JP5921567B2 - 摩擦体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した特徴を有する方法、及び請求項１０の上位概念部に記載した特徴を有する摩擦体に関する。

本発明の使用範囲及び使用目的は、乾式運転、又は好ましくはデュアルクラッチ、コンバータ、同期化部、ディファレンシャル及び自動変速機の領域の湿式フェーシングプレートとして、湿式運転の環境における設計に応じた使用範囲のための摩擦フェーシング材料及び摩擦プレートの領域にある。

欧州特許出願公開第０５５７６５７号明細書は、粉末状の接着材料を金属支持体に提供することを開示している。金属支持体は加熱され、その結果、接着材料は溶融するが、架橋しない。硬化し終わった摩擦フェーシングは、加熱及び加圧されて接着材料にプレスされるので接着剤は架橋し、こうして摩擦エレメントが製造される。

米国特許出願公開第３７３８９０１号明細書は、油の中で作動する、反応が終了したフェルト状の層から成る摩擦フェーシングを有するクラッチディスクを開示する。この摩擦フェーシングは、別の独立したステップにおいて金属支持体に接着される。

通常の湿式フェーシングは抄紙機により製造され、完全に製造した後、つまり乾燥ステップを含めて原紙製造及び続く含浸後に、別のステップにおいて接着プロセスにより金属製の支持体に固定される。通常、打抜き部材である金属製の支持体は、加工されている内側又は外側噛合部を介してモーメント伝達機能も担う。

上記確立された技術の欠点は、複数のプロセスステップであり、独立したプレスステップ、硬化ステップ及び場合によっては乾燥ステップの他に、フェーシング支持体にまだ結合されていない摩擦フェーシングの製造中に、別の独立したステップにおいて、フェーシング支持体及び摩擦フェーシングの接着が続く。さらに、フェーシング又は支持体金属薄板の、接着剤でのコーティング、及び場合によっては必要な、支持体の酸洗浄又はブラスト等の表面前処理が必要である。複数のプロセスステップの必要性は、フェーシングプレートの製造時に著しいコストの原因となる。

本発明の目的は、摩擦体の製造プロセスの簡略化を提示することである。

上記目的は、請求項１に記載した特徴を有する方法、及び請求項１０に記載した特徴を有する摩擦体により達成される。

方法技術的な観点において、上記目的は以下に記載した方法により達成される。

本発明によれば、摩擦体、特に自動車における湿式摩擦プレートの製造方法が設定されていて、摩擦体は運転中に回動軸線を中心に回動し、摩擦体は摩擦領域と結合領域とを有し、摩擦体を、結合領域を介して摩擦体支持体に結合し、摩擦体はフェーシング支持体を有し、このフェーシング支持体が摩擦領域と結合領域とを有し、摩擦体は少なくとも２つのペーパブランクを有し、各ペーパブランクは摩擦領域を有し、第１のペーパブランクを摩擦領域において、フェーシング支持体を摩擦領域において、第２のペーパブランクを摩擦領域において、軸線方向に互いに重ね合わせ、フェーシング支持体は、軸線方向で第１のペーパブランクと第２のペーパブランクとの間に配置されている。本発明によれば、続いて第１のペーパブランクとフェーシング支持体と第２のペーパブランクとを、ペーパブランク内に含有される結合剤の加熱及び反応下で、摩擦領域において所定の厚さへとプレス加工して摩擦体を形成し、この構成において、ペーパブランクに含有されている結合剤は、プレス加工前にまだ反応することができる状態にあるようになっている。

本発明の特に有利な構成において、ペーパブランクはパルプモールド法により製造されるようになっている。

本発明の別の特に有利な構成において、ペーパブランクはプレス加工前に湿った状態にあるようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、フェーシング支持体は支持体金属薄板であるようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、フェーシング支持体の摩擦領域は、切抜きを有するようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、プレス加工はホットプレスプロセスであるようになっている。

さらに別の有利な構成において、第１のペーパブランク、フェーシング支持体及び第２のペーパブランクを重ね合わせる前に、フェーシング支持体に少なくとも部分的に、まだ反応することができる状態にある接着剤を設け、ペーパブランクに含有されている結合剤の反応の他にも接着剤が反応するようにプレス加工時の加熱を行うようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、プレス加工時に摩擦体の乾燥も行うようになっている。

本発明のさらに別の構成において、乾燥時に、湿分が水蒸気として真空又は負圧を利用して導出するようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、摩擦体支持体はハブであるようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、摩擦領域は、表面構造を備えた少なくとも１つの摩擦表面を有するようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、摩擦領域の２つの摩擦表面は、種々異なる表面構造を有するようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、表面構造は溝ジオメトリであるようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、表面構造をプレス加工時に加工する、及び／又は後続の研磨により加工するようになっている。

