用于增加制动器操作时摩擦衬片元件间的接触力的制动衬片中摩擦衬片元件的布置制造技术

为了改进用于车辆的盘式制动器的制动衬片，该制动衬片具有垫板和多个摩擦衬片元件，所述摩擦衬片元件相对于垫板可移动地布置，使得可以基本避免制动器尖声，并且同时因由于冬季条件而产生的冰和磨粒而导致额外的磨损被抵消，因此提出垫板和摩擦衬片元件之间的弹簧系统被设计成使得在制动操作期间并且由于在摩擦衬片元件上产生的衬片压力，至少两个相邻摩擦衬片元件之间的接触力增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加制动器操作时摩擦衬片元件间的接触力的制动衬片中摩擦衬片元件的布置
本专利技术涉及制动衬片，尤其是用于车辆的盘式制动器的制动衬片，该制动衬片具有垫板和可移动地布置在垫板上的多个摩擦衬片元件。摩擦衬片元件以这样的方式布置在垫板上，即，当制动器被操作时，摩擦衬片元件的第一侧面可以压靠在盘式制动器的制动盘上或者压靠在制动盘上。为了灵活地安装摩擦衬片元件，在垫板和摩擦衬片元件之间设置至少一个弹簧系统。用于车辆盘式制动器的制动衬片通常具有例如由钢制成的垫板和布置在垫板上的摩擦衬片。摩擦衬片可以例如压在垫板上或以另一种方式连接到垫板。垫板和摩擦衬片之间的连接必须承受制动器操作时产生的力，特别是承受横向力和由于振动应力而产生的力。用于轨道车辆，特别是高速列车的制动衬片的摩擦材料通常由烧结材料制成。在这种类型的高负载制动器中，制动衬片和制动盘之间的摩擦配对的温度通常达到超过600摄氏度，这使得难以使用甚至不可能使用常规的基于橡胶的制动衬片。为了在制动盘上实现均匀的温度分布，制动衬片通常由多个摩擦衬片元件构成，这些摩擦衬片元件单独或成组地布置，并且其中一些摩擦衬片元件灵活地安装在制动衬片的垫板上。
技术介绍
用于轨道车辆的现代烧结制动衬片具有多部件结构的特点。已知例如通过铆接将摩擦衬片元件刚性地连接至垫板。刚性固定的摩擦衬片元件不能跟随制动盘中的凸块，并且不能补偿不同的热膨胀系数。由于制动盘上的温度分布不均匀以及各个摩擦衬片元件可能过热，这导致制动盘中的高应力。通过在垫板上以弹性或柔性方式安装摩擦衬片元件来减小这些影响。例如，WO2012/089968A1提出了在垫板和摩擦衬片元件之间的薄中间层以提供弹性安装。WO2014/121703描述了一种制动衬片，其中各个摩擦衬片元件以相互相距特别大的距离布置在垫板上。各摩擦衬片元件通过加载弹簧灵活地安装并在后部预加载。各个摩擦衬片元件之间相对较大的距离用于防止冰、砂和制动粉尘的积聚。冰与磨粒(例如砂和制动粉尘)结合会导致制动盘磨损增加。专利技术概述：目的，解决方案，优点本专利技术的目的是提出用于车辆的盘式制动器的制动衬片，其具有垫板和多个摩擦衬片元件，所述摩擦衬片元件相对于垫板可移动地布置在垫板上，制动器尖声尽可能避免或大幅度减少。此外，应该减少由冬季条件引起的冰和磨粒如砂和制动粉尘的积聚。为了避免不均匀的温度分布，各个摩擦衬片元件在垂直于垫板的方向上的可移动性不应受到限制或者仅限于很小的范围。根据本专利技术，为此目的提出了用于车辆的盘式制动器的制动衬片，该制动衬片具有垫板和可移动地布置在垫板上的多个摩擦衬片元件。摩擦衬片元件以这样的方式布置在垫板上，即，当制动器被操作时，摩擦衬片元件的第一侧面能够被压或者被压靠在盘式制动器的制动盘上。为了提供各个摩擦衬片元件的可移动布置，在垫板和各摩擦衬片元件之间设置至少一个弹簧系统。根据本专利技术，弹簧系统设计成使得，当制动器被操作时并且由于在摩擦衬片元件上产生的衬片压力，产生和/或增加至少两个相邻的摩擦衬片元件之间的接触力。制动衬片优选包含烧结材料。制动衬片还优选用于轨道车辆中的高负载制动器。摩擦衬片元件可以具有不同的形式或几何形状。每个摩擦衬片元件具有两个相对的基本上平行的侧面。第一侧面朝向制动盘。每个摩擦衬片元件的第二侧面面向垫板。每个摩擦衬片元件具有摩擦衬片元件支撑件和布置在其上的摩擦材料。因此，面向垫板的第二侧面由摩擦衬片元件支撑件形成。摩擦衬片元件在垫板上的可移动布置意味着摩擦衬片元件相对于垫板可移动地布置。摩擦衬片元件可垂直或沿轴向相对于垫板移动。摩擦衬片元件也可以这样布置在垫板上，使得摩擦衬片元件能够围绕基本平行于垫板的轴线枢转。在垫板和摩擦衬片元件之间的至少一个弹簧系统用于产生柔性或活动连接或者作为摩擦衬片元件在垫板上的座托。当安装摩擦衬片元件时，弹簧系统被加载或预加载(预加载范围)。当制动器被操作时(工作范围)，大致轴向的力作用在各个摩擦衬片元件上，并因此作用在布置在摩擦衬片元件和垫板之间的至少一个弹簧系统上。在本专利技术的上下文中，该力被称为衬片压力。衬片压力压缩弹簧系统，使得摩擦衬片元件朝垫板移动或被推向垫板。由此制动操作产生衬片压力。根据本专利技术，弹簧系统进一步被设计成使得由于衬片压力而在各个摩擦衬片元件之间或者在至少两个相邻的摩擦衬片元件之间产生和/或增加接触力。