摩擦材料制造技术

一种摩擦材料包括摩擦产生层、芯层和基础层。该摩擦产生层具有摩擦产生表面并且包括摩擦产生材料。摩擦产生材料包括摩擦调节颗粒。该芯层邻近该摩擦产生层并且包括芯材料。该芯材料包括芯纤维。该基础层邻近该芯层，使得该芯层被布置在该摩擦产生层和基础层之间。基础层具有与摩擦产生层的摩擦产生表面相对面向的结合表面。该基础层包括纤维材料。纤维材料包括基础纤维，基础纤维选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维、纤维素纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维、矿物纤维及其组合。树脂存在于摩擦产生层、芯层和基础层中的至少一个中。

【技术实现步骤摘要】
摩擦材料相关申请的交叉引用本专利申请要求于2020年1月7日提交的美国临时专利申请No.62/958,023的优先权和所有利益，其公开内容在此通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及一种摩擦材料，该摩擦材料包括三层并且可以用于多种不同应用中，包括用于变速器中的离合器组件中的摩擦板中。
技术介绍
机动车辆的动力系的若干部件可以采用湿式离合器以便于将动力从车辆的动力生成器(例如，内燃发动机、电动机、燃料电池等)传输到机动车辆的驱动轮。位于动力生成器下游的变速器是一个这样的部件，其使得能够进行车辆发动、换挡和其他扭矩传递事件。一些形式的湿式离合器通常存在于当前可用于机动车辆操作的许多不同类型的变速器中。湿式离合器是在润滑剂存在的情况下通过在两个或更多个相对的旋转表面之间施加选择性的界面摩擦接合而使这些表面互锁的组件。在接合点处，利用摩擦材料产生界面摩擦接合。摩擦材料由摩擦离合器板、带、同步器环或其他部件支撑。润滑剂在摩擦界面处的存在冷却并减少摩擦材料的磨损，并且允许一些初始滑移发生，使得扭矩传递尽管非常快速地进行，但努力避免可能伴随突然扭矩传递事件(即，换挡冲击)的不适。在机动车辆动力系中发现的多种湿式离合器中使用的摩擦材料必须能够承受在变速器的重复接合和脱离接合过程中典型地产生的重复的力和升高的温度。在使用期间，摩擦材料必须能够在整个接合(即，在其一个或多个表面上的摩擦接合)中保持相对恒定的摩擦，保持内聚完整性，并且在适用的情况下保持对基底的粘附以用于此类变速器的数千次接合和脱离。鉴于以上所述，仍然有机会开发一种在多种不同的湿式离合器应用中具有改进的性能特性的摩擦材料。
技术实现思路
公开了一种包括摩擦产生层、芯层和基础层的摩擦材料。该摩擦产生层具有摩擦产生表面并且包括摩擦产生材料。所述摩擦产生材料包括摩擦调节颗粒。该芯层邻近于该摩擦产生层并且包括芯材料。该芯材料包括芯纤维。该基础层邻近该芯层，使得该芯层被布置在该摩擦产生层和基础层之间。基础层具有与摩擦产生层的摩擦产生表面相对面向的结合表面。该基础层包括纤维材料。纤维材料包括基础纤维，基础纤维选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维、纤维素纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维、矿物纤维及其组合。树脂存在于摩擦产生层、芯层和基础层中的至少一个中。所述摩擦产生材料与所述纤维材料在组成上相同或不同。摩擦材料底层具有结合表面。有利地，结合表面产生摩擦并承受通常在变速器的反复接合和脱离期间产生的反复的力和升高的温度。该结合表面还促进形成与基底的鲁棒结合。照此，该摩擦材料可以用于多种湿式离合器应用中并且在该多种湿式离合器应用中最佳地执行。附图说明当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本专利技术的其他优点将变得更好理解，其中：一个或多个附图中的各个部件可能未按比例示出。图1是摩擦材料的一个实施方案的截面视图，该摩擦材料包括摩擦产生层、芯层以及包括纤维的基础层。图2是包括权利要求1的摩擦材料的摩擦板的截面视图。图3是包括变速器中的多个摩擦板和分隔板的离合器组件的透视图。应当理解，附图本质上是说明性的，并且不一定按比例绘制。具体实施方式参照附图，其中相同的附图标记贯穿几个视图指示相应的部分，摩擦材料总体上以10示出。摩擦材料10包括摩擦产生层12、芯层14和基础层16。摩擦产生层12具有摩擦产生表面18、基础层16具有与摩擦产生层12的摩擦产生表面18相对面向的结合表面20。芯层14与摩擦产生层12相邻，并且基础层16与芯层14相邻，使得芯层14布置在摩擦产生层和基础层12、16之间。在一些实施方案中，摩擦材料10具有被限定为摩擦产生表面18与结合表面20之间的距离的厚度T1，并且在许多这样的实施方案中，摩擦产生层12从摩擦产生表面18朝向结合表面20延伸厚度T1的至多10％、20％、30％或40％，并且基础层16从结合表面20朝向摩擦产生表面18延伸厚度T1的10％、20％、30％、40％、50％、60％或70％。应当理解，当贯穿本专利技术使用时，包括(include/includes/including)与包含(comprise/comprises/comprising)相同。摩擦材料：图1是包括摩擦产生层12、芯层14和基础层16的摩擦材料10的两个实例的截面视图。摩擦材料10是多孔的，树脂22存在于摩擦产生层12、芯层14和基础层16中的至少一个中。通常，树脂22存在于摩擦产生层12、芯层14和基础层16中。下面将更详细地描述摩擦产生层12、芯层14、基础层16和树脂22中的每一个。芯层：如图1和2所示，摩擦材料10包括芯层14。芯层14可以可替代地描述为纸层、初生层或多孔层。芯层14也可描述为纸或原纸。芯层14也可描述为纸或原纸。在一些实施方案中，芯层14的厚度T3为从0.2mm至3.7mm、从0.3mm至3mm、从0.3mm至2.1mm、从0.3mm至2mm、从0.4mm至1.9mm、从0.3mm至1mm、从0.3mm至0.9mm、从0.1mm至0.9mm、从0.4mm至0.8mm、从0.5mm至0.7mm、从0.6mm至0.7mm、或从0.2mm至0.35mm。或者，芯层14的厚度T3小于3.75mm、小于3mm、小于2mm、小于1mm、小于0.9mm、小于0.8mm、小于0.7mm、小于0.6mm、小于0.5mm或小于0.4mm、但大于0.1mm。在另外的非限制性实施方案中，在上述范围端点内和包括上述范围端点的所有厚度T3值和值的范围由此被明确地考虑。该厚度T3可以是指在树脂22固化之前或之后的厚度。在一些实施方案中，芯层14是离散的并且相对于边缘和/或分界被良好地限定。在其他实施例中，芯层14不是离散的并且相对于边缘和/或分界被良好地限定。在这样的实施方案中，芯层14是不独立的并且可以不同程度地混入或渗入到摩擦产生层12和/或基础层16中，如下面更详细地描述的。例如，芯层14可以以渐变类型模式混入摩擦产生层12和/或基础层16中。芯层14包括芯材料40。芯材料40包括芯纤维42。芯纤维42可以可替代地描述为多个纤维。芯纤维42可包括一种或多种不同类型的纤维。基于芯层14的所有非树脂组分的总重量，芯纤维42通常以20至100重量百分比或20至80重量百分比的量存在。在各种实施方案中，基于芯层14的所有非树脂组分的总重量，芯纤维42以从25至75、从30至70、从35至65、从40至60、从45至55或从45至50重量百分比的量存在。在另外的非限制性实施方案中，在上述范围端点内和包括上述范围端点的所有芯纤维量的值和值的范围由此被明确地考虑。在一些实施方案中，芯材料40主要由芯纤维42(和树脂22)组成或由芯纤维(和树脂)组成。为此，芯材料40可以基本上不含填料44或不含填料。芯纤维42在类型上不受限制并且可以选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维、纤维素纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维、矿物纤维及其组合。在各种实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦材料，其包含：/n摩擦产生层，其具有摩擦产生表面并包含摩擦产生材料，所述摩擦产生材料包含摩擦调节颗粒；/n邻近所述摩擦产生层的芯层，所述芯层包含芯材料，所述芯材料包含芯纤维；以及/n邻近所述芯层的基础层，使得所述芯层被布置在所述摩擦产生层与所述基础层之间，所述基础层具有与所述摩擦产生层的所述摩擦产生表面相对面向的结合表面，所述基础层包含纤维材料，所述纤维材料包含基础纤维，所述基础纤维选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维、纤维素纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维、矿物纤维及其组合，所述基础纤维具有从0.5mm至15mm的长度；/n其中树脂存在于所述摩擦产生层、所述芯层和所述基础层中的至少一个中。/n

【技术特征摘要】
20200107 US 62/9580231.一种摩擦材料，其包含：
摩擦产生层，其具有摩擦产生表面并包含摩擦产生材料，所述摩擦产生材料包含摩擦调节颗粒；
邻近所述摩擦产生层的芯层，所述芯层包含芯材料，所述芯材料包含芯纤维；以及
邻近所述芯层的基础层，使得所述芯层被布置在所述摩擦产生层与所述基础层之间，所述基础层具有与所述摩擦产生层的所述摩擦产生表面相对面向的结合表面，所述基础层包含纤维材料，所述纤维材料包含基础纤维，所述基础纤维选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维、纤维素纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维、矿物纤维及其组合，所述基础纤维具有从0.5mm至15mm的长度；
其中树脂存在于所述摩擦产生层、所述芯层和所述基础层中的至少一个中。


2.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础纤维包含纤维素纤维，所述纤维素纤维选自：阿巴卡纤维、甘蔗渣纤维、竹纤维、椰纤维、棉纤维、菌毛纤维、麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、木棉纤维、洋麻纤维、凤梨纤维、松木纤维、酒椰纤维、苎麻纤维、藤条纤维、剑麻纤维、木纤维及其组合。


3.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础纤维包含棉纤维。


4.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础纤维具有从2μm至80μm的直径。


5.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础纤维具有从1mm至9mm的长度。


6.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础纤维具有200至800原纤化度的加拿大标准游离度(CSF)。


7.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础层具有从10μm至1,500μm的厚度。


8.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述纤维材料主要由基础纤维组成。


9.如权利要求1所述的摩擦材料，其中所述基础层具有如使用ASTM测试方法D4404-10测定的比所述芯层更大的孔隙率。


10.如权利要求1-9中任一项所述的摩擦材料，其中所述摩擦调节颗粒选自碳颗粒、硅藻土颗粒、腰果壳颗粒及其组合。


11.如权利要求1-9中任一项所述的摩擦材料，其中所述摩擦调节颗粒具有从100nm至80μm的平均直径。


12.如权利要求1-9中任一项所述的摩擦材料，其中所述摩擦调节颗粒基于3000ft...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·小普里金，F·董，D·L·米勒希金斯，B·A·西格尔，D·T·维克，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国;US