專利名稱：扇段型摩擦材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過以浸入油中的狀態(tài)朝對向面施加高壓力而獲得扭矩的濕式摩擦材料。具體來講，本發(fā)明所涉及的是把由摩擦材料基材制成的扇段片沿芯板或平坦環(huán)狀芯板的整周連結在芯板或平坦環(huán)狀芯板兩面或者一面上而形成的扇段型摩擦材料。每個摩擦材料基材都被切割為扇段片狀。特別地，本發(fā)明涉及可使產率提高并獲得更好的耐熱性的扇段型摩擦材料。
背景技術：
近年來，作為濕式摩擦材料，為了通過提高材料產率而實現低成本化并通過降低拖曳扭矩而實現車輛的低燃費化，公開了這樣一種扇段型摩擦材料。該扇段型摩擦材料具有扁平環(huán)形的芯板以及扇段片。扇段片是通過沿著芯板的環(huán)形形狀或周向來切割摩擦材料基材而形成的。一組扇段片沿著芯板的整周通過粘結劑并排設置并連結在芯板的前表面上，并且將間隙作為油槽。另一組通過切割摩擦材料基材而成的扇段片通過粘結劑連結在芯板的后表面上。這種扇段型摩擦材料可用于摩擦材料離合器裝置，該摩擦材料離合器裝置具有單個或多個摩擦板，并且被使用在機動車等的自動變速器(以下可簡稱為“AT”)或機動腳踏車等的變速器中。
在自動變速器的另外部分中使用環(huán)型摩擦材料。該環(huán)型摩擦材料通過將摩擦材料基材切成環(huán)形、并通過粘結劑將其粘結在平坦環(huán)形芯板上而制成。但是，環(huán)型摩擦材料存在摩擦材料基材的產率極低這樣的問題。因此，建議使扇段型摩擦材料的扇段片間的間隙形成得極小或者消除該間隙。此時，可預想到的是扇段型摩擦材料具有和環(huán)型摩擦材料相似的摩擦性能。
由此，希望該扇段型摩擦材料在自動傳動流體(以下可簡稱為“ATF”)的供給中顯示出與環(huán)型摩擦材料相似的特性。但是，在常規(guī)的制造設備中，仍存在著若不在毗鄰的扇段片間設置間隔就無法配置或粘貼扇段片這樣的問題。
基于上述內容，本發(fā)明的發(fā)明人們提供了如日本公開專利公報No.2005-299731所示那樣的改進的扇段型摩擦材料以及其制造方法。在該扇段型摩擦材料中，相鄰的扇段片間的間隙被設置得極小或者被消除。由此，扇段型摩擦材料就具有與環(huán)型摩擦材料相似的摩擦性能，并能夠削減成本。
但是，扇段型摩擦材料需要具有根據用途而定的各種摩擦性能。為了滿足各種需求，扇段型摩擦材料制造成使得在扇段片間設置有間隙而用作油槽。然后，所制得的扇段型摩擦材料使該油槽的個數和位置做出種種變化，從而滿足所需的摩擦性能。另外，為了減少油槽的個數，扇段片被切割成為長的尺寸或成為寬的帶角度的弧。而后，將少數長的扇段片粘結在芯金屬上以應對需求。
但是，在從帶狀摩擦材料臟材沖切扇段片的過程中，扇段片的內周的半徑被設定成與其外周的半徑相同。這就使得扇段片可從帶狀摩擦材料基材的上側到下側(在縱向)連續(xù)地進行裁切。借助這樣的切割操作，在相鄰的沖裁扇段片的內周與外周之間沒有未使用的部分。但是，如果切出長度較長或帶較寬角度的扇段片的話，則存在這樣的缺點，即，越朝向周向相向的端部，與扇段片的周向垂直的方向上的長度就變得越短。因而，摩擦材料基材的產率降低，并且扇段片的襯背面積減小。
而且，為了滿足一定的摩擦性能，扇段片將會根據油槽的所需位置和所需個數被切出或沖切成不同的形狀。例如，可在扇段型摩擦材料的一個區(qū)域中以較大的距離或以較大的角度對一些油槽進行相互設置，而且在其另一個區(qū)域中以較短或中等的距離或者以較小或中等的角度對其它油槽進行相互設置。此時，需要準備兩種或三種(長、中、短)具有不同的周向長度或不同的弧角度的扇段片。也就是說，扇段片之一應具有較長的尺寸或者較寬的弧角度，以被設置在按較大距離定位油槽的一個區(qū)域中。其它的扇段片應具有較短或中等的尺寸或者較小或中等的弧角度，以被設置在按較短或中等的距離定位油槽的其它區(qū)域中。因此，需要設定并制出兩種或三種類型的刀刃，用以根據扇段片的尺寸不同(長、中、短)來沖切出分別具有不同尺寸的兩種扇段片。而且，切割的扇段片被分別設置在扁平環(huán)形芯金屬上，同時借助芯金屬旋轉單元按規(guī)定角度旋轉芯金屬。然而，在該情況下，芯金屬旋轉單元應被設計并被制作成，根據扇段片的尺寸不同而按不同的兩個或三個間隔旋轉芯金屬。如上所述，必須設計并形成不同的刀刃以及不同的金屬旋轉單元，用以切割出不同的扇段片形狀以及按不同角度旋轉芯金屬以粘結扇段片。這樣的設置及制作會增加成本，并使制造效率變差。
