CN101454590A - 盘式制动器用制动衬块 - Google Patents

Abstract

本发明的盘式制动器用制动衬块，可以有效地防止摩擦材的局部脱落。该盘式制动器制动衬块，具有加强板(14)和固着于该加强板(14)上的摩擦材(16)。设置有从加强板(14)上的固着有摩擦材(16)的面突出的多个突起部(25)，突起部(25)，具有达至摩擦材(16)的摩擦面或者该摩擦面附近的高度，且固着于摩擦材(16)中。突起部(25)的母材，与摩擦材(16)的母材相同。突起部(25)，通过机械连接结构固定于加强板(14)。

Description

盘式制动器用制动衬块

技术领域

本发明涉及车辆的盘式制动器用制动衬块。

背景技术

通常，车辆的盘式制动器用制动衬块，如专利文献1以及专利文献2所示，在安装于基板的加强板等上固定有摩擦材。具体而言，专利文献1所披露的制动衬块中，在摩擦材安装于加强板上的状态下，对摩擦材进行烧结，并将其用铆钉紧固在基板上。另一方面，专利文献2所披露的制动衬块中，覆盖有粗糙底层的粗糙底层支撑体被焊接在基板上，摩擦材被冲压在该粗糙底层支撑体上。

专利文献1：日本专利公开公报特开平7—158673号

专利文献2：日本专利公开公报特表2004—522118号

上述专利文献所披露的制动衬块中，由于具备加强板或者粗糙底层支撑体，因此，摩擦材本身不会从上述的加强板等上脱落。然而，作为摩擦材例如利用使多种物质分散在母材中而成的烧结材时，由于所分散的物质和母材的热膨胀系数不同，因此，基于摩擦热等，上述物质和母材之间的分界面会分离，沿着该分界面在摩擦材的厚度方向上的中间部产生裂纹。此时，上述制动衬块中，虽然加强板或者粗糙底层支撑体与摩擦材结合的结合部非常牢固，却难以防止摩擦材的摩擦面侧的一部分的脱落。即，当摩擦材在制动时承受剪切力，从而在该摩擦材上产生沿基板方向的裂纹时，由于该裂纹会基于摩擦材的继续使用而随之发展，因此，基于裂纹的缘故，有可能发生摩擦材局部分离从而脱落。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种解决了上述问题的盘式制动器用制动衬块。

本发明的一个技术方案中的盘式制动器用制动衬块，具有支撑部件和固着于该支撑部件上的摩擦材，其中，上述支撑部件上，设置有从固着有上述摩擦材的面突出的多个突起部，上述突起部，具有达至上述摩擦材的摩擦面或者该摩擦面附近的高度，且固着于上述摩擦材。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的盘式制动器用制动衬块的俯视图。

图2是图1的II-II线上的剖视图。

图3是表示应用于上述盘式制动器用制动衬块的突起部的图及其局部放大图。

图4是局部地表示上述盘式制动器用制动衬块的变形例的剖视图。

图5是本发明的第2实施方式所涉及的盘式制动器用制动衬块的俯视图。

图6是图5的VI-VI线上的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，就本发明的最佳实施方式进行详细说明。

第1实施方式

图1以及图2表示本发明所涉及的盘式制动器用制动衬块的一实施方式。图2是图1的II-II线上的剖视图。本实施方式的盘式制动器用制动衬块10，也能适用于新干线等高速列车。

本盘式制动器用制动衬块10具有，基板12、作为支撑部件的一个例子的加强板14、固着于该加强板14的摩擦材16。基板12，用于固定加强板14，呈向一方向延伸的细长平板状。基板12以及加强板14，是以铁为母材的铁系材料的部件。

