專利名稱：制動摩擦襯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有可更換的摩擦件的制動摩擦襯片，用于車輛、尤其是軌 道車輛的盤式制動器，該制動摩擦襯片具有支承摩擦件的支承板，支承板可通過作用在其 上面的制動操縱利用摩擦件壓緊在制動盤的摩擦面上；一種制動摩擦襯片，用于尤其是軌 道車輛的部分襯片-盤式制動器，包括多個襯片元件，該襯片元件在具有支承體的固定件 上導(dǎo)向并可通過作用在支承體上的制動操縱壓緊在制動盤的摩擦面上，其中襯片元件布置 在支承片上，而且支承板可擺動地固定在支承體上；以及一種用于將摩擦件裝配到支承板 上的工具。
背景技術(shù)：
大面積的制動摩擦襯片、例如在軌道車輛盤式制動器中通常所使用的，在能量充 足的制動過程中，在其摩擦面上沒有也只是大約恒定的表面壓力。這另外是歸因于例如應(yīng) 用燕尾形導(dǎo)向裝置時從壓緊裝置的側(cè)面的不均勻的力傳遞，也歸因于以下事實(shí)，即由于來 自其表面的摩擦材料的熱膨脹，使襯片和制動盤的表面意外地出現(xiàn)更熱的區(qū)域，其中這些 區(qū)域負(fù)載更高并且因此在進(jìn)一步連續(xù)進(jìn)行制動的過程中變得比相鄰的地帶更熱。這種在制 動盤和襯片上的“熱點(diǎn)”導(dǎo)致的后果是在制動盤上產(chǎn)生提前的熱裂和由于熱過載使襯片損 壞。尤其是在堅(jiān)硬的襯片材料中(樹脂粘結(jié)的材料、金屬燒結(jié)材料)特別強(qiáng)烈地形成上述 過程。有機(jī)的化合的摩擦襯片基本上由實(shí)際的摩擦材料本身和固定件組成，例如以帶有 粘上的襯片的鋼板形式或者由帶有金屬加固的燕尾形輪廓的襯片組成。整套的、尤其是用于以高速運(yùn)行的軌道車輛的制動摩擦襯片的研發(fā)導(dǎo)致產(chǎn)生了燒 結(jié)制動摩擦襯片，它們直接地或者借助于孔板固定在支承板上。支承板具有集成的燕尾形 輪廓。在這樣的摩擦件磨損之后將整套的襯片、包括支承板都清除并由新的來代替。燒結(jié) 制動摩擦襯片也特別由于這些原因而比有機(jī)襯片昂貴得多；在這里所涉及的是貴4-6個因 數(shù)。在進(jìn)一步的改進(jìn)中(DE 44 36 457 Al)中，既為了在制動盤的摩擦面上使表面壓 力均勻又由于降低成本的原因，開發(fā)了可更換的摩擦件，這些摩擦件借助于設(shè)計(jì)在其背面 上的球形部段可擺動地導(dǎo)入支承板(這里稱為支承片)的球形推力軸承中。固定軸頸從球 形部段延伸通過該支承板，并部分地通過另一個支承件(這里稱為襯片支座)的開口，可以 布置該支承件用于使襯片支架上的壓緊力均勻。摩擦件或者其固定軸頸的結(jié)構(gòu)高度因此并 不局限于支承板的可支配使用的結(jié)構(gòu)高度；這些以需要的方式對于軸頸端部所必需的、在 襯片支座中的凹槽顯示出了需要加以避免的結(jié)構(gòu)上的消耗。在這樣的結(jié)構(gòu)中的摩擦件的固定借助于盤形彈簧實(shí)現(xiàn)，為了裝配摩擦件推動該彈 簧通過固定軸頸的端部。盤形彈簧位于支承板和襯片支座之間的間隙中，也就是說在支承 板和襯片支座之間的距離必須至少等于盤形彈簧的厚度尺寸。這種措施也有助于在摩擦件 的軸向方向上要避免的結(jié)構(gòu)上的延伸。
實(shí)用新型內(nèi)容由此出發(fā)，本實(shí)用新型的目的在于實(shí)現(xiàn)一種具有可更換的摩擦件的制動摩擦 襯片，用于車輛、尤其是軌道車輛的盤式制動器，其中，支承結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)高度相對于已知 類型的上述結(jié)構(gòu)來說進(jìn)一步降低。應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)，在保持對固定住摩擦件的拉力彈簧 (Spannfeder)的容易的裝配可能性和拆卸可能性的情況下，將結(jié)構(gòu)高度限制于支承板(也 就是具有球形推力軸承的支承件)的可使用的尺寸。此外為了避免上述缺點(diǎn)(首先在應(yīng)用燒結(jié)材料時)已經(jīng)使用了制動摩擦襯片，其 具有被彈性支承的單個元件(DE-0S 43 01 006)。然而在這樣的結(jié)構(gòu)中主要發(fā)現(xiàn)有兩個缺 點(diǎn)在單獨(dú)的元件上的表面壓力始終不是恒定的，其取決于彈簧變位對應(yīng)于單獨(dú)的元件的 彈性墊層的各自的表面常數(shù)。此外襯片費(fèi)用總計(jì)成本非常高并因此非常昂貴；相對于有機(jī) 的化合的一個整體的襯片來說價格提高了 4-6倍。本實(shí)用新型的第二目的在于這樣地利用結(jié)構(gòu)上簡單的裝置設(shè)計(jì)一種屬于此類的 制動摩擦襯片，即可在制動盤的摩擦面上實(shí)現(xiàn)表面壓力均勻化。應(yīng)該可以使總壓緊力在單 獨(dú)的襯片元件上實(shí)現(xiàn)明確限定的分布。為了節(jié)約成本也可能的是，以成本有利的方式更換 制動摩擦襯片或者相同的部分。