上述涉及“用以獲得期望摩擦性能的油槽的個數以及位置”的說明并不是現有技術的說明。其正好作為與本發(fā)明的目的相關的技術被解釋。申請人并不認為該說明是現有技術。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種扇段型摩擦材料，其即使在油槽的個數減少的情況下也能夠保持高的摩擦材料基材的產率，而且能夠使用相同的刀刃以及相同的芯金屬旋轉單元，以便能夠保持成本較低且制造效率較高，從而確保獲得所要求的摩擦性能。
根據本發(fā)明的第一方面，提供一種扇段型摩擦材料，其包括平坦環(huán)形的芯金屬。預定數量的扇段片被從摩擦材料基材中切出，并且沿著芯金屬的整周粘結到芯金屬的一個表面或兩個表面上。預定數量的扇段片被劃分成多個分組。這些分組包括至少由彼此緊密連接在一起并粘結在芯金屬上的多個扇段片組成的塊。根據所需的油槽的位置及數量，分別在所述分組之間形成油槽。
在更為優(yōu)選的扇段型摩擦材料中，優(yōu)選的是每個扇段片都具有大致扇形形狀，該扇形形狀具有大約8至16度的圓心角。所述分組包括多個由彼此緊密連接在一起并粘結在芯金屬上的多個扇段片組成的塊。組成每個塊的扇段片的數量設定成使得油槽的數量及位置與所需的油槽的位置及數量一致。
在更為優(yōu)選的扇段型摩擦材料中，每個扇段片都具有大致扇形形狀。扇形片的預定數量不少于20且不多于40，使得預定數量的扇段片沿芯金屬的整周設置在芯金屬的表面上。所述分組包括多個由彼此緊密連接在一起并粘結在芯金屬上的多個扇段片組成的塊。組成每個塊的扇段片的數量設定成使得油槽的數量及位置與所需的油槽的位置及數量一致。
在更為優(yōu)選的扇段型摩擦材料中，所述分組包括至少兩個由單個扇段片組成的第一分組、由第一組扇段片組成的第二分組、以及由第二組扇段片組成的第三分組，該第二組扇段片多于第一組扇段片。所述分組沿芯金屬的圓周設定在芯金屬的表面上，使得油槽的數量及位置與所需的油槽的位置及數量一致。
在更為優(yōu)選的扇段型摩擦材料中，構成每個分組的扇段片的數量以及分組沿芯金屬圓周的布置設定成使得油槽的數量及位置與所需的油槽的位置及數量一致。
在更為優(yōu)選的扇段型摩擦材料中，所述分組包括至少兩個由單個扇段片組成的第一分組、由第一組扇段片組成的第二分組、以及由第二組扇段片組成的第三分組，該第二組扇段片多于第一組扇段片。所述分組沿芯金屬的圓周設置在芯金屬的表面上，使得油槽的間距沿著芯金屬的圓周變得不均勻。
在更為優(yōu)選的扇段型摩擦材料中，每個扇段片都具有大致扇形形狀，該扇形形狀由右邊緣、左邊緣、外周以及內周定義。扇段片的外周的半徑與和內周的半徑設定為彼此相等。扇段片的預定數量不少于20且不多于40，使得預定數量的扇段片沿著芯金屬的整周被設置在芯金屬的表面上。
在本發(fā)明的扇段型摩擦材料中，優(yōu)選扇段片形成為較短的周向長度或者較窄的圓心角，而且扇段片的外周的半徑和內周的半徑設定為彼此相等。此時，幾乎不會出現越朝向扇段片的相向端、扇段片的(與扇段片的周向垂直的尺寸)寬度變小的影響。因此，不會發(fā)生摩擦材料基材的產率降低的情況。
而且，根據需要的油槽位置和個數，通過粘結劑把期望數量的這種長度短的多個扇段片粘結在芯金屬上，并且使它們彼此緊密接觸。在油槽的位置使扇段片不相互緊靠以提供扇段片之間的間隔。因而，具有短或帶窄角度的扇段片的扇段型摩擦材料具備與將具有長或帶寬角度的扇段片并在彼此間隔開間隔地并排設置扇段片的扇段型摩擦材料相似的摩擦性能。
而且，本發(fā)明的扇段型摩擦材料能夠通過將互相緊靠并粘結在芯金屬上的長度短的扇段片的個數改變來容易地應對所需的油槽的位置和數量的變化。然后，對于本發(fā)明的扇段型摩擦材料來講，使用僅僅一種或者一個尺寸(相同尺寸)的扇段片即可。因而，即使在扇段片在互相緊靠的一側和面向油槽的另一側具有不同的形狀的情況下，也能夠作為相同的設計制作沖切刀具以及芯金屬旋轉單元。也就是說，沖切刀具以及芯金屬旋轉單元的相同設計能夠用于制造本發(fā)明的扇段型摩擦材料。因而，本發(fā)明的扇段型摩擦材料能夠以低成本進行制造，并且具有改進的制造效率。
在本發(fā)明的扇段型摩擦材料中，扇段片的外周的半徑和內周的半徑設定成彼此相等。因而，能夠從帶狀的摩擦材料基材的上側至下側連續(xù)地沖切出相同尺寸和相同形狀的扇段片。而且，僅通過在分別左右側空出少許間隔就能夠沖切出扇段片。因此，能夠極大提高材料產率，并能夠大幅度削減成本。
如上所述，由于在油槽的數量減少的場合下也能夠保持高的摩擦材料基材的產率，并且能夠使用同樣的沖切刀具以及相同的芯金屬旋轉單元，從而保持成本較低且制造效率較高，因而確保獲得所要求的摩擦性能。
