CN102007315A - 用于盘式制动器的、具有适配器的制动衬片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是用于商用车盘式制动器的制动衬片以及对应的适配器(5，6)以及用于商用车的装备有所述制动衬片和适配器(5，6)的盘式制动器。承载板(1)具有设置在其上的摩擦衬片(2)并且在其背离所述摩擦衬片(2)的侧具有至少一个力导入区域(3，4)。适配器(5，6)在制动器的工作位置中与所述力导入区域(3，4)形成靠触。所述适配器又与制动挺杆或制动活塞形成作用连接。为了至少在径向方向(11)和圆周方向(12)上固定所述适配器(5，6)和承载板(1)，在承载板(1)上设置保持机构(7，8)，所述保持机构与在适配器侧设置的保持机构(9，10)相关联。在此，所述适配器(5，6)仅仅设置在所述承载板(1)的所述力导入区域上并且与其可松脱地连接。

Description

用于盘式制动器的、具有适配器的制动衬片

技术领域

本发明涉及一种制动衬片，其特别是用于商用车盘式制动器，具有承载板和设置在该承载板上的摩擦衬片，其中，所述承载板在其背离所述摩擦衬片的侧具有至少一个力导入区域，与制动挺杆形成作用连接的适配器在制动器的工作位置中与所述力导入区域形成靠触，其中，为了关于制动盘的几何结构至少在径向方向和圆周方向上固定所述适配器和承载板，在承载板上设置保持机构，所述保持机构与在适配器侧设置的保持机构相关联。此外，本发明还涉及一种适配器以及一种具有此类制动衬片的盘式制动器。

背景技术

最近，盘式制动器不仅用于私人轿车，而且越来越多地用于具有允许的、两位数吨位的总重量的商用车。由于所述车辆的质量和发动机功率较大，所以此类盘式制动器必须满足制动功率和可靠性方面的特殊要求。

由DE 197 54 740 A1已经公开了一种具有本文开头所述特征的制动衬片。在此，制动闸瓦具有由两个层式设置的承载元件构成的衬片承载件。这两个承载元件由不同的材料制成，以便一方面有利地影响制动闸瓦的热传导特性，另一方面有利地影响制动声响的产生。这两个承载元件在使用粘接剂中间层的情况下彼此连接。为了增强这两个承载元件的相互附着，更确切地说特别是在圆周方向上的相互附着，这些承载元件之一具有弯角的接片，所述接片形锁合地延伸到另一承载元件的相应成形的袋槽中。由此将保证这些承载元件之间的可靠的圆周力传递。

此外，DE 10 2005 009 398 A1公开了一种用于盘式制动器的制动衬片对，其中，衬片承载板根据当时出现的载荷特别是弯曲载荷和制动钳的结构空间具有适配的不同构型和尺寸。因此在那里例如提出，将衬片承载板构造为铸件，其中，可以在该衬片承载板上设置凹陷部和/或隆起部以及孔，它们与摩擦衬片形锁合地相关联。在此，衬片承载板优选作为铸件制造，这允许衬片承载板的灵活的造型，例如具有加强肋和形锁合部件。

将衬片承载板构造为铸件而不是构造为板式成形件、例如钢板的做法只有从高的件数起是有利的。因为商用车市场与私人轿车市场无可比性并且在不同的制动器类型之间存在高的差异，所以一种确定的制动器类型的制动衬片只能以相对小的件数制造。

此外，在DE 10 2005 009 398 A1中描述的衬片承载板具有非常复杂的内部几何结构，以便足够地满足强度和载荷要求。这种衬片承载板的例如具有增高强度的接板的构造和构型以及制造由于与出现的载荷相适配的几何结构而相对昂贵且复杂。也正因为如此，这种制动衬片和衬片承载板需要相对多的材料，使得最终结果是其总重量升高。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种摩擦衬片或摩擦衬片组件，其在制造方面物美价廉且简单。此外，应降低材料消耗并且各个组成部件可进行回收使用。此外，按照本发明应改善制动衬片与制动挺杆之间的改善的声和热脱耦，所述制动挺杆提供作用于制动衬片的夹紧力。本发明的目的还在于，降低制动衬片和所属部件的重量。

