摩擦環及其制造方法

專利名稱：摩擦環及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種具有載體和摩擦片的摩擦環，例如它可應用在濕式離合器或者變速器中。此外，本發明涉及一種用于制造這種摩擦環的方法。
背景技術：
對于摩擦環的質量，也就是尤其對于在整個使用壽命期間的磨損特性和摩擦系數而言，決定性的是摩擦片。一方面原則上期望高的摩擦系數，因為這改善了轉矩傳遞。另一方面要求盡可能低的磨損，以便摩擦環具有長的使用壽命。附加地，該摩擦環應能夠總計以低成本制造。公知的摩擦環是，該摩擦環具有由類似于紙的材料制成的摩擦片。該在下面稱為 “摩擦紙”的材料基于其制造方法以紙張形式提供。然后將各個摩擦片部段從摩擦紙張中剪出，并且施加、尤其粘到載體上。在此，不可避免的邊角料是不利的。此外，摩擦紙的制造成本相對高。也公知了將摩擦片在流動狀態下施加到載體上并且在那里固化的不同的試驗。在 DE 10 2008 036 332中存在用于這種方法的示例。在那里，填充模安裝在載體上，以便能夠與在絲網印刷方法中類似地施加摩擦片質量。在施加之后，使摩擦片質量干燥并且完全硬化，例如借助UV輻射。在所使用的摩擦片質量方面，在所述的公開文獻中沒有完全地說明。 除了工藝的問題，目前沒有公知合適的、同樣地滿足適于該工藝和功能的材料。由于該原因目前沒有成功地銷售這種有吸引力的附件。

發明內容
因此本發明的目的在于，提供一種具有摩擦片的摩擦環，該摩擦環可成本有利地制造并且同時滿足或者甚至還超過關于摩擦系數特性和磨損的要求。為了實現該目的，根據本發明提出一種具有載體和摩擦片的摩擦環，該摩擦環的特征在于，摩擦片由樹脂、填充材料和纖維制成的混合物組成，其中，在纖維中基本上沒有原纖化的纖維。本發明基于該認識，即用于摩擦紙的、如通常以大份額存在于材料中的、原纖化的纖維不負責制備能流動的摩擦質量，該摩擦質量隨后被施加到載體上并且在那里完全硬化成起作用的摩擦片。優選提出，纖維的長度最大為1mm。這表明了，更短的纖維，尤其短于在摩擦紙中使用的纖維，對于能流動的摩擦片材料的可加工性是有利的。纖維的長度優選最大為0. 3mm,纖維的長度尤其可為0. 2mm的數量級或者甚至更低。使用這樣短的纖維基于驚人的認識，即如此短的纖維也能可靠地埋入到摩擦片中，也就是說不擔心從纖維復合物中不希望地抽出，而纖維由于其短的長度能被非常好地加工。根據優選的實施方式提出，纖維以定向的方式包含在摩擦片中。該設計基于如下認識，即纖維的被限定的定向對于摩擦片的運行特性是有利的。在此，“定向的纖維”理解為如下纖維，相對于例如在摩擦紙中隨機分布的纖維，所述纖維的絕大部分以預先給定的并且目的明確地引起的定向包含在摩擦片中。纖維優選相互平行地定向。纖維平行的定向能夠導致在制造摩擦片時相對低的耗費。依據相應的使用條件可提出，纖維在圓周方向上定向。纖維的其他可能的定向包括徑向的定向或波形的定向。纖維優選由一種具有大于400°C的熔化溫度的材料組成。這在摩擦環的使用條件方面和磨損特性方面是有利的。纖維優選由熱固塑料組成。這在制造成本方面是有利的。根據本發明的實施方式，纖維涉及酚醛樹脂纖維或聚丙烯腈纖維。這些材料在摩擦特性和磨損特性方面被證明是非常有利的。根據替代的實施方式，纖維涉及碳纖維、玻璃纖維或三聚氰胺纖維。這些材料在磨損特性方面被證明是有利的。原則上，在根據本發明的摩擦片中的纖維的質量份額可在相當寬的范圍內變化。 因此確定的是，纖維的質量份額能夠在固體材料份額的5%至90%的范圍內，而沒有以顯著的方式損害運行特性。被證明為有利的均衡的是，纖維的質量份額在固體材料份額的10%至20%的范圍內，尤其為15%的數量級。根據本發明的優選的實施方式，摩擦片包括觸變性介質。