本発明のさらに別の有利な構成において、摩擦表面をプレス加工後に研磨するようになっている。

装置技術の観点において、上記目的は、以下に記載した装置により達成される。

本発明によれば、摩擦体、特に自動車における湿式摩擦プレートが提案され、摩擦体は運転中に回動軸線を中心に回動し、摩擦体は摩擦領域と結合領域とを有し、摩擦体は結合領域を介して摩擦体支持体に結合可能であり、摩擦体はフェーシング支持体を有し、フェーシング支持体が摩擦領域と結合領域とを有し、摩擦体はその製造時に少なくとも２つのペーパブランクを有し、各ペーパブランクは摩擦領域を有し、摩擦領域において第１のペーパブランクと、摩擦領域においてフェーシング支持体と、摩擦領域において第２のペーパブランクとが、摩擦体を製造するように軸線方向で互いに重ね合わされていて、フェーシング支持体は、軸線方向で第１のペーパブランクと第２のペーパブランクとの間に配置されている。本発明によれば、第１のペーパブランクと、フェーシング支持体と第２のペーパブランクとは、ペーパブランクに含有される結合剤の加熱及び反応下で、摩擦体を形成するために摩擦領域において所定の厚さにプレス加工されていて、この構成において、ペーパブランクに含有されている結合剤は、プレス加工前にはまだ反応することができる状態であり、摩擦体は、上記方法により製造されているようになっている。

本発明に係る方法により、本発明に係る摩擦体は接着プロセスのために設定されている別途独立したステップを省略して製造することができるので、例えば支持体金属薄板を備えたフェーシングプレートといった摩擦体の製造を簡略化できる。プレス、硬化及び接着並びに乾燥は、先行技術とは異なり、プレス加工時に唯一回のプロセスステップで行われる。

摩擦体の本発明に係る製造方法を概略的に示す図である。

本発明のさらなる利点及び有利な実施の形態は、以下の図面及び図面の説明の対象である。

図１に、摩擦体の本発明に係る製造方法を概略的に示す。

補強型の支持体金属薄板１０が、パルプモールドペーパブランク２０，３０の間に設けられている。次いで支持体金属薄板１０及びパルプモールドペーパブランクは、適切なホットプレス兼乾燥型において互いにプレスされる。パルプモールドペーパブランク２０，３０は、この実施の形態においては、反応が終わっていない、つまりまだ反応可能な状態にある結合剤、好ましくはフェノール樹脂を含有する。結合剤がホットプレス加工に基づき反応し終わった後に、ペーパブランク２０，３０における結合剤は、支持体金属薄板１０に対する接着結合をもたらす。ペーパブランク２０，３０、プレス加工前はまだ湿っている。

パルプモールドブランクとは、当業者にとって公知のパルプモールド法（ドイツ語でもペーパモールド（Papierform）法と称呼）により製造されるブランクと理解できる。上記方法は、独国特許出願公開第１０２０１００２１７２２．０号明細書にも記載されている。この実施の形態において、水及び固体から成る分散液が篩状の面に吸い上げられ、固体が、篩状の構造に堆積する。篩状の面の形状は、発生するブランクが所望の形状、例えば環形状を成すように選択されている。こうして、ブランクの所望の形状を獲得するために、古典的な製紙法により発生することがある打抜き加工によるくずを回避することができる。上記分散液は、例えば水の他に、木綿繊維、アラミド繊維、二酸化ケイ素、フェノール樹脂及び製紙のために一般的な加工助剤を含有する。

第１のペーパブランク２０が型内に挿入され、次いで支持体金属薄板１０及び他のペーパブランク３０が積み重ねられ、これにより、第１のペーパブランク２０、支持体金属薄板１０及びペーパブランク３０は所望に重ね合わされる。この場合、ペーパブランク２０，３０はまだ湿っている。次いで、この積層体（パッケージ）は、ペーパに含有され、反応し終わっていない、つまりまだ反応することができる結合剤の乾燥及び反応下で、適切なホットプレス兼乾燥型内で目標厚さへとプレス加工６０される。このプレス加工時の温度は、結合剤が反応し終わるように選択する必要がある。ペーパブランク２０，３０内に含有される結合剤、好ましくはフェノール樹脂は、反応し尽くして、ペーパ強度の他に、支持体金属薄板１０に対する接着結合も提供する。型は、まだ含まれている湿分を水蒸気として、例えば真空又は負圧を利用して導出する。