基板12上，设置有多个用于连接加强板14的连接孔12a。连接孔12a，在基板12的长度方向上，等间隔排列，并且它们排成两排，互相错开地配置。

加强板14，与各个连接孔12a分别对应设置。加强板14，具备，圆形平板状的主体部20、和一体形成在该主体部20的背侧的面(摩擦材16的相反侧的面)上的连接部22。主体部20上，设置有在其厚度方向上予以贯穿的贯通孔20a。该贯通孔20a，由带台阶的孔构成，该带台阶的孔，其背侧的部位的直径比表侧的部位的直径更大，呈级差状。连接部22，插入基板12的连接孔12a中，并且通过直径比插入在连接孔12a的部位大的头部，来防止脱落。

摩擦材16，分别独立设置在各个加强板14上，各个摩擦材16，固定在加强板14的主体部20的表侧的面上。若采用这样的使摩擦材16对应每一加强板14独立设置的结构，能够提高摩擦材16的散热特性。在本实施方式中，通过对摩擦材16进行烧结，使摩擦材16固着于加强板14。

摩擦材16，呈圆柱形，其的先端面(图2中为上端面)为摩擦面。该摩擦面，压靠于制动盘(未图示)，是相对于制动盘滑动的滑动面。

摩擦材16，由铜合金，即，以铜为母材的铜系材料构成。该摩擦材16，还包括分散有铁等金属化合物、石墨等的少量添加物的烧结金属，以便在高温下也能够获得较高的摩擦系数。另外，摩擦材16，不只限于烧结金属，也可以由在作为母材的合成树脂中分散有强化纤维等的材料构成。

各个加强板14上，分别设置有多个(图中为4个或5个)突起部25。各个突起部25，包括，形成为棒状的棒状部25a、和在该棒状部25a的端部处形成为凸缘状的头部25b(参照图3)。而且，突起部25，从加强板14的背侧插入该加强板14的主体部20上的贯通孔20a中，突起部25的棒状部25a从主体部20的表侧的面突出。突起部25的头部25b，收容于贯通孔20a中的级差的背侧的大径部中，夹在加强板14的主体部20的表侧部位和基板12之间，以防止脱落。

突起部25，配置于摩擦材16中，并且沿着与摩擦面正交的方向延伸。而且，该突起部25，其高度达至摩擦材16的摩擦面。换言之，从加强板14突出的突起部25的突出量，与摩擦材16的厚度相同。由此，即使制动时产生的剪切力，导致摩擦材16发生裂纹，由于有突起部25存在，裂纹也不会进一步发展。

如图3所示，突起部25的棒状部25a，其侧面上设置有凹凸。该凹凸，加大了突起部25与摩擦材16的接触面积，防止摩擦材16向脱离方向移动。在本实施方式中，通过将棒状部25a设定为螺杆来在棒状部25a上形成凹凸。而且，加强板14的主体部20上的贯通孔20a，构成为螺孔，突起部25螺合于贯通孔20a中。换言之，突起部25，通过机械连接结构固定于加强板14。

突起部25与摩擦材16固着在一起。即，在将突起部25安装在加强板14上之后，在该处烧结摩擦材16，因此，通过该烧结工序，摩擦材16和突起部25固着在一起。而且，突起部25，由以铜为母材的铜系材料构成，其与摩擦材16的材料相近。因此，在烧结摩擦材16时，摩擦材16和突起部25易于融合。另外，制动时摩擦材16会磨损，此时，突起部25也同样地磨损。

本第1实施方式所涉及的盘式制动器用制动衬块10中，摩擦材16在制动时承受剪切力而可能会发生裂纹，但此情况下，裂纹向整个摩擦材16发展的范围，也会受突起部25的限制。而且，即使所发生的裂纹发展到由突起部25划分的中间部位，导致该部位的摩擦材16呈可分离为摩擦面侧和加强板侧的状态，由于摩擦面侧的摩擦材16与突起部25固着在一起，因而摩擦材16保持于突起部25。因此，能够防止摩擦材16的局部脱落或者飞散。换言之，不仅能够有效地防止裂纹发展至整个摩擦材16脱落或者飞散的程度，而且还能够通过突起部25防止摩擦材16的部分脱落或者飞散。