為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的第一目的以及第二目的，提出了一種具有可更換的摩擦件 的制動摩擦襯片，用于車輛、尤其是軌道車輛的盤式制動器，該制動摩擦襯片具有支承摩擦 件的支承板，支承板可通過作用在其上面的制動操縱利用摩擦件壓緊在制動盤的摩擦面 上，該制動摩擦襯片具有以下特點(diǎn)a)摩擦件借助于設(shè)計(jì)在其背面上的球形部段可擺動地 位于支承板的球形推力軸承中；b)球形推力軸承分別軸向中心地由穿孔通過，穿孔轉(zhuǎn)入支 承板中的穿孔；c)固定軸頸從球形部段延伸；d)固定軸頸分別支承了在球形推力軸承的方 向上拉緊摩擦件的拉力彈簧。根據(jù)本實(shí)用新型，還提出了一種制動摩擦襯片，用于尤其是軌道車輛的部分襯 片-盤式制動器，包括多個襯片元件，襯片元件在具有支承體的固定件上導(dǎo)向并可通過作 用在支承體上的制動操縱壓緊在制動盤的摩擦面上，其中襯片元件布置在支承片上，而且 支承板可擺動地固定在支承體上，該制動摩擦襯片具有以下特點(diǎn)a)襯片元件分別借助于 球形鉸鏈可擺動地在支承板的面對的側(cè)面上導(dǎo)向；b)襯片元件在其可擺動性的范疇中分 別借助于彈簧彈性地相對于支承片被拉緊。根據(jù)本實(shí)用新型，為了裝配這樣的摩擦件設(shè)置了一種工具，在應(yīng)用設(shè)有固定軸頸 的摩擦件和拉力彈簧時，用于將摩擦件裝配到盤式制動器的支承板上，該工具具有以下特
點(diǎn)·a)工具包括具有支柱的挺桿形的彈簧撐開裝置，在支柱的下端部上設(shè)計(jì)有錐體；b)支柱在套筒狀的挺桿之內(nèi)導(dǎo)向并通過位于挺桿內(nèi)部的拉力彈簧拉緊；和c)挺桿這樣地配有挺桿頭，即通過克服拉力彈簧的力所實(shí)現(xiàn)的、挺桿相對于支柱 的移動，利用其支腿撐開在錐體上的拉力彈簧可借助于相對于錐體可移動的挺桿的下端 部，在滑走的情況下推到摩擦件的固定軸頸上，并且可在松開錐體之后自動地在固定軸頸 的槽中鎖定。由摩擦件與支承板構(gòu)成的配對在盡管是結(jié)構(gòu)類型最低的情況下，但在應(yīng)用可快速裝配和拆卸的拉力彈簧時在最短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)摩擦件的更換，而不必使真正的支承板從其它 的支承結(jié)構(gòu)、例如從襯片支座脫離。通過拉力彈簧的成型可以使其布置在支承板中直徑擴(kuò) 大了的凹處(圍繞在固定軸頸上的槽(Eindrehimg))之內(nèi)。固定軸頸的頭部和拉力彈簧相 應(yīng)地安置在支承板的厚度尺寸之內(nèi)，這在同時對整個制動摩擦襯片的更加簡單的手動可 操縱性的情況下呈現(xiàn)為一種非常扁平的結(jié)構(gòu)類型。為了將這樣的摩擦件安裝在有限的空間尺寸之內(nèi)，提出一種工具，其作為撐開件 通過在支柱和挺桿之間的相對移動，促成了這種可能性，即移去在支柱的下端部上為了裝 配的目的而被夾緊的拉力彈簧，也就是說將拉力彈簧在支承板的凹處的可使用的高度尺寸 之內(nèi)轉(zhuǎn)移到摩擦件的固定軸頸上。通過整個襯片在多個襯片元件中或組元件中的分布，并通過襯片元件或組元件在 支承體上的支承的類型以及包括對壓緊力的力傳遞的規(guī)定，可以實(shí)現(xiàn)這種壓緊力在大量單 獨(dú)的襯片元件或襯片底座(Belagkloetze)上的均勻分布；此外通過襯片元件或組元件形 成了較小的、可更換的單元，這相對于具有燕尾形導(dǎo)軌的普通制動摩擦襯片來說便宜得多。 在對稱于支承體(襯片支座或襯片支架)的中心線所布置的襯片元件或者由襯片元件構(gòu)成 的襯片組中，可以將整個襯片分配成兩個半襯片，其中可以為每個支承片設(shè)置一個襯片元 件來作為最小的襯片單元。襯片元件或者通過它們構(gòu)成的組(組元件)可以利用支承它們 的支承板，或者是布置在共同的襯片支座上，或者是直接布置在襯片支架上。為了實(shí)現(xiàn)表 面壓力的均勻化，既說明了襯片元件在支承片上的支承類型，支承片在其支座上、襯片支座 上或者襯片支架上的支承類型，也說明了相對于所形成的重心的壓緊力的傳遞類型。每個 單獨(dú)的元件、也就是每個在支承片上的襯片底座的支承結(jié)構(gòu)優(yōu)選地由球形推力軸承與球拱 的配對構(gòu)成，它們這樣設(shè)計(jì)，即由作用在制動摩擦襯片上的壓緊力和對此垂直的摩擦力所 產(chǎn)生的合力總是垂直于在形成在球形推力軸承上的球形面。該產(chǎn)生的合力在這里延伸經(jīng)過 制動盤上的摩擦區(qū)域中的各個襯片元件的表面重心。在使整個襯片的表面壓力均勻化，也 就是制動盤負(fù)荷更加均勻時，摩擦盤可以在預(yù)定的溫度極限中接收更高的能量。也存在較 小的磨損，這是因?yàn)槟p隨溫度而過度成比例地上升，因此當(dāng)溫度均勻化或者降低時，實(shí)現(xiàn) 磨損減少。當(dāng)然通過使表面壓力的均勻化和使制動盤負(fù)荷更加均勻也減小了熱裂產(chǎn)生的危 險(xiǎn)。