本发明的任务通过权利要求1所述的制动衬片、权利要求14所述的适配器和权利要求23所述的盘式制动器解决。本发明的其他有利的实施方式在相应的从属权利要求中给出。

本发明的如权利要求1所述的制动衬片特别是针对商用车的盘式制动器进行设计和确定尺寸。该制动衬片具有衬片承载板和设置在该衬片承载板上的摩擦衬片，该摩擦衬片在制动过程开始时与旋转的制动盘可形成摩擦配合。在承载板的其背离所述摩擦衬片的侧设置至少一个力导入区域。一个适配器在制动器的安装或工作位置中与所述力导入区域形成靠触。该适配器另一方面与制动挺杆或制动活塞、必要时与制动活塞的压块形成作用连接。因此该适配器位于制动缸或制动挺杆与沿轴向方向可移动地被支承的承载板或制动衬片之间的力传递路线上。在此特别是赋予该适配器以压力分配任务。因此提出，该适配器将由制动挺杆施加于其上的夹紧力基本上均匀地分配到所述力导入区域上，使得在所述力导入区域上可产生尽可能均匀的压力作用。此外，所述适配器和承载板关于制动盘的几何结构至少在制动盘的径向方向上并且在圆周方向或环绕方向上彼此固定。为了该固定，至少在承载板上设置保持机构，所述保持机构被构造用于将适配器至少在所述两个给出的方向上设置在承载板上并且最终设置在制动衬片上并且固定在那里。不仅在承载板上而且在适配器上设置或者直接在其上构造彼此相关联的保持机构，这些保持机构防止所述适配器相对于承载板垂直于轴向方向打滑，所述轴向方向与制动板的旋转轴线重合。

按照本发明，所述适配器仅仅设置在所述承载板的所述力导入区域上并且与其可松脱地连接。通过该措施将实现的是，一方面承载板的位于该力导入区域之外的部分能够比以前壁更薄地构成并且另一方面当该制动衬片的摩擦衬片磨损时所述适配器可重新使用或者可回收使用。

所述适配器的使用特别是允许将衬片承载板构造为钢板或构造为板成形件，从而在没有值得一提地丧失承载板的机械可负荷性的情况下以降低成本和重量的方式放弃铸件的采用。本发明的适配器也可以重新使用或者可回收使用。如果例如该制动衬片的摩擦衬片在符合规定的使用后磨损时，则可以更换具有该摩擦衬片和衬片承载板的制动衬片，但是所属的适配器可以被重新使用。所述制动衬片组合件的这个模块式或组件式结构允许衬片承载板壁更薄地构成，这可以带来成本优点以及重量-和材料节省的优点。

按照本发明的一个构型提出，承载板侧的保持机构仅仅设置在承载板的力导入区域中并且要么构造为从板平面突出的升高部或凸起和/或构造为相对于板平面缩回或伸入到板平面中的凹陷部。

在此还提出，对应的、适配器侧的保持机构构造为相关联的升高部、凸起或凹陷部，使得在承载板和适配器沿轴线方向对准地叠置时，对置的保持机构最迟在适配器靠置在承载板的力导入区域中时彼此插入。

在本发明的另一有利的构型中提出，所述承载板的保持机构和/或所述适配器的保持机构占据所述力导入区域表面的最高30％、优选最高20％、优选最高10％或最高5％。在适配器侧提出，保持机构占据适配器表面的最高30％、20％、10％或最高5％，所述保持机构在制动器的工作位置中靠置在承载板的力导入区域上。

由于保持机构仅仅占据力导入区域表面的相对小的份额，因此在其余表面上进行从制动挺杆向承载板的特别均匀且分布相同的力导入。

按照一个进一步构型，所述构造为凹陷部的保持机构构造为通孔。所述通孔不仅可设置在承载板上而且可设置在适配器上。此外提出，承载板侧的和/或适配器侧的保持机构具有圆柱形或锥形的外轮廓。锥形的构型甚至可以引起承载板和所属适配器的沿轴向方向的固定。此外，倾斜延伸的、侧面构造成锥形的凸起或凹陷部可用作交替装配衬片承载板和适配器时的插入辅助。

