特許 7192120 多層湿式摩擦材を製造するための方法および設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-09

(45)【発行日】2022-12-19

(54)【発明の名称】多層湿式摩擦材を製造するための方法および設備

(51)【国際特許分類】

   F16D 69/00 20060101AFI20221212BHJP

   F16D 69/02 20060101ALI20221212BHJP

【ＦＩ】

F16D69/00 R

F16D69/02 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021529868

(86)(22)【出願日】2019-11-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-27

(86)【国際出願番号】 DE2019101011

(87)【国際公開番号】W WO2020108701

(87)【国際公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-05-26

(31)【優先権主張番号】102018129892.7

(32)【優先日】2018-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】515009952

【氏名又は名称】シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ． １－３， ９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】シュテファン シュタインメッツ

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンダー ボネット

【審査官】大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０３５５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１６１４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２４８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－００１７４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ６９／００

Ｆ１６Ｄ ６９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに接着される、少なくとも１つの最下層（２）および少なくとも１つの最上層（１）を有する、多層湿式摩擦材（１４）を製造するための方法であって、前記最下層（２）および前記最上層（１）は、前記最下層（２）が前記最上層（１）に結合される前に、最初に、互いに独立して、異なる配合物から製造され、
前記最上層は、２０～６０パーセントのフィラーと、１０～４０パーセントの木材パルプと、５～１０パーセントのアラミドと、２５～３５パーセントのフェノール樹脂と、を含む配合物から製造され、前記最下層は、１０～５０パーセントのフィラーと、１０～４０パーセントの木材パルプと、５～１０パーセントのアラミドと、５～１５パーセントの炭素と、２５～３５パーセントのフェノール樹脂と、を含む配合物から製造されることを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記最下層（２）および前記最上層（１）は、原紙（２３、２４）として供給されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記最下層（２）は、１平方メートルあたり１００～２００グラムの坪量を有し、前記最上層（１）は、１平方メートルあたり２００～４００グラムの坪量を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記最下層（２）は、バインダ材料（８）でコーティングされる前記最下層（２）が、前記最上層（１）に接着される前に、前記バインダ材料（８）でコーティングされることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記最下層（２）は、バインダ材料としての樹脂粉体（２９）でコーティングされることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記異なる材料は、温度および圧力によって、互いに接着されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

バインダ材料（８）または前記バインダ材料（８）でコーティングされる前記最下層（２）は、積層プロセスまたは積層化プロセスにおいて、前記最上層（１）に接着されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

バインダ材料（８）または前記バインダ材料（８）でコーティングされる前記最下層（２）は、ダブルベルトプレス（３３）において、前記最上層（１）に接着されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の方法によって、互いに結合される、少なくとも１つの最下層（２）および少なくとも１つの最上層（１）を有する、多層湿式摩擦材（１４）を製造するための設備（２０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに結合される、少なくとも１つの最下層および少なくとも１つの最上層を有する多層湿式摩擦材を製造するための方法および設備に関する。

【背景技術】

【0002】

欧州特許ＥＰ ０ ８０７ ７６６ Ｂ１から、油吸収繊維および／またはフィラーを有する第１の層の形成、および第２の層の第１の層への接着結合を含む、アスベストフリー摩擦材を製造するための方法が知られており、第２の層は、耐熱性であり、高強度繊維および／または摩擦調整材を含み、第１の層は、第２の層よりも低い密度を有する。アスベストフリー摩擦材を製造するための方法は、欧州特許明細書ＥＰ ０ ８５４ ３０５ Ｂ１から知られており、以下のステップ、つまり、非線形弾性繊維、綿繊維、およびフィラー材料を含む一次層を形成すること、および二次層を一次層に接着接続することを有し、二次層は、アラミド繊維、任意選択的にフィラー材料、および任意選択的に合成グラファイトを含み、二次層は、綿繊維および多孔質炭素粒子をさらに含む。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、互いに結合される、少なくとも１つの最下層および少なくとも１つの最上層を有する多層湿式摩擦材の製造を簡素化することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

目的は、互いに結合される、少なくとも１つの最下層および少なくとも１つの最上層を有する多層湿式摩擦材を製造するための方法であって、最下層および最上層は、最下層が最上層に接着される前に、最初に、互いに独立して異なる材料から作製される、方法において達成される。最下層は、下層とも呼ばれる。上層は、被覆層とも呼ばれる。材料製造プロセスは、多層化プロセスから切り離されている。これは、最下層の摩擦材が最上層の摩擦材とは独立して製造されることを意味する。したがって、摩擦材の製造プロセスは、多層化プロセスがそれを制限することなく、すべての自由度を有する。次いで、最下層および最上層の別々に製造された摩擦材は、追加のプロセス、例えば、積層プロセスまたは積層化プロセスにおいて、互いに接着されて、多層湿式摩擦材を形成する。特許請求された方法は、とりわけ、異なる材料が、連続プロセスまたは非連続プロセスにおいて、温度および圧力によって互いに接着されるという事実を特徴とする。接着は、いくつかの材料にすでに存在するバインダ材料、または２つの層間の界面に具体的に適用されたバインダ材料のいずれかによって確立される。要件に応じて、２つの層間の界面は、密着している、つまり流体に対して不浸透性であるか、または多孔性である、つまり流体に対して透過性であるように構成することができる。