上述類型的制動摩擦襯片的另一個主要優(yōu)點(diǎn)主要在于更加有利的運(yùn)行成本，這是 因?yàn)閱为?dú)的襯片元件或者由襯片元件構(gòu)成的組元件要比迄今為止所應(yīng)用的燕尾槽(元件 中的襯片單元)或整個結(jié)構(gòu)類型成本低廉得多。當(dāng)在已知類型的單個部件的制動摩擦襯片 中，但也在更新型的、由多部件構(gòu)成的制動摩擦襯片中，必須在更換襯片時也更換相對比較 貴的襯片支座，由于分配成襯片組或單個元件，并分別由成本低廉的支承片來支承，有可能 在重新裝配襯片元件或襯片組之后又應(yīng)用襯片支座。襯片元件在其整個結(jié)構(gòu)中優(yōu)選地形成 在制動幾何構(gòu)型方面是有利的圓環(huán)扇形面，因此考慮到更小的盤凹入傾角。摩擦件或者襯 片元件可以為圓形，但它們也可以具有多角的造型；它們可以附加地具有防扭轉(zhuǎn)裝置或者 可以這樣地在其造型方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，即它們克服扭轉(zhuǎn)閉鎖地互相支撐。有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案在其它的權(quán)利要求中提及。在一種有利的設(shè)計(jì)方案中，每三個單個元件可以接合成一個共同的襯片元件，這 對于橡膠化合的有機(jī)的襯片材料來說是有意義的?？赡艿氖?，襯片元件以多種多樣的方式鉸接地在其鄰近的支座上、也就是在支承片上，這樣地利用鉚釘連接、焊接點(diǎn)連接、螺釘連 接等等進(jìn)行固定。特別有意義的是，使壓緊力有利地傳遞到適合應(yīng)用的類型的制動摩擦襯 片上。因此，載荷可以從壓緊裝置的側(cè)面經(jīng)過球形鉸鏈傳入，也就是說總是在半襯片的重心 上。也可能的是，通過平衡梁傳遞總壓緊力，該平衡梁將壓緊力由共同的杠桿均勻地分配到 兩個半襯片上。當(dāng)單個部件的支承板作為用于襯片元件或組元件的襯片支座時，在支座的共同的 中心線區(qū)域中可以有一定的可擺動性、例如通過材料弱化部分(Materialsctiwaechung)，其 確保的是，壓在兩個半襯片的重心上的杠桿力被均勻地分配到單個元件或組元件的三角形 重心或重心上(靜態(tài)確定的力分解)。

以下根據(jù)實(shí)施例參照附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。圖1示出支承板的局部剖視圖，在該支承板上具有在彈簧夾緊力作用下可擺動地 鉸接的摩擦件；圖2示出在圖1所示的視圖中，從下面看去的支承板的俯視圖；圖3示出摩擦件的細(xì)節(jié)圖，該摩擦件具有從其中延伸的固定軸頸；圖4示出根據(jù)圖3的摩擦件的剖視圖，描述了在摩擦件的摩擦材料和球形軸頸之 間的連接；圖5示出根據(jù)另一種實(shí)施方式的制動摩擦襯片的可與圖1相比較的局部剖視圖；圖6示出圖5所示制動摩擦襯片的可與圖2相比較的俯視圖；圖7示出彈簧撐開裝置的局部剖視圖，該彈簧撐開裝置用于將拉力彈簧安裝到摩 擦件的插入支承板中的固定軸頸上；圖8示出包括多個組元件的制動摩擦襯片相對于簡略表示的制動盤的摩擦面的 示意圖，其中為了表示清楚幾何的配置關(guān)系省略了襯片支座或襯片支架的顯示；圖9示出圖10中線II-II的細(xì)節(jié)剖視圖，描述了兩個襯片元件在一個支承片上的 鉸接和支承片相對于襯片支座的配屬關(guān)系；圖10示出根據(jù)圖9的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖11示出相對于圖9和10放大的簡化的細(xì)節(jié)剖視圖，描述了在單個的襯片元件 上在其相對于支承片的配屬關(guān)系中的力圖；圖12示出襯片支座的底側(cè)視圖，該襯片支座具有鉸接在其上面的組元件，這些組 元件分別包括帶有各三個襯片元件的支承片；圖13示出用于將根據(jù)圖12所示的襯片支座固定的襯片支架的縱向視圖；圖14示出襯片支架的相對于圖12和13簡化的視圖，描述了由直接鉸接的組元件 構(gòu)成的重心D1、D2和D3和通過組元件的重心所形成的共同的重心，用于使每個半襯片傳遞 一半的壓緊力；圖15示出襯片支架的可與圖14比較的視圖，襯片支架具有直接布置在其上面的 襯片元件，其中每個支承片各有三個單個元件，這些單個元件分別組合成一個共同的襯片 元件；圖16示出可與圖9比較的剖視圖，描述了襯片元件在支承片上的類似鉸接的結(jié)構(gòu)；圖17示出可與圖9和16比較的視圖，描述了襯片元件在其相對于襯片支架的配 屬關(guān)系中在支承片和襯片支座上的扁平構(gòu)造的鉸接。
具體實(shí)施方式
