DE3804898C2 - Preßharz-Kupplungsbelag - Google Patents

Preßharz-Kupplungsbelag

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Description

Die Erfindung betrifft einen Preßharz-Kupplungsbelag gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem Kraftfahrzeug wird als einer der Bestandteile einer Kupplungsscheibe, die zum An- und Abkuppeln der Kraftübertragung zwischen dem Motor und dem Getriebe dient, ein Kupplungsbelag verwendet.
Die EP-A-0 154 488 betrifft asbestfreie Kupplungsbeläge, die durch ein spezielles Verfahren hergestellt werden, so daß die tatsächliche Dichte so hoch ist, daß der Belag luftdurchlässig bleibt. Hierzu wird eine Mischung von Verstärkungsfasern und härtbarem Harzmaterial sowie wahlweise Reibungs- und Abriebmodifiziermittel zu einer Vorform geformt, selbige dann erhitzt und anschließend im wesentlichen ohne Härtung des Bindemittels verpreßt, so daß die Vorform eine solche Dichte aufweist, daß der Kupplungsbelag für Luft durchlässig bleibt, worauf dann das Bindemittel vollständig durch Erhitzen gehärtet wird.
Aus der DE-PS 28 32 464 ist ein Verfahren zur Herstellung von Belägen für Scheibenbremsen bekannt, bei dem ein Vorformling aus einem organischen Material als Trägerorgan und ein Vorformling eines Reibbelags in einer Form angeordnet und gleichzeitig unter Warmpressen zu einem Stück verarbeitet werden. Der Vorformling aus organischem Material für das Trägerorgan besteht aus Fasern, Harz, Kautschuk, Beschleunigern und Vulkanisiermitteln sowie Füllstoffen.
Aus der US-PS 4 476 256 ist ein Reibungsmaterial bekannt, das neben verschiedenen Füllstoffen ein Polystilbazolharz enthält. Diese Reibungsmaterialien werden zur Herstellung von Bremsbelägen verwendet, die durch Heißpressen einer Mischung aller Bestandteile erhalten werden.
Viele Kraftfahrzeuge werden mit einem Vierradantrieb-Übersetzungssystem bzw. -Übertragungssystem ausgerüstet, und bei diesem Übersetzungssystem werden viele Bauteile für hohe Übersetzung verwendet. Der in diesem Fall verwendete Kupplungsbelag muß deshalb leicht sein, und ferner müssen seine Reibungseigenschaften und Verschleißschutzeigenschaften bei einer hohen Temperatur verbessert sein.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungsbelag in Leichtbauweise bereitzustellen, der verbesserte Reibungseigenschaften sowie verbesserte Verschleißschutzeigenschaften bei einer hohen Temperatur hat.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Preßharz-Kupplungsbelag mit den im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Preßharz-Kupplungsbelag bzw. formgepreßter Harz-Kupplungsbelag wird in einem Stück durch Warmpressen aus einem Preßharz-Grundteil bzw. formgepreßten Harz- Grundteil und einem Verstärkungsteil erhalten. Das Preßharz- Grundteil enthält eine Matrix, die aus einem Glas-Faserstoff und einem aromatischen Polyamid-Faserstoff besteht, einen anorganischen Füllstoff, ein festes Schmiermittel und ein Harz. Das Verstärkungsteil enthält eine Matrix, die aus einem Glas- Faserbündel oder -Garn und mindestens einem Faserbündel oder Garn, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und ei­ nem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, besteht, und ein an der Matrix anhaftendes Bindemittel und ist zu einer spiralförmig gewickelten Gestalt geformt.