按照本发明的另一有利的构型提出，给所述衬片承载板的力导入区域的面向所述适配器的升高部或凹陷部在承载板的面向摩擦衬片的侧上配置相关联的凹陷部或升高部。也就是说，面向适配器并且构造在承载板上的凸起在承载板的相反侧、即面向摩擦衬片地构造为相应的凹陷部。

对于衬片承载板中面向适配器的凹陷部也可以是这样。给该凹陷部可以配置伸入到所述摩擦衬片中的升高部或者相应的凸起。特别是加工在衬片承载板中的凹陷部或者升高部或凸起通过局部的材料成形来加工。对此特别是考虑冷成形工艺，例如对由钢制成的衬片承载板进行冲压。

按照本发明的一个进一步构型，所述保持机构关于所述承载板的力导入区域的几何结构中心地和/或对称地设置。因此特别是可以提出，所述力导入区域具有圆形、矩形或椭圆形的几何结构并且优选具有圆柱形并且从而圆形的几何结构的一个或更多保持机构设置在该力导入区域的中间，或者在多个保持机构的情况下使这些保持机构关于中点或者关于中心地穿过该力导入区域的轴线对称地设置。保持机构的这种相对于力导入区域的几何结构中心地和/或对称地布置对于均匀的力分布特性是有利的。

此外，在本发明的范围内特别是这样地构造保持机构，使得适配器和承载板可松脱地彼此连接或可松脱地彼此固定。特别是提出，承载板侧的和/或适配器侧的保持机构仅仅被构造用于在垂直于承载板和适配器的轴向方向的平面中进行位置固定。当制动钳的几何结构和设置在该制动钳上的保持元件或复位元件有效地防止承载板和适配器之间的轴向运动时，承载板或制动衬片和适配器彼此间的最终固定和布置可例如在装入状态中才在制动钳内部实现。

按照本发明的一个进一步构型提出，适配器可以在制动衬片和适配器共同装入到制动钳的衬片组中之前已经在预装配位置中借助于承载板侧的和/或适配器侧的保持机构可松脱地设置在承载板的背离摩擦衬片的侧上。就此而言适配器和制动衬片可形成一个共同的、结构上的、但是可彼此松脱的单元。

按照本发明的一个特别有利的构型提出，在所述承载板与所述适配器之间设置有隔绝层。该隔绝层的目的是在适配器与承载板之间进行绝热或热隔离以及声脱耦。据此，该隔绝层具有吸收振动的特性。该隔绝层特别是足够弹性的，以便至少部分地补偿和吸收在制动过程中出现的振动。此外，该隔绝层由导热能力小的材料制成，从而不仅可实现制动衬片与制动挺杆之间的声脱耦，而且或者替代地能够实现它们之间的热脱耦。

由于制动时出现的多个100℃范围的高温度，热隔离对于制动挺杆并且从而整个制动器的功能能力来说具有重大意义。承载板与适配器之间的隔绝层的贡献是，即使在高的制动温度时制动挺杆也不会超过最大容许的程度地过热，在过热情况下将损害其功能能力。由此可以提高整个制动器的失效保护。

此外，将隔绝层设置在本发明制动衬片组件或制动衬片套件的两个结构上分开的构件中还具有下述优点，即，在更换已磨损的制动衬片时同样可更换隔绝层。适配器很大程度上无磨损并且可以继续使用，其可以与新制动衬片和新隔绝层重新形成可与制动器的新状态比较的制动器性能。

根据本发明的一个进一步构型，所述隔绝层被承载板侧的和/或被适配器侧的保持机构穿过。结果是隔绝层在保持机构(借助于所述保持机构使适配器和承载板彼此固定)的区域中具有缺口。因为该隔绝层相对于适配器或承载板材料比较有弹性地且软地构成，所以该隔绝层损害横向于轴向方向或横向于制动盘的轴线的平面中的形锁合连接。相反，借助于设置在隔绝层中的缺口几乎不会明显损害承载板与适配器之间的固定。

此外，保持机构和隔绝层中与其相关联的缺口的大小或侧向伸展具有意义。由于保持机构在面积方面仅仅占据力导入区域的总面积的小百分比并且隔绝层中的缺口相应地仅占据隔绝层面积的相对小的部分，所以借助于该隔绝层可实现特别好的热脱耦和机械或声脱耦。