該觸變性介質簡化了摩擦片質量的加工，因為在涂敷期間粘度降低，然而在涂敷摩擦片質量之后粘度升高。被證明為尤其合適的是，使用屬于層狀硅酸鹽族的觸變性介質。這種觸變性介質即使在高的運行溫度的情況下也不影響摩擦特性和磨損特性。優選提出，該觸變性介質屬于蒙脫石族。即可證明，這種觸變性介質尤其適合應用在摩擦片中。根據優選的實施方式提出，該觸變性介質包括鋰離子。在摩擦環中使用觸變性介質方面也有利的是，摩擦環在高溫下持久地承受高磨損負載。根據優選的實施方式提出，摩擦片包含耐熱的填充材料。該耐熱的填充材料改善了摩擦特性和磨損特性。這里，術語“填充材料”作為上位概念既代表種類純正的填充材料也代表由一起構成填充材料的不同材料組成的混合物。填充材料的質量份額可直至最大為固體材料份額的80%。被證明尤其有利的是，填充材料的質量份額在固體材料份額的50 %至60 %的范圍內，尤其為固體材料份額的 55%的數量級。該值被證明是在摩擦片的成本和性能之間好的折衷方案。優選設置，該填充材料是石墨。石墨是尤其合適的，因為石墨在出現的溫度的情況下沒有改變其特性。根據優選的實施方式提出，摩擦片包含耐熱的樹脂。該樹脂用于將纖維牢固地內連結到摩擦片中。鑒于出現的運行溫度，樹脂的耐熱性具有非常重要的意義。根據本發明優選的實施方式，樹脂的質量份額在固體材料份額的10%至50%范圍內。樹脂的份額可令人吃驚地在另一范圍內變化，而沒有明顯損害摩擦片的性能。被證明尤其有利的是，樹脂的質量份額在固體材料份額的15%至40%范圍內，尤其為30%的數量級。在這些值的情況下，在制造耗費及成本和磨損特性之間產生非常好的折衷方案。如果使用稀釋的樹脂，那么被證明足夠的是，樹脂的質量份額為固體質量份額的 15%的數量級。也借助這樣低份額的樹脂，纖維能與填充材料一起可靠地結合成耐磨的摩擦片。作為樹脂尤其合適的是粉末狀的甲階酚醛樹脂。根據本發明的優選實施方式提出，摩擦片直接施加在載體上。這基于該認識，即根據本發明的摩擦片基于其組分直接與載體粘接，而不需要粘合劑中間層，如在摩擦紙中是這種情況。通過舍棄粘合劑中間層獲得更低的制造成本。根據優選的實施方式提出，摩擦片具有至少一個槽。該槽實現油在摩擦片的區域中循環，由此可導出產生的摩擦熱。在摩擦片的合適的微結構中，在一些實施變型中可行的是，完全地舍棄槽并且盡管如此仍將片溫度保持在可接受的范圍內。根據一個實施方式提出，摩擦片由至少兩個塊組成，在所述塊之間設有該槽。在該設計中，該槽在制造摩擦片時可直接形成，而在施加摩擦片之后不需要其他工作步驟。根據替代的實施方案提出，該槽構成為在摩擦片的材料中的凹部。該設計基于如下基本思想，即使用本身一致的連續的摩擦片，該摩擦片僅在預先確定的部位上設有槽。在摩擦片完全硬化之前，該槽可例如壓印到摩擦片中。以這種方式降低制造耗費。根據一個實施方式提出，該槽具有側壁，這些側壁垂直于載體的平面延伸。槽的這種橫截面形狀能低的耗費地制造。根據一個替代的實施方案，該槽具有從摩擦片的表面朝載體擴寬的橫截面形狀。 在該橫截面形狀的情況下，獲得用于油的循環的大的橫截面面積，而同時保持摩擦片的大的表面。如果在該槽形狀的情況下使用傾斜放置的側壁，那么在側壁和摩擦片的表面之間形成銳角，由此可構成用于油的非常精確限定的刮油邊。根據一個替代的實施方式，該槽具有從摩擦片的表面朝載體變窄的橫截面形狀。 以這種方式獲得摩擦片的各個塊的尤其高的強度，當各個塊相對纖細，也就是說相對于其高度具有小的摩擦表面時，這能夠是有利的。根據本發明的優選的實施方式提出，在摩擦片的邊緣處的纖維偏離載體。不同于由摩擦紙制成的摩擦片，——在所述摩擦片中，在摩擦片邊緣處的纖維遠離該摩擦片，使得摩擦片看起來像“散線，，一樣——，在根據本發明的摩擦片中，在邊緣處的纖維沒有在側向遠離該摩擦片，而是貼靠在摩擦片上。