本發(fā)明涉及一種汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料，并且更具體地，涉及以多層形成以改善噪音和震動(dòng)特性、耐熱性、耐磨性、耐壓性和吸油性的汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料。

背景技術(shù)：

用作車輛的動(dòng)力傳遞裝置的變速器的離合器取決于系統(tǒng)被分為手動(dòng)型和自動(dòng)型。

手動(dòng)型具有使用調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的部件的干接觸機(jī)構(gòu)的功能，而自動(dòng)型具有液壓扭距變換器和用于調(diào)節(jié)和控制動(dòng)力的變速/變速驅(qū)動(dòng)橋(trans/trans axle)內(nèi)使用傳動(dòng)油的濕接觸機(jī)構(gòu)。

在北美，大多數(shù)車輛使用汽車自動(dòng)變速器且大型車輛如貨車和公交車越來越多地使用汽車自動(dòng)變速器。汽車自動(dòng)變速器的使用隨著車輛使用的突然增加和車輛質(zhì)量的改善而得到突然的擴(kuò)展。

用作汽車自動(dòng)變速器的離合器部件的紙盤需要在物理性質(zhì)如摩擦和磨損性質(zhì)、耐久性和浸漬孔隙率方面較為優(yōu)異。具體地，汽車自動(dòng)變速器的離合器在傳動(dòng)油內(nèi)操作，因此需要甚至在高溫下也具有高摩擦性質(zhì)、耐磨性、耐久性等等。

至今，作為濕式離合器材料，已使用紙、燒結(jié)銅(燒結(jié)Cu)、樹脂、石墨等等，但作為用于車輛的摩擦材料，主要傾向于使用紙。

紙盤由無(wú)機(jī)填料、熱固性樹脂(苯酚、環(huán)氧樹脂、蜜胺樹脂)等等制成，使用漿料作為基質(zhì)，其中已知無(wú)機(jī)填料的種類和添加量對(duì)紙盤的摩擦特性有較大作用。

然而，紙盤較為昂貴且不滿足高溫下的摩擦性質(zhì)、耐磨性、耐久性等等。因此，對(duì)于解決上述問題的紙盤的開發(fā)的需要已在增長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠節(jié)省制造費(fèi)用且同時(shí)一起改善噪音 和震動(dòng)特性、耐熱性、耐磨性、耐壓性和吸油性的汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，提供一種汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料，包括：使用纖維素漿作為基質(zhì)并包括第一功能添加劑的第一層；堆疊在第一層上，使用纖維素漿作為基質(zhì)，并包括第二功能添加劑的第二層；以及介于(mediating)第一層與第二層之間的氫鍵層，其中第一層和第二層的纖維素漿是棉絨。

第一功能添加劑可以包括芳族聚酰胺纖維且芳族聚酰胺纖維的含量可以等于或小于10wt％但不為0。

第二層可以具有含量等于或小于10wt％但不為0的纖維素漿。

第二功能添加劑可以包括硅藻土且硅藻土的含量可以等于或多于30wt％。

第二功能添加劑可以包括芳族聚酰胺纖維和碳纖維。

附圖說明

本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面的具體實(shí)施方式連同附圖將會(huì)被更清楚地理解，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料的圖；

圖2A是棉絨的照片，且圖2B是其中包含芳族聚酰胺纖維的棉絨的照片；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第二層中包含的纖維素的含量與耐熱性之間的關(guān)系的圖；

圖4是示出取決于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第二層中包含的硅藻土的含量的噪聲和震動(dòng)特性的圖；

圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的氫鍵層的圖；且

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第一和第二層中包括的O-H漿料結(jié)構(gòu)的圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而， 本發(fā)明不局限于這些示例性實(shí)施方式。供參考，使用附圖標(biāo)記來描述基本相同的部件。在此規(guī)則下，可以在引用其他附圖中顯示的內(nèi)容以及本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的內(nèi)容的同時(shí)進(jìn)行描述，或者可以省略重復(fù)的內(nèi)容。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料的圖。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的汽車自動(dòng)變速器的紙基濕式摩擦材料包括第一層100、堆疊在第一層100上的第二層200、以及置于第一層100與第二層200之間以介于(mediate)第一層100與第二層200之間的氫鍵層300。

第一層100和第二層200使用纖維素漿作為基質(zhì)且加入有第一功能添加劑和第二功能添加劑，因此被改造為滿足每個(gè)所需的特性。

在此情況下，作為纖維素漿，可以使用棉絨。原因是氫鍵層可以使用棉絨中包含的O-H漿料結(jié)構(gòu)來形成。

第一和第二功能添加劑由增強(qiáng)纖維、潤(rùn)滑劑、摩擦調(diào)節(jié)劑、填料等等形成，取決于其作用。

對(duì)第一層100加入包含纖維化的芳族聚酰胺纖維作為第一功能添加劑，該包含纖維化的芳族聚酰胺纖維在增加用作基質(zhì)以改善耐壓性的棉絨的含量的同時(shí)具有交聯(lián)作用。