摩擦衬片元件之间的接触力是在相互触碰的接触面或摩擦衬片元件上产生的。当制动器被操作时，各个摩擦衬片元件因此不仅在衬片压力的作用下沿轴向方向朝垫板移动，而且由于弹簧系统的具体设计而压靠相邻的摩擦衬片元件。接触力定向基本上垂直于衬片压力。弹簧系统被设计为使得当衬片压力增大时，至少两个摩擦衬片元件之间的接触力进一步增加。如果由于与制动盘摩擦而激励的一个或多个摩擦衬片元件以平行于和垂直于盘平面之间的振动方向进入不稳定的振动状态，则产生来自制动器的尖声噪声或制动器尖声。如果这些振动被阻尼，则可以抑制或可能完全避免尖声噪声。根据本专利技术，当制动器被操作时相邻的摩擦衬片元件之间的接触力增大的事实意味着，在接触的摩擦衬片元件之间产生摩擦连接，该摩擦连接在在垂直于制动盘的方向上充当机械阻尼装置。在平行于制动盘的方向上，系统的加强以及有效振动质量的增加以及由此谐振频率的变化由于增加的接触力而产生。可以避免不稳定振动的状态，并且由此可以极大地避免或大大降低尖声噪声或制动器尖声。相邻摩擦衬片元件之间的接触力随着衬片压力增加而增加的事实意味着相应摩擦衬片元件之间的摩擦力也增加。如果摩擦衬片元件经受剧烈的加热，则根据本专利技术提供的结构允许利用平行于垫板或盘平面的限定的刚度来至少部分补偿接触力的上升。弹簧系统被设计为使得摩擦衬片元件不仅在轴向上朝向垫板挤压而且也在彼此之间被压靠，基本上防止了相邻摩擦衬片元件之间的间隙或自由空间。这可以防止或大大减少由于冬季条件而导致的冰和磨粒(例如砂和制动粉尘)的积聚。因此可以避免在冬季的特定使用条件下增加盘磨损。优选地，在垫板上设置分段的摩擦衬片，该分段的摩擦衬片由多于四个，特别优选多于六个，非常特别优选多于八个单独的摩擦衬片元件构成。例如，可以设置十个摩擦衬片元件，在垫板的每一半上设置五个摩擦衬片元件。此外，优选地在垫板和摩擦衬片元件之间设置或布置有多个弹簧系统，其中一个弹簧系统被分配给每个摩擦衬片元件。为此，在各种情况下，在摩擦衬片元件和垫板之间布置一个弹簧系统。各个弹簧系统可以彼此连接或者可操作地彼此连接，或者可以完全独立地布置在各个摩擦衬片元件和垫板之间。优选地，每个弹簧系统具有多个弹簧元件或者由多个弹簧元件组成。例如，每个弹簧系统可以具有三个弹簧元件。特别优选地，每个弹簧系统具有多于两个而最多十二个单独的弹簧元件。由此可以实现特别有利的力偏转行为。它的特点是预加载偏转较大的情况下预加载力相对较小，短工作偏转的情况下最终力较大。因此，优选的制动衬片的该弹簧系统或多个弹簧系统具有渐进的弹簧性能，与现有技术中已知的配置形成对比。小的预加载力确保弹簧系统即使在小的夹爪力作用下也能变形。然而，大的预加载力使得系统在小的下夹爪力作用下刚性地起作用，这与垫板上的温度分布的负面结果以及摩擦系数的进展相关联。相反，小的预加载力在每个摩擦衬片元件连接到垫板所借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于车辆盘式制动器(200)的制动衬片(100)，其具有垫板(10)和多个摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)，所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)布置在所述垫板(10)上，使得当制动器被操作时，所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)的第一侧面(13)能够压靠制动盘，所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)相对于所述垫板(10)可移动地布置，至少一个弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)布置在所述垫板(10)和所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)之间，其特征在于：所述弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)被设计成使得在制动操作期间并且由于所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)上产生的衬片压力(49)而产生和/或增加至少两个相邻摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)之间的接触力(41)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.09 DE 102015109033.31.