CN103299100A - 用于制造摩擦体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造摩擦体、尤其是车辆中的湿运转摩擦片的方法，其中，所述摩擦体在运行中绕一转动轴线转动，其中，所述摩擦体具有一摩擦区域和一连接区域，并且其中，所述摩擦体在所述连接区域中与一摩擦体承载件连接，本发明还涉及一种摩擦体、尤其是车辆中的湿运转摩擦片。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有根据权利要求1前序部分特征的方法以及一种具有根据权利要求13前序部分特征的摩擦体。
本发明的使用领域和应用目的处在摩擦衬材料和摩擦片的领域中，所述摩擦衬材料和摩擦片用于根据干运行环境或湿运行环境方案而不同的使用领域，优选作为在双离合器、变矩器、同步装置、差速器和自动变速器领域中的湿运行衬片。
背景技术
EP 0 557 657 A1公开了一粉末形粘接材料到金属承载件上的施布。所述金属承载件被加热，从而使得所述粘接材料熔融但是不交联。摩擦衬在热力和压力下被挤压到所述粘接材料上，从而使得粘胶剂交联并且以该方式来制造摩擦元件。
US3,738,901A公开了在油中运行的离合器盘，该离合器盘具有由毡状的层制成的摩擦衬。该摩擦衬粘接到一金属承载件上。
常见的湿运行衬借助于纸机来制造并且在完全制造、也就是原料纸制造和接下来的浸透之后，通过粘接工艺固定到一金属的承载件上。一般涉及冲制部件的所述金属的承载件在此通过置入的内齿部或外齿部也承担力矩传递功能。
该现有技术的缺点是工艺步骤的数量，尤其是衬或者承载板的以粘胶剂的覆层和承载件的可能必要的表面处理、如酸洗或者辐射等。这些工艺步骤在衬片的制造中引起显著的成本。
其它缺点在于，在内片承载件或外片承载件上的所述金属承载件材料可能引起磨损并且因此必须进行所述片承载件的耗费的热处理或者覆层。
发明内容
本发明的任务是：提供摩擦体的简化方案以及所述摩擦体的制造工艺。
该任务通过具有根据权利要求1的特征的方法以及通过具有根据权利要求13的特征的摩擦体解决。
在方法技术方面，该任务通过下面所描述的方法来解决。
依据本发明设置有用于在车辆中制造摩擦体、尤其是湿运转摩擦片的方法，其中，所述摩擦体在运行中绕一转动轴线转动，其中，所述摩擦体具有一摩擦区域和一连接区域，并且其中，所述摩擦体在所述连接区域中与一摩擦体承载件连接。依据本发明设置：将至少两个纸坯至少在所述连接区域中沿轴向方向重叠地放置并且接下来根据在所述摩擦区域中的预先给定的第一厚度和在所述连接区域中的预先给定的第二厚度在包含在所述纸坯中的接合剂的加热和反应的条件下压紧成所述摩擦体，其中，所述包含在纸坯中的接合剂在压紧之前是在还能反应的状态中的，并且其中，每个纸坯具有至少一个连接区域，并且其中，至少一个纸坯具有这样的区域，所述区域在摩擦体制成之后是所述摩擦区域的至少一部分。
在本发明的一优选的实施方式中设置：所述纸坯通过浆成型方法（Pulp-Molding-Verfahren）来制造。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述纸坯在压紧之前是在湿的状态中的。
在本发明的一优选的实施方式中在此设置：所述压紧涉及一热压过程。
在本发明的另一优选实施方式中设置：在所述压紧中也进行干燥，其中，在所述干燥中借助真空或低压来导出作为水蒸汽的湿气。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述摩擦体承载件是轮毂或片承载件。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：两个纸坯相互叠置。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：三个纸坯相互叠置。
在本发明的另一优选实施方式中设置：在所述摩擦体制成之后具有所述摩擦体的摩擦区域的第一纸坯以及第二纸坯和第三纸坯相互叠置，其中，所述第一纸坯在轴向上布置在所述第二纸坯和第三纸坯之间。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述纸坯在配方方面具有不同组份。
在本发明的另一优选实施方式中设置：在摩擦体制成之后具有所述摩擦区域的纸坯在配方方面具有与其它纸坯不同的组份。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述摩擦体制成之后的所述摩擦体的摩擦区域具有比所述连接区域更小的厚度。
