CN104903609A - 用于支撑轨道轮式交通工具圆盘制动器的摩擦材料钮状物的板和包括所述板的摩擦垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于支撑轨道轮式交通工具圆盘制动器用的多个摩擦材料钮状物(T)的支撑板(1)。所述支撑板包括：-至少第一通孔(F1)，以允许每个钮状物(T)与所述支撑板(1)联接；每个第一通孔(F1)界定一区域并且每个第一通孔(F1)的区域的组界定所述支撑板(1)上的重心(BA)，-围绕所述至少第一通孔(F1)布置的至少一组第一孔眼或凹槽(5)，每组第一孔眼(5)包括至少两个第一孔眼(5)，-多个第二通孔(F2)，其用于相应的阻挡元件(MB)的插入从而把所述支撑板(1)与基部板(2)联接；所述第二通孔(F2)布置为紧邻于所述支撑板(1)的周界。所述第一孔眼(5)与所述支撑板的第一部分(7)交替，使得在轨道轮式交通工具的制动阶段中，在所述支撑板(1)和所述基部板(2)之间的温度差异存在或不存在的情况下，由于施加在所述钮状物(T)上的法向力的影响，所述第一部分(7)以使得接触压力在钮状物(T)上的分布是彼此大体上均一的方式在弹性场中变形。本发明还涉及包括所述支撑板的摩擦垫。
Description
本发明涉及用于支撑用于轨道轮式交通工具(railway wheeled vehicle)的圆盘制动器的摩擦材料钮状物(friction material button)的板。
更详细地，本发明涉及所述类型的板的结构，其配置为使得在轨道交通工具的制动阶段期间其弹性地(即在弹性场(elastic field)中)变形以允许在其支撑的每个钮状物的摩擦表面和圆盘的表面之间的接触压力的分布是尽可能均一的并且允许每个钮状物的摩擦表面保持平行于圆盘表面并且与其接触，其中每个钮状物被抵靠着圆盘的表面推动。
本发明还涉及包括所述支撑板的摩擦垫。
本发明的摩擦材料钮状物是用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦垫的钮状物，板也是该摩擦垫的一部分。
用于摩擦材料钮状物的支撑板在专利EP 0106782中描述。
所述支撑板是柔性的并且弹性的并且沿着周界借助于铆接固定于基部板，间隔物在支撑板和基部板之间介入。
然而，虽然是柔性的并且弹性的，但是所述支撑板具有缺点。
第一个缺点是当钮状物距支撑板和基部板之间的附接点的距离变化时钮状物相对于圆盘的刚性。详细地，定位为紧邻于附接点的钮状物具有比距所述附接点最远的钮状物高的刚性。因为，在制动阶段期间建立的力的平衡中，借助于制动钳的密封保持器施加于摩擦垫的法向力与相应的刚性成比例地分布在形成摩擦垫的各个钮状物上，所以定位为紧邻于附接点的钮状物的特征在于更大的接触压力。
因此，定位为紧邻于附接点的钮状物的特征在于大于距附接点最远的钮状物的法向力和因此的摩擦力。
第二个缺点是，在制动阶段期间发生的热瞬态期间，支撑板的变形负面地影响每个钮状物的摩擦表面和圆盘表面之间的接触压力的分布。实际上，在制动阶段期间，作为被通过传导从钮状物传输至支撑板的热的结果，支撑板升温多于基部板。两个板之间的温度的所述差异可以达到300℃，导致不同的热膨胀。两个板之间的刚性约束(即铆接部)沿着周界的存在防止线性的立体膨胀，但是，相反地，导致支撑板的扭曲。刚性地约束于支撑板的每个钮状物跟随其变形，结果朝向圆盘表面接近或远离圆盘表面运动，使得接触压力以及因此此外法向力和摩擦力变化。
两个所述缺点同时地发生并且是摩擦垫的各种钮状物的接触压力和所得到的力的分布没有均一性的原因。这意指，在制动期间，每个摩擦材料钮状物以不同的方式参与制动作用，使得钮状物不同地磨损并且在摩擦垫定位在其上的圆盘表面上的热分布不是均一的。实际上，特别是在高速轨道交通工具(具有高于250km/h的速度的轨道轮式交通工具)的制动的情况下(其中在摩擦中消散的动能是很大的)，具有不同的颜色的环带(所谓的火带)可能在圆盘上出现在最多加载的钮状物(具有较大的接触压力)处。所述环带在最多加载的钮状物在制动阶段期间在其上滑动的所述圆盘表面处产生在圆盘表面上，具有由所述钮状物和圆盘表面的摩擦产生的作为结果的温度的局部化增加。温度的局部化增加可导致所谓的热点的形成，这可导致圆盘表面的裂缝和损伤，损害所述圆盘的进一步使用。
本发明的目的是克服所述缺点，提供用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦材料钮状物的支撑板，其配置为在所述支撑板和联接于所述支撑板的基部板之间的温度的差异存在或不存在的情况下，当法向力借助于密封保持器被施加于该支撑板形成其一部分的摩擦垫时，以使得钮状物和圆盘表面之间的接触压力的分布是彼此大体上均一的方式在弹性场中变形。因此具有施加在所述钮状物上的法向力和切向力的均一性，以及温度场在圆盘表面上的大体上均一的分布。
此外，有利地，支撑板配置成使得在制动阶段期间其支撑的钮状物具有与圆盘表面大体上相同的法向刚性并且每个钮状物的摩擦表面保持平行于圆盘表面并且与其接触。
本发明的另外的目的是提供包括所述支撑板的摩擦垫。
本发明的特定的目的因此是一种用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的多个摩擦材料钮状物的支撑板，包括：
-至少第一通孔，以允许每个钮状物与所述支撑板的联接，其中每个第一通孔界定一区域并且每个第一通孔的区域的组界定所述支撑板上的重心，
