KR20160142313A

KR20160142313A - 마찰 부재 표면의 개선된 처리 방법

Info

Publication number: KR20160142313A
Application number: KR1020167027976A
Authority: KR
Inventors: 이사벨 알릭스; 제라르 크로스랑드; 기욤 가레스티에르; 필립 페레
Original assignee: 발레오 마테리오 드 프릭시옹
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-12-12
Also published as: EP3129185A1; FR3019767A1; CN106457464B; WO2015155435A1; CN106457464A; FR3019767B1

Abstract

본 발명은, 클러치 마찰 장치(10)의 마찰 부재와 같은, 적어도 하나의 무기 재료를 함유한 유기 매트릭스를 포함하는 마찰 부재의 표면 처리 방법에 관한 것이다. 처리 영역(27)이라 불리는 상기 표면의 적어도 하나의 영역은, 적어도 하나의 소정 경로(25)를 따라 레이저 빔으로 스캐닝함으로써 처리된다. 상기 레이저 빔은, 에너지 밀도가 0.05∼1 J/cm²이고, 주파수가 10 Hz 내지 10 kHz이며 펄스 지속시간이 1 ps 내지 1 ns이다.

Description

마찰 부재 표면의 개선된 처리 방법{METHOD FOR IMPROVED TREATEMENT OF A SURFACE OF A FRICTION MEMBER}

본 발명은 마찰 라이닝의 표면 처리 분야에 관한 것이다.

마찰 라이닝은 특히 자동차의 클러치에 사용되는 마찰 부재이다.

공지된 바와 같이, 클러치에서, 마찰 부재의 기능은 이들이 엔진의 플라이휠과 압력 플레이트 사이에서 조여질 때 엔진 토크를 전달하고 엔진의 시동시 및 변속시에 이 토크 전달의 진행성(progressivity)을 보장하는 것이다. 이 진행성은 쾌적한 운전에 기여한다.

상기 라이닝은, 이하 마찰 디스크라 불리는 디스크의 두 면에 리벳 체결에 의해 고정된다. 특히 라이닝을 구비한 마찰 디스크를 포함하는 장치를 보통 "마찰 장치"라 부른다.

마찰 디스크에 설치되어 압력 플레이트와 엔진 플라이휠 또는 반응 플레이트 사이에서 조여지는 상기 라이닝은 기어박스에 토크를 전달한다. 불량한 전달은 정기적으로 클러치의 고장을 야기할 수 있다. 토크 전달 특질 및 원심력 유지력은 라이닝의 제작에 이용되는 재료의 기계적 내성 및 디스크와 이것에 구비된 라이닝 사이의 마찰 계수와 직접적으로 연관이 있다.

양호한 전달 특질은,

- 한편으로, 마찰 디스크의 표면과 라이닝 사이에서 가능한 최대의 정적 마찰 계수를 보장할 것, 그리고

- 다른 한편으로, 통상의 시운전 단계 동안, 우선적인 마찰 영역에서 라이닝과 압력 플레이트 또는 엔진 플라이휠 사이의 동적 마찰 계수를 증가시킬 것을 필요로 한다.

전달 특질을 최적화하기 위하여, 라이닝의 표면을 처리하는 것이 공지되어 있다.

이를 위하여, 문헌 FR 2 742 503호는, 유동학적으로 안정화된 라이닝의 가공 후 200∼300℃에서 이 라이닝의 과경화에 의해 라이닝을 표면적으로 탄화시키는, 제1 유형의 라이닝 표면 처리 방법을 제안한다.

그러나, 이 유형의 방법은, 오븐 또는 노(furnace)에서 실시되는 과경화가 길기 때문에(일반적으로 24 시간 이상 지속됨), 에너지 소모가 크다. 게다가, 이렇게 처리되는 라이닝의 표면 특성은 비교적 불규칙하다. 실제로, 과경화는 라이닝의 두께에서 50 내지 300 ㎛에 걸친 제어되지 않는 변화 구배를 발생시킬 수 있다. 또한, 라이닝의 두께에서 과경화의 효과는 동일 로트의 라이닝마다 다를 수 있다.