優(yōu)選的是，長度短的扇段片的預定數量不少于20且不多于40，使得預定數量的扇段片沿芯金屬的整周設置在芯金屬的表面上。此時，360度被20除等于18度，360度被40除等于9度。而后，扇段片的左右側所成的圓心角在9度至18度。
在扇段片的尺寸設定成扇段片沿平坦環(huán)形芯金屬整周的數量少于20的情況下，扇段片的尺寸過大而難以與要求的各種油槽位置和數量對應。另一方面，在扇段片的尺寸設定成扇段片沿平坦環(huán)形芯金屬整周的數量多于40的情況下，由于所使用的扇段片的個數過多，扇段型摩擦材料的制造效率降低。在本發(fā)明中，如果將這種長度短的扇段片的尺寸設定成使得沿平坦環(huán)形芯金屬整周的扇段片的數量不少于20且不多于40的話，本發(fā)明的扇段型摩擦材料能夠與所要求的各種油槽位置和個數柔性對應。而且，可防止制造效率降低。
優(yōu)選的扇段型摩擦材料沿著芯金屬的圓周按不同的間距設置油槽，該油槽形成在分組(塊或單個扇段片)之間。也就是說，構成塊的互相緊靠的長度短的扇段片的數量不固定，而是根據塊的種類而有所變化。具體而言，包括不同種類的塊和域單個扇段片的不同種類的分組沿著扇段型摩擦材料的整周規(guī)則或者不規(guī)則地設置。
由此，由于油槽的間距不均勻，因而可預想到的是，本發(fā)明的扇段型摩擦材料的耐不穩(wěn)定特性得到提高。
本發(fā)明的其它目的以及優(yōu)點將通過以下說明以及附圖的參照而變得明了，其中清楚地示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。


圖1(a)是示出在本發(fā)明實施方式1的實施例1中所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部平面圖。
圖1(b)是本發(fā)明實施方式1的實施例2所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖2(a)是示出現有技術的比較例1所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖2(b)是示出現有技術的比較例2所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖3是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1和實施例2所涉及的扇段型摩擦材料中材料產率提高的柱形圖表。
圖4(a)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1和實施例2所涉及的扇段型摩擦材料以及現有技術的比較例1和比較例2所涉及的扇段型摩擦材料中，拖曳扭矩的測定結果的圖表，其中示出自動傳動流體(ATF)的流量為每分200ml的場合下測定結果的圖表。
圖4(b)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1和實施例2所涉及的扇段型摩擦材料以及現有技術的比較例1和比較例2所涉及的扇段型摩擦材料中，拖曳扭矩的測定結果的圖表，其中示出自動傳動流體(ATF)的流量為每分500ml的場合下測定結果的圖表。
圖5(a)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1所涉及的扇段型摩擦材料的耐熱性和比較例1進行比較的柱形圖表。
圖5(b)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1所涉及的扇段型摩擦材料的耐熱性與比較例1進行比較的柱形圖表。
圖6(a)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例3所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖6(b)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例4所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖6(c)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例5所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖6(d)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例6所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