承载板和适配器的彼此关联的保持机构区域中的面积区段相对于力导入区域的总面积或隔绝层的总面积相对小，最高为30％、20％、10％或5％。适配器和衬片承载板的彼此关联的凸起和凹陷部仅仅在所述的小部分区域中直接靠触，这可能反作用于热脱耦和声脱耦。

但是对此替代或补充地也可以提出，将隔绝层的厚度选择得稍大于保持机构的隆起部或凹陷部，从而在承载板上突出的凸起的端侧不与适配器的对应凹陷部的底部形成直接接触，而是在这两个部件之间至少在制动器的出售状态中保持获得一定的空气间隙，该空气间隙同样有助于热脱耦和声脱耦。

按照本发明的一个进一步构型提出，所述隔绝层具有与酚醛树脂结合的块。特别是提出，在该隔绝层中结合入(einbinden)石墨纤维和/或芳纶纤维。优选在此也可以使用多种橡胶材料，例如合成橡胶如丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NWR)、氢化丁腈橡胶(HNWR)等。特别是提出，将所述石墨纤维和/或芳纶纤维结合入硫化的橡胶类或酚醛树脂类材料中。

此外提出，所述承载板和/或适配器构造为铸件或构造为钢板或构造为板成形件。视制造的件数而定，作为铸件和作为钢板的构造可以是有利的。本发明在任何情况下同样可转用到板成形件和铸件中。

按照一个另外的独立观点，本发明涉及一种适配器，其用于设置在制动挺杆的压块与商用车盘式制动器的制动衬片之间。在该适配器上构造有保持机构，所述保持机构至少被构造用于关于制动盘的几何结构在径向方向并且在圆周方向上固定所述适配器和制动衬片。优选在承载板上也设有保持机构，这些保持机构与适配器侧的保持机构为了相对固定所述适配器和衬片承载件而相互作用。在此，所述适配器仅仅设置在所述承载板的所述力导入区域上并且与其可松脱地连接。

该适配器具有优选面状的或盘状的、与设置在所述承载板上的力导入区域的轮廓基本上相应的外轮廓。构造在或成形在适配器上并且向着衬片承载板定向的保持机构构造为从适配器表面突出的升高部和/或构造为从适配器表面缩回的凹陷部。这些升高部或凹陷部与衬片承载板的相应凹陷部或者升高部或凸起相互作用。

此外提出，按照压力分配板的类型构成的适配器具有面向承载板的升高部或凹陷部，在面向制动挺杆的相反侧具有相应的凹陷部或升高部。尤其是所述基本上平坦构成的、盘状或块状成形的适配器在保持机构的区域中具有局部的材料成形部。所述材料成形部可通过冷成形工艺、特别是通过对由钢制成的适配器板进行冲压而成本有利且有效地加工到所述材料中。

此外提出，该适配器沿轴向方向具有至少与所述承载板的厚度的1.5至3倍相应的厚度。由此以有利的方式保证，在开始制动过程时所述适配器基本上不经受不期望的变形，而是具有足够的强度，以便将导入到其中的压力几乎无误地继续导入到衬片承载板上。

此外提出，在适配器的面向所述承载板侧上设置隔绝层。该隔绝层能够可松脱地设置在承载板上。替代地，该隔绝层也可以在预装配位置中与承载板的对应侧粘接。这特别是在更换已磨损的摩擦衬片时允许以简单的方式和方法使隔绝层与适配器脱离。

按照另一独立的观点，本发明涉及一种用于商用车的盘式制动器，其具有至少一个上述的制动衬片和适配器。

本发明的另外的目的、优点、特征以及有利的应用可能性从下面借助于附图对实施例的说明中得出。在此，所有描述的和/或图示的特征以其有意义的组合构成本申请的主题，也与权利要求和权利要求的回引无关。