【0005】

方法の好ましい例示的な実施形態は、最下層および最上層が、異なる配合物から製造され、原紙として供給されることを特徴とする。最下層および最上層は、好ましくは、各々、２つのヘッドボックスを有する紙プロセスにおいて製造されるが、互いに直接接着されず、むしろ代わりに、製造後にコイルに巻かれ、例えば、そこから最下層および最上層の原紙は、次いで、後続のプロセスまたはプロセスステップにおいて供給される。

【0006】

方法のさらに好ましい例示的な実施形態は、２０～６０パーセントのフィラーと、１０～４０パーセントの木材パルプと、５～１０パーセントのアラミドと、２５～３５パーセントのフェノール樹脂と、を有する、最上層配合物を特徴とし、かつ１０～５０パーセントのフィラーと、１０～４０パーセントの木材パルプと、５～１０パーセントのアラミドと、５～１５パーセントの炭素と、２５～３５パーセントのフェノール樹脂と、を有する、最下層配合物を特徴とする。摩擦材は、１ミリメートル未満である摩擦ライニング厚さを形成するために有利に使用される。湿式摩擦材で作製された摩擦ライニングは、例えば、０．６ミリメートルまたは０．７５ミリメートルの厚さである。

【0007】

方法の別の好ましい例示的な実施形態は、最下層が、１平方メートルあたり１００～２００グラムの坪量を有し、最上層が、１平方メートルあたり２００～４００グラムの坪量を有することを特徴とする。これらの坪量は、特許請求された方法を用いた試験において、特に有利であることが証明されている。

【0008】

方法の別の好ましい実施形態は、バインダ材料でコーティングされる最下層が最上層に接着される前に、最下層が、バインダ材料でコーティングされることを特徴とする。最下層の最上層への結合は、好ましくは、圧力の作用、および温度または熱の作用の下で実行される。

【0009】

方法の別の好ましい実施形態は、最下層が、バインダ材料としての樹脂粉体でコーティングされることを特徴とする。フェノール樹脂粉体を用いた散乱粉体塗装は、特に好ましくは、バインダ材料で基板をコーティングするために使用される。

【0010】

方法の別の好ましい例示的な実施形態は、異なる材料が、温度および圧力によって互いに接着されることを特徴とする。圧力は、例えば、圧延またはプレスによって加えられる。温度は、例えば、放射熱を介して熱を供給することによって供給することができる。

【0011】

方法の別の好ましい例示的な実施形態は、好ましくはバインダ材料または当該バインダ材料でコーティングされる最下層が、積層プロセスまたは積層化プロセスにおいて、最上層に接着されることを特徴とする。この目的のために、バインダ材料とともに２つの層は、例えば、２つのロール、特に２つの好ましくは加熱されたカレンダロールの間を通って導くことができる。

【0012】

方法の別の好ましい例示的な実施形態は、好ましくはバインダ材料または当該バインダ材料でコーティングされる最下層が、ダブルベルトプレスにおいて、最上層に接着されることを特徴とする。ダブルベルトプレスで実行された試験において、本発明の範囲内で良好な結果を達成することはすでに可能であった。ダブルベルトプレスでは、２つの層は、好適な加熱装置で有利に加熱される。加えて、互いに接着された層は、次いで、ダブルベルトプレスにおいて、好適な冷却装置で冷却される。次いで、完成した湿式摩擦材は、例えば、それがその後、例えば、パンチングによってさらに処理される前に、好適なロールに巻き取られることができる。

【0013】

本発明はまた、上記の方法に従って、互いに結合される、少なくとも１つの最下層および少なくとも１つの最上層を有する多層湿式摩擦材を製造するための設備に関する。設備は、異なる原紙がコイルから供給されるダブルベルトプレスを有利に含む。設備はまた、有利には、散乱粉体塗装装置を含む。好適なバインダ材料は、散乱粉体塗装装置を介して供給される。

【0014】

本発明はさらに、上記の方法に従って、特に上記の設備で製造された湿式摩擦材に関する。多層湿式摩擦材は、好ましくは、ダブルクラッチ変速機、自動変速機、オートバイ変速機、シングルならびに保持クラッチ、差動装置、ハイブリッドクラッチ、コンバータロッククラッチ、およびシンクロナイザなどにおける湿式運転用途の繊維ベースの摩擦材である。

【0015】

本発明のさらなる利点、特徴、および詳細は、様々な例示的な実施形態が図面を参照して詳細に説明される以下の説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】最上層を断面で示す。

【図2】最下層を断面で示す。

【図3】湿式摩擦材の製造における方法ステップの概略図を示す。

【図4】湿式摩擦材の製造におけるさらなる方法ステップの概略図を示す。

【図5】湿式摩擦材を断面で示す。

【図6】湿式摩擦材を製造するための設備を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１では、図５の１４で示される湿式摩擦材を製造するための最上層１が、簡略化された断面で示されている。図２では、図５の１４で示される湿式摩擦材を製造するための最下層２が、簡略化された断面で示されている。最上層１および最下層２は、略して紙プロセスとも呼ばれる従来の製紙プロセスを使用して、互いに独立して製造される。

【0018】

図３では、湿式摩擦材１４の製造中に、最下層２が、最初に、コンベヤベルト３に供給されることが概略的に示されている。コンベヤベルト３は、２つの輸送ローラ４、５の助けを借りて駆動される。

【0019】

バインダ材料層９の形態のバインダ材料８は、２つのバインダローラ６、７の助けを借りて基板２に塗布される。次いで、最上層１は、バインダ材料層９に塗布される。これにより、バインダ材料層９がまだ硬化していない半完成製品１０が得られる。

【0020】

バインダ材料は、例えば、樹脂、特にフェノール樹脂を含む接着剤である。接着剤、特に樹脂は、熱の作用下で硬化し、したがって、最下層２は、バインダ材料層９を介して最上層１にしっかりと結合される。

【0021】

図４は、図３からの半完成製品１０が２つのカレンダロール１１、１２の間を通過して、バインダ材料層９の助けを借りて最上層１を最下層２に結合することを概略的に示す。カレンダロール１１、１２は、有利に加熱されて、バインダ材料層９に硬化に必要な熱を供給する。これにより、中間製品１３が得られる。

【0022】

図５では、湿式摩擦材１４が、断面で概略的に示されている。最上層１は、バインダ材料層９の助けを借りて、最下層２にしっかりと結合される。最下層１および最上層２は、異なる材料で作製される。

【0023】

互いに別々に製造された材料は、追加のプロセス、例えば、図４に示される積層プロセスまたは積層化プロセスにおいて、互いに接着されて、図５に示される多層材料を形成する。このプロセスは、異なる材料が、連続プロセスまたは不連続プロセスにおいて、圧力および温度によって互いに接着されるという事実を特徴とする。

【0024】

湿式摩擦材１４を製造するための設備２０は、図６に概略的に示されている。設備２０は、２つのコイル２１、２２を含み、それを介して、異なる原紙２３、２４が供給される。

【0025】

コイルという用語は、異なる原紙２３、２４が巻かれる、スプール、ロール、またはシリンダを示す。原紙２３は、湿式摩擦材１４の最下層２を表すために使用される。原紙２４は、湿式摩擦材１４の最上層１を表すために使用される。

【0026】

設備２０は、散乱粉体塗装装置２７を含む。散乱粉体塗装装置２７は、粉体スプレッダ２８を含み、それを介して、樹脂粉体２９が基板２に塗布される。樹脂粉体２９は、基板２上のバインダ材料層８を表すために使用される。

【0027】

設備２０は、２つのベルト３１、３２を有するダブルベルトプレス３３をさらに含み、これらは、駆動ローラによって駆動され、それらは、これ以上詳細に示されていない。バインダ材料８を有する最下層２は、最初に、図６の下部に配置されたベルト３１に供給される。次いで、最上層１を表すために原紙２４が供給される。原紙２４が供給される前に、最下層２上のバインダ材料８は、任意選択的な加熱装置３０を介して加熱することができる。

【0028】

原紙２４が供給された後に、バインダ材料８とともに２つの原紙２３および２４は、ダブルウォールプレス３３のベルト３１とベルト３２との間を通過する。

【0029】

ダブルベルトプレス３３は、図６の上部および下部に、加熱装置３６、３７および冷却装置３４、３５を備えている。加熱装置３６は、図６の下部、すなわち、最下層２の下に配置されている。冷却装置３５もまた、図６の下、すなわち最下層２の下に配置されている。冷却装置３７は、図６の上部、すなわち最上層１の上に配置されている。冷却装置３４もまた、図６の最上層１の上に配置されている。

【0030】

加熱装置３６、３７を用いて、原紙２３、２４およびそれらの間に配置されたバインダ材料８に熱が供給される。供給される熱により、樹脂成分、特にフェノール樹脂成分が、最下層２、最上層１、およびバインダ材料８において硬化し、したがって、安定した結合が得られ、それは、湿式摩擦材１４である。硬化した湿式摩擦材１４は、冷却装置３４、３５で冷却される。次いで、冷却された湿式運転摩擦材１４は、ロール３８に巻かれる。

【符号の説明】

【0031】

１ 最上層
２ 最下層
３ 輸送ベルト
４ 輸送ローラ
５ 輸送ローラ
６ バインダローラ
７ バインダローラ
８ バインダ材料
９ バインダ材料層
１０ 半完成製品
１１ カレンダロール
１２ カレンダロール
１３ 中間製品
１４ 湿式摩擦材
２０ 設備
２１ コイル
２２ コイル
２３ 原紙
２４ 原紙
２７ 散乱粉体塗装装置
２８ 粉体スプレッダ
２９ 樹脂粉体
３０ 任意選択的な加熱装置
３１ ベルト
３２ ベルト
３３ ダブルベルトプレス
３４ 冷却装置
３５ 冷却装置
３６ 加熱装置
３７ 加熱装置
３８ ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】