在本发明的另一替换的、优选的实施方式中设置：所述摩擦体制成之后的所述摩擦体的摩擦区域具有比所述连接区域更大的厚度。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述摩擦体与所述摩擦体承载件借助于齿啮合连接。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述纸坯在所述连接区域中具有一齿部几何形状。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述齿部几何形状在压紧中被加入。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述齿部几何形状在压紧中以如下方式被加入，其中，接下来的后加工是可有可无的。
在本发明的另一替换的、优选的实施方式中设置：所述齿部几何形状在压紧之后借助于冲制工艺被加入。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述连接区域在所述摩擦体上相对于所述转动轴线而言设置在径向外部和/或径向内部。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述齿部几何形状在所述摩擦体上相对于所述转动轴线设置在径向外部和/或径向内部。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：进行所述纸坯的到所述摩擦体的基本上平坦的、基本上环形的形状中的所述压紧。
与摩擦体的环形形状偏离地，被置入的齿部几何形状在径向外部或在径向内部地在所述摩擦体上，因此，提及所述摩擦体的基本上环形的形状。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：进行所述纸坯的到所述摩擦体的基本上锥状的形状中的所述压紧。
与摩擦体的锥状形状偏离地，被置入的齿部几何形状在径向外部或在径向内部地在所述摩擦体上，因此，提及所述摩擦体的基本上锥状的形状。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述摩擦区域具有至少一个带表面结构的摩擦作用表面。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述摩擦区域的两个摩擦作用表面具有不同的表面结构。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述表面结构是一槽几何形状。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述表面结构在压紧中和/或通过接下来的磨削来加入。
在本发明的另一优选的实施方式中设置：所述摩擦作用表面在压紧之后被磨削出。
在装置技术方面，该任务通过下面所描述的装置来解决。
依据本发明提供了摩擦体、尤其是车辆中的湿运转摩擦片，其中，所述摩擦体在运行中绕一转动轴线转动，其中，所述摩擦体具有一摩擦区域和一连接区域，并且其中，所述摩擦体能够在所述连接区域中与一摩擦体承载件连接。依据本发明设置：至少两个纸坯至少在所述连接区域中在轴向方向上相互叠置并且接下来在加热并且包含在所述纸坯中的接合剂反应的条件下压紧到在所述摩擦区域中的预先给定的第一厚度和在所述连接区域中的预先给定的第二厚度，其中，包含在纸坯中的所述接合剂在压紧之前是在还能反应的状态中的，并且其中，每个纸坯具有至少一个连接区域，并且其中，至少一个纸坯具有这样的区域，所述区域在摩擦体制成之后是所述摩擦区域的至少一部分，并且其中，所述摩擦体按照上面所实施的方法制造。
根据依据本发明的方法可以简化例如衬片那样的摩擦体的制造，这是因为依据本发明的摩擦体可以没有承载板和与之相关地取消粘接工艺和对此的准备步骤地进行制造。
附图说明
本发明的其它优点和有利的设计方案是随后的附图以及这些附图的描述的主题。
详细示出：
图1摩擦体的依据本发明的制造方法的示意图。
具体实施方式
图1示意性示出摩擦体的依据本发明的制造方法。
下面，概念“连接区域”以及“齿部区域”可以被理解为是相同的，给这两个概念配置附图标记40以及100。下面，概念“摩擦区域”以及“摩擦作用区域”可以被理解为是相同的，给这两个概念配置附图标记70。
