用于制造摩擦襯片的方法以及摩擦襯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于使用下述步驟制造尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副的摩擦襯片（14）的方法：首先提供包含能夠硬化的樹脂的襯片原材料（141）。然后，進(jìn)行第一硬化步驟，在所述第一硬化步驟中，襯片原材料被部分硬化，使得得到中間材料（142）。隨后，進(jìn)行第二硬化步驟，在所述第二硬化步驟中，中間材料（142）被進(jìn)一步硬化，其中第二硬化步驟在摩擦襯片的面上不均勻地實(shí)施。本發(fā)明也涉及一種尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副的摩擦襯片，所述摩擦襯片具有承載體（40）和安置在其上的由唯一材料制成的摩擦襯片（14），其特征在于，摩擦襯片的表面粗糙度是不均勻的。
【專利說明】用于制造摩擦襯片的方法以及摩擦襯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副的摩擦襯片的方法以及這種摩擦襯片。
【背景技術(shù)】
[0002]濕運(yùn)行的摩擦副尤其存在于用于機(jī)動(dòng)車的變速器的同步環(huán)中和離合器中，其中離合器圓盤在油槽中運(yùn)行。在這種摩擦副中通常使用摩擦襯片，所述摩擦襯片包含起摩擦作用的組分(例如碳纖維)，所述起摩擦作用的組分嵌入到基體樹脂中。樹脂能夠在兩級(jí)中硬化，其中樹脂在第一硬化步驟中被部分硬化，即處于所謂的B狀態(tài)，并且在第二硬化步驟中進(jìn)一步硬化。第一硬化步驟能夠通過襯片原材料穿過加熱爐來進(jìn)行。第二硬化步驟能夠在熱壓過程中進(jìn)行，在所述熱壓過程中，部分硬化的襯片材料被帶到期望的最終狀態(tài)，例如被壓成預(yù)設(shè)的厚度。
[0003]這種摩擦襯片必須在運(yùn)行中滿足不同的要求，這些要求部分地自相矛盾。為了所觀察的摩擦副的組件的不同轉(zhuǎn)速快速地相互適應(yīng)，摩擦副的盡可能光滑的表面是有利的，因?yàn)楣饣谋砻嬗兄谝r片面和配合摩擦面的大量的接觸點(diǎn)進(jìn)而有助于較高的摩擦系數(shù)水平。相反地，如果考慮尤其在同步環(huán)中的冷切換特性，在快速的摩擦系數(shù)設(shè)定的方面，較高的表面粗糙度是有利的；粗糙的表面具有多個(gè)襯片尖部，所述襯片尖部更容易穿破存在于摩擦面之間的油膜并且有助于從摩擦間隙中良好地排油。這些自相矛盾的要求也在圖1中示出的圖表中觀察到，曲線I在此表示與表面粗糙度Ra相關(guān)的在冷測(cè)試中的摩擦系數(shù)的變化。曲線2示出在摩擦襯片運(yùn)行和具有逐級(jí)升高的表面壓力的多個(gè)周期中的平均的摩擦系數(shù)。
[0004]從圖表中觀察到，對(duì)于良好的冷切換特性而言，高的表面粗糙度是有利的，而對(duì)于正常運(yùn)行條件下的高的摩擦系數(shù)而言，期望小的表面粗糙度。迄今，當(dāng)使用統(tǒng)一的、連續(xù)的摩擦材料時(shí)，必須將表面粗糙度調(diào)節(jié)成，使得實(shí)現(xiàn)在正常運(yùn)行中的和在冷切換特性中的摩擦系數(shù)之間的良好匹配。附加地，通常通過引入宏觀幾何尺寸的槽圖像進(jìn)行嘗試，使排油或襯片的冷切換特性最優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提出一種用于制造摩擦襯片的方法以及一種摩擦襯片，其中不僅在正常運(yùn)行中的摩擦系數(shù)方面，而且在冷切換特性方面得出改進(jìn)的性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，根據(jù)本發(fā)明提出一種用于制造尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副的摩擦片的方法，其中使用下述步驟:提供包含能夠硬化的樹脂的襯片原材料。進(jìn)行第一硬化步驟，在所述第一硬化步驟中，襯片原材料硬化，使得得到中間材料。隨后，進(jìn)行第二硬化步驟，在所述第二硬化步驟中，中間材料進(jìn)一步硬化，其中第二硬化步驟在摩擦襯片的面上不均勻地實(shí)施。以所述方式得到摩擦襯片，所述摩擦襯片集成有不同的硬化狀態(tài)?！安煌挠不北硎?，在觀察的摩擦襯片中，具有第一硬化狀態(tài)的部段鄰接于具有第二硬化狀態(tài)的部段，其中不同的部段是連續(xù)的摩擦襯片的一部分。在硬化狀態(tài)方面的不均勻性例如能夠遵循預(yù)設(shè)的圖案。