Die Matrix des im Rahmen der Erfindung verwendeten Preßharz- Grundteils besteht aus einem Glas-Faserstoff und einem aromatischen Polyamid-Faserstoff. Die in der Matrix verwendeten Faserstoffe sind im allgemeinen aus kurzen Fasern aufgebaut. Um die Masse des Preßharz-Grundteils zu vermindern, werden Metalle, die in bekannten Preßharz-Kupplungsbelägen verwendet worden sind, in der Matrix des im Rahmen der Erfindung verwendeten Preßharz-Grundteils vorzugsweise nicht verwendet. Die scheinbare Dichte des erfindungsgemäßen Preßharz-Kupplungsbelags beträgt vorzugsweise 1,50 bis 1,70 g/cm³, um die Bedingung der Leichtbauweise zu erfüllen.
Um die Masse des Preßharz-Grundteils zu vermindern und dem Preßharz-Grundteil Festigkeit zu verleihen, wird zusammen mit einem Glas-Faserstoff ein aromatischer Polyamid-Faserstoff verwendet. D. h., durch Zusatz eines aromatischen Polyamid-Faserstoffs, der eine geringere Dichte als ein Glas-Faserstoff hat, wird das Preßharz-Grundteil in Leichtbauweise hergestellt und wird ihm Festigkeit verliehen. Es werden vorzugsweise 20 bis 40 Masse-% eines Glas-Faserstoffs, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, und 15 bis 25 Masse-% eines aromatischen Polyamid-Faserstoffs, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, verwendet.
Als anorganischer Füllstoff werden Zirkoniumsilicat, das die Reibungseigenschaften und die Verschleißschutzeigenschaften verbessert, und Calciumhydroxid, das die Rostschutzeigenschaften verbessert, verwendet. Zusätzlich zu Zirkoniumsilicat und Calciumhydroxid werden als Steuerungsmittel Kieselgur, Ton, Aluminiumoxid und Calciumcarbonat verwendet. Es werden vorzugsweise 2 bis 10 Masse-% Zirkoniumsilicat, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, zur Verbesserung der Reibungseigenschaften und der Verschleißschutzeigenschaften und 0,5 bis 5 Masse-% Calciumhydroxid, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, zur Verbesserung der Rostschutzeigenschaften verwendet. Die Menge der anderen Füllstoffe bildet vorzugsweise den Rest, der erhalten wird, wenn man den prozentualen Masseanteil der Matrix, des Harzes und des festen Schmiermittels und den vorstehend erwähnten prozentualen Masseanteil des Zirkoniumsilicats und des Calciumhydroxids von der als 100 Masse-% definierten Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils subtrahiert.
Als festes Schmiermittel können Graphit, Molybdändisulfid, Bleisulfid und Antimontrisulfid verwendet werden, jedoch wird die Verwendung eines körnigen Graphits in einer Menge von 1,5 bis 5 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, bevorzugt.
Das Harz wirkt als Bindemittel für das Preßharz-Grundteil. Als Harz können ein wärmehärtbares Harz wie z. B. ein Phenolharz, ein Phenoxyharz, ein Epoxyharz und ein ungesättigtes Polyesterharz verwendet werden. Die Verwendung eines Phenolharzes in einer Menge von 15 bis 25 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, wird bevorzugt.
Wie in Fig. 1 in einem schematischen Blockbild, das zur Erläuterung desVerfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Preßharz-Kupplungsbelags dient, gezeigt wird, wird das Preßharz-Grundteil, das durch Vermischen der Matrix, des anorganischen Füllstoffs, des festen Schmiermittels und des Harzes, die vorstehend erwähnt worden sind, und durch Vorpressen der Mischung erhalten worden ist, in einer Preßform in einem Stück mit dem Verstärkungsteil warmgepreßt. Bei einem anderen Verfahren wird das Preßharz-Grundteil in einem Stück mit dem Verstärkungsteil warmgepreßt, nachdem das Verstärkungsteil in einer festgelegten Lage in eine Preßform eingebracht und das Preßharz-Grundteil in die Preßform eingefüllt worden ist.