以這種方式產生圍繞著摩擦片的改善的油流。如果使用特別短的纖維，那么提出，在摩擦片邊緣處的纖維貼靠在該摩擦片上，也就是說大約垂直于載體延伸。這也確保，在邊緣處的纖維沒有遠離摩擦片，而是平坦地貼罪。根據本發明的優選的實施方式提出，摩擦片的抗壓剛度比小于40%。該抗壓剛度比提供了摩擦片的塑性變形與總變形的比，如這能夠在標準化的壓沉試驗中測定。不同于在壓力負載的情況下產生相對高的塑性變形的摩擦紙，具有相對短的纖維的根據本發明的摩擦片調節成，使得在高的彈性變形能力的情況下產生相對小的塑性的變形。這在關于高數量的負載循環的恒定的摩擦特性方面是有利的。該抗壓剛度比優選小于30%，尤其小于20%。如果摩擦片在壓力負載上的特性被調節到所述值，那么產生摩擦片在壓力負載情況下的最優的特性值。
根據本發明的優選的實施方式提出，摩擦片的孔隙比大于60cm2/mm3。該孔隙比提供了材料表面和孔隙體積的比。高的孔隙比在磨損特性方面是有利的。優選提出，孔隙比大于70cm2/mm3，尤其大于80Cm2/mm3。以這種方式產生設有摩擦片的摩擦環的尤其高的穩定性。根據本發明的優選的實施方式提出，摩擦片的磨損值在60°C油溫的情況下小于 3mm3/MJ。磨損值提供磨損與所作的摩擦功的比。借助根據本發明的摩擦片能達到的磨損值明顯地大于借助摩擦紙能夠達到的磨損值。磨損值優選小于2. 5，尤其小于2。這種摩擦片的磨損特性比在摩擦紙的情況下要好3倍。根據本發明的摩擦環尤其適合用于濕式片式摩擦系統，尤其是濕式離合器、濕式制動器和在變速器中作為同步環。為了實現本發明的目的，也提出一種用于制造摩擦環的方法，該摩擦環具有載體和摩擦片。在該方法中，首先提供載體。然后準備載體的面，該面應設有摩擦片。隨后將模具安放在該載體上，并且將摩擦片混合物注入到該模具中，該摩擦片混合物基本上沒有原纖化的纖維。最后將摩擦片混合物進一步加工成摩擦片。借助根據本發明的方法能以低的耗費地制造摩擦片，該摩擦片的優點在于尤其好的磨損特性。優選提出，在制造摩擦片混合物時，添加水作為溶劑。水的使用不僅從成本觀點而且尤其從環境觀點都是有利的。替代地，也能夠使用乙醇或甲醇作為溶劑。優選提出，在制造摩擦片混合物時，添加觸變性介質。該觸變性介質改善了摩擦片混合物的可加工性。優選提出，在將摩擦片混合物進一步加工成摩擦片時，摩擦片混合物固化。這尤其在于，移除模具并且隨后使摩擦片混合物干燥。在干燥時，從摩擦片混合物中除去溶劑，使得摩擦片混合物形狀穩定，以便隨后被進一步加工。根據替代的實施方案提出，將該摩擦片混合物冷凍并且隨后移除模具。依據使用的制造方法和使用的模具在該方式的情況下獲得完全新的設計可能性。根據一個實施方式提出，該模具是可丟棄的模具。在該實施方案中，必須尤其是在槽的端側方面，而不是在可脫模性方面，設計摩擦片的構型。替代地，也例如能夠使用底切的橫截面形狀。根據本發明的一個實施方式提出，模具由冰組成。這種模具促進摩擦片混合物的凍結，而它在摩擦片混合物稍后完全硬化時自動溶化。根據本發明的優選的實施方式提出，將固化的摩擦片混合物熱壓。這確保樹脂的
完全硬化。優選提出，將摩擦片混合物在熱壓時壓縮到原始厚度的大約60%。以這種方式獲得非常緊湊的并且由此耐磨的摩擦片。優選提出，將摩擦片混合物壓延。這實現了以連續的方法壓縮摩擦片混合物，使得產生低的方法成本。根據本發明的實施方式提出，在進一步加工時，將槽沖壓到摩擦片混合物中。在該方式的情況下產生相對于將槽沖壓到已完全硬化的摩擦片中的方法相對低的制造成本。除了用于銑槽的費用，在該公知的方法中產生的問題是，必須導出和清除摩擦片粉塵。