用于车辆盘式制动器(200)的制动衬片(100)，其具有垫板(10)和多个摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)，所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)布置在所述垫板(10)上，使得当制动器被操作时，所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)的第一侧面(13)能够压靠制动盘，所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)相对于所述垫板(10)可移动地布置，至少一个弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)布置在所述垫板(10)和所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)之间，其特征在于：所述弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)被设计成使得在制动操作期间并且由于所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)上产生的衬片压力(49)而产生和/或增加至少两个相邻摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)之间的接触力(41)。2.根据权利要求1所述的制动衬片(100)，其特征在于：在所述垫板(10)上布置有多于四个，优选多于六个，特别优选多于八个的摩擦衬片元件(11)。3.根据权利要求1或2所述的制动衬片(100)，其特征在于：提供多个弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)，并且为每个摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)分配一个弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)，其中在各种情况下，分配给摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)的所述弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)布置在所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)和所述垫板(10)之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的制动衬片(100)，其特征在于：所述弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)具有多个弹簧元件(16；16a，16b，16c，16d)或由多个弹簧元件(16；16a，16b，16c，16d)组成。5.根据权利要求3或4所述的制动衬片(100)，其特征在于：每个摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)借助于紧固装置(17)连接到所述垫板(10)，其中在各种情况下，分配给所述摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)的所述弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)至少在一些区域中围绕所述紧固装置(17)设置，其中所述紧固装置(17)被设计成产生所述弹簧系统(15；15a，15b，15c，15d)的预加载。6.根据前述权利要求中任一项所述的制动衬片(100)，其特征在于：每个摩擦衬片元件(11，11a，11b，11c，11d)与至少一个相邻的摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)直接接触，优选与至少两个相邻的摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)直接接触。7.根据前述权利要求中任一项所述的制动衬片(100)，其特征在于：各个摩擦衬片元件(11；11a，11b，11c，11d)被布置成使得它们能够平行于所述垫板(10)移位。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·尼斯纳，M·施劳斯，
申请(专利权)人：联邦默高自动衬带有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE