多组分的硅酮涂层混合了多种组分，其中该硅酮通过化学反应硬化。

对于紫外线硬化，涂上的涂层利用紫外光照射。硬化此时可以非常短(部分低于20秒)，这可以实现流水制造。

对于温度硬化，硅酮通过温度活化(室温以上)硬化。为此需要相应的设备。

附图标记列表

1离合器装置

2摩擦衬片

2’摩擦衬片的摩擦表面

3压紧板

3’压紧板的摩擦表面

4飞轮

4’飞轮的摩擦表面

5离合器壳体

6旋转轴线

7离合器盘

μ摩擦系数

N负荷变化/离合过程的次数

Claims (19)

1.装置(1)，特别是摩擦离合器或制动器，其中至少两个构件(2，3，4)在常规使用时摩擦地共同作用以传递扭矩，其中为了防止磨合运转引起的摩擦系数的波动，所述构件(2，3，4)中的至少一个在其遭受摩擦的表面(2’，3’，4’)上设有涂层，其特征在于，所述涂层由硅酮构成或含有硅酮。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硅酮是硅酮弹性体。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述硅酮是硅酮树脂。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1)的摩擦衬片(2)的摩擦表面(2’)被涂上涂层。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，所述摩擦衬片(3)的至少一个对应摩擦表面(3’，4’)、特别是压紧板(3)和/或飞轮(4)被涂上涂层。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述涂层全表面地涂在构件(2，3，4)的遭受摩擦的表面(2’，3’，4’)上。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的装置，其特征在于，所述涂层只涂在构件(2，3，4)的遭受摩擦的表面(2’，3’，4’)的一部分上。

8.用于制造装置(1)的方法，特别是用于制造摩擦离合器或制动器的方法，其中至少两个构件(2，3，4)在常规使用时摩擦地共同作用以传递扭矩，其中为了防止磨合运转引起的摩擦系数的波动，至少其中一个构件(2，3，4)在其遭受摩擦的表面(2’，3’，4’)上设有涂层，其特征在于，在所述装置(1)的使用前在至少一个构件(2，3，4)的表面(2’，3’，4’)上涂上一种由硅酮构成的涂层或含有硅酮的涂层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述涂层只涂在构件(2，3，4)的遭受摩擦的表面(2’，3’，4’)的一部分上。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述涂层借助丝网印刷涂装。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述涂层借助压印涂装。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述涂层借助有条纹的涂装辊涂装。

13.根据权利要求8至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述设有涂层的构件(2，3，4)在涂上涂层后在室温下硬化。

14.根据权利要求8至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述设有涂层的构件(2，3，4)在涂上涂层后在相对室温升高的温度下经受硬化。

15.根据权利要求8至12中任意一项所述的方法，其特征在于，所述设有涂层的构件(2，3，4)在涂上涂层后通过加载紫外光硬化。

16.根据权利要求8至15中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述至少一个构件(2，3，4)的表面(2’，3’，4’)上涂上至少两种不同的涂层组分，它们互相发生化学反应。

17.根据权利要求8至16中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述涂层涂上前给涂层材料配备溶剂。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述溶剂是有机溶剂。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述溶剂是水。

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