[0007]本發(fā)明基于下述知識(shí):樹脂的硬化程度對(duì)表面的粗糙度造成影響。較小的硬化程度引起相對(duì)光滑的表面，所述相對(duì)光滑的表面導(dǎo)致高的摩擦系數(shù)。高的硬化程度引起粗糙的表面結(jié)構(gòu)，所述粗糙的表面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致非常好的冷切換性能。根據(jù)本發(fā)明，將所述知識(shí)用于:通過摩擦襯片被不同地硬化，在同一摩擦襯片中并排地實(shí)現(xiàn)不同的粗糙度。以所述方式，在摩擦襯片上得出具有高的粗糙度進(jìn)而有助于良好的冷切換性能的表面部段和具有低的表面粗糙度進(jìn)而確保較高的摩擦系數(shù)水平的表面部段。通過第二硬化步驟僅針對(duì)中間材料的表面的一部分進(jìn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)摩擦襯片的不均勻的硬化狀態(tài)。因此在該情況下，摩擦襯片的一部分保持在第一硬化步驟之后產(chǎn)生的硬化狀態(tài)(B狀態(tài))中，并且僅第二部分進(jìn)一步硬化。替選地，也可能的是，第二硬化步驟針對(duì)中間材料的表面的不同部段以不同強(qiáng)度進(jìn)行。那么，這在樹脂的例如在第一硬化步驟之后產(chǎn)生的硬化狀態(tài)不充分時(shí)是尤其適合的，以便產(chǎn)生期望的襯片特性。
[0008]第二硬化步驟尤其在于，將能量輸送給中間材料，其中作用于中間材料的能量密度是不均勻的。能量例如能夠以電磁輻射的形式輸送，尤其是以紅外輻射的形式。也可能的是，中間材料借助熱空氣加載。原則上，也能夠考慮使用電子束。在該情況下，通常提高的安全措施是必需的，因?yàn)樽袷靥貏e的射線保護(hù)規(guī)定和屏蔽是必要的。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，使用模板(Schablone)，以便在第二硬化步驟中產(chǎn)生不均勻性。借助模板，能夠以極其小的耗費(fèi)屏蔽中間材料的一部分，使得輸送的能量?jī)H對(duì)剩余的部段產(chǎn)生影響。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式設(shè)有，襯片材料熱壓成統(tǒng)一的襯片厚度。這確保了，盡管硬化狀態(tài)不同，摩擦襯片具有統(tǒng)一的、連續(xù)的恒定高度。
[0011]襯片材料能夠完全(但是非均勻地)硬化，被切割并且隨后施加到承載體上。在該情況下，襯片材料條狀地或帶狀地制成。摩擦襯片從襯片材料條中剪下并且隨后例如粘貼在同步環(huán)承載體中。所述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠借助連續(xù)的制造過程針對(duì)襯片材料進(jìn)行加工，由此產(chǎn)生低的制造成本。
[0012]替選地，能夠提出，將中間材料切割、施加到承載體上并且隨后在第二硬化步驟中硬化成摩擦襯片。在所述制造方法中能夠確保，在每個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品中，例如在每個(gè)同步環(huán)中，具有不同的硬化程度的摩擦襯片的部段在相同的部位處并且也以相互間的同一百分比存在。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，也提出一種尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副的摩擦襯片，所述摩擦襯片具有承載體和安置在其上的由單一材料制成的摩擦襯片，其中摩擦襯片的表面粗糙度是不均勻的。關(guān)于得出的優(yōu)點(diǎn)，參照上述闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]在下文中，根據(jù)在附圖中示出的不同的實(shí)施形式來描述本發(fā)明。在附圖中示出:
[0015]圖1示出不同的表面粗糙度對(duì)摩擦襯片的不同特性的影響的圖表；