-围绕所述至少第一通孔布置的至少一组第一孔眼或凹槽，其中每组第一孔眼包括至少两个第一孔眼，
-多个第二通孔，其用于相应的阻挡元件的插入从而把所述支撑板与基部板联接，其中所述第二通孔布置为紧邻于所述支撑板的周界。
所述第一孔眼与所述支撑板的第一部分交替，使得在轨道轮式交通工具的制动阶段中，在所述支撑板和所述基部板之间的温度差异存在或不存在的情况下，由于施加在所述钮状物上的法向力的影响，所述第一部分以使得接触压力在所述钮状物上的分布是彼此大体上均一的方式在弹性场中变形。
详细地，每组第一孔眼可以围绕所述至少第一通孔布置。
更详细地，每组第一孔眼可以围绕至少两个第一通孔布置。
根据本发明，所述支撑板可以包括第三通孔，以用于另外的阻挡元件的插入，从而进一步把所述支撑板与所述基部板联接。所述第三通孔可以布置在所述重心处或紧邻于所述重心布置。
再次地根据本发明，所述支撑板可以包括布置为紧邻于至少第二通孔的至少一个第二孔眼或凹槽，优选地每个第二通孔一个第二孔眼。
详细地，所述第二孔眼中的每个可以是弯曲的并且在距相应的第二通孔第二预确定的距离处布置在所述支撑板上。
有利地，所述支撑板可以包括至少一个抗旋转元件，以防止相应的钮状物的旋转并且阻挡所述钮状物在所述支撑板上的取向。
根据本发明，每组第一孔眼可以包括三个第一孔眼。
所述三个第一孔眼可以布置在三角形的顶点处，其中每个第一孔眼在距所述第一通孔第一预确定的距离处布置在所述支撑板上。
在第一可选择方案中，所述支撑板可以包括十二个第一通孔，其中六个第一通孔布置在所述支撑板的第一中央部分上，三个第一通孔布置在所述支撑板的第二侧部部分上并且三个第一通孔布置在所述支撑板的第三侧部部分上。所述支撑板可以包括十二组第一孔眼，每个第一通孔一组第一孔眼，其中六个第一组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第一中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第三侧部部分上。
此外，设置在所述支撑板的所述第一中央部分上的所述六个第一通孔的中心可以布置在不规则的六边形的顶点处，其中所述不规则的六边形使所述重心作为中心并且包括六个相等的边。设置在所述支撑板的第二侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第一三角形的顶点处并且设置在所述支撑板的第三侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第二三角形的顶点处。每个第一通孔的中心可以与由每组第一孔眼中的所述三个第一孔眼形成的相应的三角形的重心重合。
在第二可选择方案中，所述支撑板可以包括九个第一通孔，其中三个第一通孔布置在所述支撑板的第一中央部分上，三个第一通孔布置在所述支撑板的第二侧部部分上并且三个第一通孔布置在所述支撑板的第三侧部部分上。所述支撑板可以包括九组第一孔眼，每个第一通孔一组第一孔眼，其中三个第一组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第一中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第三侧部部分上。
此外，设置在所述支撑板的所述第一中央部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第一三角形的顶点处，设置在所述支撑板的第二侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第二三角形的顶点处并且设置在所述支撑板的第三侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第三三角形的顶点处。
在第三可选择方案中，所述支撑板可以包括六个第一通孔。所述支撑板可以包括六组第一孔眼，每个第一通孔一组第一孔眼，其中三个第一通孔的中心可以布置在第一三角形的顶点处并且三个第一通孔的中心可以布置在第二三角形的顶点处。
根据本发明，每组第一孔眼中的第一孔眼可以沿着圆周布置。
详细地，每组第一孔眼可以围绕三个第一通孔布置，其中所述三个第一通孔的中心布置在被内接在与所述第一孔眼沿着其布置的圆周同中心的圆周中的三角形的顶点处。
优选的是，所述支撑板由钢制造，优选地AISI 422。
此外本发明的特定的目的是摩擦垫，该摩擦垫包括前述的支撑板和多个摩擦材料钮状物，其中每个钮状物包括待与所述支撑板的至少第一通孔联接的至少第一联接机构。每个钮状物在第一孔眼的相应的组处联接在所述支撑板上。
根据本发明，在第一可选择方案中，所述摩擦垫的所述支撑板可以包括用于每组第一孔眼的间隔物，该间隔物被控制大小以占据所述支撑板的由每组第一孔眼中的第一孔眼界定的区域并且具有预确定的厚度，并且每个钮状物可以包括摩擦材料的一部分和支撑元件，其中所述支撑元件包括与摩擦材料的所述部分接触的第一表面以及此外与所述第一表面相对的第二表面。
在第二可选择方案中，每个钮状物可以包括摩擦材料的一部分和支撑元件，其中所述支撑元件包括与摩擦材料的所述部分接触的第一表面，以及此外第二表面和第三表面，所述第三表面平行于所述第二表面并且与所述第二表面间隔从而形成抬高部，使得当钮状物与所述支撑板联接时，所述第三表面与所述支撑板接触并且所述第二表面在距所述支撑板的第三预确定的距离处。
