專(zhuān)利名稱(chēng)：用于同步裝置的摩擦部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有根據(jù)權(quán)利要求1，4及7的前序部分的特征的摩擦部件及具有根據(jù)權(quán)利要求16的前序部分的特征的用于制造摩擦部件的裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)使用由有色金屬作的同步環(huán)，該同步環(huán)例如被用于換擋套筒聯(lián)動(dòng)裝置的同步裝置中，或使用載體金屬作的環(huán)，該環(huán)由不同的材料覆層或粘接，例如公開(kāi)在 DE 102006057486A1,DE 102004060016A1 及 DE 10035489A1 中的碳纖維板或燒結(jié)材料或壓鑄材料如鑰覆層。這些現(xiàn)有的系統(tǒng)具有其缺點(diǎn)例如鑰覆層在高壓緊力及高滑動(dòng)速度下傾向于卡住，因?yàn)橛碗m然被從摩擦接觸部分?jǐn)D出，但由于缺少多孔性及由此產(chǎn)生的層的彈性變形的 缺失(海綿效應(yīng))，而無(wú)新的油再流入來(lái)避免卡住。碳材料一方面很貴及另一方面難以應(yīng)用于很不相同的同步環(huán)的幾何構(gòu)型，因?yàn)樗纬傻恼晨p會(huì)作為缺陷點(diǎn)起作用，在該位置上覆層易于脫落及結(jié)果可導(dǎo)致舒適性問(wèn)題。此外需要昂貴的實(shí)施工具。由DE 102006061414A1公開(kāi)了一種也是用于同步裝置的摩擦材料，其中不再是整個(gè)同步環(huán)用作摩擦材料，而是設(shè)有槽口的同步環(huán)中的摩擦襯墊部件-在該文獻(xiàn)的范圍中被稱(chēng)為摩擦部件或摩擦襯墊或墊或摩擦墊-用作摩擦材料，其中摩擦襯墊被設(shè)置在槽口中。在此情況下同步環(huán)起載體或籠的作用。以此方式對(duì)所有的應(yīng)用提供這種摩擦墊系統(tǒng)(FPS)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，開(kāi)發(fā)用于摩擦墊系統(tǒng)的材料，它具有良好的適宜特性。該任務(wù)將通過(guò)具有根據(jù)權(quán)利要求1，4及7的特征的摩擦部件及具有根據(jù)權(quán)利要求16的特征的用于制造該摩擦部件的裝置來(lái)解決。根據(jù)本發(fā)明提出一個(gè)用于同步裝置的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分0-25%的摩擦粉，5-45%的未改變的或用漆樹(shù)果殼油或NBR(聚腈丁橡膠)改變的酚醛樹(shù)脂，1-25%的天然有機(jī)纖維，1-25%的合成有機(jī)纖維，1-45%的硫化鋇，1-50%的 C 鹽(Celite)，1-30%的金屬纖維或金屬粉未，0-15% 的 SiC，0-15%的氧化鉻。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分
5-15%的摩擦粉，15-25%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，1-10%的大麻纖維，1-10% 的 PAN 纖維，5-15%的重晶石，35-45% 的 C 鹽(Celite)，5-15% 的銅屑。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分 10%的摩擦粉，20%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，5%的大麻纖維，5% 的 PAN 纖維，10%的重晶石，40%的 C 鹽(Celite)，10% 的銅屑。根據(jù)本發(fā)明變換地提出另一用于同步裝置的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分1-25%的摩擦粉，5-45%的未改變的或用漆樹(shù)果殼油或NBR(聚腈丁橡膠)改變的酚醛樹(shù)脂，1-25%的無(wú)機(jī)纖維，1-25%的碳纖維，1-50%的C鹽(Celite)和/或椰果殼粉，1-30%的金屬纖維或金屬粉未，1-25%的天然有機(jī)纖維，0-15% 的 SiC，0-15%的氧化鉻。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分1-10%的摩擦粉，15-25%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，5-15%的無(wú)礦砂成分的礦洛棉，5-15%的碳纖維，15-25%的 C 鹽(Celite)，15-25% 椰果殼粉，1-10%的銅纖維，5-15%的棉纖維。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分5%的摩擦粉，20%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，10%的無(wú)礦砂成分的礦洛棉，