Das Verstärkungsteil enthält eine Matrix, die aus einem Glas- Faserbündel oder -Garn und mindestens einem Faserbündel oder Garn, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, besteht. Die Matrix wird zu einer Schnur verdrillt bzw. zusammengedreht, und an der Matrix wird ein Bindemittel anhaften gelassen. Dann wird die Matrix zu einer spiralförmigen Gestalt gewickelt. Um das vorstehend erwähnte schnurförmige Faserbündel oder Garn zu verkleben, wird beispielweise ein Bindemittel, das aus einer Mischung eines Phenolharzes und eines Kautschuks besteht, zum Durchtränken der Matrix in die Matrix eindringen gelassen. Das Bindemittel erhöht die Kleb- bzw. Bindekraft der Schnur und macht das Verstärkungsteil flexibel.
In dem Verstärkungsteil, das im Rahmen der Erfindung verwendet wird, ist eine bestimmte Menge des Glas-Faserbündels oder -Garns durch mindestens ein Faserbündel oder Garn, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, ersetzt worden, um gemäß der Bedingung der Leichtbauweise die Masse zu vermindern und die Affinität zu dem Bindemittel zu verbessern. Das Verstärkungsteil kann aus 40 bis 60 Masse-% eines Glas-Faserbündels oder -Garns, bezogen auf die als 100 Masse-% definierte Gesamtmasse des Verstärkungsteils, 10 bis 30 Masse-% mindestens eines Faserbündels oder Garns, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, bezogen auf die als 100 Masse-% definierte Gesamtmasse des Verstärkungsteils, 5 bis 15 Masse-% eines Phenolharzes, bezogen auf die als 100 Masse-% definierte Gesamtmasse des Verstärkungsteils, und 15 bis 35 Masse-% einer Kautschukkomponente, bezogen auf die als 100 Masse-% definierte Gesamtmasse des Verstärkungsteils, bestehen.
Das Verstärkungsteil wird in einem Stück mit dem Preßharz-Grundteil unter den Bedingungen des Erhitzens und der Ausübung von Druck in einer Preßform gehalten, um einen Preßharz-Kupplungsbelag zu bilden. Die auf diese Weise formgepreßte Substanz wird nötigenfalls geschliffen und wärmebehandelt, um einen Preßharz-Kupplungsbelag zu erhalten.
Nachstehend werden die Vorteile der Erfindung beschrieben.
Der erfindungsgemäße Preßharz-Kupplungsbelag wird in einem Stück durch Warmpressen aus dem Preßharz-Grundteil und dem Verstärkungsteil erhalten. Das Preßharz-Grundteil enthält eine Matrix, die aus einem Glas-Faserstoff und einem aromatischen Polyamid-Faserstoff besteht, einen anorganischen Füllstoff, ein festes Schmiermittel und ein Harz. Das Verstärkungsteil enthält eine Matrix, die aus einem Glas-Faserbündel oder -Garn und mindestens einem Faserbündel oder Garn, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, besteht, und ein an der Matrix anhaftendes Bindemittel und ist zu einer spiralförmig gewickelten Gestalt geformt.
Die Masse des erfindungsgemäßen Preßharz-Kupplungsbelags ist vermindert worden, weil eine bestimmte Menge des Glas-Faserstoffs, der ein Hauptbestandteil des Preßharz-Grundteils des bekannten Preßharz-Kupplungsbelags ist, durch den aromatischen Polyamid-Faserstoff, der eine niedrige Dichte und eine hohe Festigkeit hat, ersetzt worden ist. Überdies ist die Festigkeit des Preßharz-Kupplungsbelags weiter erhöht worden, weil das Verstärkungsteil eine Matrix, die aus einem Glas-Faserbündel oder -Garn und mindestens einem Faserbündel oder Garn, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, besteht, und ein an der Matrix anhaftendes Bindemittel enthält und zu einer spiralförmig gewickelten Gestalt geformt wird, nachdem die Faserbündel oder Garne versponnen und verdrillt bzw. zusammengedreht worden sind.
Durch die vorstehend erwähnten Maßnahmen, die vom Zusatz der geeigneten Füllstoffe begleitet sind, ist der erfindungsgemäße Preßharz-Kupplungsbelag in Leichtbauweise hergestellt und sind seine Reibungseigenschaften und Verschleißschutzeigenschaften verbessert worden.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockbild, das zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Preßharz-Kupplungsbelags dient.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehungen zwischen der Temperatur und unter Anwendung eines Kupplungs- Dynamometers erhaltenen Reibunskoeffizienten zeigt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform näher erläutert. In der folgenden Beschreibung erwähnte prozentuale Anteile sind auf die Masse bezogen, falls nichts anderes angegeben ist.
Ein Beispiel der bevorzugten Ausführungsform (nachstehend als "Ausführungsform der Erfindung" bezeichnet) wurde folgendermaßen hergestellt:
Herstellung eines Preßharz-Grundteils
Die folgenden Materialien:
20 bis 40% eines Glas-Faserstoffs, dessen Fasern einen Durchmesser von 10 µm und eine Länge von 3 mm hatten, und 15 bis 25% eines aromatischen Polyamid-Faserstoffs in Form eines aus bekannten [Poly(1,4-phenylenterephthalamid)]-Fasern bestehenden Faserstoffs, dessen Fasern einen Durchmesser von12 µm und eine Länge von 2 mm hatten, die eine Matrix bildeten,
2 bis 10% Zirkoniumsilicat mit einem mittleren Korndurchmesser von 1 µm, 0,5 bis 5% Calciumhydroxid mit einem mittleren Korndurchmesser von 5 µm und 15 bis 35% Calciumcarbonat mit einem mittleren Korndurchmesser von 1 µm und Bariumsulfat mit einem mittleren Korndurchmesser von 0,8 µm, die einen anorganischen Füllstoff bildeten,
5 bis 10% eines körnigen Graphits mit einem mittleren Korndurchmesser von 400 µm als festes Schmiermittel und
15 bis 25% als Harz dienendes Phenolharz
wurden vermischt und in einer Preßform zum Formpressen eines Preßharz-Grundteils mit einem Außendurchmesser von 236 mm und einer Dicke von 5 mm vorgepreßt.
Herstellung eines Verstärkungsteils
Eine als Bindemittel dienende Mischung aus 5 bis 15% eines Phenolharzes und 10 bis 30% eines Styrol-Butadien-Kautschuks (nachstehend als "SBR" bezeichnet) wurde zum Durchtränken einer Matrix, die aus 40 bis 60% eines Glasseidenstranges oder Glasseidenspinnfadens mit einem Durchmesser von 10 µm und 20 bis 30% eines aromatischen Polyamid-Faserbündels oder -Garns mit einem Durchmesser von 12 µm bestand, in die Matrix eindringen gelassen. Dann wurde die Matrix versponnen und verdrillt bzw. zusammengedreht, um eine Schnur zu erhalten. Dann wurde die Schnur spiralförmig gewickelt, um ein Verstärkungsteil zu formen. Das auf diese Weise hergestellte Verstärkungsteil hatte einen Außendurchmesser von 336 mm und eine Dicke von 10 mm.
Formpressen
Das Formpressen wurde 5 min lang bei einer Temperatur von 150°C und unter einem Druck von 1,96 kN/cm² durchgeführt, nachdem das Preßharz-Grundteil und das Verstärkungsteil unter Bildung eines Ganzen in eine Preßform eingebracht worden waren. Auf diese Weise wurden das Preßharz-Grundteil und das Verstärkungsteil in einem Stück verbunden und angeordnet, wobei ein Preßharz-Kupplungsbelag erhalten wurde, der einen Außendurchmesser von 236 mm und eine Dicke von 3,5 mm hatte.