제2 유형의 라이닝 표면 처리 방법은 특히 문헌 WO 2009156700호 또는 DE 10 2009 002240호에 제안되어 있다.

이 경우에서는, 실질적으로 망상 구조의 폴리머 또는 아크릴레이트를 베이스로 하는 화학 작용 필름을 처리하고자 하는 라이닝의 표면에 설치한다.

이 제2 유형의 처리 방법은 처리되는 라이닝의 두께에서의 변화 구배를 더 양호하게 제어할 수 있게 한다. 그러나, 이 처리를 국소적으로 적용하는 것은 곤란하다. 실제로, 상기 처리를 국소화하기 위해서는 마스크를 이용하여야 하는데, 이것은 공정의 실시를 복잡하게 한다. 따라서, 표면 전체를 처리하는 것, 특히 이 표면의 적합하지 않은 영역까지 처리하는 것이 선호된다. 문헌 DE 10 2005 003 507호에 개시된 바와 같이, 최근의 기술 발전으로 라이닝의 특정 표면 영역에 선택적으로 적용할 수 있는 표면 처리 방법에 도달할 수 있었다고는 하지만, 처리 영역을 감소시키는 것은 비교적 부정확한 상태로 남아 있다.

한편, 폴리머 또는 아크릴레이트를 베이스로 하는 화학 작용 필름의 적용에 의한 라이닝의 정적 마찰 계수 또는 동적 마찰 계수의 향상은 필름의 화학적 성질, 필름의 두께 및 필름의 거칠기와 같은 가변적 파라미터를 제어하는 것을 필요로 하는데, 이것은 처리 공정의 실시를 비교적 복잡하게 한다.

따라서, 본 발명은 우선적인 마찰 영역에서 라이닝과 마찰 디스크 사이의 정적 마찰 계수 및 라이닝과 압력 플레이트 또는 엔진 플라이휠 사이의 동적 마찰 계수를 향상시키기 위해 처리하고자 하는 정확한 표면 영역에 간단하고 효율적으로 적용되는 표면 처리 방법을 제공함으로써 상기 문제들을 해결하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명은 클러치용 마찰 장치의 마찰 부재와 같은, 적어도 하나의 무기 재료를 함유한 유기 매트릭스를 포함하는 마찰 부재의 표면 처리 방법으로서, 처리 영역이라 불리는 상기 표면의 적어도 하나의 영역을, 적어도 하나의 소정 경로(25)를 따라, 0.05∼1 J/cm²의 에너지 밀도, 10 Hz 내지 10 kHz의 주파수 및 1 ps 내지 1 ns의 펄스 지속시간을 갖는 레이저 빔으로 스캐닝함으로써 처리하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 방법을 대상으로 한다.

물론, 본 발명에 따르면, 상기 처리 영역은 복수의 빔에 의해 스캐닝될 수 있다. 또한, 각각의 빔은 하나 또는 복수의 소정 영역에 충돌할 수 있다.

상기 레이저 빔은, 처리 영역의 매우 정확하게 국소화된 화학적 처리를 가능하게 하는, 완전히 파라미터 지정이 가능한 작동 조건을 이용할 수 있게 한다.

상기 레이저 빔은 처리 영역을 정확하게 선택할 수 있게 하고 적합하지 않은 영역의 처리에 의하여 야기되는 불필요한 비용을 절약할 수 있게 한다.

본 발명에 따른 방법은 또한 처리 영역의 표면 구조를 완전 제어 방식으로 화학적으로 변형시킬 수 있다.

전형적으로는, 마찰 라이닝은 예컨대 유리 섬유와 같은 석면 없는 합성 섬유로 구성된다. 이들 섬유는 방적되고, 경우에 따라 구리선으로 꼬여지고, 이후 열경화성 수지 및/또는 엘라스토머로 구성된 결합제 매트릭스라 불리는 유기 매트릭스로 함침된다. 결합제 매트릭스로 감싸인 이들 섬유는 감겨서 프리폼을 형성하고 주형 내에서 압력하에 경화되어 라이닝을 형성한다.