详细地，所述支撑板可以包括用于每组第一孔眼的间隔物，该间隔物被控制大小以占据所述支撑板的由每组第一孔眼中的所述第一孔眼界定的区域并且具有预确定的厚度。
更详细地，所述支撑元件的所述第三表面可以具有大体上三角形的形状或圆形的形状或凸多边形的形状。
根据本发明，每个钮状物可以具有不规则的六边形的截面。所述不规则的六边形具有与三个具有第二长度的第二边交替的三个具有第一长度的第一边，其中所述第二长度比所述第一长度短。
作为六边形的截面的替代形式，每个钮状物可以具有三角形的截面。
作为结论，所述摩擦垫可以包括基部板、燕尾元件，其中所述基部板借助于至少一个间隔物以使得在距所述支撑板预确定的距离处的方式联接至所述支撑板，并且所述燕尾元件固定至所述基部板。
本发明现在将根据其实施方案为了说明性的和非限制性的目的具体地参照附图来描述，在附图中：
图1是摩擦垫的子集合的第一实施方案的透视图，该摩擦垫包括用于支撑用于圆盘制动器的十二个摩擦材料钮状物的支撑板和燕尾元件被固定在其上的基部板；
图2是从图1的摩擦垫的子集合的上方的视图；
图3是图1的摩擦垫的子集合的侧视图；
图4是从待定位在图1的支撑板上的摩擦材料钮状物的上方的视图；
图5是图4的摩擦材料钮状物的沿着线A-A的剖视图；
图6是图4的摩擦材料钮状物的透视图；
图7是从包括多个摩擦材料钮状物布置在其上的支撑板的摩擦垫的上方的视图；
图8是图7的摩擦垫的沿着线C-C的剖视图，其中细节示出了在支撑板和基部板之间介入的间隔物；
图9是包括十二个摩擦材料钮状物布置在其上的支撑板的摩擦垫的第一透视图；
图10是包括多个摩擦材料钮状物已经被从其移除的支撑板的摩擦垫的第二透视图，多个摩擦材料钮状物透明地示出并且由第一孔眼的组中的第一孔眼划界的区域以虚线示出以表示其是当钮状物安装在所述支撑板上时在支撑板和钮状物之间的接触表面；
图11A-11E示出了在不同的时刻中两个毗邻的支撑板在弹性场中的以100：1的比例的变形，每个属于相应的摩擦垫；
图12是摩擦垫的子集合的第二实施方案的透视图，该摩擦垫包括支撑板以支撑用于圆盘制动器的九个摩擦材料钮状物；
图13是从图12的摩擦垫的子集合的上方的视图；
图14是包括九个摩擦材料钮状物布置在其上的支撑板的摩擦垫的透视图；
图15是摩擦垫的子集合的第三实施方案的透视图，该摩擦垫包括支撑板以支撑用于圆盘制动器的六个摩擦材料钮状物；
图16是从图15的摩擦垫的子集合的上方的视图；
图17是包括六个摩擦材料钮状物布置在其上的支撑板的摩擦垫的透视图；
图18是摩擦垫的子集合的第四实施方案的透视图，该摩擦垫包括支撑板以支撑用于圆盘制动器的六个摩擦材料钮状物；
图19是摩擦垫的子集合的第五实施方案的透视图，该摩擦垫包括支撑板以支撑用于圆盘制动器的六个摩擦材料钮状物，其中第一孔眼的每个组围绕多个第一通孔布置；
图20是从图19的摩擦垫的子集合的上方的视图；
图21是从待定位在图19的支撑板上的摩擦材料钮状物的上方的视图；
图22是图21的摩擦材料钮状物的沿着线D-D的剖视图；
图23是图21的摩擦材料钮状物的透视图。
参照所描述的实施方案，术语摩擦材料是指任何烧结的摩擦材料。然而，摩擦材料不必需是烧结的摩擦材料。
参照图1-10，描述了摩擦垫P的用于支撑轨道轮式交通工具的圆盘制动器用的摩擦材料钮状物T的支撑板1的第一实施方案。
具体地参照图1-3，所述摩擦垫P除了多个钮状物T布置在其上的所述支撑板1之外还包括基部板2和允许摩擦垫P固定到密封保持器(未示出)上的燕尾元件3。彼此成镜像的两个摩擦垫P安装在单一的密封保持器上。
基部板2以使得在距所述支撑板1的预确定的距离D0处的方式借助于间隔物23(在下文描述)的介入联接至所述支撑板1。燕尾元件固定至所述基部板2。
换句话说，基部板2定位在所述支撑板1和所述燕尾元件3之间。详细地，支撑板1具有被转向所述摩擦材料钮状物T的第一面11和与所述第一面相反的被转向所述基部板2的第二面12。基部板2具有被转向支撑板1的第二面12的第一面21，和所述燕尾元件3被固定至其上的与所述第一面21相反的第二面22。
此外，支撑板1包括第一通孔F1，以允许所述支撑板1与相应的钮状物T联接。
详细地，每个第一通孔F1界定一区域并且布置在所述支撑板上的所述第一通孔F1的区域的组的重心用标记BA表示。
此外，所述重心BA与总的摩擦区域的重心重合。总的摩擦区域是布置在支撑板1上的钮状物T的所述摩擦表面的组。如下文表示的，每个钮状物T具有用标记T1表示的摩擦表面。
因此，标记BA应当表示第一通孔F1的区域的组的重心和钮状物T的总的摩擦区域的重心二者。
对于每个钮状物T，支撑板1包括至少一个抗旋转元件MA，以防止钮状物T旋转并且阻挡其在支撑板1上的取向。所述至少一个抗旋转元件布置为紧邻于所述第一通孔F1。
支撑板1还包括多个第二通孔F2和第三通孔F3，以允许所述支撑板1与基部板2的联接。所述第二通孔F2中的每个布置为紧邻于所述支撑板1的周界并且所述第三通孔F3布置在所述重心BA处。
根据本发明，所述支撑板1包括布置为紧邻于所述第一通孔F1的多个第一孔眼或凹槽5和布置为紧邻于所述第二通孔F2的多个第二孔眼或凹槽6。
所述第一孔眼5和所述第二孔眼6通过从支撑板1除去材料获得(例如剪切)。
详细地，第一孔眼5以形成第一孔眼的多个组的方式布置在支撑板1上。围绕每个第一通孔F1设置了第一孔眼的相应的组。第一孔眼的每个组包括三个第一孔眼5。