10%的碳纖維，20%的 C 鹽(Celite)，20%椰果殼粉，5%的銅纖維，10%的棉纖維。根據(jù)本發(fā)明變換地提出另一用于同步裝置的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分50-90 %的銅粉未或鋁粉未或青銅粉未或其它有色金屬及各為50 μ m至1500 μ m的粒度，

10-50%的酚醛樹(shù)脂，其中金屬的質(zhì)量份額與酚醛樹(shù)脂的質(zhì)量份額的比例為90 10至50 50。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分70-90% 的銅粉未，10-30%的酚醛樹(shù)脂。在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分80%的銅粉未，20%的酚醛樹(shù)脂。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中銅粉未包含合金附加物及銅粉未具有400-600 μ m的粒度。在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施形式中銅粉未包含合金附加物及銅粉未具有500 μ m的粒度。在另一優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分70-90% 的鋁粉未，10-30%的酚醛樹(shù)脂。在另一特別優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分80%的鋁粉未，20%的酚醛樹(shù)脂。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中鋁粉未包含合金附加物及鋁粉未具有900-1100 μ m的粒度。在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施形式中鋁粉未包含合金附加物及鋁粉未具有1000 μ m的粒度。在另一優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分70-90%的青銅粉未，10-30%的酚醛樹(shù)脂。在另一特別優(yōu)選實(shí)施形式中摩擦部件的組成包括以下成分80%的青銅粉未，20%的酚醛樹(shù)脂。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中青銅粉未包含合金附加物及青銅粉未具有600-800 μ m的粒度。
在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施形式中青銅粉未包含合金附加物及青銅粉未具有700 μ m的粒度。所提出的摩擦部件以?xún)?yōu)選的方式具有以下特性該材料耐變速器油，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中在變速器油內(nèi)相對(duì)未處理的鋼達(dá)到0，I的摩擦系數(shù)并在高至20N/mm2的面壓力及l(fā)lm/s的滑動(dòng)速度的情況下在工作壽命期間該摩擦系數(shù)保持恒定?？杀ＷC持續(xù)耐溫150oC及短時(shí)耐溫高至400oC。此外得到良好的適宜特性。根據(jù)本發(fā)明還提出一個(gè)用于制造摩擦部件的裝置，它設(shè)有一個(gè)壓制裝置及一個(gè)帶帶有空穴的模板，其中通過(guò)壓制裝置將摩擦材料壓入空穴中，以致通過(guò)模板中空穴的形狀來(lái)確定摩擦部件的形狀。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中孔穴向模板(30)的兩側(cè)張開(kāi)。在另一優(yōu)選的實(shí)施形式中模板在第一側(cè)上具有一個(gè)底板,其中模板及底板在壓制 過(guò)程期間相互這樣地靠緊，以致它們不能相互運(yùn)動(dòng)。