根據本發明的優選的實施方式提出，在注入到模具中之后借助刮刀刮平摩擦片混合物，由此同時纖維被定向。以這種方式，纖維能以尤其低的耗費定向。根據本發明的實施方案，摩擦片由多個層組合而成，這些層在材料和/或纖維定向方面是不同的。這實現了摩擦片最優地適配于使用條件。例如在載體附近可使用具有較高份額的樹脂的摩擦片混合物，使得摩擦片尤其好地與載體連接。根據本發明的實施方式提出，將載體的準備好的面活化。這改善了在摩擦片和載體之間的連接。在此優選提出，將載體的準備好的面進行噴砂處理或噴丸處理。這從環境保護觀點比化學的活化更有利。


下面借助在附圖中示出的不同的實施方式來描述本發明。附圖示出圖1至6示意地示出在制造根據第一實施方式的具有摩擦片的摩擦環時不同步驟；圖7示出根據第二實施方式的摩擦環的示意的剖視圖；圖8示出根據本發明的摩擦片的極其放大的視圖；圖9示出摩擦紙的比較圖；圖10示出在熱壓時摩擦片混合物被壓縮之前根據本發明的摩擦環的摩擦片的極其放大的視圖；圖11示出摩擦紙的比較圖；圖12示出根據本發明的摩擦環的摩擦片的邊緣區段的極其放大的視圖；圖13示出摩擦紙的比較圖；圖14示出根據本發明的摩擦環的摩擦系數關于大量換擋過程的變化曲線；以及圖15示出摩擦系數關于滑動速度的變化曲線，其中，描繪了用于不一樣高的換擋過程數量的曲線。
具體實施例方式在圖1中示出載體1，該載體優選由金屬組成。該載體這里僅示意性示出；在內側或外側上沒有示出存在的用于傳遞轉矩的齒部或類似的設計(槽、花鍵軸輪廓等)。在載體的至少一側上應安裝摩擦片。為了該目的，載體1的面被活化，摩擦片應安裝在該面上。這在圖2中通過箭頭示出。該活化可化學地進行或者優選通過噴砂處理或噴丸處理機械地進行。首先在該被活化的面上施加粘合劑中間層2(見圖3)，在該粘合劑中間層上又安放有模具3。在該模具中注入摩擦片混合物5’(見圖4)，為此可使用配量裝置4。該模具3 用于在幾何形狀上限定如下區域的界線，在所述區域內部，摩擦片混合物5’可擴散。隨后移除該模具。然后使摩擦片混合物5’干燥(見圖5)，為此可使用干燥裝置6。隨后將摩擦片混合物5’熱壓，由此它被壓縮到其原始厚度的大約60%。同時摩擦片混合物5’完全硬化，以用于制造摩擦片5。該熱壓在圖6中示意性地通過壓延輥7象征性地表示。
與摩擦環的在圖6中示出的基本上構造為平盤的實施方案不同，也可使用其他幾何結構的模具。在圖7中示出一實施例。該摩擦環具有截錐形的載體1，該載體在其內側以區段方式設有摩擦片5。這里也示出多個設置在摩擦片5中的槽8。所描述的摩擦環的重要的特征是摩擦片5的組分。這由樹脂、填充材料和耐熱的纖維制成的混合物組成。附加地使用觸變性介質。可應用粉末狀的甲階酚醛樹脂作為樹脂。該樹脂的質量份額在另一范圍內是可變化的。用于在摩擦片的固體材料份額上的樹脂份額的下限由如下必要性中產生，即提供足夠的樹脂，以便將填充材料和纖維結合成結實的摩擦片。在固體材料份額上的樹脂份額的上限由如下必要性產生，即為了堅固和耐磨性，該摩擦片必須包含一定份額的填充材料和纖維。用于在固體材料份額上的樹脂份額的優選數值尤其為15%至40%并且優選為30%。石墨尤其合適作為填充材料。用于填充材料的在固體材料份額上的質量份額的優選數值在50%至60%的范圍內，尤其為55%。原則上能使用所有種類的纖維作為纖維，所述纖維具有必要的耐熱性，尤其具有大于40(TC的熔化溫度。碳纖維、玻璃纖維、酚醛樹脂纖維、聚丙烯腈纖維和/或三聚氰胺纖維尤其合適。這些纖維的特別特征在于，這些纖維的量基本上不包括原纖化的纖維。另一特別特征在于，這些纖維具有相對小的長度，尤其不大于1mm。這些纖維的長度優選為最大 0. 3mm且更少。觸變性介質是層狀硅酸鹽，其優選由蒙脫石族構成并且包含鋰離子使用水、乙醇或甲醇作為用于摩擦片混合物的溶劑。由這些組分構成的摩擦片混合物可在沒有特別耗費的情況下被加工，尤其被注入到模具3中。