具體實施例方式
以下，參考附圖敘述本發(fā)明的若干實施方式。在所述若干實施方式中相同的附圖標記用于表示相同的要素。
實施方式1首先，參考圖1(a)至圖5(b)敘述本發(fā)明的實施方式1所涉及的扇段型摩擦材料。
圖1(a)是示出在本發(fā)明實施例方式1的實施例1所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。圖1(b)是本發(fā)明實施方式1的實施例2所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。圖2(a)是示出現有技術比較例1所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。圖2(b)是示出現有技術比較例2所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
圖3是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1和實施例2所涉及的扇段型摩擦材料的收獲率提高的柱形圖表。圖4(a)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1和實施例2所涉及的扇段型摩擦材料以及現有技術的比較例1和比較例2所涉及的扇段型摩擦材料中拖曳扭矩的測定結果的圖表，其中示出自動傳動流體(ATF)的流量為每分200ml場合下測定結果的圖表。圖4(b)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1和實施例2所涉及的扇段型摩擦材料以及現有技術的比較例1和比較例2所涉及的扇段型摩擦材料中拖曳扭矩的測定結果的圖表，其中示出自動傳動流體(ATF)的流量為每分500ml場合下測定結果的圖表。
圖5(a)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例1所涉及的扇段型摩擦材料的耐熱性和比較例1進行比較的柱形圖表。圖5(b)是示出本發(fā)明實施方式1的實施例2所涉及的扇段型摩擦材料的耐熱性與比較例2進行比較的柱形圖表。
如圖1(a)所示，作為根據本發(fā)明實施方式1的一個實施例的實施例1的扇段型摩擦材料1包括扇段片3。每個扇段片3具有扇形形狀或梯形形狀，該扇形形狀或梯形形狀由左邊緣3a、右邊緣3b、外周邊緣以及內周邊緣所限定。左邊緣3a和右邊緣3b之間所成的圓心角是18度。扇段片3的外周邊緣和內周邊緣具有相同的半徑或曲率。然后，20個扇段片3能夠沿著圓形路線設置，從而若它們彼此緊靠設置且在右邊緣3b與左邊緣3a之間無間隙或間隔的話，則會限定出環(huán)狀。也就是說，360度除以18度等于20。因此，扇段型摩擦材料1具有設置在芯金屬20的一個具有帶有固定半徑環(huán)形形狀的表面上的20個扇段片3。而且，扇段型摩擦材料1劃分20個扇段片3成為若干個塊。具體而言，扇段片3通過粘結劑粘結，且4個扇段片3緊靠地連接在一起。也就是，5個由每4個扇段片3組成的塊4粘結在扇段型摩擦材料1的芯金屬2的一個表面上，在塊4之間具有預定的間隙或間隔。
在5個塊4之間設置了5個間隙或間隔，從而限定出了5個油槽5，每個油槽5都用于允許自動傳動流體(ATF)流動。也就是說，在扇段型摩擦材料1的一個整面上共計形成有5個油槽5。由此，與常規(guī)的扇段型摩擦材料相比，在扇段型摩擦材料1上形成的油槽5的個數能夠減少到一個大的數量，在常規(guī)的扇段型摩擦材料中，同樣數量的扇段片3分別相互設置而形成20個間隙作為油槽。因此，扇段型摩擦材料1具有改進的耐不穩(wěn)定性能或耐抖動性能。而且，扇段型摩擦材料1的實施例1將20個扇段片3劃分為5個塊4，從而按72度的角度形成5個油槽5。就是說，油槽5的數量和角位由扇段片3的數量和塊4的數量(如何劃分扇段片3)來設定。另一方面，扇段型摩擦材料1的摩擦性能依靠于芯金屬2上的油槽5的數量和角位。因此，僅僅通過設定扇段片3的數量以及塊4的數量，就能夠容易地控制包括扇段型摩擦材料1的拖曳扭矩的摩擦性能達到所要求的摩擦性能。