경화 후, 상기 라이닝은 전형적으로는 이것을 덮어 요철을 나타내는 몰딩 스킨을 제거하기 위하여 가공된다.

레이저 빔의 이용은 10 내지 300 ㎛의 제어된 깊이에서 완전히 제어되는 방식으로 상기 유기 매트릭스의 가황처리된 그물형 엘라스토머 또는 열경화성 수지로 형성되는 3차원 망상 구조의 매쉬 내에서 분자 노드(node)를 개질하는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 방법은 이렇게 예컨대 구리와 같은 금속 원소의 표면 산화 및 유기 결합제의 분자 구조의 제어된 개질에 의하여 매트릭스의 3차원 구조의 밀도를 변경한다. 그러나, 레이저 빔에 의한 처리는 연속 유리 섬유와 같은 금속 보강물 또는 보강 충전물의 요소와 라이닝의 결합제 매트릭스 사이의 접합을 손상시키지 않는다.

본 발명에 따른 방법은 또한, 예컨대 소정 기능에 따라 강성의 변경, 특히 정적 마찰 또는 동적 마찰의 변경으로서, 특정 화학 성분들을 국소적으로 소멸시켜 특정 표면 형상(topology)을 형성할 수 있게 한다.

또한, 국소화된 처리는 가열 압축 및 열경화성 재료의 가공에 의해 사전에 제작된 마찰 부재의 초기의 기하학적 형상(geometry)이 유지될 수 있게 한다.

본 발명 방법에 따른 레이저 빔을 이용함으로써, 적어도 화학 작용 필름에 의한 것만큼 라이닝의 두께에서의 처리를 제어하면서, 화학 작용 필름에 의한 것보다 훨씬 더 용이하게 표면 처리를 국소화할 수 있다.

바람직하게는, 상기 처리 영역에 인가되는 상기 레이저 빔의 에너지 밀도는 0.3 J/cm² 미만이다. 또한, 바람직하게는 상기 처리 영역에 충돌하는 상기 레이저 빔의 단면(section)은 20 내지 100 ㎛, 바람직하게는 약 35 ㎛이다. 바람직하게는, 상기 처리 영역에 인가되는 상기 레이저 빔의 파장은 550 내지 1200 nm이다. 바람직하게는, 항상, 상기 처리 영역에 인가되는 상기 레이저 빔의 주파수는 100 Hz보다 크고, 펄스 지속시간은 100 ps보다 크고, 파장은 634 내지 1064 nm이다.

레이저 빔은 완전히 파라미터 지정이 가능하므로, 본 발명 방법에 따른 처리는 에너지 도메인(파장), 이용되는 펄스의 길이, 초점거리의 직경 및 에너지 밀도에 따라 유기 결합제의 제어된 개질을 유도할 수 있다. 이러한 개질은 제어된 방식으로 탄소와 헤테로원소의 구분에 의해 거대분자 구조의 수준에서 이루어진다. 이것은, 처리되는 영역에서 비처리면의 표면 형상과 다른 표면 형상과 표면 장력을 초래하는, 처리된 영역의 표면 구조의 물리화학적 개질을 유도한다.

본 발명의 교시에 따른 처리는 재료의 부피 내에서 매트릭스와 금속 보강물 사이의 접합이 손상되는 것이 방지되도록 실제로 유기 매트릭스에서만 실시될 수 있다.

이용되는 레이저 공급원은 특히 엑시머 레이저, YV04 레이저(근적외선, 가시광선 또는 자외선에서 처리의 융통성을 갖기 위해서), 또는 YAG 레이저 중에서 구별없이 선택될 수 있다.

라이닝과 같은 마찰 부재의 면적은 50 내지 1000 cm²이며, 전면적 공업적 처리를 실현하기 위하여, 공업적 구조에 적응된 표적으로 공급원의 빔을 운반하는 수단으로서 특히 광학 섬유 다발에서 나오는 복수의 레이저 빔을 동시에 이용할 수 있다.

유리하게는, 상기 레이저 빔은 상기 처리 영역의 처리 깊이에서 소정의 효과 변동을 허용하는 기준에 따라 운전된다.