尤其是应用于高速列车时，由于摩擦热形成高温，因此，确保摩擦材16在高温区域下的摩擦系数非常重要，添加物的种类或量也基于此观点进行选择。因此，有时会不得不利用在高温区域下韧性并不足够的摩擦材16。此时，本实施方式的盘式制动器用制动衬块10，由于突起部25的存在，因而不仅能够有效地防止裂纹发展至整个摩擦材16脱落或者飞散的程度，而且还能够防止摩擦材16的部分脱落或者飞散。

此外，即使基于重视摩擦系数而选择适于高速列车的摩擦材16，从而造成与基于重视韧性而选择的摩擦材16时相比，摩擦材16的韧性不足够，若采用本实施方式的盘式制动器用制动衬块10，也能够防止基于裂纹的发展导致摩擦材16的脱落等，因而能够提高诸如添加物的种类或量等的材料的选择自由度。

而且，本第1实施方式中，在突起部25的棒状部25a的侧面设置有凹凸，因而能够加大摩擦材16和突起部25接触的面积，而且还能够防止摩擦材16向脱离方向移动。其结果，摩擦材16与突起部25的固着强度便变得牢固，能够更加有效地防止摩擦材16的脱落、飞散。

此外，本第1实施方式中，由于突起部25和摩擦材16的母材相同，因此，在制造盘式制动器用制动衬块10时，摩擦材16和突起部25易于融合。由此，摩擦材16与突起部25的固着强度便变得牢固，能够更加有效地防止摩擦材16的脱落、飞散。

另外，本第1实施方式中，由于突起部25通过机械连接结构被固定于加强板14，因此，加强板14和突起部25，可以选择互相难以融合的材料。由于无需根据加强板14与突起部25的固着强度来选择两者的材料，因而能够提高材料方面上的设计自由度。

另外，突起部25，其高度并不限于达至摩擦材16的摩擦面。例如，如图4所示，突起部25，还可以设定为其高度达至摩擦材16的中间高度，以使该突起部25达至摩擦面附近。即，在设定摩擦材16的允许脱落范围的前提下，若突起部25在摩擦材16的允许脱落范围之外的范围内存在，基于该突起部25的存在，能够有效地防止摩擦材16的不希望的脱落。

此外，本第1实施方式中，突起部25的棒状部25a设定为螺杆，由此在棒状部25a的侧面形成凹凸，但是，本发明并不限于此。只要突起部25中与摩擦材16接触的部位形成有凹凸，任何形状的凹凸均可。

此外，本第1实施方式中，虽然说明了适用于高速列车用车辆的盘式制动器用制动衬块10，但是，本发明并不限定只适用于高速车辆。

第2实施方式

图5以及图6表示本发明的第2实施方式。本第2实施方式中，摩擦材16直接固着在基板12上。即，本第2实施方式中，基板12包含于本发明的支撑部件的概念中。在下面的具体说明中，对于与第1实施方式相同的构成要素使用相同的符号，省略其详细说明。

基板12，与第1实施方式同样地构成为平板状，不过，与第1实施方式不同的是，基板12上没有设置连接孔12a。摩擦材16，固着在基板12的表侧的面(图6中为上侧的面)上。

基板12上，设置有多个突起部25，这些突起部25以规定的间隔配置。而且，各个突起部25，分别形成为棒状，并且分别固着在基板12的表侧的面上。

摩擦材16，固着在基板12的表侧的面上。而且，摩擦材16的厚度与突起部25的高度相同。此外，摩擦材16，分割成两个，各个摩擦材16占基板12的表侧的面的大约一半。

基板12由铁系材料构成，突起部25由铜系材料构成。各个突起部25构成为棒状，其端面熔敷在基板12上。而且，在对基板12烧结摩擦材16之前熔敷突起部25。换言之，在没有摩擦材16的情况下，对基板12熔敷突起部25。因此，在突起部25进行熔敷时，即使产生突起部25的热膨胀、热收缩，热应力也不会作用于突起部25与基板12的接合面。因此，难以发生突起部25与基板12的接合不良。