多个、但是至少两个纸坯10、20、30在对应的纸坯的齿部40的区域中重叠地放置并且接下来在一适当的热压和干燥工具中在包含在纸坯10、20、30中的、未完全反应的、即还能反应的接合剂的干燥和反应的条件下彼此压紧60成预先给定的厚度。在此，在所述纸坯10、20、30中的接合剂在其基于所述热压过程而起反应之后引起在所述纸坯10、20、30之间的牢固连接。纸坯10、20、30是浆成型坯、即通过浆成型方法制造的纸坯。所述纸坯10、20、30在压紧前还是湿的。所述工具在所述压紧60中将还包含的、作为水蒸汽的湿气借助真空或者低压导出。在所述压紧60中因此在仅一个工艺步骤中进行挤压、硬化和干燥。为了所述接合剂起反应，在所述热压和干燥工具中的压紧期间设置有足够高的温度。
在此，所述工具已经可以成形出所述齿部几何形状。在此，齿部40的区域可以选择性地根据技术上的事实或额定设定的不同而如图1中所示那样沿径向在内或径向在外。例如，可以进行与沿径向在内布置的轮毂的啮合或沿径向在外地进行与片承载件的啮合。齿部40的区域不达到至摩擦作用区域70中。齿部区域40、齿部以及摩擦作用区域70的对应的几何尺寸对于本领域技术人员而言由技术上的事实或额定设定来获得。
齿部几何形状在齿部区域100中的制造可以通过如下方式来制成，即，所述纸坯10、20、30已经包含所述齿部几何形状，或者替换地，在所述压紧60之后的压紧的部分接下来在一冲制步骤中经历一用于制造所述齿部几何形状的冲制工艺。替换地，所述齿部几何形状也可以直接在所述压紧60中实施。
浆成型坯被理解为这样的坯，该坯通过一种由本领域技术人员公知的浆成型方法（德语也称作Papierform-Verfahren，即，纸成形方法）来制造。这类方法在德国专利申请DE 10 2010 021 722.0中描述。在此，将由水和固体物质组成的分散液吸到一筛状的面上，其中，固体物质在所述筛状的结构上沉积。所述筛状面的形状在此这样地选择：使得产生的坯呈现所希望的形状、例如环形状。以该方式可以避免冲制废料，这些冲制废料例如按照用于获得坯的所期望形状的经典纸制造方法会被产生。这类分散液除了水之外例如包含棉纤维、芳纶纤维、二氧化硅、酚醛树脂和用于纸制造而常见的加工辅助试剂。
所述任务的该依据本发明的解决方案不能利用常见的纸由纸机实现，或者仅能以显著的材料损失和纸机的技术上的改变来实现。
本发明的解决方案的必要的前提条件是，在纸坯10、20、30中的接合剂是在还未硬化的状态中的、即在还能反应的、还未起反应的状态中。仅如下是要保证的：使得两个或者更多个纸坯可以足够强度地彼此连接。纸坯在压紧之前优选在还是湿的状态中。
纸坯10、20、30在此可以为了达到优化的齿部特性和优化的摩擦表现而由不同的材料制成。
齿部区域100可以比实际上的摩擦作用区域70更厚或更薄地通过所述热压工具的一变型方案来实施。如果所述齿部区域100比所述摩擦作用区域70更厚，那么可以由此在运行中减小张力。如果齿部区域100比摩擦作用区域70更薄，那么这可以例如在实施摩擦体承载件方面是有利的。
设置有浆成型坯10、20、30的重叠放置，这些浆成型坯已经包含接合剂、优选酚醛树脂。纸坯10、20、30可以如图1中所示那样布置并且接下来被平坦地压紧60。纸坯10、20、30也可以被压紧成另一几何形状的最终状态，例如锥状。
图1中的纸坯110和纸坯220或者纸坯110和纸坯330可以鉴于配方而具有不同的组份。在此，不具有摩擦作用区域70和仅用于加强齿部区域100的纸坯220和330具有相同的组分，而具有所述摩擦作用区域70的纸坯110具有另外的组份。
尤其可以以两个或三个纸坯10、20、30来加工，其中，一纸坯具有摩擦作用区域70。
在齿部区域40、100中的齿部几何形状可以在所述压紧60期间已经被加入，而不需要另一后加工。
替换地，所述齿部几何形状可以通过一冲制过程来加入。
选择性地，在摩擦作用区域70中的槽几何形状120可以在压紧60中或者通过接下来的磨削来加入。
表面90、110接下来可以被精磨。
选择性地，两个摩擦作用平面90、110可以具有不同的槽几何形状120。
显然，纸坯也可以例如在浆成型方法中借助于适当成形的筛状面这样地产生：使得所述纸坯已经在所述齿部区域中包含多个材料。因此，然后会仅需要一个纸坯。
本发明优选地可以在湿双离合器中使用，但也可以用于自动变速器和液力变扭器中的衬片。本发明也能够在同步装置领域内和在用于差速器的衬片中使用。其它的使用可能性处在湿摩托车离合器的领域中。
本发明描述了没有应用承载板和附属的粘接工艺的衬片的制造。
附图标记列表
10 纸坯1
20 纸坯2
30 纸坯3
40 纸坯的齿部区域
50 轴线
60 压紧：热压以及同时干燥
70 摩擦作用区域
80 压缩后的区域
90 摩擦作用区域
100 摩擦体的齿部区域
110 摩擦作用区域