每個油槽5都具有等于或對應于塊4之間的間隙的預定寬度以及等于或對應于扇段片3的右及左邊緣3a、3b的預定長度。20個扇段片3可以通過從扇段片3彼此在右和左邊緣3a和3b之間無間隙的緊靠設置狀態(tài)起在徑向按預定距離移動每個塊4，從而區(qū)分成為5個塊4。然后，油槽5的寬度可以設定為所需寬度，該所需寬度根據扇段型摩擦材料1的所需摩擦性能而被決定。因此，僅僅通過設定扇段片3從緊靠設置狀態(tài)的移動距離而形成間隙作為油槽5并設定油槽5的寬度，就能夠容易地控制扇段型摩擦材料1的摩擦性能達到所期望的摩擦性能。油槽5的寬度可根據油槽5的數量、每個扇段片3的尺寸或面積、塊4的數量、每個塊4的面積等等而有所變化。扇段片3的尺寸被如此決定，即，所有扇段片3的外周邊緣的總尺寸加上油槽5的總寬度小于芯金屬2的整個圓周尺寸。
形成塊4的4個扇段片3的兩側除了面朝油槽5的側邊之外，還具有在密接的圓周角處形成的切口3c。也就是說，在4個扇段片3的所有緊靠接觸的側邊的外部角處形成有切口3c。扇段片3的切口3c設置用于扇段型摩擦材料1的制造用途。具體而言，扇段片1借助在其上沿圓周按18度的角度豎立定位銷的旋轉板而被制造。在將20個扇段片3設置成對應于芯金屬2上的形成的預定形成的過程中，每當扇段片3從外部在旋轉板的徑向被供給到旋轉板的表面上的時候旋轉板都旋轉18度。然后，相鄰的兩個定位銷用于在旋轉板上按預定的定位設定每個扇段片3。然而，可使用另一定位裝置用以在扇段型摩擦材料1的制造過程中設定扇段片3在旋轉板上的位置。另外，扇段片3上的切口3的設置并不是本發(fā)明所必需的。在制造扇段型摩擦材料1的過程中，扇段片3可按照任何速度以固定角度(實施例1中為18度)被供給到旋轉板上。在該狀態(tài)下，扇段片3的固定數量(實施例1中為20個)可使右及左邊緣3a、3b彼此接觸而相互緊靠設置。而后，扇段片3的5個塊4中的每一個都可通過抽吸機構等從旋轉板的中心作為一個整體一體地移動一個固定距離，從而在5個塊4之間形成5個間隙作為油槽5。備選的是，當4個扇段片3被供給并被設置時，旋轉板可旋轉一個固定角度，而且旋轉一個微小角度以在4個扇段片3的塊4之間形成間隙作為油槽5。
如圖1(b)所示，作為本發(fā)明的實施方式1的一個實施例的實施例2所涉及的扇段型摩擦材料1A也包括扇段片3。然后，扇段型摩擦材料1A具有高置在芯金屬2的一個表面上的20個扇段片3。在該實施例2中，扇段片3通過粘結劑粘結到芯金屬2上，并且每2個扇段片3彼此緊靠。更具體地，在扇段型摩擦材料1A的芯金屬2的一個表面上粘結10個由每2個扇段片3組成的塊4A，且在塊4A之間具有預定的間隙或間隔。
在10個塊4A間形成間隙或間隔，從而限定出允許自動傳動流體(ATF)流動的油槽5A。也就是說，扇段型摩擦材料1A的一整面上共計形成有10個油槽5A。因此，按照與實施例1相同的方式，扇段型摩擦材料1A具有改進能的耐不穩(wěn)定性能或耐抖動性能。而且，扇段型摩擦材料1A的實施例2將20個扇段片3劃分為10個塊4A，從而按36度的角度形成10個油槽5A。因此，如上述用以實施例1的說明中所描述的那樣，僅僅通過設定扇段片3的數量以及塊4的數量從而設定油槽5A在扇段型摩擦材料1A上的數量以及角位，就能夠容易地控制包括扇段型摩擦材料1A的拖曳扭矩的摩擦性能達到所要求的摩擦性能。
與此相對，如圖2(a)所示，比較例1所涉及的現有扇段型摩擦材料6用1個扇段片7替換由4個扇段片3形成的5個塊4中的每一個。也就是說，根據比較例1的扇段型摩擦材料6使用具有與扇段型摩擦材料1的實施例1中由4個扇段片3構成的塊4相同的長度或相同的圓心角。這樣的非常長的扇段片7分別從摩擦材料基材切割而制得。扇段片7具有左邊緣7a和右邊緣7b。然后，扇段片7在其之間具有預定間隙地通過粘結劑粘結在芯金屬2上。如圖2(b)所示，比較例2所涉及的現有扇段型摩擦材料6A用1個扇段片8替換由2個扇段片3形成的10個塊4A中的每一個。也就是說，根據比較例1的扇段型摩擦材料6A使用具有與扇段型摩擦材料1A的實施例2中由2個扇段片3構成的塊4A相同的長度或相同的圓心角。這樣的非常長的扇段片8分別從摩擦材料基材切割而制得。扇段片8具有左邊緣8a和右邊緣8b。然后，扇段片8在其之間具有預定間隙地通過粘結劑粘結在芯金屬2上。
因而，扇段型摩擦材料6的比較例1具有5個在扇段片7的右和左邊緣7a和7b之間限定的油槽5，如根據實施方式1的實施例1的扇段型摩擦材料1。扇段型摩擦材料6A的比較例2具有10個在扇段片8的右和左邊緣8a和8b之間限定的油槽5A，如根據實施方式1的實施例2的扇段型摩擦材料1A。然而，扇段型摩擦材料6和6A的比較例1和2具有如下缺點。在從摩擦材料基材切出用于扇段型摩擦材料的扇段片之際，它們被切割成外周的半徑和內周的半徑相等。