在另一優(yōu)選的實(shí)施形式中底板具有頂料銷(xiāo)，它們可伸入到模板內(nèi)的空穴中及再離開(kāi)空穴，以便在壓制后能使摩擦部件頂出。在另一優(yōu)選的實(shí)施形式中壓制裝置具有一個(gè)沖桿及模板在與其第一側(cè)相反的第二側(cè)上具有一個(gè)計(jì)量板，其中模板及計(jì)量板在壓制過(guò)程期間相互這樣地靠緊，以致它們不能相互運(yùn)動(dòng)。在另一優(yōu)選的實(shí)施形式中計(jì)量板具有一個(gè)空槽，該空槽向著模板張開(kāi)及沖桿可伸入其中。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及有利的構(gòu)型為以下附圖及其說(shuō)明的主題。


圖I :用于制造一個(gè)墊的裝置的概圖，圖2 :借助該裝置制造后的墊可能具有的一些示范形狀，圖3 : —個(gè)模板例的概圖，圖4 :用于分開(kāi)墊的一個(gè)磨削裝置的概圖。
具體實(shí)施例方式下面給出了用于制造摩擦襯墊的多個(gè)配方。在這些配方中給出的百分比數(shù)據(jù)為涉及干質(zhì)量即涉及制造過(guò)程完成后存在的摩擦材料成品的質(zhì)量百分比。配方的組成部分在一個(gè)混合器中被相互混合及接著以粉未形狀輸送到根據(jù)本發(fā)明的裝置中進(jìn)行制造，下面將描述該裝置。根據(jù)第一配方-被稱(chēng)為類(lèi)型I的摩擦材料-設(shè)置以下組分0-25%的摩擦粉，5-45%的未改變的或用漆樹(shù)果殼油或NBR(聚腈丁橡膠)改變的酚醛樹(shù)脂，1-25%的天然有機(jī)纖維，1-25%的合成有機(jī)纖維，1-45%的硫化鋇，1-50%的C鹽(Celite)，1-30%的金屬纖維或金屬粉未，0_15%的SiC，0-15%的氧化鉻。摩擦粉涉及硬化的、磨碎的酚醛樹(shù)脂。以下的百分比數(shù)組對(duì)于類(lèi)型I的摩擦材料尤其有利10%的摩擦粉，20%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，5%的大麻纖維，5%的PAN纖維，10%的重晶石，40%的C鹽(Celite)，10%的銅屑。根據(jù)第二配方-被稱(chēng)為類(lèi)型2的摩擦材料-設(shè)置以下組分1-25%的摩擦粉，5-45%的未改變的或用漆樹(shù)果殼油或NBR (聚腈丁橡膠)改變的酚醛樹(shù)脂，1-25%的無(wú)機(jī)纖維，1-25%的碳纖維，1-50%的C鹽(Celite)和/或椰果殼粉，1-30%的金屬纖維或金屬粉未，1-25%的天然有機(jī)纖維，0-15%的SiC，0-15%的氧化鉻。以下的百分比數(shù)組對(duì)于類(lèi)型I的摩擦材料尤其有利10%的摩擦粉，20%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，10%的無(wú)礦砂成分的礦渣棉，10%的碳纖維，20%的C鹽(Celite)，20%椰果殼粉，5%的銅纖維,10%的棉纖維。根據(jù)第三配方-被稱(chēng)為類(lèi)型3的摩擦材料-設(shè)置以下組分

銅粉未或鋁粉未或青銅粉未或其它有色金屬各為50 μ m至1500 μ m的粒度及金屬與酚醛樹(shù)脂的比例為90 10至50 50。以下三個(gè)配方對(duì)于類(lèi)型3的摩擦材料尤其有利80%的銅粉未(500 μ m的粒度，合金附加物為Zn，Al ,Mo，Ti，Sn)與20%的酚醛樹(shù)月旨，80%的鋁粉未(1000 μ m的粒度)與20%的酚醛樹(shù)脂，80%的青銅(合金附加物除Cu及Sn外還有Zn,Ni,Mo,石墨,二氧化娃；700 μ m的粒度)與20%的酚醛樹(shù)脂。借助在圖I中概要表示的專(zhuān)用裝置可以大批量地制造各個(gè)摩擦襯墊。以下將借助圖I來(lái)描述墊的制造方法及裝置以及裝置的功能。墊的制造借助裝置100來(lái)進(jìn)行，該裝置是一個(gè)緊湊的壓制模具。該裝置包括一個(gè)模板30，在該模板中開(kāi)有例如圓形布置的空穴60，這些空穴確定了形成的墊的幾何形狀。這種空穴60為模板30中的孔并向著模板30的下表面及上表面張開(kāi)。在圖2中表示出所產(chǎn)生的墊的可能形狀的例子。模板30的一個(gè)例子表不在圖3中。模板30被固定在一個(gè)設(shè)有各個(gè)頂料銷(xiāo)80的底板40上或通過(guò)壓力相互壓緊，每個(gè)空穴60可設(shè)有一個(gè)頂料銷(xiāo)80并也可設(shè)有多個(gè)頂料銷(xiāo)。