因為在這些纖維中基本上不存在原纖化的纖維并且此外這些纖維相對短，所以(與觸變性介質相結合)產生好的流動特性。在相應精確地配量時足夠的是，將預先確定的量的摩擦片混合物5’注入到模具3中并且使載體1與模具3 —起受到振動。那么該摩擦片混合物5’在模具中完全均勻地分布。替代地可提出，模具的表面借助刮刀加工，以便削去摩擦片混合物5’的可能多余的量。如果使用刮刀，那么能以該方式低耗費地引起在摩擦片混合物中的纖維和由此在后面完全硬化的摩擦片相互平行地定向。替代地也能通過將摩擦片混合物5’以合適的方式注入到模具3引起纖維的定向。依據后面的應用條件，這些纖維例如能夠在圓周方向上或者也能夠徑向地定向。重要的是，所有纖維基本上相互平行地定向。與在圖1至6中示出的實施方式不同，也可舍棄粘合劑中間層2。由于在摩擦片混合物中的相對高的份額的樹脂，該摩擦片在完全硬化的情況下與載體1的活化的面粘接， 而不需要其他措施。槽8能夠由此保持在摩擦片中，其方式在于，借助模具3構造多個相互分開的塊， 所有塊一起表示摩擦片。替代地，槽8也能壓入到摩擦片混合物5’中，確切地說是在干燥前和干燥后壓入到摩擦片混合物中。在摩擦片的合適的微結構中，甚至能夠完全舍棄槽8。通過樹脂、填充材料和纖維的共同作用，將摩擦環的摩擦片的抗壓剛度比調節成， 使得它小于40%，優選小于30%并且尤其小于20%。該抗壓剛度比是摩擦片的塑性變形與總變形的比例，如這能夠在壓沉試驗中測定。在該試驗中，例如在兩個圓柱形的沖頭之間的樣品加載有0.2N/mm2的預負載，其中，這些沖頭中的一個靜止不動并且另一個可移動。在該狀態下的可移動的沖頭的位置稱為第一位置。在一段保持時間之后，可移動的沖頭的負載提高到6. 5N/mm2。可移動的沖頭的然后達到的位置定義為第二位置。在另一保持時間之后，負載又降低到0.2N/mm2。該然后由可移動的沖頭占據的位置定義為第三位置。從在第一位置和第二位置之間的行程差中獲得總變形，并且從在第一位置和第三位置之間的行程差中獲得塑性的變形。該可借助根據發明的摩擦環的摩擦片獲得的小的抗壓剛度比導致突出的磨損特性。根據本發明的摩擦環的摩擦片的另一特征值是孔隙比，由表面(以cm3測量)與氣孔體積(以mm3測量)的商來表達。基于由樹脂、填充材料和纖維組成的所使用的混合物獲得高的孔隙比，該孔隙比大于60，尤其大于70并且優選大于80。鑒于最優的磨損特性，選擇由樹脂、填充材料和纖維組成的混合物，使得獲得摩擦片的小的磨損值，該磨損值被定義為磨損(以mm3測量)與摩擦功(以MJ測量)的商。根據本發明的摩擦片在60°C油溫的情況下具有小于3的磨損值，優選小于2. 5并且尤其小于 2。在圖8中示出根據本發明的摩擦片的微觀的照片，而與此相對地，在圖9中示出了摩擦紙的微觀的照片。尤其明顯地看到在各個纖維的長度方面的不同。例如在每個視圖中以F標記典型的纖維長度。可明顯地看到根據本發明的摩擦片具有很短的、相互平行定向的纖維，而在摩擦紙中能看到明顯更長的、相互多次交叉的纖維。比較圖8和9可看出，根據本發明的摩擦片具有比摩擦紙明顯更大的均勻性；在摩擦紙中可明顯地看到纖維積聚。如根據本發明所使用的沒有被擠壓的摩擦片混合物(見圖10)與如在圖11中示出的沒有被擠壓的摩擦紙相比，明顯地示出不同處。根據本發明的摩擦片混合物已在沒有被擠壓的狀態下表現為明顯更緊湊的復合物，而在摩擦紙中能看到明顯更大的空腔。圖10和11的比較也示出，根據本發明的摩擦片混合物具有定向的微結構，確切地說不僅在纖維方面，而且在全部結構方面具有定向的微結構。在摩擦紙中相反沒有看到優選方向。根據本發明的摩擦片和摩擦紙之間的另一區別在于粗糙度比方面。在根據本發明的摩擦片中，基于定向的微結構，平行于制造方向和垂直于制造方向測量到的這些平均粗糙度Ra不同。垂直于制造方向測量到的值比平行于制造方向測量到的值大大約1.5倍。