(Vergleichsbeispiel A)
In Vergleichsbeispiel A wurden 30% eines Glas-Faserstoffs, dessen Fasern einen Durchmesser von 6 µm und eine Länge von 1,5 mm hatten, 20% Bariumsulfat mit einem mittleren Korndurchmesser von 1 µm als anorganischer Füllstoff und 5% körniger Graphit mit einem mittleren Korndurchmesser von 400 µm als festes Schmiermittel, 35% SBR und 10% eines Phenolhar­ zes vermischt und 5 min lang bei einer Temperatur von 160°C unter einem Druck von 1,08 kN/cm² formgepreßt. Die auf diese Weise erhaltene formgepreßte Substanz war ein durch Formpressen einer vorgeformten Schnur erhaltener Kupplungsbelag mit einem Außendurchmesser von 236 mm und einer Dicke von 3,5 mm.
(Vergleichsbeispiel B)
Auch Vergleichsbeispiel B war ein durch Formpressen einer vorgeformten Schnur erhaltener Kupplungsbelag mit einem Außendurchmesser von 236 mm und einer Dicke von 3,5 mm. Es unterschied sich von Vergleichsbeispiel A in der Hinsicht, daß die Menge des Glas-Faserstoffs in geringem Maße (auf 35%) erhöht und die Vulkanisationsgeschwindigkeit des SBR vergrößert wurde. Vergleichsbeispiel B hatte mit Ausnahme der vorstehend erwähnten Unterschiede dieselbe Zusammensetzung wie Vergleichsbeispiel A.
Bewertung
Bei den drei Kupplungsbelägen, d. h., bei der Ausführungsform der Erfindung, bei Vergleichsbeispiel A und bei Vergleichsbeispiel B, wurden die scheinbare Dichte, die Zerreißdrehzahl (U/min) und die kritische Temperatur für den minimalen Reibungskoeffizienten (µ) gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.
Die scheinbare Dichte der Ausführungsform der Erfindung betrug 1,62 g/cm³; die Ausführungsform war demnach leichter als die Vergleichsbeispiele A und B.
Die Ausführungsform der Erfindung zerriß bei einer Drehzahl von 17 000 U/min oder darüber nicht, während die Vergleichsbeispiele A und B bei einer Drehzahl von 12 500 U/min bzw. 13 000 U/min zerrissen.
Die Ausführungsform der Erfindung zeigte für den minimalen Reibungskoeffizienten (µ) eine kritische Temperatur von 400°C oder darüber, während die Vergleichsbeispiele A und B für den minimalen Reibungskoeffizienten (µ) eine kritische Temperatur von 350°C bzw. 300°C zeigten. Diese Reibungseigenschaften bei einer hohen Temperatur wurden mit einem Kupplungs-Dynamometer unter den folgenden Bedingungen gemessen, und die Ergebnisse sind in Fig. 2 gezeigt:
Trägheitsmoment: 3,92 kg · m²
Drehzahl: 1500 U/min
Prüftemperatur: 100°C, 200°C, 300°C, 350°C und 400°C
Zahl der Schaltvorgänge: Nach 500 Einlauf-Schaltvorgängen wurden bei jeder Prüftemperatur 200 Schaltvorgänge durchgeführt.

Claims (10)

1. Preßharz-Kupplungsbelag, der durch Erhitzen einer Mischung von Verstärkungsfasern, Füllstoffen, einem festen Schmiermittel und einem Harz in einer Preßform unter Druck erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbelag in einem Stück durch Warmpressen aus einem Preßharz- Grundteil und einem Verstärkungsteil erhalten worden ist, wobei
das Preßharz-Grundteil aus einem Glas-Faserstoff und einem aromatischen Polyamid-Faserstoff als Matrix, einem anorganischen Füllstoff, einem festen Schmiermittel und einem Harz besteht
und durch Vermischen der Matrix, des anorganischen Füllstoffs, des festen Schmiermittels und des Harzes erhalten worden ist, und
das Verstärkungsteil aus einem Glas-Faserbündel oder -Garn und mindestens einem Faserbündel oder Garn, das aus einem Kunstseide- Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid- Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, als Matrix und einem an der Matrix anhaftendes Bindemittel besteht und zu einer spiralförmig gewickelten Gestalt geformt ist.
2. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix des Preßharz-Grundteils aus 20 bis 40 Masse-% eines Glas-Faserstoffs und 15 bis 25 Masse-% eines aromatischen Polyamid-Faserstoffs, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, besteht.
3. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff des Preßharz-Grundteils aus 2 bis 10 Masse-% Zirkoniumsilicat und 0,5 bis 5 Masse-% Calciumhydroxid, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, besteht.
4. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Schmiermittel des Preßharz-Grundteils ein körniger Graphit in einer Menge von 1,5 bis 5 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, ist.
5. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz des Preßharz-Grundteils ein Phenolharz in einer Menge von 15 bis 25 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, ist.
6. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsteil aus 40 bis 60 Masse-% eines Glas-Faserbündels oder -Garns, 10 bis 30 Masse-% mindestens eines Faserbündels oder Garns, das aus einem Kunstseide-Faserbündel oder -Garn und einem aromatischen Polyamid-Faserbündel oder -Garn ausgewählt ist, 5 bis 15 Masse-% eines Phenolharzes und 15 bis 35 Masse-% einer Kautschukkomponente, bezogen auf die Gesamtmasse des Verstärkungsteils, besteht.
7. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßharz-Grundteil und das Verstärkungsteil metallfrei sind.
8. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine scheinbare Dichte 1,50 bis 1,70 g/cm³ beträgt.
9. Preßharz-Kupplungsbelag, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem Stück durch Warmpressen aus einem Preßharz-Grundteil und einem Verstärkungsteil erhalten worden ist, wobei
das Preßharz-Grundteil eine Matrix, die aus 20 bis 40 Masse-% eines Glas-Faserstoffs und 15 bis 25 Masse-% eines aromatischen Polyamid-Faserstoffs besteht, einen anorganischen Füllstoff, der aus 2 bis 10 Masse-% Zirkoniumsilicat, 0,5 bis 5 Masse-% Calciumhydroxid und 15 bis 35 Masse-% Calciumcarbonat und Bariumsulfat besteht, 5 bis 10 Masse-% eines körnigen Graphits und 15 bis 25 Masse-% eines Phenolharzes, bezogen auf die Gesamtmasse des Preßharz-Grundteils, enthält und
das Verstärkungsteil eine Matrix, die aus 40 bis 60 Masse-% eines Glasseidenstranges oder Glasseidenspinnfadens und 20 bis 30 Masse-% eines aromatischen Polyamid-Faserbündels oder -Garns besteht, und eine an der Matrix anhaftende Mischung aus 5 bis 15 Masse-% eines Phenolharzes und 10 bis 30 Masse-% eines Styrol-Butadien-Kautschuks, bezogen auf die Gesamtmasse des Verstärkungsteils, enthält und zu einer spiralförmig gewickelten Gestalt geformt ist.
