已知用于盤式制動器的制動鉗的摩擦元件由板或中間體支撐;通過一個或多個可移動活塞將制動所必需的力從制動鉗傳遞至中間體,使得中間體推動與所述制動盤鄰接的摩擦元件,從而減緩其圍繞相關(guān)軸線的旋轉(zhuǎn)。
摩擦元件和中間體傳統(tǒng)地由不同材料制成,隨后連接并制成一體。
更精確地,為了確保制動鉗的長期可靠性,中間體通常由金屬(例如鐵或鋼)制成,因為這進一步確保了高性能。
然而,傳統(tǒng)材料的使用意味著整個摩擦元件-中間體組件及由此每個制動鉗具有相當(dāng)大的總重量。從最有效地使用化石燃料的觀點來看,減小以上部件的重量將是非常期望的。
應(yīng)在此上下文中看待本發(fā)明,提出為提供一種與現(xiàn)有技術(shù)的部件相比大幅減小重量的摩擦組件,但是與目前使用的系統(tǒng)相比具有至少可比得上的可靠性。
該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦組件、通過根據(jù)權(quán)利要求20所述的制動鉗、并通過根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法來實現(xiàn)。從屬于這些的權(quán)利要求表現(xiàn)出優(yōu)選實施例的變型。
現(xiàn)在將在所附圖表的幫助下詳細描述本發(fā)明的目的,其中:
圖1、圖2和圖3分別示出了根據(jù)一個實施例的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的前透視圖、前視圖和沿著圖2的平面III-III的剖視圖
圖4、圖5和圖6分別示出了根據(jù)另一實施例的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、前視圖和沿著圖5的平面VI-VI的剖視圖;
圖7、圖8和圖9分別示出了根據(jù)再一實施例的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、前視圖和沿著圖8的平面IX-IX的剖視圖;
圖10、圖11和圖12分別示出了根據(jù)一個變型的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、后視圖和沿著圖11的平面XII-XII的剖視圖;
圖13、圖14、圖15和圖16分別示出了根據(jù)另一變型的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、后視圖和沿著圖14的平面XV-XV的兩個剖視圖;
圖17、圖18和圖19分別示出了根據(jù)再一變型的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、后視圖和沿著圖18的平面XIX-XIX的剖視圖;
圖20、圖21、圖22和圖23分別示出了根據(jù)一個實施例的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、后視圖和沿著圖21的平面XXII-XXII和XXIII-XXIII的兩個剖視圖;
圖24、圖25和圖26分別示出了根據(jù)另一實施例的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、后視圖和沿著圖25的平面XXVI-XXVI的剖視圖;
圖27、圖28和圖29分別示出了根據(jù)另一實施例的由本發(fā)明覆蓋的摩擦組件的后透視圖、后視圖和沿著圖28的平面XXIX-XXIX的剖視圖;
圖30、圖31和圖32示意性地示出了傳感器在支撐板中的可能的位置;
圖33、圖34和圖35示出了分別在圖30、圖31和圖32中示出的組件的兩個側(cè)視圖和剖視圖。
參考以上圖表,參考數(shù)字1整體上表示摩擦組件,其包括支撐板2和至少一個制動墊4,通過至少一種耐熱樹脂的共同成型(co-moulding,共模制)(優(yōu)選地,共同熱成型)制成。
優(yōu)選地,該耐熱樹脂是熱固性樹脂。
有利地,該耐熱樹脂是酚醛樹脂,例如酚醛清漆。