為了使扇段片(垂直于圓周的方向上的尺寸)寬度沿其周向均勻，可切割扇段片使得外周的半徑和內周的半徑成為同心圓的半徑。然而此時，后切出的扇段片的外周的半徑與先前切出的內周的半徑不一致。而且，存在不包含在扇段片中的從摩擦材料基產生的切屑或刮削，致使摩擦材料基材的產率下降。而且，每次都必須清除切削切屑。因此，不能夠連續(xù)切出或沖切扇段片，從而使得生產效率下降。這就是為什么要將扇段片外周和內周的半徑設定成相等的原因。
因此，為了能夠連續(xù)切出或沖切扇段片并提高摩擦材料基材的產率，使扇段片的外周的半徑和內周的半徑相同。其結果，如圖2(a)所示，比較例1的扇段型摩擦材料6的非常長的扇段片7具有越朝向相向的端部或邊緣7a和7b就越減小的寬度。因此，存在扇段型摩擦材料6的整體的襯背面積變小的問題。
這種問題如圖2(b)所示類似地在比較例2的長的扇段型摩擦材料6A中發(fā)生。由于扇段型摩擦材料6A比扇段型摩擦材料6的比較例1的扇段片7短，因而上述缺點并不顯著。但是，比較例2的扇段型摩擦材料6A的長的扇段片8也具有越朝向相向的端部或邊緣8a和8b而逐漸減小的寬度。
相反，如圖1(a)和圖1(b)所示，扇段型摩擦材料1、1A的實施例1和實施例2的扇段片3具有非常短的長度。因此，扇段片3的寬度朝向相向的端部3a、3b變得較小那樣的使外周和內周的半徑相等的影響幾乎沒有顯現。因此，能夠將扇段型摩擦材料1、1A整體上的襯背面積增大至大致最大限度。
將實施例1以及實施例2所涉及的扇段型摩擦材料1、1A中的摩擦材料基材的產率與比較例1以及比較例2的摩擦材料基材的產率相比，確認了其有多大程度提高。作為產率，通過確認從1卷標準的摩擦材料基材中能制造多少個扇段片來做出評價。該試驗結果在圖3中示出。
如圖3所示，可以看出實施方式1的實施例1所涉及的扇段型摩擦材料1與比較例1所涉及的扇段型摩擦材料6相比，產率提高30％或更多。而且，可以看出，實施方式1的實施例2所涉及的扇段型摩擦材料1A與比較例2所涉及的扇段型摩擦材料6A相比，產率提高5％或更多。
下面，對實施方式1所涉及的扇段型摩擦材料1、1A和比較例1以及比較例2所涉及的作為現有技術的扇段型摩擦材料進行摩擦材料的性能試驗。首先，進行用于測定拖曳扭矩的試驗。
作為試驗條件，采用SAE#2試驗器來用作試驗器。并且，在試驗器的4個板之間組裝3個扇段型摩擦材料3作為試驗體。扇段型摩擦材料的尺寸為外徑144.95mm、內徑127.95mm。分別在按200ml/min的油量作為來自潤滑油孔的潤滑油供給油溫為40℃的自動傳動流體(ATF)的場合、以及在按500ml/min的油量供給相同的自動傳動流體(ATF)的場合，在500rpm至3500rpm的范圍內進行試驗，而且摩擦轉速每次升高500rpm。
試驗結果在圖4(a)和圖4(b)中示出。如圖4(a)和圖4(b)所示那樣，對實施例1的扇段型摩擦材料1和對比例1的扇段型摩擦材料6進行了相互對比。然后，可以看出的是，拖曳扭矩特性在油量為200ml/min的場合下以及油量為500ml/min的場合下大致相等。以該方式，對實施例2的扇段型摩擦材料1A與比較例2的扇段型摩擦材料6A進行相互比較。而后，可以看出拖曳扭矩特性也同樣大致相等。
隨后，對耐熱性進行評價試驗。作為試驗條件，使用相同的SAE#2試驗器作為試驗器。并且，在試驗器的4個板之間組裝3個作為試驗體的扇段型摩擦材料。扇段型摩擦材料的尺寸為外徑144.95mm、內徑127.95mm。在作為來自潤滑油孔的自動傳動流體(ATF)在油溫100℃按油量180ml/min被供給的同時，以摩擦轉速7100rpm且活塞的面壓0.785MPa的條件下進行標準負荷耐久評價。
耐熱試驗結果在圖5(a)和圖5(b)中示出。在圖5(a)和圖5(b)中，“耐熱循環(huán)”是指在摩擦系數μ下降10％或者扇段型摩擦材料的摩擦面磨耗了60μm厚度的時刻的摩擦循環(huán)的個數。此時，每隔250循環(huán)停止試驗器以進行結果的確認。
如圖5(a)所示，實施例1中的扇段型摩擦材料1具有明顯好于比較例1中的扇段型摩擦材料6的耐熱性。同樣地，如圖5(b)所示，實施例2中的扇段型摩擦材料1A具有與比較例2中的扇段型摩擦材料6A相比相等或更好的耐熱性。
在本實施方式1中的扇段型摩擦材料1、1A中耐熱性之所以提高的理由如下。也就是，在為現有技術的比較例1和比較例2中的扇段型摩擦材料6、6A的情況下，與通過將摩擦材料基材沖切成一體的環(huán)形形狀并粘結在芯金屬上而成的環(huán)形摩擦材料相比，襯背面積減小。因此，扇段型摩擦材料6、6A的耐熱性隨之下降。相反，在扇段型摩擦材料1、1A的情況下，襯背面積幾乎不會減小。因此，扇段型摩擦材料1、1A的耐熱性基本上不會降低。