每组第一孔眼中的第一孔眼5是弯曲的并且布置在三角形的顶点处。每个第一孔眼5具有大体上抛物线的截面。以每个抗旋转元件MA在第一通孔F1和相应的第一孔眼5之间介入的方式，所述抛物线的凹度转向所述第一通孔F1并且所述抛物线的顶点处于距相应的第一通孔F1的中心的第一预确定的距离D1处。所述第一预确定的距离D1可以具有在14.5mm至21.5mm之间的值，并且优选地是16.5mm。
每组第一孔眼中的第一孔眼5被支撑板的第一部分7彼此隔开。换句话说，对于第一孔眼的每个组，提供了第一孔眼5和第一部分7的交替，即空的部分(孔眼)和填充的部分(所述支撑板的部分)的交替。所述第一部分7具有等于孔眼的宽度X的宽度和预确定的长度Y。在图2中，所述第一部分7中的每个由两个虚线(分别地连接同一个组的两个连贯的第一孔眼5的相对的边缘)和两个连续的线(其是所述两个连贯的第一孔眼5的端部)界定。所述第一孔眼5的宽度X具有在1.5mm和5mm之间的值，并且优选地是2.5mm。所述第一部分7的长度Y具有在3mm和15mm之间的值，并且优选地是9mm。
详细地，板具有第一中央部分、第二侧部部分和第三侧部部分。在所述部分中的每个上，设置了相应多组第一孔眼。
在所描述的第一实施方案中，支撑板1设置有十二组第一孔眼。六组第一孔眼布置在所述支撑板1的中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在第三侧部部分上。
由第一组第一孔眼中的第一孔眼5形成的每个三角形的重心布置在不规则的六边形的顶点处，其中每个顶点与相应的通孔F1的中心重合。所述不规则的六边形使重心BA作为其中心并且由六个相等的边形成，其中第一对毗邻的边和与所述第一对边相对的第二对毗邻的边分别地界定第一钝角和第二钝角，第一钝角和第二钝角等于彼此并且大于由其余的边中的每个与所述对的边中的每个的边形成的每个钝角。换句话说，不规则的六边形被椭圆形划界并且所述重心BA在所述椭圆形的两个焦点之间是等距离的。
由第二组和第三组的第一孔眼形成的每个三角形的重心布置在相应的等腰三角形的顶点处，其中每个顶点与相应的通孔F1的中心重合。
具体地参照图4-6，每个摩擦材料钮状物T包括相应的金属支撑元件S。详细地，钮状物T包括摩擦材料TA的具有第一表面或摩擦表面T1和第二表面T2的部分，第一表面T1设计为与圆盘的表面接触，第二表面T2与所述第一表面T1相对，被铜焊焊接至所述支撑元件S的第一表面S1上。
所述支撑元件S包括联接机构C，联接机构C借助于相应的第一通孔F1把钮状物T与支撑板1联接。
支撑元件S还包括第二表面S2和第三表面S3，第三表面S3以形成抬高部R的方式平行于所述第二表面S2并且相对于所述第二表面S2隔开。换句话说，第三表面S3是相对于第二表面S2凸出的表面。
详细地，所述第三表面S3注定会与支撑板1接触并且所述抬高部R允许相应的钮状物T的第二表面S2在距支撑板1的所述第一面11的第三预确定的距离D3处。因此，支撑元件S的第三表面S3是相对于所述支撑元件的第二表面S2凸出的表面的事实意味着所述第二表面S2以避免所述第二表面和支撑板之间接触的方式始终与支撑板1隔开。所述第三预确定的距离D3可以具有在0.5mm至2mm之间的值，并且优选地是1mm。
在所描述的第一实施方案中，所述第二表面S2具有不规则的六边形的形状并且所述第三表面S3具有大体上三角形的形状。
所述联接机构C布置在所述第三表面S3上。
详细地，所述联接机构C包括具有圆柱形截面的轴环。每个钮状物的轴环被插入相应的第一通孔F1中并且被铆接至支撑板1上。因此，轴环被控制大小以被插入所述第一通孔F1中。
所述第三表面S3被控制大小和控制形状，使得当钮状物T被与所述支撑板1联接时所述第三表面S3布置在支撑板1的包括在相应组的第一孔眼中的第一孔眼5之间的部分上。更详细地，所述第三表面S3被控制大小和控制形状从而与第一孔眼的组的每个第一孔眼的内边缘(即，每个孔眼的转向第一通孔F1的边缘)匹配。
换句话说，当钮状物T与支撑板1联接时，支撑板1的包括在第一孔眼的组的第一孔眼5之间的表面部分是钮状物T和所述支撑板1之间的接触表面(在下文使用标记CS表示)。
第三表面S3的尺寸和形状使得避免所述第三表面S3被叠加在所述组的第一孔眼中的第一孔眼5和第一部分7上(与所述组的第一孔眼中的第一孔眼5交替)，使得第一部分7不被变形。实际上，由于抬高部R，支撑元件S的第二表面S2也不叠加在第一孔眼的组的第一孔眼5上或第一部分7上，使得第一部分7不被变形。换句话说，由于抬高部R，第二表面S2不能够与第一孔眼的组的第一孔眼5或第一部分7接触。
在所描述的第一实施方案中，第三表面S3小于支撑元件的第一表面S1和钮状物T的摩擦表面T1。
此外，在钮状物T和支撑板1之间的接触表面(在下文使用标记CS表示)比单一的钮状物T的摩擦表面T1小。
在所描述的第一实施方案中，所述联接机构C和所述支撑元件S是单一的件，虽然这不是必需的。所述联接机构C和在第二表面S2和第三表面S3之间形成的所述抬高部R借助于冷塑性变形在每个支撑元件S上获得。
在附图中未示出的第一变体中，支撑板设置有在每个钮状物处的用于每组第一孔眼的间隔物是可能的。每个间隔物被控制大小以占据被每组第一孔眼中的第一孔眼包围的区域并且具有预确定的厚度。以这种方式，每个钮状物的支撑元件S的第二表面S2和支撑板1之间的距离等于间隔物的厚度和抬高部R的总和。
在附图中未示出的第二变体中，可能的是，提供每个钮状物T不具有抬高部R(并且因此不具有相对于第二表面S2凸出的第三表面S3)，并且仅支撑板1设置有在每个钮状物处的用于每组第一孔眼的具有预确定的厚度的间隔物，该间隔物被控制大小以占据支撑板1的被每组第一孔眼中的第一孔眼包围的区域。