附图说明

图1以示意图示出一个摩擦衬片的俯视图，

图2是图1中摩擦衬片的横截面图，其具有设置的适配器。

具体实施方式

在图1和2的概图中示出一个具有两个适配器5、6的制动衬片，所述适配器在衬片承载板1的下侧靠置在其力导入区域3、4中。图1中可清楚地看出，所述力导入区域3、4构造为圆周对称的圆。所述衬片承载板1在力导入区域3的中间具有一个通孔7，对应的适配器5用一个凸起9配合到该通孔中用于使该适配器5和衬片承载板1固定。通过该适配器5与承载板1之间的这个在径向方向11和圆周方向12上形成的形锁合连接能够有效地防止适配器5与衬片承载板1之间的打滑。

在所述适配器5与所述衬片承载板1的图2中位于下部的、背面的、背离摩擦衬片2的表面之间设置有隔绝层13。该隔绝层具有足够的弹性和可压缩性，用于使所述制动衬片或衬片承载板1与靠触在该适配器5下侧上的制动挺杆机械地脱耦。所述隔绝层13还具有相对小的导热性，从而借助于该隔绝层13还可以使制动衬片与制动缸或制动挺杆之间有利地热脱耦。

适配器6与适配器5相比结构不同。该适配器6在其面向衬片承载板1的力导入区域4中虽然也具有隔绝层13，但是该适配器6装备有总共两个圆柱形或锥形的凹陷部10，衬片承载板1的相关联的凸起8在图2所示的装配位置中靠置在所述凹陷部中。如图1所示，这两个凸起8或凹陷部10关于衬片承载板1的第二力导入区域4的中间对称地设置。使用力导入区域4的两个彼此间隔距离的保持机构同时提供了适配器4相对于衬片承载板1的扭转止动。

在下侧、即适配器6的背离衬片承载板1的侧上构造有与所述构造在上侧上的凹陷部10相应的升高部或凸起20。适配器6上的升高部20和对置的凹陷部10的几何结构和位置可通过局部的材料成形、特别是通过冲压产生。所述升高部或所述凸起20又提供了用于所述与所述适配器6形成配合的、图中未详细示出的挺杆的或者用于制动活塞的压块的有效保持机构。

对于构造在适配器5上的凸起9和设置在其下侧上的凹陷部19也是这样。

隔绝层13在保持机构7、9、8、10的区域中具有缺口，从而不损害适配器5、6与衬片承载板1之间可实现的形锁合。此外，保持机构7、8、9、10的面相对于相应力导入区域3、4的面保持尽可能小，因为由于在保持机构7、8、9、10的区域中没有隔绝层13，在这些部位上可能会出现衬片承载板与相应的适配器5、6的增高的热耦合或声耦合。

通过保持机构7、9、8、10的在面方面的最小化可将此类热耦合或机械耦合降低到最低。在所示的实施例中，构造为凸起和凹陷部的保持机构7、9、8、10的构型基本上是圆柱形的。但是它们也可以构造为正方形、矩形、六边形、设有钥匙面或者构造为锥形。当适配器5、6和衬片承载板1沿轴线方向可以说卡锁地彼此插入或彼此推入时，这种锥形的构型同样表现为这些部件彼此接合时的插入辅助。

附图标记表

1  衬片承载件

2  摩擦衬片

3  力导入区域

4  力导入区域

5  适配器

6  适配器

7  通孔

8  凸起

9  凸起

10 凹陷部

11 径向方向

12 圆周方向

13 隔绝层

14 轴向方向

18 凹陷部

19 凹陷部

20 凸起

Claims (23)

1.一种制动衬片，其特别是用于商用车盘式制动器，具有承载板(1)和设置在该承载板上的摩擦衬片(2)，其中，所述承载板(1)在其背离所述摩擦衬片(2)的侧具有至少一个力导入区域(3，4)，与制动挺杆形成作用连接的适配器(5，6)在制动器的工作位置中与所述力导入区域形成靠触，其中，为了关于制动盘的几何结构至少在径向方向(11)和圆周方向(12)上固定所述适配器(5，6)和承载板(1)，在承载板(1)上设置保持机构(7，8)，所述保持机构与在适配器侧设置的保持机构(9，10)相关联，其特征在于，所述适配器(5，6)仅仅设置在所述承载板(1)的所述力导入区域(3，4)上并且与其可松脱地连接。