如上所述，對于實施方式1的扇型摩擦材料1、1A，即使在油槽5、5A的個數變少的場合，也可保持摩擦材料基材的高產率，而且能夠使用相同的刀刃以及相同的芯金屬回轉單元，從而能夠保持成本較低且制造效率較高，由此確保得到所要求的摩擦性能。
實施方式2下文將參考圖6(a)至圖6(d)敘述本發(fā)明實施方式2的扇段型摩擦材料。
圖6(a)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例3所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。圖6(b)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例4所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。圖6(c)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例5所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。圖6(d)是示出本發(fā)明實施方式2的實施例6所涉及的扇段型摩擦材料中扇段片的配置的局部俯視圖。
根據上述實施方式1的扇段型摩擦材料1和1A僅具有相同的粘結在芯金屬2上的塊4或塊4A且相隔固定的間隔。如圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)以及圖6(d)所示，實施方式2的扇段型摩擦材料混合了不同的塊4、4A或者單個的扇段片3。
具體而言，如圖6(a)所示，作為實施方式2的一個實施例的實施例3中的扇段型摩擦材料10A包括扇段片3。每個扇段片3都具有與上述實施方式1中相同的結構。扇段片3的左邊緣3a和右邊緣3b在其之間所形成的圓心角為18度。這樣，環(huán)形的360度以18度被劃分，使得20個扇段片3設置在扇段型摩擦材料10A的一個表面上。
此外，如圖6(a)所示，根據作為實施方式2的一個實施例的實施例3的扇段型摩擦材料10A設置通過2個扇段片3緊靠而成的塊4A、和相對于其它部件隔開預定間隔的單個的扇段片3。這樣，在塊4A和扇段片3之間形成油槽11A。因而，油槽11A以不均勻的間隔配置在芯金屬2上。因此，扇段型摩擦材料10A獲得了與油槽11A的不均勻配置對應的特別的摩擦性能。
如圖6(b)所示，根據作為實施方式2的一個實施例的實施例4的扇段型摩擦材料10B設置通過4個扇段片3緊靠而成的塊4、和相對于其它部件隔開預定間隔的單個的扇段片3。這樣，在塊4和扇段片3之間形成油槽11B。因而，油槽11B以不均勻的間隔配置在芯金屬2上。因此，扇段型摩擦材料10B獲得了與油槽11B的不均勻配置對應的特別的摩擦性能。
如圖6(c)所示，根據作為實施方式2的一個實施例的實施例5的扇段型摩擦材料10C設置通過4個扇段片3緊靠而成的塊4、和通過2個扇段片3緊靠而成的塊4，一個相對于另一個隔開預定的間隔。這樣，在塊4和塊4A之間形成油槽11C。因而，油槽11C以不均勻的間隔配置在芯金屬2上。因此，扇段型摩擦材料10C獲得了與油槽11B的不均勻配置對應的特別的摩擦性能。
此外，如圖6(d)所示，根據作為實施方式2的一個實施例的實施例6的扇段型摩擦材料10D 設置單個的扇段片3、通過4個扇段片3緊靠而成的塊4、和通過2個扇段片3A緊靠而成的塊4，按順序隔開預定的間隔。這樣，在單個的扇段片3、塊4和塊4A之間形成油槽11D。因而，油槽11D以更加不均勻的間隔配置在芯金屬2上。因此，扇段型摩擦材料10D獲得了與油槽11D的不均勻配置對應的特別的摩擦性能。
如上所述，根據實施方式2的扇段型摩擦材料10A、10B、10C和10D即使在油槽11A、11B、11C、11D的個數減少的場合，也可保持摩擦材料基材的高產率，而且能夠使用相同的刀刃以及相同的芯金屬回轉單元，由此能夠保持成本較低且制造效率較高，從而確保得到所要求的摩擦性能。
進一步，在根據實施方式2的扇段型摩擦材料10A、10B、10C、10D中，油槽11A、11B、11C、11D的間距不均勻。因而，可預想到的是，扇段型摩擦材料10A、10B、10C、10D中的耐不穩(wěn)定性能得到進一步的提高。