防止钮状物T的旋转并且阻挡钮状物T在支撑板1上的取向的每个抗旋转元件MA包括在支撑板1上提供的隆起部，该隆起部被插入每个支撑元件设置有的相应的凹部RA中。
在所描述的第一实施方案中，对于每个在支撑板1上存在的钮状物T，具有布置在等边三角形的顶点处的三个抗旋转元件MA，其内接的圆周是与所述第一通孔F1同中心的。
所述轴环C和所述抗旋转元件MA形成在支撑板1和布置在其上的相应的钮状物T之间的互锁的刚性约束。
由于抬高部R以及由于在支撑板1和基部板2之间介入的间隔物23，支撑板的在每组第一孔眼中的所述第一孔眼5之间介入的第一部分7可以在弹性场中弯曲和/或扭转，使得在支撑板1和钮状物T之间的接触表面(即在支撑板和每个钮状物T的支撑元件S的第三表面S3之间的接触表面)(其中的一个在图10中以标记CS表示)保持平行于圆盘表面，即使在法向力和作为结果的切向力和热膨胀的影响下。因此，每个钮状物的摩擦表面T1也保持平行于圆盘表面。因此具有钮状物T的有规律的和均一的磨损(所谓的平坦的和平行的磨损)，因为每个钮状物T的摩擦表面T1保持平行于圆盘表面和在支撑板1和相应的钮状物的支撑元件S的第三表面S3之间的接触表面(在下文使用标记CS表示)二者。
换句话说，支撑板1的在第一孔眼5之间存在的第一部分7中的每个充当在与支撑板1的每个钮状物T接触的接触表面和支撑板1的其余部分之间的弹性铰链。
有利地，布置在支撑板1上的第一孔眼5导致钮状物T的挠曲可屈服性，使得在制动阶段的开始时每个钮状物T的摩擦表面T1被略微地更多地加载在所述摩擦表面T1的在圆盘的旋转(作为由摩擦力给予的相对于每个第一通孔的弯曲力矩的结果)期间首先接触圆盘假想点的部分处。以这种方式，在圆盘的表面上存在的任何水膜破裂，避免了钮状物T的打滑现象(aquaplaning)。
参照紧邻于第二通孔F2布置的第二孔眼6，所述第二孔眼6是弯曲的。详细地，每个第二孔眼6布置在距相应的第二通孔F2的中心的第二预确定的距离D2处。更详细地，每个第二孔眼6具有圆周弧形的截面，其使相应的第二通孔F2的中心作为其中心并且对向约120°的角度。所述第二预确定的距离D2可以具有在5mm和7mm之间的值，并且优选地是5mm。每个第二孔眼的宽度具有在1mm和4mm之间的值，优选地2mm。
此外，以每个第二孔眼6的中心定位在连接相应的第二通孔F2的中心和重心BA的线上的方式，第二孔眼6布置在支撑板1上。
所述第二孔眼6决定在所述第二通孔F2处的在支撑板1和基部板2之间的可屈服性，使得支撑板1的围绕所述第二通孔F2的部分可以弯曲和/或扭转。
紧邻于第三通孔F3没有设置孔眼，使得支撑板1和基部板2在第一通孔F1的区域的组的重心BA处刚性地约束。因此，支撑板1的热膨胀从所述重心BA开始并且也围绕所述重心BA径向地延伸，并且被第二孔眼6吸收。
如已经所述的，所述第二通孔F2和所述第三通孔F3允许所述支撑板1与基部板2的联接。
为了该目的，所述第二通孔F2中的每个允许相应的阻挡元件MB的插入并且所述第三通孔F3允许另外的阻挡元件MBA的插入。
如已经描述的，所述支撑板1和所述基部板2借助于间隔物23的介入以在距彼此预确定的距离D0处的方式联接。详细地，每个间隔物23定位在相应的第二通孔F2和第三通孔F3处。图8的细节示出了在阻挡元件MB被插入其中的第二通孔F2处的在支撑板1和基部板2之间介入的间隔物23。所述预确定的距离D0可以具有在2mm至3mm之间的值，并且优选地是2mm。
每个间隔物包括垫圈是优选的。
此外，支撑板1和基部板2可以被以固定的或可移除的方式联接。因此，在第一可选择方案中，所述阻挡元件MB和MBA可以是固定的阻挡元件，例如铆钉等等，或，在第二可选择方案中，所述阻挡元件MB和MBA可以包括借助于开口销、弹性止动环等等以能够再生成摩擦垫(替换从使用中磨损的支承钮状物T的支撑板1并且回收基部板2和固定于基部板2的燕尾元件3二者)的方式固定至基部板1以把支撑板1阻挡于基部板2的活塞。
虽然在与第一实施方案相关联的图中未示出，但是可能的是，提供任何数量的第一通孔F1和第二通孔F2，而不偏离本发明的范围。
在所描述的第一实施方案中，支撑板1由钢制造，该钢具有使得允许在用于产生第一通孔、第二通孔、第三通孔以及此外第一孔眼5和第二孔眼6的材料去除之后在高于500℃的回火温度硬化和回火的性质。所述钢的实例是AISI 422。
此外，在所描述的第一实施方案中，支撑板1支撑十二个钮状物T(图7-10)。
每个钮状物T具有在10cm2至15cm2之间的摩擦表面T1并且具有不规则的六边形的截面。所述摩擦表面T1也具有不规则的六边形的截面。详细地，每个钮状物T具有与三个具有第二长度的第二边交替的三个具有第一长度的第一边，其中所述第二长度比所述第一长度短。以钮状物T的较短长度的边至支撑板1上的投影被转向相应的第一孔眼5的包括抛物线的顶点的部分的方式，每个钮状物T被联接在所述支撑板1上。
然而，虽然在与第一实施方案相关联的图中未示出，但是支撑板1可以支撑任何数量的钮状物T，并且所述钮状物T可以具有任何截面，例如三角形的截面，而不偏离本发明的范围。因此，钮状物的摩擦表面T1也可以具有三角形的截面或任何截面。
如已经所述的，支撑板1具有多组第一孔眼。相应的钮状物T布置在每组第一孔眼处。