在圖1中示出燒結(jié)制動摩擦襯片1，其包括支承板3和布置在支承板上的摩擦件 5。摩擦件5由燒結(jié)材料制成。支承板3具有穿孔7，其相應(yīng)于摩擦件5的所選擇的結(jié)構(gòu)，這 些穿孔分別在其朝向(未示出的)制動盤的端部上轉(zhuǎn)入球形推力軸承9(根據(jù)圖1的下側(cè) 面)。摩擦件5的球形部段11 (圖3)位于該球形推力軸承9中，其借助于拉力彈簧13按以 下所述的方式與支承板3連接。根據(jù)圖3，摩擦件5分別包括摩擦襯片元件15和集成的球形部段11 ；后者同時支 承固定軸頸16。球形部段11可以與支承摩擦襯片15的支承片17制成一體，但也可以以圖 4所示的方式與支承片17進(jìn)行鉚接連接。固定軸頸16以圖1所示的方式延伸通過支承板 的穿孔7 ；固定軸頸具有槽19，拉力彈簧13以下面所述的方式形狀配合地嚙合入槽中。拉 力彈簧13能通過其形狀彈性將摩擦件壓向球形推力軸承9。此處拉力彈簧位于支承板3的 凹處21中。由于這種扁平的結(jié)構(gòu)型式，可以常規(guī)地設(shè)計(jì)制動摩擦襯片，正如在UIC-燕尾形 導(dǎo)軌中常用的那樣。拉力彈簧13設(shè)計(jì)成拱形，并以下面所述的方式在產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的情況下這樣地帶 入到圖1所示的位置中，即在不制動的狀態(tài)下通過拉力彈簧的預(yù)應(yīng)力使摩擦件保持在球形 推力軸承9中，就是說無間隙地，即沒有由于硬物摩擦發(fā)出的吱吱嘎嘎的聲音。在制動期 間，支承該支承板的襯片支架的壓緊力保證單獨(dú)的摩擦件固定在其球形推力軸承中。球形 推力軸承和球形部段的曲率半徑如此來設(shè)計(jì)，即由摩擦力和壓緊力組成的合力位于球形接 觸面之內(nèi)。通過摩擦件在支承板中的球形的、彈簧張緊的連接，使摩擦件可以匹配于制動 盤的較小的不平坦的區(qū)域。因此可實(shí)現(xiàn)表面承壓狀況的改善并避免形成“熱點(diǎn)”。通過固定的方式，由于彈簧預(yù)應(yīng)力而形成摩擦件在支承板上的沒有由于硬物摩擦 發(fā)出的吱吱嘎嘎的聲音的導(dǎo)向，球形的連接促成了改善的表面承壓狀況，并且原則上為裝 配或拆卸單獨(dú)的摩擦件提供了更簡單的可能性。簡化的裝配和拆卸允許多重地應(yīng)用所使用 類型的支承板。所述結(jié)構(gòu)的變體涉及到所應(yīng)用的支承板和摩擦件的幾何配置。因此摩擦件、支承 片和固定軸頸可以通過燒結(jié)法制成為一個構(gòu)件；摩擦件和支承片也可以制成為一個構(gòu)件， 具有球形部段的固定軸頸相對于該構(gòu)件單獨(dú)地存在。該結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用于有機(jī)的襯片。也 可能的是，使用支承板并修改其幾何尺寸以用于制動鞍座結(jié)構(gòu)。在圖5和6中所示的支承板 3對應(yīng)于這樣的實(shí)施方式，用來應(yīng)用在制動鞍座的井狀構(gòu)造中，其中摩擦件5在修改成前面 所述的實(shí)施方式的摩擦件的情況下設(shè)計(jì)成大面積的，并且可以具有附加的裝置、如所示的、 用于位置固定的銷釘23。以下參照附圖7對一種用于將拉力彈簧13安裝在摩擦件的固定軸頸上的裝置加 以說明根據(jù)圖7設(shè)置有稱為彈簧撐開裝置25的彈簧裝配挺桿。彈簧撐開裝置25包括以 下部分支承了挺桿頭27的挺桿四；導(dǎo)入挺桿四的軸向穿孔中的拉力彈簧31 ；可通過拉力彈簧31張緊的、在挺桿四中縱向移動的支柱33 ；在外部方面位于支柱的端部處的錐體 35 ；和由例如設(shè)計(jì)成銷釘?shù)摹⑴c挺桿四連接并在支柱33的長形縮孔37中導(dǎo)向的止擋塊39。 拉力彈簧31可以借助于彈簧撐開裝置安裝到摩擦件的固定軸頸上。此外拉力彈簧配置有 從其外圓周向內(nèi)部彎曲的、收斂的支腿41，它們?yōu)榱藴?zhǔn)備進(jìn)行裝配而被推移到錐體35的 窄小直徑上，也就是說在兩個支腿41的收斂處存在間隙，其在兩個支腿的夾緊的情況下在 錐體上推移，并因此有助于將拉力彈簧固定在錐體上。兩個支腿優(yōu)選地設(shè)有輕微的拱頂；這 些拱頂形狀配合地容納在錐體35之間。定心頂尖43位于在根據(jù)圖7所示的錐體35的下 端上，將該定心頂尖引導(dǎo)到軸頸頭46的定心穿孔45中。通過借助于在挺桿頭27上的壓力對挺桿四的操縱，使拉力彈簧13通過挺桿四 的下端部，經(jīng)過錐體35和在裝配位置中鄰近的軸頸頭部46向外移出至一個位置，在此位置 上兩個支腿41又合上并在這里在固定軸頸16的槽19中占據(jù)其根據(jù)圖1和圖5的裝配位 置。對比圖1和7可以識別出，在未裝配狀態(tài)下存在的、支腿41相對于外圓周的顯著的升 高被減小(在圖1和5中的安裝位置)，從而借助于拉力彈簧在固定軸頸16上施加顯著的 拉力，并使摩擦件沒有由于硬物摩擦發(fā)出的吱吱嘎嘎的聲音地在其球體可動性的自由度之 內(nèi)，相對于支承板3固定。通過彈簧裝置部件或兩個支腿41的撐開來拆卸拉力彈簧，這可以用一種簡單的 漲接式點(diǎn)焊槍來進(jìn)行，因此甚至可以在支承板上的安裝位置中完成摩擦件的更換。支承板 自身并不更換，其設(shè)計(jì)用于多次使用，這有助于成本低廉的裝配和存儲。在圖8中，包括多個具有襯片元件103的組元件101的制動摩擦襯片，在其與在其 圓周線上表明的、例如由鋼制成的制動盤106的摩擦面105的配合關(guān)系中表現(xiàn)出。