本第2实施方式中，各摩擦材16在基板12的大约一半范围形成为一体，因而摩擦材16和基板12之间的固着面积大。因此，在烧结工序中，摩擦材16冷却时，因微粒的分散状况，有可能发生摩擦材16的热收缩量的局部性偏差，由此，有可能发生摩擦材16和基板12之间的固着状况的偏差。然而，即使摩擦材16和基板12之间的固着状况在局部上发生偏差，由于在各个摩擦材16中存在的多个突起部25阻止裂纹的发展，因此能够有效地防止摩擦材16的脱落。

另外，突起部25，其高度并不限于达至摩擦材16的摩擦面。突起部25还可以如图4所示的实施方式那样，设定为高度达至摩擦材16的中间高度，以使该突起部25达至摩擦面的附近。

此外，本第2实施方式中，就摩擦材16形成为基板12的大约一半程度大小的例子作了说明，但本发明并不限于此，例如，摩擦材16还可以形成为基板12的几乎整个范围的大小，或者分割成三个以上。有关其他的结构、作用以及效果，说明从略，但与第1实施方式相同。

实施方式的概要

以下，就本实施方式的概要作说明。

(1)如上所述，本实施方式中，摩擦材在制动时承受剪切力而可能会发生裂纹，但此情况下，裂纹的发展范围，也会受到突起部的限制，从而防止裂纹发展到整个摩擦材。而且，即使发生裂纹而导致摩擦材的一部分呈可分离为摩擦面侧和支撑部件侧的状态，由于摩擦材与突起部固着在一起，因而摩擦材保持于突起部。因此，能够防止摩擦材的局部脱落或者飞散。换言之，通过突起部，不仅能够防止裂纹发展至整个摩擦材脱落或者飞散的程度，而且还能够防止摩擦材的局部脱落或者飞散。

(2)上述突起部，至少其从上述支撑部件与上述摩擦材的固着面突出的部位，形成为棒状，该棒状的部位的侧面设有凹凸。采用该技术方案，能够加大摩擦材和突起部接触的面积，因而摩擦材与突起部的固着强度便变得牢固，能够更加有效地防止摩擦材的脱落、飞散。

(3)上述突起部的母材，较为理想的是，与上述摩擦材的母材相同。采用该技术方案，在制造盘式制动器用制动衬块时，摩擦材和突起部易于融合。由此，摩擦材与突起部的固着强度便变得牢固，能够更加有效地防止摩擦材的脱落、飞散。

(4)上述突起部，可以通过机械连接结构固定于上述支撑部件。采用该技术方案，支撑部件和突起部，可以选择互相难以融合的材料。因此，无需根据支撑部件与突起部的固着强度来选择两者的材料，因而能够提高材料方面上的设计自由度。

如上所述，采用本实施方式，在盘式制动器用制动衬块中，可以有效地防止摩擦材的局部脱落。

Claims (4)

1.一种盘式制动器用制动衬块，具有支撑部件和固着于该支撑部件上的摩擦材，其特征在于：

所述支撑部件上，设置有从固着有所述摩擦材的面突出的多个突起部，

所述突起部，具有达至所述摩擦材的摩擦面或者该摩擦面附近的高度，且固着于所述摩擦材。

2.根据权利要求1所述的盘式制动器用制动衬块，其特征在于：

所述突起部，至少其从所述支撑部件与所述摩擦材的固着面突出的部位，形成为棒状，所述棒状的部位的侧面设有凹凸。

3.根据权利要求1所述的盘式制动器用制动衬块，其特征在于：

所述突起部的母材，与所述摩擦材的母材相同。

4.根据权利要求1所述的盘式制动器用制动衬块，其特征在于：

所述突起部，通过机械连接结构固定于所述支撑部件。

Images