详细地，第一组的六个钮状物T布置在支撑板1的第一中央部分上，第二组的三个钮状物T布置在支撑板1的第二侧部部分上并且第三组的三个钮状物T布置在第三侧部部分上。
第一组钮状物中的六个钮状物T以所述钮状物T中的每个使较短长度的边转向重心BA的方式定位在支撑板1的第一中央部分中。
如可见的，因为每个钮状物布置在第一孔眼的组处，所以每个钮状物T的中心布置在对应于由每组第一孔眼中的第一孔眼5形成的每个三角形的重心形成的不规则六边形的不规则六边形的顶点处。
钮状物的每个第二组和钮状物的每个第三组中的钮状物T以每个钮状物T的中心布置在相应的等腰三角形的顶点处的方式定位在支撑板1上。所述等腰三角形对应于由每组第一孔眼中的第一孔眼5形成的每个等边三角形的重心形成的等腰三角形。
图8示出了沿着轴线C-C的截面，轴线C-C沿着布置在支撑板1上的第一通孔F1的区域的组的重心BA经过。抗旋转元件MA、支撑板1、基部板2和燕尾元件3是从该截面可见的。
图9是支撑板1的透视图，其中十二个钮状物T布置在其上。
图10是支撑板1的透视图，两个钮状物T已经被从其移除并且四个钮状物T是透明的以示出钮状物T如何在第一孔眼的相应的组处定位在支撑板1上。
此外，在支撑板1的表面部分上，被第一孔眼5的组(在两个移除的钮状物中的一个处)中的第一孔眼5包围的区域以虚线示出以表示其是钮状物T和支撑板1之间的接触表面CS。如已经所述的，支撑元件S的第三表面S3(即钮状物的与支撑板接触的部分)被控制大小和控制形状以占据所述区域并且以不被叠加在第一孔眼的组的第一孔眼5上或与所述孔眼交替的第一部分7上。此外，由于抬高部R，支撑元件S的第二表面S2也不与第一孔眼的组的第一孔眼5或与所述第一孔眼交替的第一部分7叠加并且不与第一孔眼的组的第一孔眼5或与所述第一孔眼交替的第一部分7接触。
在所描述的第一实施方案中，所述接触表面CS具有大体上三角形的形状并且每个支撑元件S的第三表面S3(设计为与支撑板接触)具有大体上三角形的形状。然而，所述接触表面(例如每个支撑元件的第三表面)可以具有圆形的形状(如在下文参照第四和第五实施方案描述的)或凸多边形的形状。
图11A-11E示出了在不同的时刻的被所施加的力在弹性场中变形的两个毗邻的支撑板，其中的每个属于相应的摩擦垫。
两个支撑板1的变形主要地通过观察所述两个板的边缘、第一孔眼5和第二孔眼6是可见的。
在图12中示出了摩擦垫P的用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦材料钮状物T的支撑板1的第二实施方案。
不同于所描述的第一实施方案，支撑板1设置有九组第一孔眼。
第一孔眼的三个第一组布置在所述支撑板1的中央部分上，第一孔眼的三个第二组布置在第二侧部部分上并且第一孔眼的三个第三组布置在第三侧部部分上。
由第一孔眼的所述组中的每个组中的第一孔眼形成的每个三角形的重心布置在相应的等腰三角形的顶点处，其中每个顶点与相应的通孔F1的中心重合(图13)。
此外，不同于第一实施方案，在本实施方案中使用标记F3'表示的第三通孔布置为紧邻于被第一通孔F1的区域的组界定的重心BA，该第三通孔允许在本实施方案中使用标记MBA'表示的另外的阻挡元件的插入。
图14是支撑板1的透视图，其中九个钮状物T布置在其上。
不同于布置在支撑板1的第一实施方案上的钮状物T，每个钮状物T具有在16cm2至18cm2之间的摩擦表面T1。
摩擦垫P的用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦材料钮状物T的支撑板1的第三实施方案在图15中示出。
不同于所描述的第一实施方案，支撑板1设置有六组第一孔眼。
支撑板因此设置有第一孔眼的三个第一组和第一孔眼的三个第二组。
由第一孔眼的所述组中的每个的第一孔眼形成的每个三角形的重心布置在相应的等腰三角形的顶点处，其中每个顶点与相应的通孔F1的中心重合(图16)。
图17是支撑板1的透视图，其中六个钮状物T布置在其上。
不同于布置在支撑板1的第一实施方案上的钮状物T，每个钮状物T具有在24cm2至26cm2之间的摩擦表面T1。
用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦材料钮状物T的支撑板1的第四实施方案在图18中示出。
相似于第三实施方案，支撑板1设置有六组第一孔眼。
然而，不同于第三实施方案，每组第一孔眼中的第一孔眼5沿着圆周布置。所述圆周是与相应的第一通孔F1同中心的。
因此，虽然未示出，但是支撑元件S的至少第三表面S3具有圆形的形式。
用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦材料钮状物T的支撑板1的第五实施方案在图19中示出。
详细地，相似于第三实施方案，支撑板1配置为支撑六个钮状物并且每组第一孔眼中的第一孔眼5沿着圆周布置。
不同于每组第一孔眼围绕第一通孔F1布置的第三实施方案，每组第一孔眼围绕多个第一通孔F1布置。
详细地，每组第一孔眼以所述第一通孔的中心在等边三角形的相应的顶点处的方式围绕多个第一通孔F1布置(图20)。更详细地，所述等边三角形被内接在与每组第一孔眼中的第一孔眼沿着其布置的圆周同中心的圆周中。
在所描述的第五实施方案中，每组第一孔眼围绕三个第一通孔F1布置。然而，虽然在图中未示出，但是每组第一孔眼可以围绕两个通孔或高于三个的多个第一通孔布置。
图21-23示出了待与支撑板的第五实施方案联接的钮状物T。