優(yōu)選地,該耐熱(或酚醛)樹脂對于支撐板2和對于制動墊4是相同的。
根據(jù)一個實施例,支撐板2和制動墊4由不同的耐熱樹脂制成,例如屬于同一族聚合物的不同的耐熱樹脂。
根據(jù)一個變型,酚醛樹脂包括CAS樹脂第9003-35-4號或由其組成。
根據(jù)另一變型,該樹脂至少在高達組件1的工作溫度時是耐熱的。
根據(jù)又一變型,在存在環(huán)六亞甲基四胺的情況下,通過可選取代的苯酚和甲醛之間的反應(yīng),來獲得酚醛樹脂。
換句話說,根據(jù)此變型,酚醛樹脂/酚醛清漆(其有利地是熱塑性樹脂)與作為交聯(lián)劑的環(huán)六亞甲基四胺反應(yīng),以變成熱固性樹脂。
例如,環(huán)六亞甲基四胺相對于耐熱樹脂的重量,或者,相對于裝載有增強纖維的樹脂的總重量,可以以5%和10%之間的范圍的百分比存在。
在所示實施例中,支撐板2限定基本上平面的后表面28。有利地,后表面28構(gòu)造為用作對于制動鉗的至少一個運動活塞(例如,在內(nèi)部為中空的)的支座(abutment)。有利地,支撐板2可具有大致矩形的布局。
例如,在存在內(nèi)部中空的運動活塞的情況下,摩擦組件1可在后部——對應(yīng)于板——設(shè)置有至少一個可插入活塞的隔室中的錨部件24,以至少在制動墊遠離相應(yīng)的制動盤移動的階段中,使支撐板與活塞成一體。
這樣,在釋放對制動鉗的激活之后,及由此在完成減慢制動盤的旋轉(zhuǎn)之后,防止制動墊保持與制動盤接觸。
在圖中所示的實施例中,錨部件24包括一個或多個彈性榫舌50,其構(gòu)造為卡扣鎖定在中空活塞中。
優(yōu)選地,可向外徑向地彎曲至少一個彈性榫舌50,以相對于活塞的運動軸線接合由活塞限定的底部切口。
根據(jù)一個實施例,支撐板2通過其厚度確定一個或多個孔46,所述孔適于以可平移的方式接合制動鉗的引導(dǎo)件(未示出),特別是當(dāng)朝向/遠離待制動的對應(yīng)制動盤運動時。
根據(jù)另一實施例,支撐板2可包括增強網(wǎng)(mesh)或增強板,至少部分地插入其厚度中,以形成所述板的后表面28的基本上平面性(planarity)。
根據(jù)又一實施例,支撐板2的至少后表面28會經(jīng)受磨削(grinding),以便于形成基本上平面性。
支撐板2的酚醛樹脂部分地裝載有增強纖維,優(yōu)選地是非金屬的。僅僅為實例的方式,可使用的增強纖維可包括碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、石英纖維、碳化硅纖維、陶瓷纖維及其混合物。
玻璃纖維代表本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例。
例如,耐熱樹脂的重量和增強纖維的重量之間的比例可以在0.1和3.0之間,有利地,在0.3和2.0之間,可選地,在0.4和1.8之間,例如,在0.7和1.5之間。
優(yōu)選地,增強纖維的平均長度等于或大于大約12毫米(例如,等于或大于13或14毫米),以至少相對于由不具有上述纖維的耐熱樹脂制成的板而言,增加支撐板2的機械強度。
根據(jù)一個有利實施例,在盤式制動鉗中恰當(dāng)使用所述組件1的構(gòu)造中,增強纖維主要地(prevalently)或僅僅地(exclusively)沿著所述制動墊4的橫向應(yīng)力方向T定向。
根據(jù)另一變型,與此相反,制動墊4不具有增強纖維。
然而,一個優(yōu)選實施例提供,制動墊4的耐熱樹脂包括至少一種摩擦改性組分。
僅僅為實例的方式,摩擦改性組分可選自金屬粉末(例如銅、鐵、鋁和/或鋅)、鋁或硅的氧化物、片狀材料(例如石墨或云母)、或其組合物。
對于考慮了摩擦改性組分的存在的變型,摩擦改性組分的重量百分比可與支撐板中的增強纖維的重量百分比相關(guān),以匹配支撐板2和制動墊4的熱收縮和/或熱膨脹。
根據(jù)一個實施例,摩擦改性組分還可存在于支撐板2的耐熱樹脂中,至少在與制動墊4隔離的隔離區(qū)域26處。