相反，在摩擦紙中，在平均粗糙度中不存在由測量方向所決定的不同。尤其重要的是，在相應的摩擦片的邊緣處的不同。在圖12中示出片的俯視圖，其中，該片占據圓形剖面的上部的三分之二，而在下部的三分之一中可看到載體。這里該載體不清晰，因為它位于照片的高清晰區域的外部。在圖12中，摩擦片的邊緣區域以R標記并且在邊緣附近的壓縮區域以V標記。在根據本發明的摩擦片中，位于邊緣處的短的纖維基本上在摩擦片的內部延伸并且遠離載體延伸至摩擦片的表面，而同時在邊緣附近能看到摩擦片材料的壓縮。相反在圖 13中，在摩擦紙中能明顯地看到散線的邊緣。這些很長的纖維自由地遠離摩擦紙(在該視圖中尤其向下)。借助圖14和15能看出根據本發明的摩擦片的非常好的磨損特性。在圖14中描繪了關于離合器的換擋過程的摩擦系數，該離合器配備有根據本發明的摩擦環。可看到，摩擦系數即便在大量換擋過程之后也沒有變化；它保持基本上恒定。在圖15中描繪了關于滑動速度的摩擦系數，其中，附加地示出摩擦片的五個不同的曲線，這些曲線經歷不一樣高的換擋過程數量。在圖15中看到，摩擦系數恒定地保持在滑動速度的很大的范圍上。
權利要求
1.摩擦環，具有載體(1)和摩擦片，其特征在于，所述摩擦片( 由樹脂、填充材料和纖維制成的混合物組成，其中，在所述纖維中基本上沒有原纖化的纖維。
2.根據權利要求1的摩擦環，其特征在于，所述纖維的長度最大為1mm。
3.根據權利要求2的摩擦環，其特征在于，所述纖維的長度最大為0.3mm。
4.根據權利要求3的摩擦環，其特征在于，所述纖維的長度為0.2mm至0. 15mm的數量級。
5.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述纖維定向地包含在所述摩擦片 (5)中。
6.根據權利要求5的摩擦環，其特征在于，所述纖維相互平行地定向。
7.根據權利要求5的摩擦環，其特征在于，所述纖維在圓周方向上定向。
8.根據權利要求5的摩擦環，其特征在于，所述纖維徑向地定向。
9.根據權利要求5的摩擦環，其特征在于，所述纖維波形地定向。
10.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述纖維由具有大于400°C的熔化溫度的材料組成。
11.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述纖維由熱固塑料組成。
12.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述纖維是酚醛樹脂纖維和/或聚丙烯腈纖維。
13.根據權利要求1至10之一的摩擦環，其特征在于，所述纖維是碳纖維、玻璃纖維和/或三聚氰胺纖維。
14.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述纖維的質量份額在固體材料份額的5%至90%的范圍內。
15.根據權利要求14的摩擦環，其特征在于，所述纖維的質量份額在所述固體材料份額的10%至20%的范圍內
16.根據權利要求15的摩擦環，其特征在于，所述纖維的質量份額為所述固體材料份額的15%的數量級。
17.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片( 包含觸變性介質。
18.根據權利要求17的摩擦環，其特征在于，所述觸變性介質屬于層狀硅酸鹽族。
19.根據權利要求18的摩擦環，其特征在于，所述觸變性介質屬于蒙脫石族。
20.根據權利要求17至19之一的摩擦環，其特征在于，所述觸變性介質包含鋰離子。
21.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片( 包含耐熱的填充材料。