[0016]圖2示意地示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的摩擦襯片的方法；
[0017]圖3示意地示出圖2的方法的方法步驟的替選的設(shè)計(jì)方案；以及[0018]圖4示出方法的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖2中借助附圖標(biāo)記10不出底板，能夠借助于涂覆設(shè)備12將襯片原材料H1施加在所述底板上。所述襯片原材料包含起摩擦作用的組分，例如碳纖維，以及能夠硬化的樹脂。
[0020]襯片原材料14在底板10上穿過加熱爐16，在所述加熱爐中，樹脂處于所謂的B狀態(tài)，也就是部分地硬化。與原材料相關(guān)地，所述原材料不必施加到底板上，而是能夠以其他的方式提供并且然后部分硬化。
[0021]在穿過加熱爐16之后，在底板10上存在中間材料142，所述中間材料142隨后經(jīng)受第二硬化步驟。對(duì)此，將以紅外輻射的形式的能量輸送至中間材料142。為此目的，在中間材料142之上設(shè)有紅外輻射源18，所述紅外輻射源能夠產(chǎn)生紅外輻射，所述紅外輻射作用在中間材料142上。在紅外輻射源18和中間材料142之間設(shè)有模板或隔板20，所述模板或隔板在此處示出的實(shí)施例中由并排的、相互平行定向的屏蔽帶22組成。屏蔽帶22平行于底板10的運(yùn)動(dòng)方向延伸，使得由紅外輻射源18輸出的紅外輻射能夠帶狀地僅作用到中間材料142的沒有由屏蔽帶22遮蓋的部段上。
[0022]在第二硬化步驟結(jié)束之后存在襯片材料143，其中帶狀并排地存在不同的硬化狀態(tài)。襯片材料143在由紅外輻射照射的部段中，例如在帶A (見圖1c)中與在其中紅外輻射借助于屏蔽帶22被遮蓋的帶狀的部段中相比更強(qiáng)地硬化。因此由于不同的硬化程度，也得出襯片材料143的不同的表面粗糙度。較低地硬化的部段具有較小的表面粗糙度，同時(shí)較強(qiáng)地硬化的部段具有較高的表面粗糙度。
[0023]在圖3中示出在圖2中示出的紅外輻射源18的替選方案，借助所述替選方案進(jìn)行第二硬化步驟。在根據(jù)圖3的設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用熱空氣H，借助于所述熱空氣將能量輸送給中間材料142，以便部段式地繼續(xù)硬化來自B狀態(tài)的樹脂。在此將熱空氣H輸送給分配器30，所述熱空氣從所述分配器通過帶狀的、相互間隔設(shè)置的噴嘴32逸出。以所述方式，在幾何形狀確定的部段中與在旁邊的部段中相比將更多的能量輸送給中間材料142，使得樹脂在那進(jìn)一步硬化。
[0024]在圖2和3中示出的制造方法中，襯片材料143在連續(xù)過程中制造。那么，摩擦襯片能夠從以所述方式得到的、條狀或帶狀的襯片材料中以期望的形狀剪下并且施加到承載體上，例如施加到同步環(huán)上。當(dāng)期望時(shí)，還能夠熱壓襯片材料，以便建立特定的襯片厚度。這能夠在分IllJ襯片材料之如或之后以及也在將襯片材料施加到承載體上之后進(jìn)打。
[0025]在圖2和圖3中示出的制造方法中，由于在底板10和在其中進(jìn)行第二硬化步驟的站點(diǎn)之間的相對(duì)移動(dòng)，得出在表面粗糙度和硬化狀態(tài)方面的帶狀形狀的不均勻性。換言之，在橫向于底板10的移動(dòng)方向的方向上觀察，硬化狀態(tài)是不均勻的，因?yàn)榫哂休^高的硬化狀態(tài)的部段與具有較低的硬化狀態(tài)的部段交替。但是，當(dāng)耗費(fèi)稍微較高時(shí)，即使在使用在縱向方向上移動(dòng)的底板10的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)于不同的硬化狀態(tài)的復(fù)雜的圖案。例如，能夠使用圓柱形的屏蔽板，在所述屏蔽板之內(nèi)設(shè)置紅外輻射源并且所述屏蔽板以使得其表面速度與承載體10的移動(dòng)速度一致的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，能夠在連續(xù)的過程中產(chǎn)生在圖案中存在的不同的硬化程度，所述圖案通過在圓柱形的隔板中的設(shè)置在圖案中的留空部預(yù)設(shè)。[0026]在圖4中示意地示出替選的制造方法。在所述制造方法中，將襯片材料作為中間材料142施加到承載體40上，并且在將中間材料142安置在承載體40上之后進(jìn)行第二硬化步驟。為此目的，在此使用示意性示出的輻射源50，所述輻射源的輻射根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案(參見示例圖案52、54、56)作用于襯片材料。對(duì)此也能夠使用隔板。以所述方式，對(duì)于每個(gè)摩擦襯片實(shí)現(xiàn)始終相同地布置具有不同的硬化程度的部段。