10. Preßharz-Kupplungsbelag nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß seine scheinbare Dichte 1,50 bis 1,70 g/cm³ beträgt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8178182B2 (en) 2006-04-21 2012-05-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Multilayered clutch lining and method for production of a multilayered clutch lining

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2745686B2 (ja) * 1989-06-12 1998-04-28 トヨタ自動車株式会社 レジンモールドクラッチフェーシング
JP2916798B2 (ja) * 1990-06-20 1999-07-05 本田技研工業株式会社 ジョイントシート並びにその製造方法
DE4235589C2 (de) * 1992-10-22 2003-06-18 Zf Sachs Ag Reibbelagkörper, insbesondere für eine Reibungskupplung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4243516A1 (de) * 1992-12-22 1994-06-23 Teves Gmbh Alfred Bremsbelag für Scheibenbremsen mit Aluminiumbremsscheiben
DE4431642B4 (de) * 1993-09-16 2007-05-16 Luk Lamellen & Kupplungsbau Reibbelag
JP2855072B2 (ja) * 1993-12-15 1999-02-10 エヌエスケー・ワーナー株式会社 湿式摩擦係合板
DE19626688B4 (de) * 1995-07-14 2012-04-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Reibbelag für eine Kupplungsscheibe sowie damit ausgerüstete Kupplungsscheibe
DE19650451B4 (de) * 1995-12-18 2011-02-24 Valeo Matériaux de Friction S.A.S. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags
JPH10103373A (ja) * 1996-08-06 1998-04-21 Toyota Motor Corp 湿式摩擦接触装置
US6022502A (en) * 1997-09-30 2000-02-08 Lockhart; Wayne Composite friction assembly
JP2001012498A (ja) * 1999-06-24 2001-01-16 F C C:Kk 乾式クラッチフェーシングおよびその製造方法
JP2001295913A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 樹脂歯車及びその製造法
JP2003301364A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Shikibo Ltd 短繊維交絡による一方向長繊維三次元構造体
DE10338201C5 (de) * 2003-08-20 2008-11-13 Audi Ag Reibpaarung für Kupplungssysteme
JP4228882B2 (ja) * 2003-11-11 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動装置およびこれを備える自動車
US7225904B2 (en) * 2005-02-04 2007-06-05 Goodrich Corporation Reinforced brake lining and method of producing
JP6879102B2 (ja) * 2017-07-25 2021-06-02 株式会社アドヴィックス 摩擦材
US10487789B2 (en) * 2017-12-21 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Engine starting via electric turbocharger

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3429766A (en) * 1965-10-21 1969-02-25 Raybestos Manhattan Inc Clutch facing
US3365041A (en) * 1965-10-21 1968-01-23 Raybestos Manhattan Inc Clutch facing
US3526306A (en) * 1968-02-08 1970-09-01 Raybestos Manhattan Inc Clutch facing
US3552533A (en) * 1968-10-01 1971-01-05 Abex Corp Carbonized friction article
GB1545081A (en) * 1976-07-22 1979-05-02 Automotive Prod Co Ltd Friction facings for clutches and brakes
FR2406128A1 (fr) * 1977-07-25 1979-05-11 Abex Pagid Equip Procede de fabrication de garnitures pour freins a disques
JPS5586925A (en) * 1978-12-26 1980-07-01 Nippon Valqua Ind Ltd Method of manufacturing clutch facing
US4349595A (en) * 1979-06-21 1982-09-14 Raybestos-Manhattan, Inc. Friction material for clutch facings and the like
US4244994A (en) * 1979-06-21 1981-01-13 Raybestos-Manhattan, Inc. Laminated aramid fiber friction members
EP0129022A3 (de) * 1983-04-25 1986-01-02 Borg-Warner Corporation Verfahren zur Herstellung eines trockenen Reibungsmaterials
US4476256A (en) * 1984-01-23 1984-10-09 Rockwell International Corporation Friction material for brake linings and the like
GB8405645D0 (en) * 1984-03-03 1984-04-04 Ferodo Ltd Friction materials
GB8426601D0 (en) * 1984-10-20 1984-11-28 Nuturn Corp Friction materials
JPS6213479A (ja) * 1985-07-10 1987-01-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 摩擦材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8178182B2 (en) 2006-04-21 2012-05-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Multilayered clutch lining and method for production of a multilayered clutch lining

Also Published As

Publication number Publication date
GB8802898D0 (en) 1988-03-09
US5114769A (en) 1992-05-19
DE3804898A1 (de) 1988-09-01
JPS63203936A (ja) 1988-08-23
GB2204924B (en) 1991-08-14
GB2204924A (en) 1988-11-23

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