처리 영역은, 클러치의 마찰 장치의 환형 라이닝을 형성하는, 마찰 부재의 마찰면이라 불리는 외면에 위치할 수 있다.

이로써 처리할 표면에서의 레이저 빔의 스캐닝은, 제어된 미세한 두께에서 처리 영역의 재료 표면의 강성 또는 표면의 화학적 성질을 개질시켜, 시운전 단계에서 우선적인 마찰 영역에서 한편으로 상기 라이닝과 상기 마찰 디스크 사이의 정적 마찰 계수 및 다른 한편으로 상기 라이닝과 압력 플레이트 또는 엔진 플라이휠 사이의 동적 마찰 계수를 증가시킬 수 있다.

처리할 표면에서의 상기 레이저 빔의 스캐닝은 또한 수동 기어박스용(단일 클러치) 또는 자동 기어박스용(건식 이중 및 단일 클러치) 건식 클러치에서 마찰 장치의 적응(adaptation)을 가능하게 한다.

처리 영역은, 클러치의 마찰 장치의 환형 라이닝을 형성하는, 마찰 부재의 지지면이라 불리는 내면에 위치할 수 있다. 상기 처리 영역은 클러치의 마찰 장치의 전진 패들의 적어도 하나의 상보적인 면에 지지되도록 되어 있다.

바람직하게는, 상기 처리 영역은 상기 전진 패들의 상보적인 면의 면적의 2배 내지 3배 크다.

유리하게는, 처리할 지지면의 영역에는 상기 마찰 장치의 전진 패들에 상기 환형 라이닝을 고정하는 리벳을 통과시키기 위한 오리피스가 마련된다.

바람직하게는, 상기 처리 영역은 상기 리벳을 통과시키기 위한 오리피스의 주위에서 연장되며 상기 처리 영역의 면적은 바람직하게는 상기 오리피스의 면적의 2배 내지 3배 크다.

이것은 정적 마찰을 향상시킬 수 있고 고정 영역에서의 국소적인 미끄러짐에 이어지는 분열 위험을 감소시킬 수 있다. 실제로, 마찰 디스크와의 압축 영역 및 리벳체결되는 접합부 주위에서의 마찰 재료의 미시적 마모는 미세한 절단을 유발하고 정기적으로 미끄러짐을 발생시킨다. 이 미끄러짐은 리벳체결 접합의 파손을 야기할 수 있어 클러치의 작동을 손상시킬 수 있다. 그 결과 사용자의 어느 정도의 불편 및 불만족을 야기하는 신뢰성 손실을 초래할 수 있다.

유리하게는, 처리 영역은 환형 라이닝의 마찰면 또는 지지면의 방사상 외측 부분에 위치한다.

상기 레이저 빔의 스캐닝 경로는 상기 레이저 빔의 경우에 따라 불연속적이고 곡선이며 실질적으로 서로 평행한 궤적들에 의해 형성될 수 있다.

특히, 상기 레이저 빔의 스캐닝 경로는 상기 레이저 빔의 경우에 따라 불연속적이고 실질적으로 원형이며 동심인 궤적들에 의해 형성될 수 있다.

변형예에서, 상기 레이저 빔의 스캐닝 경로는 상기 레이저 빔의 경우에 따라 불연속적이고 실질적으로 직선이며 서로 평행한 궤적들에 의해 형성될 수 있다.

상기 처리 영역 상에서 상기 레이저 빔의 스캐닝은, 상기 마찰 부재와 접촉하도록 설계되는 요소들의 상보적 영역에 완전히 적합화된 상기 처리 영역의 협력을 가능하게 하는 소정의 경로를 따른다.

본 발명은 또한, 상기 규정된 바와 같은 방법에 따라 처리된 면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 마찰 디스크에 구비되도록 설계된 환형 라이닝을 형성하는 마찰 부재를 대상으로 한다.

본 발명은 또한, 마찰 디스크에 구비되는 환형 라이닝을 형성하는 마찰 부재를 포함하는 타입의, 자동차의 클러치용 마찰 장치로서, 상기 마찰 부재가 상기 규정된 바와 같은 것을 특징으로 하는 마찰 장치를 대상으로 한다.