底板上構(gòu)有未推出的頂料銷(xiāo)80的端面，在此狀態(tài)下這些頂料銷(xiāo)的端面沉在底板40中并為平面。在頂料時(shí)頂料銷(xiāo)80才被移出及頂料銷(xiāo)的端面離開(kāi)底板的平面。在模板30上施加一個(gè)計(jì)量板20，在該計(jì)量板的例如圓柱形的空槽50中在被計(jì)量板20的圓柱形空槽50露出的帶有空穴60的模板30的區(qū)域上配入料。底板40向下地封閉著空穴60。在配料及壓制過(guò)程期間計(jì)量板20，模板30及底板40相互這樣地靠放，以致它們不能相互運(yùn)動(dòng)。在壓制過(guò)程期間滑動(dòng)的沖桿10則進(jìn)入到計(jì)量板20的空槽50中及通過(guò)壓力及模具的溫度強(qiáng)制摩擦材料流入模板30的空穴60中。作為壓力將施加10至50兆帕，優(yōu)選約為20Mpa，溫度為100至280度，優(yōu)選為160度。與壓制裝置相關(guān)地設(shè)有通風(fēng)裝置。裝置100的所有零件-尤其是模板30-是可個(gè)別更換及改變的。也可以是，用同一模具壓制不同的幾何形狀，其方式是單一地更換模板。在僅持續(xù)若干秒鐘的壓制過(guò)程后，各個(gè)墊被沖壓好并通過(guò)一個(gè)內(nèi)側(cè)構(gòu)有輪廓的軟管吸出，其中將除去所形成的壓制毛刺。接著將墊寬松地在一個(gè)爐中進(jìn)行硬化并保持尺寸的穩(wěn)定而無(wú)需其它附加的機(jī)械加工。一個(gè)變換的方案是配入比墊所需用的摩擦材料更多的摩擦材料。由此在壓制時(shí)在墊210的上端形成一個(gè)板200，它使這些墊相互地連接。在接著的一個(gè)步驟中-如圖4中所示-將該板200連同與它連接著的墊210置入一個(gè)導(dǎo)向板220，然后使導(dǎo)向板經(jīng)過(guò)一個(gè)磨削機(jī)，在其中一個(gè)磨削盤(pán)230將板200除去并使襯墊210分離。導(dǎo)向板220攜帶板200連同與它連接的墊210及具有用于墊210的空槽，但這些空槽不能保持墊，以致在板200被磨削掉后這些墊可由空槽落下。在導(dǎo)向板220與板200之間可設(shè)置一個(gè)墊片，以致磨削盤(pán)230在磨削板200時(shí)不會(huì)傷及導(dǎo)向板220。然后也需要一個(gè)爐處理周期，以便使摩擦墊硬化。如果需要的話可進(jìn)行后置處理，由此例如在墊210的所需的位置上加入槽。但墊上的這種槽也可通過(guò)空穴60的構(gòu)型來(lái)設(shè)置，以致不再需要與此相關(guān)的后置處理。摩擦襯墊可被壓制成所有可設(shè)想的幾何構(gòu)型-即形狀，被壓制成簡(jiǎn)單的平行六面體、具有棱角及半徑-即圓角-的矩形構(gòu)型或圓形的構(gòu)型。這些幾何形狀適配于相應(yīng)的應(yīng)用條件。以此方式可優(yōu)化摩擦雙方的適宜性能。并且-如上所述地-可在摩擦襯墊中開(kāi)設(shè)不同的槽，以致通過(guò)其幾何形狀及槽可產(chǎn)生優(yōu)化的油排擠并由此可很快地建立高的摩擦系
數(shù)，以保證順利的同步。本發(fā)明還包括用于在同步裝置中使用的摩擦材料的制造。該摩擦材料應(yīng)在其形狀上可變地構(gòu)型，因?yàn)樵撃Σ烈r墊體系允許多個(gè)自由度。該材料作為包含金屬顆粒及酚醛樹(shù)脂的混合物可被制成不同的幾何形狀。用于制造的裝置也是可變地構(gòu)型，以致用單一的模具可壓制不同特性的材料及通過(guò)模板的簡(jiǎn)單更換也可制造不同的幾何形狀。附圖標(biāo)記清單10 沖桿20計(jì)量板30 模板40 底板50 空槽60 空穴70用于頂料銷(xiāo)的空槽80頂料銷(xiāo)90頂料銷(xiāo)的端面100壓制模具200 板210 墊220導(dǎo)向板230磨削盤(pán)
權(quán)利要求
1.用于同步裝置的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分-0-25%的摩擦粉，-5-45%的未改變的或用漆樹(shù)果殼油或NBR(聚腈丁橡膠)改變的酚醛樹(shù)脂，-1-25%的天然有機(jī)纖維，-1-25%的合成有機(jī)纖維，-1-45%的硫化鋇，-1-50%的 C 鹽，-1-30%的金屬纖維或金屬粉未，-0-15% 的 SiC,-0-15%的氧化鉻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的摩擦部件,其中摩擦部件的組成包括以下成分-5-15%的摩擦粉，-15-25%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，-1-10%的大麻纖維，-1-10% 的 PAN 纖維，-5-15%的重晶石，-35-45%的 C 鹽，-5-15%的銅屑。