22.根據權利要求21的摩擦環，其特征在于，所述填充材料的質量份額最大為所述固體材料份額的80%。
23.根據權利要求22的摩擦環，其特征在于，所述填充材料的質量份額在所述固體材料份額的50 %至60 %的范圍內。
24.根據權利要求23的摩擦環，其特征在于，所述填充材料的質量份額為所述固體材料份額的陽％的數量級。
25.根據權利要求21至M之一的摩擦環，其特征在于，所述填充材料是石墨。
26.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片( 包含耐熱的樹脂。
27.根據權利要求沈的摩擦環，其特征在于，所述樹脂的質量份額在所述固體材料份額的10%至50%的范圍內。
28.根據權利要求27的摩擦環，其特征在于，所述樹脂的質量份額在所述固體材料份額的15%至40%的范圍內。
29.根據權利要求觀的摩擦環，其特征在于，所述樹脂的質量份額為所述固體材料份額的30%的數量級。
30.根據權利要求觀的摩擦環，其特征在于，使用稀釋的樹脂并且所述樹脂的質量份額為所述固體材料份額的15%的數量級。
31.根據權利要求沈至30之一的摩擦環，其特征在于，所述樹脂是酚醛樹脂。
32.根據權利要求31的摩擦環，其特征在于，所述樹脂是粉末狀的甲階酚醛樹脂。
33.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片( 直接施加在所述載體⑴上。
34.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，設有至少一個槽(8)。
35.根據權利要求34的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片(5)由至少兩個塊組成，在所述塊之間設有所述槽(8)。
36.根據權利要求34的摩擦環，其特征在于，所述槽(8)構成為在所述摩擦片( 的材料中的凹部。
37.根據權利要求34至36之一的摩擦環，其特征在于，所述槽(8)具有側壁，所述側壁垂直于所述載體(1)的平面延伸。
38.根據權利要求34至36之一的摩擦環，其特征在于，所述槽(8)具有從所述摩擦片的表面朝所述載體(1)擴寬的橫截面形狀。
39.根據權利要求34至36之一的摩擦環，其特征在于，所述槽(8)具有從所述摩擦片 (5)的表面朝所述載體(1)變窄的橫截面形狀。
40.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，在所述摩擦片( 的邊緣處的纖維偏離所述載體(1)。
41.根據權利要求1至39之一的摩擦環，其特征在于，在所述摩擦片( 的所述邊緣處的纖維平坦地貼靠在所述摩擦片上，使得它們垂直于所述載體(1)地延伸。
42.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片(5)的抗壓剛度比小于 40%。
43.根據權利要求42的摩擦環，其特征在于，所述抗壓剛度比小于30%，尤其小于 20%。
44.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片(5)的孔隙比大于60。
45.根據權利要求44的摩擦環，其特征在于，所述孔隙比大于70，尤其大于80。
46.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，所述摩擦片(5)的磨損值小于3。
47.根據權利要求46的摩擦環，其特征在于，所述磨損值小于2.5，尤其小于2。