挿入されている支持体金属薄板１０は、２つの摩擦フェーシング２０，３０を形状結合により支持体金属薄板に結合するために、切抜き１５を有することができる。好ましくは、支持体金属薄板１０の表面は、結合力を高めるために酸洗浄又はブラストにより処理されている。

本発明の解決手段に必要な前提は、ペーパブランク２０，３０における結合剤が、まだ硬化し終わっていない状態、つまりまだ反応することができる状態にあることである。したがってこのような場合にのみ、ペーパブランク２０，３０は、十分強力に支持体金属薄板１０と結合することができ、かつ切抜き１５を通じて互いに十分強力に結合することができる、ということが保証されている。パルプモールドブランク２０，３０は、プレス加工６０前に、好ましくはまだ湿った状態にある。

選択的に、支持体金属薄板１０は、ペーパブランク２０，３０に接触しかつプレス加工される前に、付加的に接着剤でもって、例えばローラコーティングプロセスにより、コーティングすることもできる。プレス加工６０においてホットプレスプロセスの間に、結合剤が完全に反応するだけでなく、接着剤も完全に反応していて、温度は、つまり相応に高くなっている必要がある。接着剤として、好ましくは水ベース又は溶媒ベースであってよいフェノール樹脂をベースとする接着剤が使用される。液状接着剤は、吹付け若しくはローラコーティングプロセス又は浸漬により支持体金属薄板１０に供給することができる。択一的にはフェノール樹脂粉末接着剤が、静電被着方法において使用される。この接着剤を用いた付加的な接着は、特に、結合剤濃度又はまだ反応することができる接着剤割合の濃度が、プレス加工前にあまりにも低くて、ペーパブランク２０，３０と、支持体金属薄板１０との確実かつ十分に強力な結合を保証することができない場合に実施される。接着剤の使用が必要かどうかは、フェーシングプレートに対する目標設定（Sollvorgabe）に基づいて当業者が決めなければならない。

プレス加工６０時に、つまりホットプレスプロセスを通じて、結合剤及び場合によっては存在する接着剤の反応終了若しくは硬化、並びに発生するフェーシングプレートの乾燥が、複合型のプレス、硬化、接着及び乾燥プロセスにおいて行われる。

摩擦領域７０の摩擦表面９０，１１０における必要な溝ジオメトリ１２０を、同様にプレス加工６０時に、適切な型の形成により圧刻することができるか、又は後続の研磨により加工することができる。選択的には、２つの摩擦表面９０，１１０は、種々異なる溝ジオメトリ１２０を有することができる。

摩擦表面９０，１１０に所定の表面構造を形成するために、又は選択的に厚さを調節するために、研磨プロセスを実施することができる。

２つのパルプモールドブランク２０，３０と、インサートである支持体金属薄板１０とのプレス加工６０が設定されているので、別途独立した製造ステップとして実施される接着プロセスは省略されている。その理由は、硬化性結合剤及び必要な場合には付加的に存在する硬化性接着剤による接着は、プレス加工６０時に一回のステップで行われるからである。プレス、硬化及び接着並びに乾燥は、プレス加工６０時に唯一回のプロセスステップで行われる。

本発明は、好ましくは湿式デュアルクラッチにおけるフェーシングプレート用、また、自動変速機及びコンバータ伝動装置におけるフェーシングプレート用として使用することができる。本発明は、同期化部の領域においても使用可能であり、ディファレンシャル用のフェーシングプレートにおいて使用可能である。

本発明は、独立した製造ステップとして通常であれば慣用の接着プロセスを省略した、インサートである支持体金属薄板を備えたフェーシングプレートの製造を開示する。プレス、硬化及び接着並びに乾燥は、唯一回のプロセスステップで行われる。

１０ 切抜きを備えた支持体金属薄板としてのフェーシング支持体
１５ 切抜き
２０ ペーパブランク１
３０ ペーパブランク２
４５ 摩擦領域
５０ 軸線
６０ プレス加工（ホットプレスと同時に乾燥）
７０ 摩擦領域
９０ 摩擦表面
１００ 結合領域
１１０ 摩擦表面
１２０ 溝ジオメトリ
２００ 摩擦体

Claims (12)