不同于待与支撑板1的第一实施方案联接的钮状物T(在图4-6中示出的)，可以与支撑板1的第五实施方案联接的钮状物T的支撑元件S包括第一联接机构C1、第二联接机构C2和第三联接机构C3，以把钮状物T联接于支撑板1。在所描述的第五实施方案中，所述第一联接机构C1、所述第二联接机构C2、所述第三联接机构C3和所述支撑元件S是单一的件，虽然这不是必需的。所述联接机构C1、C2、C3中的每个分别地包括具有圆柱形的截面的轴环。每个轴环被插入相应的第一通孔F1中并且被铆接至支撑板1上。
所述第一联接机构、所述第二联接机构和所述第三联接机构在支撑元件S的第三表面S3上布置在等边三角形的顶点处。
此外，支撑元件S的第三表面S3具有圆形的形状并且被控制大小以与沿着圆周布置的第一孔眼的组中的第一孔眼5包围的区域接触。因此，在钮状物T和支撑板1之间的接触表面CS具有圆形的形状。
有利地，形成本发明的目的的支撑板1保护抵抗摩擦材料钮状物和圆盘表面二者的不规律的磨损，因为其允许钮状物T和圆盘表面之间的接触压力以及因此施加在所述钮状物上的法向力和切向力的大体上均一的分布。详细地，压力和力作用于钮状物T，其是被施加在被布置在同一个支撑板1上的其他的钮状物T上的大体上相同的压力和相同的力。
此外，接触压力以大体上均一的方式分布的事实保证在包含钮状物的径向突出部的部分处温度场在圆盘表面上的均一的分布。
本发明已经根据其优选的实施方案为了非限制性的说明性的目的被描述，但是应认为是任何变化形式和/或修改可以被本领域中的专家作出，而不偏离如所附的权利要求界定的相对的保护范围。
Claims (25)
1.一种支撑板(1)，其用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的多个摩擦材料钮状物(T)，其特征在于所述支撑板(1)包括：
-至少第一通孔(F1)，以允许每个钮状物(T)与所述支撑板(1)的联接；每个第一通孔(F1)界定一区域并且每个第一通孔(F1)的区域的组界定所述支撑板(1)上的重心(BA)，
-至少一组第一孔眼或凹槽(5)，其围绕所述至少第一通孔(F1)布置，每组第一孔眼(5)包括至少两个第一孔眼(5)，
-多个第二通孔(F2)，其用于相应的阻挡元件(MB)的插入从而把所述支撑板(1)与基部板(2)联接；所述第二通孔(F2)紧邻于所述支撑板(1)的周界布置，
其中所述第一孔眼(5)与所述支撑板的第一部分(7)交替，使得在轨道轮式交通工具的制动阶段中，在所述支撑板(1)和所述基部板(2)之间的温度差异存在或不存在的情况下，由于施加在所述钮状物(T)上的法向力的影响，所述第一部分(7)以使得接触压力在所述钮状物(T)上的分布是彼此大体上均一的方式在弹性场中变形。
2.根据前一权利要求所述的支撑板，其特征在于每组第一孔眼(5)围绕所述至少第一通孔(F1)布置。
3.根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于每组第一孔眼(5)围绕至少两个第一通孔(F1)布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括第三通孔(F3、F3')，以用于另外的阻挡元件(MBA、MBA')的插入，从而进一步把所述支撑板(1)与所述基部板(2)联接；所述第三通孔(F3、F3')布置在所述重心(BA)处或紧邻于所述重心(BA)布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括紧邻于至少第二通孔(F2)布置的至少第二孔眼或凹槽(6)，优选地每个第二通孔(F2)一个第二孔眼(6)。
6.根据前一权利要求所述的支撑板(1)，其特征在于所述第二孔眼(6)中的每个是弯曲的并且在距相应的第二通孔(F2)的第二预确定的距离(D2)处布置在所述支撑板(1)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括至少一个抗旋转元件(MA)，以防止相应的钮状物(T)的旋转并且阻挡所述钮状物的在所述支撑板(1)上的取向。
8.根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于每组第一孔眼包括三个第一孔眼(5)。
9.根据前一权利要求所述的支撑板(1)，其特征在于所述三个第一孔眼(5)布置在三角形的顶点处；每个第一孔眼在距所述第一通孔(F1)的第一预确定的距离(D1)处布置在所述支撑板(1)上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括十二个第一通孔(F1)，其中六个第一通孔(F1)布置在所述支撑板(1)的第一中央部分上，三个第一通孔(F1)布置在所述支撑板(1)的第二侧部部分上并且三个第一通孔(F1)布置在所述支撑板(1)的第三侧部部分上；所述支撑板(1)包括十二组第一孔眼，每个第一通孔(F1)一组第一孔眼，其中六个第一组第一孔眼布置在所述支撑板(1)的所述第一中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在所述支撑板(1)的所述第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在所述支撑板(1)的所述第三侧部部分上。