2.根据权利要求1的摩擦衬片，其中，承载板侧的保持机构(7，8)设置在所述力导入区域(3，4)中并且被构造为从板平面突出的升高部(8)和/或被构造为相对于板平面缩回的凹陷部(7)。

3.根据上述权利要求之一的摩擦衬片，其中，所述保持机构(7，8)占据所述力导入区域(3，4)面积的最高30％、最高20％、最高10％或最高5％。

4.根据权利要求2或3的摩擦衬片，其中，所述凹陷部(7)构造为通孔。

5.根据上述权利要求之一的摩擦衬片，其中，承载板侧的和/或适配器侧的保持机构(7，8，9，10)构造为圆柱形或锥形。

6.根据权利要求2至5之一的摩擦衬片，其中，给所述力导入区域的面向所述适配器(5，6)的升高部(8)或凹陷部在承载板(1)的面向摩擦衬片(2)的侧上配置相关联的凹陷部(18)或升高部。

7.根据权利要求6的摩擦衬片，其中，设置在承载板相反侧上的凹陷部(7，18)和升高部(8)能够借助于冲压或者可比较的成形工艺从基本上平坦构成的板中产生。

8.根据上述权利要求之一的摩擦衬片，其中，所述保持机构(7，8)关于所述力导入区域(3，4)的几何结构中心地和/或对称地设置。

9.根据上述权利要求之一的摩擦衬片，其具有适配器(5，6)，该适配器借助于承载板侧的和适配器侧的保持机构(7，8，9，10)可松脱地设置在该承载板(1)的背离所述摩擦衬片(2)的侧上。

10.根据权利要求9的摩擦衬片，其中，在所述承载板(1)与所述适配器(5，6)之间设置隔绝层(13)。

11.根据权利要求10的摩擦衬片，其中，所述隔绝层(13)被承载板侧的和/或适配器侧的保持机构(8，9)穿过。

12.根据上述权利要求之一的摩擦衬片，所述隔绝层(13)具有与橡胶和/或酚醛树脂结合的或者硫化的石墨纤维和/或芳纶纤维。

13.根据上述权利要求之一的摩擦衬片，所述承载板(1)构造为铸件或构造为钢板。

14.一种适配器，其用于设置在制动挺杆的压块与商用车盘式制动器的制动衬片之间，具有保持机构(9，10)，所述保持机构至少为了关于制动盘的几何结构在径向方向(11)和圆周方向(12)上固定所述适配器(5，6)和制动衬片而与所述承载板(1)的保持机构(7，8)相互作用，其特征在于，所述适配器(5，6)仅仅设置在所述承载板(1)的所述力导入区域(3，4)上并且与其可松脱地连接。

15.根据权利要求14的适配器，其具有与所述设置在所述承载板(1)上的力导入区域(3，4)的轮廓基本上相应的外轮廓。

16.根据权利要求14或15的适配器，其中，所述保持机构构造为从适配器面突出的升高部(9)和/或被构造为从适配器面缩回的凹陷部(10)。

17.根据权利要求15或16的适配器，其中，给面向所述承载板(1)的升高部(9)配置相关联的、面向所述制动挺杆的压块的凹陷部(19)和/或给面向所述承载板(1)的凹陷部(10)配置相关联的、面向所述制动挺杆的压块的升高部(20)。

18.根据上述权利要求14至17之一的适配器，该适配器构造为铸件或构造为钢板。

19.根据上述权利要求之一的适配器，该适配器在轴向方向(14)上具有至少与所述承载板(1)的厚度的1.5至3倍相应的厚度。

20.根据上述权利要求之一的适配器，其中，在面向所述承载板(1)侧设置隔绝层(13)。

21.根据权利要求20的适配器，其中，所述隔绝层(13)具有与橡胶和/或酚醛树脂结合的或者硫化的石墨纤维和/或芳纶纤维。

22.根据权利要求20或21的适配器，其中，所述隔绝层(13)在承载板侧的和/或适配器侧的保持机构(7，8，9，10)的区域中具有缺口。

23.一种用于商用车的盘式制动器，其具有至少一个根据权利要求1至13之一的制动衬片或者具有根据权利要求14至22之一的适配器(5，6)。

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