48.根據上述權利要求之一的摩擦環，其特征在于，垂直于所述摩擦片的制造方向測量到的平均粗糙度Ra比平行于制造方向測量到的平均粗糙度Ra大至少1. 2倍，優選1. 5倍。
49.濕式片式摩擦系統，具有至少一個根據上述權利要求之一的摩擦環。
50.根據權利要求49的片式摩擦系統，其特征在于，它是具有至少一個同步環的變速器、濕式制動器或濕式離合器。
51.用于制造具有載體(1)和摩擦片(5)的摩擦環的方法，包括如下步驟 -提供載體⑴；-準備所述載體(1)的面，該面應設有所述摩擦片(5)； -將模具C3)安放在所述載體(1)上；-將摩擦片混合物(5’)注入到所述模具中，所述摩擦片混合物基本上沒有原纖化的纖維，-將所述摩擦片混合物進一步加工成摩擦片(5)。
52.根據權利要求51的方法，其特征在于，在制造所述摩擦片混合物(5’)時添加水、 乙醇或甲醇作為溶劑。
53.根據權利要求51或52的方法，其特征在于，在制造所述摩擦片混合物(5’)時添加觸變性介質。
54.根據權利要求53的摩擦環，其特征在于，所述觸變性介質屬于層狀硅酸鹽族，尤其蒙脫石族，并且優選包含鋰離子。
55.根據權利要求51至M之一的方法，其特征在于，在將所述摩擦片混合物(5’)進一步加工成摩擦片( 時，所述摩擦片混合物(5’ )固化。
56.根據權利要求55的方法，其特征在于，將所述模具C3)移除并且隨后使所述摩擦片混合物(5’ )干燥。
57.根據權利要求55的方法，其特征在于，將所述摩擦片混合物(5，)冷凍并且隨后移除所述模具(3)。
58.根據權利要求56或57的方法，其特征在于，所述模具C3)是能丟棄的模具。
59.根據權利要求58的方法，其特征在于，所述模具(3)由冰組成。
60.根據權利要求51至59之一的方法，其特征在于，將干燥的所述摩擦片混合物(5，) 熱壓。
61.根據權利要求60的方法，其特征在于，將所述摩擦片混合物(5，)在熱壓時壓縮到原始厚度的大約60%。
62.根據權利要求60或61的方法，其特征在于，將所述摩擦片混合物(5’)壓延。
63.根據權利要求51至62之一的方法，其特征在于，在進一步加工時，將至少一個槽 (8)沖壓到所述摩擦片混合物(5’)中。
64.根據權利要求51至63之一的方法，其特征在于，在注入到所述模具(3)中之后借助刮刀刮平所述摩擦片混合物(5’)，由此同時所述纖維被定向。
65.根據權利要求51至64之一的方法，其特征在于，所述摩擦片(5)由多個層組合而成，所述層在材料和/或纖維定向方面是不同的。
66.根據權利要求51至65之一的方法，其特征在于，將所述載體(1)的準備好的面活化。
67.根據權利要求66的方法，其特征在于，將所述載體(1)的準備好的面進行噴砂處理或噴丸處理。
68.根據權利要求51至67之一的方法，其特征在于，在所述載體(1)的準備好的面上涂敷粘合劑(2)。
全文摘要
本發明涉及一種摩擦環，其具有載體(1)和摩擦片，其特征在于，所述摩擦片(5)由樹脂、填充材料和纖維制成的混合物組成，其中，在所述纖維中基本上沒有原纖化的纖維。這種摩擦環可應用在濕式片式摩擦系統中。本發明也涉及一種用于制造具有載體(1)和摩擦片(5)的摩擦環的方法。在此，首先提供載體(1)并且準備所述載體(1)的面，該面應設有所述摩擦片(5)。隨后將模具(3)安放在所述載體(1)上，并且將基本上沒有原纖化的纖維的摩擦片混合物(5’)注入到所述模具中。然后將所述摩擦片混合物進一步加工成摩擦片(5)。
文檔編號F16D69/02GK102459937SQ201080027319
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月17日 優先權日2009年6月19日
發明者安德烈亞斯·奧爾, 福爾克·尼克爾, 邁克爾·貝格海姆 申請人:賀爾碧格傳動技術有限公司