끝으로 본 발명은, 마찰 디스크에 구비되는 환형 라이닝을 형성하는 마찰 부재가 설치된 마찰 장치를 포함하는 타입의 자동차용 클러치로서, 상기 마찰 부재가 상기 규정된 바와 같은 것을 특징으로 하는 클러치를 대상으로 한다.

상기 클러치는 압력 플레이트와 반응 플레이트 사이에서 조여지도록 설계되는 유일의 마찰 디스크를 포함하는 단일 클러치일 수 있다. 또는, 상기 클러치는 이중 클러치, 즉 압력 플레이트와 엔진 플라이휠 또는 반응 플레이트 사이에서 조여지도록 설계된 제1 마찰 디스크 및 다른 압력 플레이트와 엔진 플라이휠 또는 반응 플레이트 사이에서 조여지도록 설계된 제2 마찰 디스크의 2개의 마찰 디스크를 포함하는 클러치일 수 있다.

본 발명은 어떠한 제한적 특징을 나타낸 것이 아닌 실시예로서 제공된 첨부 도면의 교시로 더 잘 이해될 것이다:
도 1은, 본 발명에 따른 방법의 제1 실시예에 따라 처리된 환형 라이닝을 형성하는 마찰 부재의 한 영역을 나타내는 클러치용 마찰 장치의 조립 배치를 나타내는 부분 단면도이자 사시도,
도 2는, 본 발명에 따른 방법의 제2 실시예에 따라 처리된 환형 라이닝을 형성하는 마찰 부재의, 마찰면이라 불리는 외면의 정면도,
도 3 내지 도 5는, 본 발명에 따른 방법의 제3 실시예 내지 제5 실시예를 나타내는 도 2와 유사한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 방법의 제6 실시예에 따라 처리된 환형 라이닝을 형성하는 마찰 부재의, 지지면이라 불리는 내면의 정면도,
도 7은, 본 발명에 따른 방법의 제7 실시예에 따른, 도 6과 유사한 도면.

도 1에는 본 발명에 따른 클러치용 마찰 장치(10)를 도시하였다. 이 장치(10)는 마찰 디스크(12) 및 각각 상기 디스크(12)의 2개의 면에 구비된 2개의 동일한 마찰 라이닝(14)을 포함한다. 상기 라이닝(14)은 각각 전반적으로 평면 고리형이다. 상기 디스크(12)는 전형적인 구조를 가지며 개시된 실시예에서 전진 기능을 보장한다. 따라서, 이것은 축방향으로 탄성적으로 변형가능한 (도 1에 도시되어 있지 않은) 전진 패들을 포함한다. 각각의 라이닝(14)은, 상기 마찰 디스크(12)의 전진 패들에 상기 라이닝(14)을 고정시키기 위한 고정 리벳(18)을 통과시키는 개소를 각각 형성하는, 이하 나사홈 구멍(16)이라 일컬어지는 오리피스(16)를 포함한다. 각각의 라이닝(14)은 이하 천공 구멍(16A)이라 일컬어지는 오리피스(16A)를 또한 포함한다. 각각의 천공 구멍(16A)은 상기 마찰 디스크(12)의 반대면의 상기 라이닝(14)의 나사홈 구멍(16)과 마주보고 배치된다. 천공 구멍(16A)은 전형적으로 리벳(18)의 설치를 위한 도구를 통과시킬 수 있다.

상기 라이닝(14)은 마찰면이라 불리는 외면(20) 및 지지면이라 불리는 내면(22)의 2개의 면을 포함한다. 상기 마찰면(20)은, 마찰 장치(10)가 클러치에 설치될 때 마찰에 의해 압력 플레이트, 엔진 플라이휠 또는 반응 플레이트와 협력하는 면이다. 상기 마찰면(20)은 또한 클러치가 이중 클러치, 즉 기어박스의 입력 샤프트에 각각 연결되는 2개의 마찰 디스크를 갖는 클러치인 경우 마찰에 의해 압력 플레이트 또는 반응 플레이트와 협력할 수 있다. 이 경우, 엔진쪽에 위치하는 제1 마찰 디스크의 마찰면(20)은 마찰에 의해 제1 압력 플레이트 또는 중심 반응 플레이트와 협력하고, 엔진에서 먼 쪽에 위치하는 제2 마찰 디스크의 다른 마찰면(20)은 마찰에 의해 제2 압력 플레이트 또는 중심 반응 플레이트와 협력한다. 상기 지지면(22)은 상기 마찰 디스크(12)의 전진 패들에 대하여 지지되는 면이다.