[0027]只要期望，即使在根據(jù)圖4的制造方法中，能夠在第二硬化步驟結(jié)束之后進(jìn)行熱壓步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種用于使用下述步驟制造尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副的摩擦襯片(14)的方法: -提供包含能夠硬化的樹脂的襯片原材料(H1), -進(jìn)行第一硬化步驟，在所述第一硬化步驟中，所述襯片原材料被部分硬化，使得得到中間材料(142)， -進(jìn)行第二硬化步驟，在所述第二硬化步驟中，所述中間材料(142)被繼續(xù)硬化，其中所述第二硬化步驟在所述摩擦襯片的面上不均勻地實(shí)施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二硬化步驟僅針對(duì)所述中間材料(142)的表面的一部分進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二硬化步驟針對(duì)所述中間材料(142)的表面的不同部段以不同強(qiáng)度進(jìn)行。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，不均勻性遵循圖案。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第二硬化步驟在于將能量輸送給所述中間材料(142)，其中作用于所述中間材料(142)的能量密度是不均勻的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述中間材料(142)由電磁輻射照射，尤其是由IR輻射照射。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述中間材料(142)借助熱空氣加載。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用模板(20)，以便在所述第二硬化步驟中產(chǎn)生不均勻性。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述襯片材料(143)熱壓成統(tǒng)一的襯片厚度。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述襯片材料(143)被完全地硬化，切割并且隨后施加到承載體(40)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述中間材料(142)被切割，施加到承載體(40)上并且隨后在第二硬化步驟中硬化成摩擦襯片。
12.一種摩擦襯片，尤其用于濕運(yùn)行的摩擦副，所述摩擦襯片具有承載體(40)和安置在其上的由唯一材料制成的摩擦襯片(14)，其特征在于，所述摩擦襯片的表面粗糙度是不均勻的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的摩擦襯片，其特征在于，所述摩擦襯片(14)具有不均勻的硬化狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的摩擦襯片，其特征在于，不均勻性遵循預(yù)設(shè)的圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14之一所述的摩擦襯片，其特征在于，存在限定的面區(qū)域，表面粗糙度在所述限定的面區(qū)域中與在相鄰的面區(qū)域中相比更大。
【文檔編號(hào)】F16D69/00GK103671654SQ201310412397
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】揚(yáng)-馬克·米歇爾, 斯特凡·努塞爾 申請(qǐng)人:賀爾碧格傳動(dòng)技術(shù)控股有限公司