在上述各實施方式的扇段型摩擦材料1、1A、10A、10B、10C、10D中，扇段片3的內周的半徑設置成與其外周的半徑相同。因此，可從帶狀摩擦材料基材的上側到下側(在縱向上)連續(xù)沖切出扇段片3。因而，材料的產率非常高。
在上述各實施方式中以在芯金屬2的相向表面上固定的扇段片3的扇段型摩擦材料1、1A、10A、10B、10C、10D為例進行了說明。但是，僅在芯金屬2的相向表面之一上粘結扇段片的扇段型摩擦材料也可得到同樣的作用及效果。
而且在上述各實施方式中，作為扇段型摩擦材料使用的扇段片，以在平坦環(huán)形芯金屬2的整周上設置20個扇段片3的扇段型摩擦材料1、1A、10A、10B、10C、10D為例進行了說明。但是，本發(fā)明的扇段型摩擦材料并不限于此。例如，可使用具有比扇段片3更小長度或更小圓心角的扇段片，使得在平坦環(huán)形芯金屬2的整周上使用多于20個的固定數量的更小的扇段片。備選的是，可使用具有比扇段片3更大長度或更大圓心角的扇段片，使得在平坦環(huán)形芯金屬2的整周上使用少于20個的固定數量的更大的扇段片。特別地，優(yōu)選在平坦環(huán)形芯金屬2的整周上使用數量不少于20且不多于40個的扇段片。
進一步，在上述各實施方式中，作為具有多個緊靠的扇段片的塊，以設置有具有4個緊靠的扇段片3的塊4以及具有2個緊靠的扇段片3的塊4A的扇段型摩擦材料1、1A、10A、10B、10C、10D為例進行了說明。但是，本發(fā)明的扇段型摩擦材料并不限于此配置。可由相互緊靠的期望數量的扇段片構成任意塊。
在此所描述的優(yōu)選實施方式僅為示意性的而并非是限制性的，附帶的權利要求所示出的本發(fā)明的范圍以及權利要求范圍的所有變型都包括在其中。
權利要求
1.一種扇段型摩擦材料，其包括平坦環(huán)形的芯金屬；以及預定數量的扇段片，所述扇段片由摩擦材料基材切割而成并且沿著芯金屬的整周粘結在芯金屬的一個表面或者兩個表面上，所述預定數量的扇段片劃分成多個分組，所述分組包括至少由相互緊靠連接在一起且粘結在芯金屬上的多個扇段片構成的塊，根據油槽的所需位置以及數量，分別在所述分組之間形成油槽。
2.如權利要求1所述的扇段型摩擦材料，其中每個扇段片都具有大致扇形形狀，帶有大約8度到16度的圓心角，所述分組包括多個塊，每個塊都由多個所述相互緊靠連接在一起且粘結在芯金屬上的扇段片構成，并且設定構成每個塊的扇段片的數量，使得油槽的數量及位置與所需的油槽位置及數量一致。
3.如權利要求1所述的扇段型摩擦材料，其中每個扇段片都具有大致扇形形狀，所述預定數量的扇段片不少于20個且不多于40個，使得所述預定數量的扇段片沿著芯金屬的整周設置在芯金屬的表面上，所述分組包括多個塊，每個塊都由多個所述相互緊靠連接在一起且粘結在芯金屬上的扇段片構成，并且設定構成每個塊的扇段片的數量，使得油槽的數量及位置與所需的油槽位置及數量一致。
4.如權利要求1所述的扇段型摩擦材料，其中所述分組包括至少兩個由單個扇段片構成的第一分組、由第一組扇段片構成的第二分組、以及由第二組扇段片構成的第三分組，該第二組扇段片多于第一組扇段片，并且所述分組沿著芯金屬的圓周設置在芯金屬的表面上，使得油槽的數量及位置與所需的油槽位置及數量一致。
5.如權利要求4所述的扇段型摩擦材料，其中設定構成每個分組的扇段片的數量以及分組沿芯金屬圓周的配置，使得油槽的數量及位置與所需的油槽位置及數量一致。
6.如權利要求1所述的扇段型摩擦材料，其中所述分組包括至少兩個由單個扇段片構成的第一分組、由第一組扇段片構成的第二分組、以及由第二組扇段片構成的第三分組，該第二組扇段片多于第一組扇段片，并且所述分組沿著芯金屬的圓周設置在芯金屬的表面上，使得油槽的間距沿著芯金屬的圓周變得不均勻。
7.如權利要求1所述的扇段型摩擦材料，其中每個扇段片都具有大致扇形形狀，該扇形形狀由右邊緣、左邊緣、外周以及內周限定，扇段片外周的半徑和內周的半徑設定成彼此相等，并且所述預定數量的扇段片不少于20個且不多于40個，使得所述預定數量的扇段片沿著芯金屬的整周設置在芯金屬的表面上。
全文摘要
扇段型摩擦材料具有若干個由4個扇段片組成的塊。5個塊沿芯金屬(2)的整周由粘結劑粘結從而構成扇段型摩擦材料的一個表面。在5個塊之間設有間隙以形成供自動傳動流體(ATF)流動的油槽。作為整個扇段型摩擦材料在一個表面上總計形成有5個油槽。
文檔編號F16D69/00GK101074704SQ20071012826
公開日2007年11月21日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權日2006年3月6日
發(fā)明者富永政紀, 水野雅之 申請人:愛信化工株式會社