상기 마찰 라이닝들(14)은 동일하므로 이하에서는 상기 라이닝들(14) 중 하나만을 설명하기로 한다.

상기 라이닝(14)은 자체 공지된 바와 같이 적어도 하나의 무기 재료를 함유하는 유기 매트릭스를 포함한다.

마찰 라이닝은 전형적으로는 이하를 포함한다:

- 예컨대 페놀 수지, 멜라민 포름알데히드, 에폭시, 폴리아미드 이미드, 비스말레이미드 또는 폴리이미드와 같이, 결합제 매트릭스의 제1 부분을 형성하는, 20 내지 45 부피%(바람직하게는 35%)의 열경화성 수지;

- 상기 결합제 매트릭스의 제2 부분을 형성하는 예비가황처리 또는 가황처리된 10 내지 25 부피%(바람직하게는 15%)의 엘라스토머;

- 마찰 부재 중에 선 또는 분말로 분포되는, 0.5 내지 10 부피%(바람직하게는 3%)의 구리;

- 100 부피%를 채우는, 예컨대 유리, 황산바륨, 마찰 변경 충전물과 같은 다른 무기 성분 및 흑연 윤활제, 카본 블랙 또는 유기 마찰 변경 충전물과 같은 유기 성분.

상기 라이닝(14)의 마찰면(20)은 본 발명에 따른 방법의 제1 실시예에 따라 처리된다.

상기 처리는 상기 마찰 디스크(14)에 상기 라이닝(14)을 리벳체결하기 이전 또는 이후에 실시될 수 있다.

이러한 방법에 따르면, 상기 마찰면(20)의 적어도 하나의 영역은 소정 경로(25)를 주행하는 레이저 빔에 의해 스캐닝된 것이다. 상기 처리 동안, 레이저 빔을 바람직하게는 그 에너지 밀도가 0.3 J/cm² 미만, 그 주파수가 100 Hz 초과, 펄스 지속시간이 100 ps 초과, 파장이 634 내지 1064 nm, 빔의 단면이 약 35 ㎛이도록 조절하였다.

상기한 에너지 밀도, 주파수, 펄스 지속시간, 단면 및 파장의 바람직한 선택은 처리 영역(27)의 완전히 국소화된 효율적인 화학 처리를 가능하게 한다. 또한, 상기 레이저 빔은 유리하게도 처리 영역(27)의 처리 깊이에서 소정의 효과 변동을 가능하게 하는 기준에 따라 운전될 수 있다.

처리 영역(27)이 보일 수 있도록 상기 라이닝(14)의 면(20)에 레이저 빔의 스캐닝 경로(25)를 나타내었는데, 이것은 육안으로는 보이지 않는다. 반면에, 이 경로(25)는 공촛점 현미경 또는 전자 주사 현미경으로는 보일 수 있다.

상기 라이닝(14)의 마찰면(20)에 개략적으로 도시된 경로(25)(도 1 내지 도 5 참조)는 단지 예시를 위한 것이며 특히 본 발명에 따라 처리된 영역(27)을 효과적으로 얻기 위해 이용되는 실제 경로(25)에 대한 레이저 빔의 통과 회수에 상응하는 것은 아니다.