參考圖3和圖12的變型,支撐板2和制動墊4之間的隔離區(qū)域26示意性示出為這些部件之間的精確的分隔平面。然而,這只是圖形表示,因為實際上,該隔離區(qū)域?qū)⒑芸赡苁遣灰?guī)則平面或甚至是這樣的體積,在該體積內(nèi),將存在帶有增強纖維的耐熱樹脂(由于支撐板的原因)、以及優(yōu)選地不具有這種纖維且可選地裝載有摩擦改性組分的屬于制動墊的耐熱樹脂的緊密(intimate)混合物。
根據(jù)本發(fā)明,支撐板2確定一個或多個附件連接座,其通過共同成型制成。
根據(jù)各種實施例,一個或多個這種座可選自以下各項:
i)用于振動抑制體8的至少一個容納座6;
ii)用于特別是制動墊的自然頻率的頻率減小塊12的至少一個連接座10、10’;
iii)支撐板2的后襯墊16(例如薄墊片)的至少一個接合座14、14’;
iv)用于所述制動墊的機械或電子磨損指示器20的至少一個連接座18、18’;
v)用于將支撐板2的錨部件24連接到盤式制動鉗的優(yōu)選地中空的活塞的至少一個聯(lián)接座22、22’;
vi)用于溫度或力/扭矩傳感器44的至少一個定位座42、42’、42”。
如上所述,根據(jù)依情況而定的需求,本發(fā)明的幾個變型可提供這些座i)-vi)的一個或多個組合。
根據(jù)幾個變型,座i)-vi)可包括用于振動抑制體8、用于頻率減小塊12、用于后襯墊16、用于磨損指示器20、用于錨部件24、用于溫度或力/扭矩傳感器44的容納腔和/或保持凸起。
或者,根據(jù)其他實施例,容納腔和/或保持凸起可由所述抑制體的、所述減小塊的、所述后襯墊的、所述磨損指示器的、所述錨部件的和/或所述溫度或力/扭矩傳感器的中間支撐部30、48接合。
優(yōu)選地,中間支撐部30、48可至少部分地包含在支撐板2的耐熱樹脂中。
例如,中間支撐部30、48可包括金屬元件或由其組成。
例如參考圖1至圖3所示的實施例,用于振動抑制體8的容納座6可以是完全限定在支撐板2的厚度中的封閉容納腔的形式,可將所述振動抑制體容納在該腔內(nèi)。
關(guān)于此振動抑制體8的功能,其可用來防止振動在所述組件1中的對稱分布。
根據(jù)例如圖5中示意性地示出的另一變型,組件1可包括中間支撐部30,其與用于所述制動墊的頻率減小塊12的連接座10相關(guān)聯(lián)。
換句話說,中間支撐部30優(yōu)選地在一側(cè)上連接到與所述連接座對應(yīng)的支撐板,并可在另一端連接到所述頻率減小塊。
關(guān)于一個或多個這種塊的功能,其用來減小制動墊4的自然頻率,從而減小制動墊的噪聲,這是因為其將一重要的塊集中到板的頂部,特別是孔46處或該孔上方。
根據(jù)一個實施例,連接座10可包括與支撐板2的周邊區(qū)域32對應(yīng)的開放容納腔,例如,以從板的厚度伸出的方式,使得中間支撐部在上述腔的外部部分地伸出。
例如,可通過板2的耐熱樹脂以防分離的方式使中間支撐部30的一個端部成形,例如成形為T形。
根據(jù)一個變型,用于頻率減小塊12的連接座10’可包括至少一個從支撐板2伸出的附件34,其優(yōu)選地在耐熱樹脂中形成為一體,可將所述塊錨固至所述附件。
根據(jù)圖9中示意性地示出的變型,頻率減小塊12可連接到或螺紋連接到中間支撐部48,有利地,中間支撐部以與塊互補的方式形成螺紋。
根據(jù)一個有利的實施例,后襯墊16的接合座14、14’、用于磨損指示器20的連接座18、18’、和/或用于錨部件24的聯(lián)接座22、22’中的至少一個,包括適于例如從一側(cè)到另一側(cè)插入所述后襯墊16的、所述磨損指示器20的和/或所述錨部件24的一個或多個隔室38中的一個或多個保持突出部36。
優(yōu)選地,根據(jù)這些變型,保持突出部36可用作中間支撐部,并可由與耐熱樹脂不同的材料制成。
例如,保持突出部36可至少部分地包含在支撐板2的耐熱樹脂中。
優(yōu)選地,保持突出部36可包括金屬元件或由其組成。
優(yōu)選地,摩擦組件1進一步包括機械地連接到一個或多個相應(yīng)座i)-vi)的振動抑制體8、頻率減小塊12、后襯墊16、磨損指示器20、錨部件24和/或溫度或力/扭矩傳感器中的一個或多個。