組元件 101分別包括襯片元件和支承它們的支承片107。在所示的實(shí)施例中存在有9個這樣的組 元件101，它們分別帶有3個設(shè)計(jì)成制動塊的、在支承片107上的襯片元件103，也就是總共 有18個襯片元件。襯片元件優(yōu)選地在其總面積中布置成圓環(huán)形扇形面，如由圖8可見的那 樣，并且例如可由燒結(jié)金屬制成。在根據(jù)圖8的實(shí)施例中，3個摩擦件或襯片元件分別以下面所述的方式布置在支 承片107上。所應(yīng)用的支承片107例如具有三角形的形狀，其中襯片元件103利用擺動的 一定的自由度鉸接在支承片107的朝向制動盤的摩擦面的側(cè)面上。根據(jù)表現(xiàn)了圖10中線II-II的剖視圖的圖9，每個襯片元件103借助于平頭螺釘 109、圓頂111、壓力彈簧113和螺母115鉸接在支承片107上。平頭螺釘109位于襯片元件 103的同中心的空隙117中，并以所示方式延伸通過圓頂和支承片的穿孔，其中在壓力彈簧 113的中間支承的情況下借助于螺母115設(shè)置反向螺釘連接。圓頂111插入支承片107的 殼形的空隙中，每個襯片元件的支承也就通過球形推力軸承和球拱形成。根據(jù)示意性地表 示了其中任一個襯片元件在支承片107上的導(dǎo)向的圖11，力FR在襯片元件上起到摩擦力 和壓緊力FA的作用，由此形成合力F。該合力總是垂直于球形推力軸承的球面。半徑r的 中心位于襯片元件的摩擦面的表面重心上。合力F因此必要地通過襯片元件的表面重心延 伸；只是以此方式襯片元件可相對于制動盤的摩擦面105實(shí)現(xiàn)近似不變的表面壓力P。根據(jù)在支承片107上的襯片底座或襯片元件的、所說明的用于使壓緊力均勻化的 結(jié)構(gòu)以同樣的方式適合于單獨(dú)的、在例如根據(jù)圖12所示出的形式的襯片支座119上的支承 板107的結(jié)構(gòu)。襯片支座設(shè)計(jì)成支承板，用于固定住圖8中示意性示出的支承片107。在這里(圖9)每個支承片又對應(yīng)于螺釘121、圓頂123、壓力彈簧125和螺母127 ；單獨(dú)的支承 片107相應(yīng)地以如同襯片元件相同的方式，利用可擺動性的一定的自由度安置在襯片支座 119上。圖12在底側(cè)視圖中示出了在襯片支座119上的三個支承片107，該支承片分別具 有3個布置在其上面的襯片元件。襯片支座119具有布置在其上面的18個襯片元件，該襯片支座自身可安裝在圖13 中后端的視圖所示的襯片支架1 中。襯片支架具有用來懸置在懸掛連接板上的孔眼131， 并將襯片支座119由基本可對比的配置支承在其朝向制動盤的側(cè)面上。為此襯片支架1 例如在其根據(jù)圖13所示的下端部上，設(shè)有可通過彈簧夾133夾緊的螺栓，該螺栓在背離于 圖13所示視圖的側(cè)面上穿過襯片支座的孔眼135，其中其它的、從襯片支座延伸出的固定 件(未示出)可穿過襯片支架的開口，并可相對于襯片支架用螺釘固定住。因此可以快速 地使具有布置在其上面的襯片元件的襯片支座從襯片支架上拆卸開，這是因?yàn)閷⑸鲜龉潭?元件板松開之后或者將可被彈簧夾夾緊的固定螺栓拉出之后，可以將襯片支座橫向于襯片 支架拉出。具有襯片元件的支承片根據(jù)圖9和12已經(jīng)說明為固定在襯片支座上，其中襯片支 座自身可固定在襯片支架(圖1 上。對于一定的應(yīng)用場合來說也設(shè)計(jì)使支承片直接固定 在襯片支架上(圖14)。為了使表面壓力均勻化的根據(jù)本實(shí)用新型的襯片支承的主要特點(diǎn)在于單獨(dú)的襯 片元件的、支承它們的支承片的以及它們在支承體(襯片支座或襯片支架)上的幾何形狀 配置。在圖14中簡略表示的、支承片在襯片支架上的直接的固定中可以看出，即單獨(dú)的組 元件包括3個分別由一個支承片支承的襯片元件，單獨(dú)的組元件具有作為襯片壓緊力的傳 遞點(diǎn)的共同的重心D1，D2和D3。3個組元件101的重心D1，D2和D3又形成一個三角形，其 重心S形成了每個圓盤側(cè)面每個襯片的一半的總壓緊力的傳力點(diǎn)?？梢杂纱顺霭l(fā)，可考慮 向著中軸線2的兩邊使半襯片在每3個支承片上具有各9個襯片元件。因此每個總襯片設(shè) 有兩個重心S。在這兩個重心S處是圖14簡略所示的制動杠桿137的載荷傳遞點(diǎn)或者液 壓或氣動的制動活塞(未示出)的對應(yīng)的壓力點(diǎn)。優(yōu)選地在力傳遞區(qū)域中、也就是說在重 心S的區(qū)域中，這樣地分別設(shè)置間隔墊圈138，即可以使力差不多逐點(diǎn)地從襯片支架傳遞到 襯片支座上。間隔墊圈138可以設(shè)計(jì)在襯片支座或者襯片支架的相互面對的面中任一個面 上。通過制動杠桿137傳遞到總襯片的在圖14中所示的上半部和下半部上的壓緊力(該 壓緊力分別等于每個襯片的一半的總壓緊力)通過上面所述的結(jié)構(gòu)相應(yīng)地通過重心S或者 D1，D2和D3均勻地傳遞到支承片107中，其中支承片和布置在其上的襯片元件具有前面說 明的支承結(jié)構(gòu)，從而總體上實(shí)現(xiàn)總襯片的表面壓力的均勻化?？