도 2에는, 이 경로(25)가 라이닝(14)의 동일 면(20)에 복수의 처리 영역(27)을 형성하도록 불연속일 수 있음이 나타내어져 있다. 또한, 상기 경로(25)는 실질적으로 처리되는 영역(27)의 폭에 상응하는 방향으로 평행할 수 있음이 도시되어 있다. 더 일반적으로는, 레이저 빔의 스캐닝 경로(25)는 경우에 따라 불연속이고 실질적으로 직선이며 서로 평행한 궤적들에 의해 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4는 동일 유형의 경로(25)에서 나오는 동일 유형의 처리 영역(27)은 오리피스(16)에 대한 이들의 위치에 따라 상이할 수 있음을 나타낸다. 도 2의 처리 영역(27)과는 달리, 상기 경로(25)는 처리 영역(27)의 길이에 실질적으로 상응하는 방향으로 평행할 수 있음을 또한 알 수 있다.

도 5에서는 처리 영역(27)이 곡선, 예컨대 포물선일 수 있고, 스캐닝 경로(25)가 경우에 따라 불연속이고 곡선이며 실질적으로 서로 평행한 궤적들에 의해 형성될 수 있음을 알 수 있다.

도 1, 도 3, 도 4 및 도 5는 또한 처리되는 영역(27)이 우선적으로 라이닝(14)의 마찰면(20)의 방사상 외측 부분(28)에 위치한다는 것을 보여준다.

상기 라이닝(14)의 지지면(22)에 개략적으로 도시된 상기 경로(25)(도 6 및 도 7 참조)는 단지 예시를 위한 것이며 특히 본 발명에 따라 처리된 영역(27)을 효과적으로 얻기 위해 이용되는 실제 경로(25)에 대한 레이저 빔의 통과 회수에 상응하는 것은 아니다.

상기 라이닝(14)으로부터 상기 마찰 디스크(12)로의 엔진 토크의 전달은 리벳(18)에 의하여 이루어지므로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 지지면(22)의 각각의 처리 영역(27)은 바람직하게는 상기 리벳(18)을 통과시키기 위한 오리피스(16)의 주위에서 연장된다. 상기 처리 영역(27)의 면적은 유리하게는 상기 오리피스(16)의 면적보다 2배 내지 3배 크다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도 6에서 스캐닝 경로(25)는 경우에 따라 불연속적이고 실질적으로 원형이며 동심인 레이저 빔의 궤적들에 의해 형성되는 것을 알 수 있다.

상기 라이닝(14)의 지지면(22)의 각각의 처리 영역(27)은 상기 마찰 디스크(12)의 전진 패들의 상응하는 적어도 하나의 면에 지지된다. 상기 처리 영역(27)은, 압력 플레이트와 엔진 플라이휠 사이에서 마찰 장치(10)가 조여질 때 전진 패들의 탄성 변형을 고려하여, 바람직하게는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 마찰 디스크(12)의 전진 패들의 상응하는 면의 면적의 2배 내지 3배 크다.

본 발명은 제시된 실시예들에 한정되지 않으며 다른 실시예들도 당업자에게 명백할 것이다.

특히 마찰 라이닝의 마찰면 또는 지지면이 받는 모든 형태의 응력에 따라 처리 영역의 형태를 적합하게 하고 클러치의 동일한 마찰 장치의 각각의 라이닝의 각각의 마찰면 또는 지지면을 서로 독립적으로 처리하는 것이 가능하다. 동일 면의 처리 영역들이 서로 다른 것도 가능하다.

실제로, 라이닝이 마찰 디스크에 리벳체결되면, 각각의 마찰면은 특정 응력을 받게되므로 다른 마찰면에 적용되는 것과 독립적으로 각각의 면에 특정 처리를 적용하는 것이 적합하다.

또한, 일부 마찰 디스크가 복수 열의 리벳 타입인 경우, 본 발명에 따른 처리 방법은 이 유형의 디스크에도 적용될 수 있다.

브레이크 패드와 같은 마찰 라이닝 및 마찰 부재의 표면 영역의 처리에도 동일한 방법을 또한 이용할 수 있다.