120 槽几何形状
200 摩擦体
Claims (13)
1.用于制造摩擦体（200）、尤其是车辆中的湿运转摩擦片的方法，其中，所述摩擦体在运行中绕一转动轴线（50）转动，其中，所述摩擦体具有一摩擦区域（70）和一连接区域（100），并且其中，所述摩擦体在所述连接区域（100）中与一摩擦体承载件连接，其特征在于，将至少两个纸坯（10、20、30）至少在所述连接区域（40）中在轴向方向上相互叠置并且接下来在加热并且包含在所述纸坯（10、20、30）中的接合剂反应的情况下压紧至在所述摩擦区域（70）中的预先给定的第一厚度和在所述连接区域（100）中的预先给定的第二厚度，形成所述摩擦体，其中，包含在所述纸坯(10、20、30）中的所述接合剂在压紧之前是在还能反应的状态中的，并且其中，每个纸坯（10、20、30）具有至少一个连接区域（40），并且其中，至少一个纸坯（10）具有这样的区域，所述区域在所述摩擦体制成之后是所述摩擦区域（70）的至少一部分。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纸坯通过浆成型方法来制造。
3.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述纸坯在压紧之前是在湿的状态中的。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述压紧涉及一热压过程。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述压紧中也进行所述摩擦体（200）的干燥，其中，在所述干燥中借助真空或低压来导出作为水蒸汽的湿气。
6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述摩擦体承载件是轮毂或片承载件。
7.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将两个或者三个纸坯（10、20、30）相互叠置。
8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，第一纸坯（10）在所述摩擦体（200）制成之后具有所述摩擦体的摩擦区域（70），将该第一纸坯（10）以及第二纸坯和第三纸坯（20、30）相互叠置，其中，所述第一纸坯（10）在轴向上布置在所述第二纸坯（20）和第三纸坯（30）之间。
9.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述摩擦体制成之后具有所述摩擦区域（70）的纸坯（10）在配方方面具有与其它纸坯（20、30）不同的组份。
10.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述摩擦体制成之后所述摩擦体的摩擦区域（70）具有比所述连接区域（100）更小的厚度。
11.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述摩擦体与所述摩擦体承载件借助于齿啮合连接，并且所述摩擦体在所述连接区域（100）中具有齿部几何形状。
12.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述连接区域（40、100）在所述摩擦体上相对于所述转动轴线（50）而言设置在径向外部和/或径向内部。
13.摩擦体（200）、尤其是车辆中的湿运转摩擦片，其中，所述摩擦体在运行中绕一转动轴线（50）转动，其中，所述摩擦体具有一摩擦区域（70）和一连接区域（100），并且其中，所述摩擦体能够在所述连接区域（100）中与一摩擦体承载件连接，其特征在于，至少两个纸坯（10、20、30）至少在所述连接区域（40）中在轴向方向上相互叠置并且接下来在加热并且包含在所述纸坯（10、20、30）中的接合剂反应的条件下压紧至在所述摩擦区域（70）中的预先给定的第一厚度和在所述连接区域（100）中的预先给定的第二厚度，形成所述摩擦体，其中，包含在所述纸坯（10、20、30）中的所述接合剂在压紧之前是在还能反应的状态中的，并且其中，每个纸坯（10、20、30）具有至少一个连接区域（40），并且其中，至少一个纸坯（10）具有这样的区域，所述区域在所述摩擦体制成之后是所述摩擦区域（70）的至少一部分，并且其中，所述摩擦体按权利要求1至12之一所述的方法制造。
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