傮w上實(shí)現(xiàn)了更加均勻的制 動盤負(fù)荷(恒定的、通過摩擦面的能量輸入)，并因此減少了形成熱裂的危險(xiǎn)。另外一個重 要的優(yōu)點(diǎn)可以在襯片元件的沒有發(fā)出尖銳聲音的制動特性中看出，這是因?yàn)檫@些襯片元件 由于它們的根據(jù)本實(shí)用新型的支承沒有“安裝(aufstellen) ”。涉及到在襯片支架上的載荷傳遞，因此可能的是，從壓緊裝置的兩側(cè)通過球形鉸 接設(shè)置這種載荷傳遞，這就是說分別在半襯片的重心上，如上面根據(jù)圖14所說明的那樣。 在分別傳導(dǎo)一半的壓緊力時將襯片分成兩個半襯片的先決條件是，在襯片支座(圖14)的 兩個一半部分之間可以有一定的固有可活動性。圖12和14表示了，在襯片支座或襯片支 架的中軸線區(qū)域中這樣地設(shè)置由窗口或間隙形成的材料弱化部分，即可使襯片支座或襯片支架的一半部分相對于中心線受限地?cái)[動，這與和重心有關(guān)的力傳遞相結(jié)合有助于壓緊力 的均勻化。根據(jù)壓緊力的傳遞的意義特別有利的是，借助于平衡梁來工作，該平衡梁可以將 壓緊力由共同的杠桿均勻地分配到兩個半襯片上。在此，共同的杠桿相對于襯片支座或襯 片支架同中心地延伸。每個在圖9、10和12中表示為六邊形的襯片元件可以具有另外的配置，它們例如 可以是圓形，正如在圖8和14中簡略表示的那樣。雖然優(yōu)選地設(shè)置每個支承片有3個襯片 元件，但其數(shù)量也可分別在下述的先決條件下改變，即壓緊力的傳遞由于重心的幾何布置 而促成實(shí)現(xiàn)了均勻化。也可以每3個襯片元件組合成一個唯一的元件；這例如對于橡膠化 合的、有機(jī)的襯片材料來說是有意義的。在圖15中表示了這樣的結(jié)構(gòu)。每個半襯片設(shè)有三 個心形的襯片元件，也就是總共6個襯片元件，它們由支承片固定。如在根據(jù)圖14的實(shí)施 方式的情況下，支承片可擺動地直接布置在襯片支架上，其中又是每個半襯片的力傳遞在 通過3個襯片元件的單個重心所構(gòu)成的中央重心上進(jìn)行。根據(jù)圖16，單個元件或者襯片元件也可以“類似鉸接地”布置在支承片上，那么例 如通過鉚接、焊接點(diǎn)連接，通過螺釘連接等等。在根據(jù)圖16的實(shí)施方式中設(shè)置的間隔物139 分別插入在襯片元件101和支承片107之間，該間隔物允許必需的受限制的可擺動性，以用 于使壓緊力均勻化。當(dāng)然也可以將單個元件或者同樣的部件設(shè)計(jì)成防扭轉(zhuǎn)的(例如銷釘和 穿孔)。圖17中的圖示表示了將襯片元件101固定在支承片107上和將支承片固定在襯 片支座119上的實(shí)施方式，該實(shí)施方式相對于根據(jù)圖10的可比較的視圖明顯構(gòu)建地更低。 也設(shè)置了與平頭螺釘109可比較的止動螺栓141，其分別穿過襯片元件中、圓頂143中和支 承片107中的穿孔，其中盤形彈簧145這樣地后嚙合于止動螺栓，即襯片元件通過彈簧力移 近到支承片處；以相同的方式來設(shè)計(jì)支承片相對于襯片支座的固定和夾緊。根據(jù)圖17的布 局的優(yōu)點(diǎn)在于，為將襯片支座從襯片支架上拆卸，不需要相對于該襯片支架的垂直運(yùn)動。襯 片支座可以在根據(jù)圖13所示的螺栓夾緊裝置松開之后(松開同一個之后)可以在側(cè)面或 端面拉出來。因此非常簡單的是，不拆卸襯片支架地松開襯片支座，從而可以在最短時間里 進(jìn)行襯片支座的成套更換。也可以的是，在需要時將單獨(dú)的襯片元件和/或單獨(dú)的、帶有固 定在其上面的襯片元件的支承片進(jìn)行更換。這與已知的結(jié)構(gòu)，即具有所謂燕尾形導(dǎo)軌的結(jié) 構(gòu)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，在已知的結(jié)構(gòu)中則必須將單個部件的制動摩擦襯片在磨損之后與 其襯片支座一起更換，而根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)造的制動摩擦襯片設(shè)計(jì)為重復(fù)利用襯片支座， 以及在一定條件下也重復(fù)利用支承片。