芳族聚酰胺纖維是增強(qiáng)纖維并起到增強(qiáng)基質(zhì)的作用，從而改善耐壓性。

而且，芳族聚酰胺纖維可以改善吸油性。

圖2A是棉絨的照片，且圖2B是其中包含芳族聚酰胺纖維的棉絨的照片。

如圖2A和2B所示，當(dāng)棉絨包含芳族聚酰胺纖維時(shí)，棉絨之間的空間用作可以吸油的腔袋(pocket)，從而改善吸油性。

在此情況下，芳族聚酰胺纖維的含量可以被限制在10wt％或更低。原因是優(yōu)化昂貴的芳族聚酰胺纖維的含量并因此可以節(jié)省制造成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第一功能添加劑可以包括硅藻土作為填料。

由于硅藻土本身具有多個(gè)腔袋，因此當(dāng)硅藻土被用作填料時(shí)，充 分地保證了油腔并因此可以改善吸油性。

同時(shí)，為改善第一層100的彈性，可以向第一功能添加劑加入腈橡膠等等作為摩擦調(diào)節(jié)劑。

第二層200使用纖維素漿作為基質(zhì)并加入有第二添加劑以滿足所需的特性。

在此情況下，與第一層100類似，第二層200使用棉絨作為基質(zhì)，其中棉絨的含量可以被限制在10wt％或更低。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第二層中包含的纖維素的含量與耐熱性之間的關(guān)系的圖。

如圖3所示，可以從耐熱特性的測(cè)試結(jié)果認(rèn)識(shí)到，隨著根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的第二層200中包含的棉絨含量增加，耐熱性劣化，但是當(dāng)棉絨含量降低至約10wt％時(shí)，耐熱性得到改善。

同時(shí)，由于第二層200需要較高的耐熱性和耐磨性，因此第二層200需要包括大量的增強(qiáng)纖維如芳族聚酰胺纖維和碳纖維作為第二功能添加劑。結(jié)果，棉絨的使用與增強(qiáng)纖維含量的增加成比例地減少。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，可以向第二功能添加劑加入30wt％或更多的硅藻土作為填料。因此，可以使表面平滑且可以改善噪聲和摩擦特性。

圖4是示出取決于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第二層200中包含的硅藻土的含量的噪聲和震動(dòng)特性的圖。為評(píng)價(jià)噪聲和震動(dòng)特性，實(shí)施低速摩擦試驗(yàn)機(jī)(LVFA)評(píng)價(jià)，其為國(guó)際測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在此情況下，摩擦穩(wěn)定性用源自LVFA評(píng)價(jià)的dμ/dv值評(píng)價(jià)。

在此情況下，當(dāng)摩擦系數(shù)與速度的斜率dμ/dv具有正(+)值時(shí)，不發(fā)生粘滑且因此噪聲和震動(dòng)特性較為優(yōu)異。當(dāng)斜率dμ/dv是負(fù)(-)值時(shí)，粘滑的發(fā)生率增加且因此噪聲和震動(dòng)特性劣化。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，當(dāng)?shù)诙δ芴砑觿┌?0wt％或更多的硅藻土?xí)r，可以認(rèn)識(shí)到噪聲和震動(dòng)特性改善。

同時(shí)，第二功能添加劑還可以包括摩擦調(diào)節(jié)劑如焦炭和石墨且因此噪聲和震動(dòng)特性可以進(jìn)一步改善。

圖5是用于描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的氫鍵層的圖，且圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的第一和第二層中包括的 O-H漿料結(jié)構(gòu)的圖。

如圖5和6中所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的第一層100和第二層200通過氫鍵層300彼此聯(lián)結(jié)。

如上所述，第一層100和第二層200均使用棉絨作為基質(zhì)且包括O-H結(jié)構(gòu)。

因此，當(dāng)水(H₂O)滲透到第一和第二層中時(shí)，氫鍵可由第一和第二層中均包括的O-H結(jié)構(gòu)和水(H₂O)構(gòu)成，然后將第一層100與第二層200聯(lián)結(jié)的氫鍵層300可以通過擠壓脫水、干燥、浸漬、固化等等形成。

因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的汽車自動(dòng)變速器的紙基摩擦材料，可能無(wú)法同時(shí)滿足NVH、耐磨性、耐壓性、使用壽命等等的現(xiàn)有單層濕式摩擦材料被分為多層，且加入有功能添加劑以滿足各層中所需的特性，并且多個(gè)層通過氫鍵層彼此聯(lián)結(jié)從而同時(shí)改善噪聲和震動(dòng)特性、耐熱性、耐磨性、耐壓性和吸油性。

而且，第二層200(摩擦表面)具有有利于噪聲/震動(dòng)和發(fā)熱的昂貴摩擦材料，并且第一層100(粘合表面)具有有利于增加耐壓性和潤(rùn)滑性的相對(duì)便宜的摩擦材料，從而節(jié)省制造成本。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，通過以多層形成摩擦材料且使組分混合比最優(yōu)化以滿足各層所需的特性，可以同時(shí)改善噪聲和震動(dòng)特性、耐熱性、耐磨性、耐壓性和吸油性。

而且，可以通過防止向各層中加入不需要的元素材料而節(jié)省制造成本。

如上所述，雖然本發(fā)明已參考其示例性實(shí)施方式進(jìn)行描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不偏離如權(quán)利要求書公開的本發(fā)明范圍和主旨下可以進(jìn)行多種調(diào)整和改變。