11.根据权利要求9和10所述的支撑板(1)，其特征在于设置在所述支撑板(1)的所述第一中央部分上的所述六个第一通孔(F1)的中心布置在不规则的六边形的顶点处；所述不规则的六边形使所述重心(BA)作为中心并且由六个相等的边形成，设置在所述支撑板(1)的所述第二侧部部分上的所述三个第一通孔(F1)的中心布置在第一三角形的顶点处并且设置在所述支撑板(1)的所述第三侧部部分上的所述三个第一通孔(F1)的中心布置在第二三角形的顶点处；每个第一通孔(F1)的中心与由每组第一孔眼中的所述三个第一孔眼(5)形成的相应的三角形的重心重合。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括九个第一通孔(F1)，其中三个第一通孔(F1)布置在所述支撑板(1)的第一中央部分上，三个第一通孔(F1)布置在所述支撑板(1)的第二侧部部分上并且三个第一通孔(F1)布置在所述支撑板(1)的第三侧部部分上；所述支撑板(1)包括九组第一孔眼，每个第一通孔(F1)一组第一孔眼，其中三个第一组第一孔眼布置在所述支撑板(1)的所述第一中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在所述支撑板(1)的所述第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在所述支撑板(1)的所述第三侧部部分上。
13.根据权利要求9和12所述的支撑板(1)，其特征在于设置在所述支撑板(1)的所述第一中央部分上的所述三个第一通孔(F1)的中心布置在第一三角形的顶点处，设置在所述支撑板(1)的所述第二侧部部分上的所述三个第一通孔(F1)的中心布置在第二三角形的顶点处并且设置在所述支撑板(1)的所述第三侧部部分上的所述三个第一通孔(F1)的中心布置在第三三角形的顶点处。
14.根据权利要求1-9中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括六个第一通孔(F1)；所述支撑板(1)包括六组第一孔眼，每个第一通孔(F1)一组第一孔眼，其中三个第一通孔(F1)的中心布置在第一三角形的顶点处并且三个第一通孔(F1)的中心布置在第二三角形的顶点处。
15.根据权利要求1-8中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于每组第一孔眼中的所述第一孔眼(5)沿着圆周布置。
16.根据前一权利要求所述的支撑板(1)，其特征在于每组第一孔眼(5)围绕三个第一通孔(F1)布置，其中所述三个第一通孔(F1)的中心布置在被内接在与所述第一孔眼(5)沿着其布置的圆周同中心的圆周中的三角形的顶点处。
17.根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，其特征在于所述支撑板(1)由钢制造，优选地由AISI 422制造。
18.一种摩擦垫(P)，包括根据前述权利要求中任一项所述的支撑板(1)，和多个摩擦材料钮状物(T)，其中每个钮状物(T)包括待与所述支撑板(1)的至少第一通孔(F1)联接的至少第一联接机构(C、C1、C2、C3)；每个钮状物在第一孔眼的相应的组处联接在所述支撑板(4)上。
19.根据权利要求18所述的摩擦垫(1)，其特征在于所述支撑板(1)包括用于每组第一孔眼的间隔物，所述间隔物被控制大小以占据所述支撑板(1)的由每组第一孔眼中的所述第一孔眼(5)界定的区域并且具有预确定的厚度，并且每个钮状物(T)包括摩擦材料(TA)的一部分和支撑元件(S)，其中所述支撑元件(S)包括与摩擦材料(TA)的所述部分接触的第一表面(S1)以及此外与所述第一表面(S1)相对的第二表面(S2)。
20.根据权利要求18所述的摩擦垫(P)，其特征在于每个钮状物(T)包括摩擦材料(TA)的一部分和支撑元件(S)，其中所述支撑元件(S)包括与摩擦材料(TA)的所述部分接触的第一表面(S1)以及此外第二表面(S2)和第三表面(S3)，所述第三表面(S3)平行于所述第二表面(S2)并且与所述第二表面(S2)间隔从而形成抬高部(R)，使得当钮状物(T)与所述支撑板(1)联接时，所述第三表面(S3)与所述支撑板(1)接触并且所述第二表面(S2)在距所述支撑板(1)的第三预确定的距离(D3)处。
21.根据前一权利要求所述的摩擦垫(P)，其特征在于所述支撑板(1)包括用于每组第一孔眼的间隔物，所述间隔物被控制大小以占据所述支撑板(1)的由每组第一孔眼中的所述第一孔眼(5)界定的区域并且具有预确定的厚度。
22.根据权利要求20或21所述的摩擦垫(P)，其特征在于所述支撑元件(S)的所述第三表面(S3)具有大体上三角形的形状或圆形的形状或凸多边形的形状。
23.根据权利要求18-22中任一项所述的摩擦垫(P)，其特征在于每个钮状物(T)具有不规则的六边形的截面，所述不规则的六边形具有与三个具有第二长度的第二边交替的三个具有第一长度的第一边，其中所述第二长度比所述第一长度短。
24.根据权利要求18-22中任一项所述的摩擦垫(P)，其特征在于每个钮状物(T)具有三角形的截面。
25.根据权利要求18-24中任一项所述的摩擦垫(P)，其特征在于所述摩擦垫(P)包括基部板(2)、燕尾元件(3)；所述基部板(2)借助于至少一个间隔物(23)以使得在距所述支撑板(1)的预确定的距离(D0)处的方式联接至所述支撑板(1)，并且所述燕尾元件(3)固定至所述基部板(2)。
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