權(quán)利要求1.一種具有可更換的摩擦件的制動摩擦襯片，用于車輛、尤其是軌道車輛的盤式制動 器，所述制動摩擦襯片具有支承所述摩擦件的支承板，所述支承板可通過作用在其上面的 制動操縱利用所述摩擦件壓緊在制動盤的摩擦面上，其特征在于以下特點(diǎn)a)所述摩擦件借助于設(shè)計(jì)在其背面上的球形部段可擺動地位于所述支承板的球形推 力軸承中；b)所述球形推力軸承分別軸向中心地由穿孔通過，所述穿孔轉(zhuǎn)入所述支承板中的穿孔；c)固定軸頸從所述球形部段延伸；d)所述固定軸頸分別支承了在所述球形推力軸承的方向上拉緊所述摩擦件的拉力彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述支承板(3)的、自身連接 到所述球形推力軸承(9)的所述穿孔(7)上的所述穿孔分別設(shè)計(jì)成在直徑上擴(kuò)大的凹處 (21)；包括所述拉力彈簧(1 的所述固定軸頸(16)的高度尺寸最高等于所述支承板(3) 中所述凹處的深度尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動摩擦襯片，其特征在于，每個拉力彈簧(13)作為圓形的 彈簧環(huán)具有兩個從外圓周向內(nèi)相互平行延伸的、可彈性撐開的支腿(41)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動摩擦襯片，其特征在于，每個拉力彈簧(13)作為圓形的 彈簧環(huán)具有兩個從外圓周向內(nèi)相互平行延伸的、可彈性撐開的支腿(41)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的制動摩擦襯片，其特征在于，每個拉力彈簧 (13)的外圓周在裝配位置中支撐在所述凹處的底面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述拉力彈簧(1 的所述 兩個支腿Gl)在裝配好的狀態(tài)下包圍住所述固定軸頸(16)上的槽(19)；而且所述兩個支 腿Gl)這樣地具有相對于外圓周的高度偏移，即所述兩個支腿Gl)彈性地在設(shè)計(jì)于所述 支承板C3)中的所述球形推力軸承(9)的方向上拉緊所述固定軸頸和與其連接的所述摩擦 件。
7.一種制動摩擦襯片，用于尤其是軌道車輛的部分襯片-盤式制動器，包括多個襯片 元件(103)，所述襯片元件在具有支承體(119 ;1四)的固定件上導(dǎo)向并可通過作用在所 述支承體(119 ； 129)上的制動操縱壓緊在制動盤(106)的摩擦面上，其中所述襯片元件 (103)布置在支承片(107)上，而且所述支承板可擺動地固定在所述支承體上，其特征在于 以下特點(diǎn)a)所述襯片元件(10 分別借助于球形鉸鏈可擺動地在所述支承板的面對的側(cè)面上 導(dǎo)向；b)所述襯片元件(103)在其可擺動性的范疇中分別借助于彈簧(113； 145)彈性地相 對于所述支承片(107)被拉緊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述襯片元件(103)分別借助于 球拱(111 ； 143)在所述支承片(107)的面對的側(cè)面的球形推力軸承中可擺動地導(dǎo)向。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動摩擦襯片，其特征在于以下特點(diǎn)a)為每個半襯片設(shè)置多個、分別包括所述襯片元件(10 和所述支承片(107)的組元 件(101)；b)所述組元件(101)在其重心處分別具有襯片壓緊力的傳遞點(diǎn)；和c)分別至少三個組元件(101)的重心構(gòu)成三角形，其重心形成每個盤側(cè)面每個制動摩 擦襯片的一半的總壓緊力的傳力點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動摩擦襯片，其特征在于以下特點(diǎn)a)為每個半襯片設(shè)置多個、分別包括所述襯片元件(10 和所述支承片(107)的組元 件(101)；b)所述組元件(101)在其重心處分別具有襯片壓緊力的傳遞點(diǎn)；和c)分別至少三個組元件(101)的重心構(gòu)成三角形，其重心形成每個盤側(cè)面每個制動摩 擦襯片的一半的總壓緊力的傳力點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述支承體包括板狀的襯 片支座(119)；所述組元件(101)可擺動地鉸接在所述襯片支座(119)上；以及所述襯片支 座(119)自身可以快速松開地固定在制動盤裝置的襯片支架(129)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述組元件可擺動地直接布 置在所述制動盤裝置的所述襯片支架(129)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述支承片分別支承一個唯 一的襯片元件(103)，并且可擺動地鉸接在板狀的所述襯片支座(119)上；以及所述襯片 支座可以快速松開地可固定在所述制動盤裝置的所述襯片支架(129)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述支承片分別支承一個唯 一的襯片元件(103)，并且可擺動地鉸接在板狀的所述襯片支座(119)上；以及所述襯片支 座可以快速松開地可固定在所述制動盤裝置的所述襯片支架(129)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述支承片(107)分別支 承一個唯一的襯片元件(10 ，并且可擺動地直接布置在所述制動盤裝置的所述襯片支架 (129)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制動摩擦襯片，其特征在于，支承片(107)分別支承一個唯 一的襯片元件(103)，并且可擺動地直接布置在所述制動盤裝置的所述襯片支架(129)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動摩擦襯片，其特征在于，這樣地在兩個所述半襯片的 力傳遞區(qū)域中在所述襯片支座(1 和所述襯片支架(129)之間各設(shè)置一個間隔墊圈，即從 所述襯片支架到所述襯片支座上的力傳遞在間隔物的區(qū)域中進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制動摩擦襯片，其特征在于，這樣地在兩個所述半襯片的 力傳遞區(qū)域中在所述襯片支座(1 和所述襯片支架(129)之間各設(shè)置一個間隔墊圈，即從 所述襯片支架到所述襯片支座上的力傳遞在間隔物的區(qū)域中進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述襯片支座限制在其中心 線的區(qū)域中，并且所述襯片支座可擺動和/或在其中心線的區(qū)域中設(shè)有材料弱化部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制動摩擦襯片，其特征在于，所述襯片支座限制在其中心 線的區(qū)域中，并且所述襯片支座可擺動和/或在其中心線的區(qū)域中設(shè)有材料弱化部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制動摩擦襯片，其特征在于，在所述襯片元件和所述組元 件直接鉸接時所述襯片支架(129)在其中心線的區(qū)域中可受限地圍繞所述中心線擺動。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制動摩擦襯片，其特征在于，在所述襯片元件和所述組元 件直接鉸接時所述襯片支架(129)在其中心線的區(qū)域中可受限地圍繞所述中心線擺動。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制動摩擦襯片，其特征在于一種位于所述襯片支架的中心 線的區(qū)域中的材料弱化部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動摩擦襯片，其特征在于，分別設(shè)置通過所述襯片元件 (103)和所述支承片(7)的固定件(9 ；41)，所述彈簧(13 ；45)作用在所述固定件上。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制動摩擦襯片，其特征在于，分別設(shè)置通過所述襯片元件 (103)和所述支承片(7)的固定件(9 ；41)，所述彈簧(13 ；45)作用在所述固定件上。
26.—種工具，在應(yīng)用設(shè)有固定軸頸的、根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦件和拉力彈簧時， 用于將摩擦件裝配到盤式制動器的支承板上，其特征在于以下特點(diǎn)a)所述工具包括具有支柱(3 的挺桿形的彈簧撐開裝置(25)，在所述支柱的下端部 上設(shè)計(jì)有錐體(35)；b)所述支柱(3 在套筒狀的挺桿09)之內(nèi)導(dǎo)向并通過位于所述挺桿09)內(nèi)部的拉 力彈簧(31)拉緊；和c)所述挺桿09)這樣地配有挺桿頭(27)，即通過克服所述拉力彈簧(31)的力所實(shí)現(xiàn) 的、所述挺桿09)相對于所述支柱(33)的移動，利用其支腿Gl)撐開在所述錐體(35)上 的所述拉力彈簧(1 可借助于相對于所述錐體可移動的所述挺桿的下端部，在滑走的情 況下推到所述摩擦件(5)的所述固定軸頸(16)上，并且可在松開所述錐體(3 之后自動 地在所述固定軸頸的所述槽(19)中鎖定。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有可更換的摩擦件的制動摩擦襯片，用于車輛、尤其是軌道車輛的盤式制動器，制動摩擦襯片具有支承摩擦件的支承板，該支承板可通過作用在其上面的制動操縱利用摩擦件壓緊在制動盤的摩擦面上。該制動摩擦襯片具有以下特點(diǎn)a)摩擦件借助于設(shè)計(jì)在其背面上的球形部段可擺動地位于支承板的球形推力軸承中；b)球形推力軸承分別軸向中心地由穿孔通過，該穿孔轉(zhuǎn)入支承板中的穿孔；(c)固定軸頸從球形部段延伸；(d)固定軸頸分別支承了在球形推力軸承的方向上拉緊摩擦件的拉力彈簧。此外本實(shí)用新型涉及一種制動摩擦襯片，用于尤其是軌道車輛的部分襯片-盤式制動器。本實(shí)用新型還涉及一種用于將摩擦件裝配到支承板上的工具。
文檔編號F16D65/097GK201902482SQ20102029553
公開日2011年7月20日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者克薩韋爾·維爾特 申請人:克諾爾-布里姆斯軌道車輛系統(tǒng)有限公司