根據(jù)另一實施例,后襯墊16、磨損指示器20和/或錨部件24中的至少一個,包括伸入附件連接座或容納腔中的至少一個部分40。所述部分40可與后襯墊16、與磨損指示器20和/或與錨部件24形成為一體。
有利地,可將伸出部分40部分地包含在支撐板2的耐熱樹脂中。
關(guān)于圖30-35所示的變型,組件1可包括沿著支撐板的側(cè)邊緣52設(shè)置的單個定位座42’(及由此單個傳感器44)、沿著側(cè)邊緣隔開的兩個不同的座42、或布置在摩擦組件1內(nèi)部的支撐板2和制動墊組件4之間的空間中(即,在與邊緣位置不同的位置中)的一對分開的座42”。
在圖32中經(jīng)由座和傳感器的陰影,并且在圖35中通過指示支撐板2的前部表面54,示意性地示出了后一個變型。
可選地,用參考數(shù)字44表示的傳感器可以是制動墊的電子磨損指示器。
另外,本發(fā)明還涉及一種制造摩擦組件的方法。
由于該方法的優(yōu)選實施例規(guī)定其用來制造根據(jù)上述實施例中的任一個的摩擦組件1,所以此方法的優(yōu)選的或有利的變型可包括任何可從該組件的上述描述中推斷(甚至僅是暗指)的步驟。
該方法包括:
-優(yōu)選地通過壓縮使支撐板2和至少一個制動墊4共同成型的至少一個子步驟,支撐板由至少一種部分地裝載有增強纖維的耐熱樹脂制成,制動墊由例如不具有所述纖維或包括所述纖維的耐熱樹脂制成;以及
-在支撐板2中制造一個或多個附件連接座的至少一個步驟,該步驟至少部分地與所述共同成型的子步驟同時進行。
優(yōu)選地,該一個或多個座選自上述附件連接座i)-vi)。
最后,本發(fā)明涉及一種制動鉗,其包括根據(jù)上述實施例中的任一個的摩擦組件1,或根據(jù)所討論的方法制造的組件。
現(xiàn)在將基于非限制性實例說明本發(fā)明的目的。
實例:使摩擦組件共同成型。
為了使上述組件共同成型,使用具有改進模具的熱壓機,以限定兩個相鄰或重疊的腔;第一模具腔的目的是容納支撐板的耐熱樹脂,而第二模具腔將容納耐熱樹脂,而不是制動墊。
該模具還設(shè)置有殼體,以布置用于形成附件連接座或相關(guān)的多個座的元件。
更精確地,該模具可容納振動抑制體、頻率減小塊、后襯墊、磨損指示器、錨部件、傳感器、中間支撐部、和/或一個或多個保持凸起,如以上定義的。
于是,將在第一模具腔中放置一個或多個以上元件,然后均勻地分布已經(jīng)裝載有增強纖維的耐熱樹脂以填充此腔。將在第二模具腔中設(shè)置類似的或不同的耐熱樹脂,可選地在存在至少一種摩擦改性組分的情況下設(shè)置該耐熱樹脂。
成型溫度可根據(jù)所使用的樹脂在130℃和180℃之間變化,同時,工作壓力可在10-50MPa的范圍中?;谥苿訅|的尺寸和所使用的樹脂的量,成型時間的范圍從一分鐘到大約十分鐘,通常是2-5分鐘。
在使摩擦組件成型之后,將其放在大約220℃的溫度下的烤箱中,以完成樹脂(多個樹脂)的交聯(lián)。
創(chuàng)新地,所述組件、制動鉗和方法允許實現(xiàn)既定目標。
有利地,本發(fā)明所覆蓋的組件和制動鉗構(gòu)造簡單,從而可以低成本且通過重復(fù)且自動的工作來制造。
有利地,本發(fā)明所覆蓋的組件、制動鉗和方法具有允許基本上自定位的幾何耦接。
有利地,本發(fā)明所覆蓋的組件非常耐用且可靠,甚至是在最極端的使用條件下也是如此。
有利地,憑借所述技術(shù),此組件在寬溫度范圍中提供可靠的操作,不會在例如板和制動墊之間受到損壞或撕裂。
有利地,本發(fā)明所覆蓋的組件具有低導(dǎo)熱性,由于該低導(dǎo)熱性的原因,制動鉗存在低的汽封(vapour lock)的可能性。
有利地,雖然長的增強纖維更難以形成在耐熱樹脂中,但是其可提供預(yù)料不到的機械性能。
對于以上組件、制動鉗和方法的實施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員,為了滿足特定需求,可能進行變型或用其他功能上等價的元件代替元件。
甚至這些變型也包含在保護范圍內(nèi),如由以下權(quán)利要求書定義的。
而且,每個描述為屬于一個可能的實施例的變型都可與其他所述變型獨立地實現(xiàn)。