1. 摩擦体（２００）の製造方法であって、
   前記摩擦体は運転中に回動軸線（５０）を中心に回動し、
   前記摩擦体は摩擦領域（７０）と結合領域（１００）とを有し、
   前記摩擦体を、前記結合領域（１００）を介して摩擦体支持体に結合し、
   前記摩擦体はフェーシング支持体（１０）を有し、該フェーシング支持体が摩擦領域（４５，７０）と結合領域（１００）とを有し、
   前記摩擦体は少なくとも２つのペーパブランク（２０，３０）を有し、各ペーパブランク（２０，３０）は摩擦領域（４５，７０）を有し、
   前記摩擦領域（４５）において第１のペーパブランク（２０）と、前記摩擦領域（４５）において前記フェーシング支持体（１０）と、前記摩擦領域（４５）において第２のペーパブランク（３０）とを軸線方向に互いに重ね合わせ、
   前記フェーシング支持体（１０）は、軸線方向で前記第１のペーパブランク（２０）と前記第２のペーパブランク（３０）との間に配置されていて、
   前記フェーシング支持体（１０）の摩擦領域（４５，７０）は、切抜き（１５）を有していて、
   続いて前記第１のペーパブランク（２０）と、前記フェーシング支持体（１０）と、前記第２のペーパブランク（３０）とを、前記ペーパブランク（２０，３０）に含有されている結合剤を加熱し反応させて、前記摩擦領域（７０）において所定の厚さへとプレス加工（６０）する際に、前記切抜き（１５）において前記第１のペーパブランク（２０）及び前記第２のペーパブランク（３０）を前記フェーシング支持体（１０）に形状結合し、且つ前記切抜き（１５）を通じて前記第１のペーパブランク（２０）及び前記第２のペーパブランク（３０）を互いに結合して前記摩擦体（２００）を形成し、
   前記ペーパブランク（２０，３０）に含有されている結合剤は、前記プレス加工（６０）前にまだ反応することができる状態にあることを特徴とする、摩擦体の製造方法。
2. 前記ペーパブランクをパルプモールド法により製造することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記フェーシング支持体（１０）は支持体金属薄板であることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
4. 前記プレス加工（６０）は、ホットプレスプロセスであることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記第１のペーパブランク（２０）、前記フェーシング支持体（１０）及び前記第２のペーパブランク（３０）を重ね合わせる前に、前記フェーシング支持体（１０）に、まだ反応することができる状態にある接着剤を少なくとも部分的に設け、前記ペーパブランク（２０，３０）に含有されている結合剤の反応の他にも前記接着剤が反応するように前記プレス加工（６０）時の加熱を行うことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記プレス加工時に、前記摩擦体（２００）の乾燥も行うことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記摩擦体支持体はハブであることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記摩擦領域（７０）は、表面構造（１２０）を備えた少なくとも１つの摩擦表面（９０，１１０）を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 摩擦体（２００）であって、
   前記摩擦体は運転中に回動軸線（５０）を中心に回動し、
   前記摩擦体は摩擦領域（７０）と結合領域（１００）とを有し、
   前記摩擦体は前記結合領域（１００）を介して摩擦体支持体に結合可能であり、
   前記摩擦体はフェーシング支持体（１０）を有し、該フェーシング支持体が摩擦領域（７０）と結合領域（１００）とを有し、
   前記摩擦体はその製造時に少なくとも２つのペーパブランク（２０，３０）を有し、各ペーパブランク（２０，３０）は摩擦領域（４５，７０）を有し、
   前記摩擦領域（４５）において第１のペーパブランク（２０）と、前記摩擦領域（４５）において前記フェーシング支持体（１０）と、前記摩擦領域（４５）において第２のペーパブランク（３０）とが、前記摩擦体を製造するように軸線方向で互いに重ね合わされて、
   前記フェーシング支持体（１０）は、軸線方向で前記第１のペーパブランク（２０）と前記第２のペーパブランク（３０）との間に配置されており、
   前記フェーシング支持体（１０）の摩擦領域（４５，７０）は、切抜き（１５）を有しており、
   前記第１のペーパブランク（２０）と、前記フェーシング支持体（１０）と、前記第２のペーパブランク（３０）とは、前記ペーパブランク（２０，３０）に含有される結合剤の加熱及び反応下で、前記摩擦領域（７０）において所定の厚さにプレス加工されて前記摩擦体（２００）へと形成されていて、
   前記第１のペーパブランク（２０）及び前記第２のペーパブランク（３０）は、前記切抜き（１５）において前記フェーシング支持体（１０）に形状結合されているとともに、前記切抜き（１５）を通じて互いに結合されており、
   前記ペーパブランク（２０，３０）に含有されている結合剤は、前記プレス加工前にまだ反応することができる状態であることを特徴とする、摩擦体。
10. 前記フェーシング支持体（１０）は支持体金属薄板であることを特徴とする、請求項９記載の摩擦体。
11. 前記摩擦体支持体はハブであることを特徴とする、請求項９又は１０記載の摩擦体。
12. 前記摩擦領域（７０）は、表面構造（１２０）を備えた少なくとも１つの摩擦表面（９０，１１０）を有することを特徴とする、請求項９から１１までのいずれか１項記載の摩擦体。

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