Claims

클러치용 마찰 장치(10)의 마찰 부재와 같은, 적어도 하나의 무기 재료를 함유한 유기 매트릭스를 포함하는 마찰 부재(14)의 표면 처리 방법에 있어서,
처리 영역(27)이라 불리는 상기 표면의 적어도 하나의 영역을, 적어도 하나의 소정 경로(25)를 따라, 에너지 밀도가 0.05∼1 J/cm²이고, 주파수가 10 Hz 내지 10 kHz이며 펄스 지속시간이 1 ps 내지 1 ns인 레이저 빔으로 스캐닝함으로써 처리하는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 처리 영역(27)에 인가되는 레이저 빔의 에너지 밀도가 0.3 J/cm² 미만, 및/또는 상기 처리 영역(27)에 인가되는 레이저 빔의 주파수가 100 Hz 초과, 및/또는 상기 처리 영역(27)에 인가되는 레이저 빔의 펄스 지속시간이 100 ps초과인 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 처리 영역(27)에 충돌하는 레이저 빔의 단면(section)이 20 내지 100 ㎛, 바람직하게는 약 35 ㎛인 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 영역(27)에 인가되는 레이저 빔의 파장이 550 내지 1200 nm, 바람직하게는 634 내지 1064 nm인 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마찰 장치(10)의 마찰 부재가 몰딩에 의해 얻어지고, 레이저 빔에 의한 처리 단계가 몰딩 스킨을 제거하기 위한 가공 단계 전에 행해지는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 빔은 상기 처리 영역(27)의 처리 깊이에서의 소정의 효과 변동을 허용하는 기준에 따라 운전되는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 영역(27)은, 클러치용 마찰 장치(10)의 환형 라이닝(14)을 형성하는, 마찰 부재의 마찰면(20)이라 불리는 외면에 위치하는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 영역(27)은, 클러치용 마찰 장치(10)의 환형 라이닝(14)을 형성하는, 마찰 부재의 지지면(22)이라 불리는 내면에 위치하고, 상기 지지면(22)의 처리 영역(27)은 클러치용 마찰 디스크(12)의 전진 패들의 상응하는 적어도 하나의 면에 지지되는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제8항에 있어서,
상기 처리 영역(27)의 면적은 상기 전진 패들의 상응하는 면의 면적의 2배 내지 3배 큰 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 지지면(22)의 처리 영역(27)에, 상기 패들에 상기 환형 라이닝(14)을 고정시키는 리벳(18)을 통과시키기 위한 오리피스(16)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제10항에 있어서,
상기 처리 영역(27)은 상기 리벳(18)을 통과시키기 위한 오리피스(16) 주위에서 연장되고, 상기 처리 영역(27)의 면적은 바람직하게는 상기 오리피스(16)의 면적의 2배 내지 3배 큰 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 영역(27)은, 상기 환형 라이닝(14)의 지지면(22) 또는 마찰면(20)의 방사상 외측 부분(28)에 위치하는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 빔의 스캐닝 경로(25)는, 상기 레이저 빔의 경우에 따라 불연속적이고 곡선이며 실질적으로 서로 평행한 궤적들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제13항에 있어서,
상기 레이저 빔의 스캐닝 경로(25)는, 상기 레이저 빔의 경우에 따라 불연속적이고 실질적으로 원형이며 동심인 궤적들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 빔의 스캐닝 경로(25)는, 상기 레이저 빔의 경우에 따라 불연속적이고 실질적으로 직선이며 서로 평행한 궤적들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
표면 처리 방법.
마찰 디스크(12)에 구비되는 환형 라이닝(14)을 형성하는 마찰 부재에 있어서,
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 처리된 면을 포함하는 것을 특징으로 하는
마찰 부재.
마찰 디스크(14)에 구비되는 환형 라이닝(12)을 형성하는 마찰 부재를 포함하는 타입의, 자동차의 클러치용 마찰 장치(10)에 있어서,
상기 마찰 부재가 제16항에 기재된 마찰 부재인 것을 특징으로 하는
자동차의 클러치용 마찰 장치.
마찰 디스크(14)에 구비되는 환형 라이닝(12)을 형성하는 마찰 부재가 설치된 마찰 장치를 포함하는 타입의 자동차용 클러치에 있어서,
상기 마찰 부재가 제16항에 기재된 마찰 부재인 것을 특징으로 하는
자동차용 클러치.