3.用于同步裝置的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分-1-25%的摩擦粉，-5-45%的未改變的或用漆樹(shù)果殼油或NBR(聚腈丁橡膠)改變的酚醛樹(shù)脂，-1-25%的無(wú)機(jī)纖維，-1-25%的碳纖維，-1-50%的C鹽和/或椰果殼粉，-1-30%的金屬纖維或金屬粉未，-1-25%的天然有機(jī)纖維，-0-15% 的 SiC,-0-15%的氧化鉻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分-1-10%的摩擦粉，-15-25%的用漆樹(shù)果殼油改變的酚醛樹(shù)脂，-5-15%的無(wú)礦砂成分的礦渣棉，-5-15%的碳纖維，-15-25%的 C 鹽，-15-25%椰果殼粉，-1-10%的銅纖維，-5-15%的棉纖維。
5.用于同步裝置的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分-50-90%的銅粉未或鋁粉未或青銅粉未或其它有色金屬及各為50 ii m至1500 u m的粒度， -10-50%的酚醛樹(shù)脂， 其中金屬的質(zhì)量份額與酚醛樹(shù)脂的質(zhì)量份額的比例為90 10至50 50。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分 -70-90%的銅粉未， -10-30%的酚醛樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分 -70-90%的鋁粉未， -10-30%的酚醛樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的摩擦部件，其中摩擦部件的組成包括以下成分 -70-90%的青銅粉未， -10-30%的酚醛樹(shù)脂。
9.用于制造摩擦部件的裝置，設(shè)有一個(gè)壓制裝置及一個(gè)帶帶有空穴￠0)的模板(30)，其中通過(guò)壓制裝置將摩擦材料壓入空穴￠0)中，以致通過(guò)模板(30)中空穴￠0)的形狀來(lái)確定摩擦部件的形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中孔穴(60)向模板(30)的兩側(cè)張開(kāi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9至10之一的裝置，其中模板(30)在第一側(cè)上具有一個(gè)底板(40)及其中模板(30)及底板(40)在壓制過(guò)程期間相互這樣地靠緊，以致它們不能相互運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一的裝置，其中底板(40)具有頂料銷(xiāo)(80)，它們可伸入到模板(30)的空穴(60)中及再離開(kāi)空穴，以便在壓制后能使摩擦部件頂出。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12之一的裝置，其中壓制裝置具有一個(gè)沖桿(10)及模板(30)在與其第一側(cè)相反的第二側(cè)上具有一個(gè)計(jì)量板(20)，其中模板(30)及計(jì)量板(20)在壓制過(guò)程期間相互這樣地靠緊，以致它們不能相互運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13之一的裝置，其中計(jì)量板(20)具有一個(gè)空槽(50)，該空槽向著模板(30)張開(kāi)及沖桿(10)可伸入其中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于同步裝置的摩擦部件及一種用于制造同步裝置的摩擦部件的裝置。
文檔編號(hào)B29C33/00GK102792043SQ201080057108
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者C·庫(kù)庫(kù)克, S·施泰因梅茨 申請(qǐng)人:舍弗勒技術(shù)股份兩合公司