[發(fā)明專利]摩擦材料和系統(tǒng)及生產(chǎn)所述摩擦材料的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780017812.5
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN101454589A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·M·李;E·A·舒勒;M·J·特里佩爾
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇舍摩擦系統(tǒng)（美國）有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉 冬;范 赤

發(fā)明背景

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)具有限定通道或凹槽以控制流體流過或流經(jīng)摩擦材料片段的線跡構(gòu)造樣式的墊或纖網(wǎng)的系統(tǒng)和方法。

2.相關(guān)技術(shù)描述

離合器、剎車、自動變速器、限止滑動差速器、絞車及類似的摩擦能傳送和吸收裝置中通常提供有一套或多套協(xié)作構(gòu)件，其中協(xié)作構(gòu)件之一帶動其他協(xié)作構(gòu)件。這些協(xié)作構(gòu)件在冷卻介質(zhì)或液體中運動的情況是平常的，其中所述冷卻介質(zhì)或液體通常為某些類型的潤滑油且所述油常常在協(xié)作構(gòu)件的接合表面周圍和之間循環(huán)以便連續(xù)地潤滑和冷卻構(gòu)件。例如，滑動扭矩轉(zhuǎn)換離合器應(yīng)用中的協(xié)作構(gòu)件需要消散摩擦材料滑動界面的熱并需要相應(yīng)的接合表面防止高溫下常見的摩擦材料與連接摩擦材料的構(gòu)件之間粘性結(jié)合的變?nèi)酢⒎乐箓鲃右簝?nèi)常見的摩擦改良劑的氧化以及防止高溫下常經(jīng)歷的摩擦性質(zhì)的破壞。自協(xié)作構(gòu)件散熱也減少摩擦材料吸收的熱，從而減少摩擦材料的結(jié)構(gòu)破壞，結(jié)構(gòu)破壞是基于纖維素的摩擦材料在大約400℉-500℉下常經(jīng)歷的。當(dāng)協(xié)作構(gòu)件暴露于高溫下較長時間時，已發(fā)現(xiàn)傳動液內(nèi)的摩擦改良劑將氧化并沉積于摩擦材料上，從而降低動力傳動裝置內(nèi)扭矩的有效和平穩(wěn)傳動。所有情況下均需要適當(dāng)?shù)睦鋮s以改善摩擦系統(tǒng)的性能和壽命。

此外，在協(xié)作構(gòu)件如人力操縱傳動同步器組件中，協(xié)作構(gòu)件之間常存在流體動力油膜，其可阻止扭矩在協(xié)作構(gòu)件之間的有效傳輸。流體動力油膜的存在在高流體粘度情況如低環(huán)境溫度下最普遍。在這類情況下，需要引導(dǎo)流體離開協(xié)作構(gòu)件的界面以在這類構(gòu)件之間有效地傳輸扭矩。為這類流體動力膜的消散提供通道或凹槽已發(fā)現(xiàn)能提供改進(jìn)的性能、換檔性和駕駛員舒適性，尤其是在低溫環(huán)境中。除上面的應(yīng)用外，離合器盤應(yīng)用、限止滑動差速器、閉鎖離合器、啟動離合器、傳動帶及其他類似的扭矩傳輸裝置也需要相同的原理。為實現(xiàn)冷卻介質(zhì)在阻擋環(huán)、離合器片、傳動帶等內(nèi)的循環(huán)，現(xiàn)有技術(shù)已提供直接位于協(xié)作構(gòu)件之一或二者的接合表面中或位于固定于其上的摩擦材料中的凹槽或狹縫。例如，摩擦材料可為需要凹槽以實現(xiàn)冷卻和液膜消散的黃銅鍍層或紙襯片，如授予Bauer等的美國專利4,267,912、授予Bauer的美國專利4,878,282和授予Nels的美國專利4,260,047。在各情形下，這些材料均需要在結(jié)合到相應(yīng)的應(yīng)用中之前、之后或過程中在摩擦材料中增加凹槽。

在協(xié)作構(gòu)件的摩擦材料內(nèi)形成凹槽或在織造材料結(jié)構(gòu)中形成凹槽不僅給這類摩擦材料和動力傳輸-吸收裝置的生產(chǎn)增加復(fù)雜性，而且其限制冷卻介質(zhì)有效循環(huán)的能力。為減小或消除起源于位于與驅(qū)動構(gòu)件接合的摩擦材料的表面上的油或冷卻介質(zhì)的流體動力摩擦，需要改進(jìn)的摩擦材料以循環(huán)冷卻介質(zhì)，尤其是可根據(jù)所需參數(shù)而變的摩擦材料。

現(xiàn)有技術(shù)摩擦材料也包括某些熱解碳材料，如授予Winckler的美國專利4,700,823和授予Bauer的美國專利4,291,794中可見。在這類摩擦材料中，由碳纖維形成的孔眼布基材提供有碳或其他材料的涂層，所述涂層通過化學(xué)蒸氣沉積法沉積于纖維上。這種類型的摩擦材料具有孔眼較開放的特征，這使粘合劑可輕松地滲透而改善結(jié)合，另外具有一定程度的多孔性。但如專利4,291,794中所指出的，增加凹槽是用來改善動力傳輸或功率吸收裝置的協(xié)作構(gòu)件的摩擦面間的流體循環(huán)的。這種類型的摩擦材料也不提供材料交界的摩擦表面處高強度的纖維結(jié)合，從而導(dǎo)致工作環(huán)境中碎屑的引入。也已發(fā)現(xiàn)，這種類型的摩擦材料提供不適當(dāng)?shù)牧黧w滲透率水平，具體而言，這是由于隨著摩擦表面的磨損，流體凹槽的橫截面實質(zhì)性的減小所致。另外已發(fā)現(xiàn)，氧化的摩擦改良劑阻塞流體通過織造材料常窄且淺的凹槽。而且已發(fā)現(xiàn)，這類摩擦材料難以在例如使其與構(gòu)件結(jié)合的過程中壓縮至所需的厚度而同時保持高度的多孔性。

現(xiàn)有技術(shù)的其他摩擦材料也可為梳理、搭接或針刺材料，如授予Menard等的美國專利6835448和授予Menard等的美國專利5,807,618中可見。這些材料在為高能應(yīng)用提供高強度的同時也因這些材料的致密性質(zhì)(由于材料緊密的纖維-纖維接觸結(jié)構(gòu)而致)而在流體自然地流經(jīng)或流過材料方面具有缺陷。在這些材料的粘性結(jié)合之后或過程中增加凹槽常常是提供必要量的流體流動從而消散油膜并提供必要的冷卻所必要的。