湿式盘式制动器的制动块制造技术

一种制动装置包括一单个的制动转盘和一个或多个适于在转盘的环形表面或表面上进行制动的制动块，还包括一用于在使用时包含液体介质的包围的外壳，这种装置的制动块的构成为在其制动面上有多个沟槽，使该沟槽相对于转盘的旋转向后地倾斜，通至制动块的前缘的这些沟槽有一拓宽的口状区，沟槽最好还被做成是弯曲的，其凸出侧朝着制动块的前缘，其曲率与一圆弧接近，以使沟槽前端的切线与制动块的内周缘所成的角等于沟槽尾端的切线与制动块外周缘所成的角。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对盘式制动器部件和零件的改进，特别是对转盘和摩擦块的构形的改进。多数传统的车辆制动器通常包括一个具有一对摩擦材料块的转盘，该摩擦材料块在干燥的环境下分别作用在转盘的相对的制动面上。这种系统有许多明显的缺点，即转盘且特别是摩擦材料块在使用时会被磨损，并使磨粒释放到大气中，这种情况是有污染的而且很可能危及健康。此外，这种制动器的性能不均匀并且在经过一段时间后会产生显著的改变，这尤其是由于摩擦块磨损和诸如雨雪或其它液体在使用时落到制动面上等外界因素而引起的。已知湿式盘式制动器有这样一些形式，其中在装有油的密封的制动器外壳中设有多个摩擦材料盘。这种湿式盘式制动器通常使用在100℃时粘度为7～8cst(mm2/s)或更大的油。这种油通常还具有为100的低粘度指数，这样在油温变化时使粘度有较大的变化。将摩擦材料盘做成使某些带有沟槽的摩擦材料盘旋转，而其它表面平滑的盘则静止，并通过沿轴向将盘推在一起而实现制动作用。油主要用作冷却剂，为此，使油循环通过旋转的盘上的沟槽。但是，为了促进流体动力润滑和增大在互相接合的摩擦区抵抗压力“挤出”的能力，以抑制制动器摩擦盘和板的粘滑、磨损和局部过热，认为7-8厘沲或更高的油是必须的。利用流体动力润滑方式的缺点为在互相接合区产生较低的摩擦系数。这样，由于这些油对摩擦强度产生了不利的影响，必须具有由多个盘提供的大得多的制动面面积。此外，这些系统的构形通常与上段内容中所描述的干摩擦系统的构形明显不同，因此难于实现互换相应的部件。在一个早先申请的国际专利申请No.PCT/AU92/00540中还公开了这样一种类型的用于车辆的制动器组件，它包括一个适于与轴端一起旋转的单个转盘和一个具有一个或多个密封的包围转盘的静止外壳，该密封的作用为形成一个至少包围上述转盘的制动作用区的基本上是密封的但是压力平衡的区域。至少设置一对摩擦块，以与转盘周向区的相对的制动面接合，同时还如此地形成所述外壳，以致它能至少在一部分制动区中包含有液体。在其公开内容的一部分中，上述国际专利申请指出，液体可被保持在超过密封的水平高度处，以便防止污染物侵入外壳的内部，特别是侵入制动面和摩擦块的区域内。上述国际专利申请还公开了包括在其上固定有摩擦材料的底板的摩擦块，摩擦材料有与转盘接合的面，在该面上形成具有特殊的结构形状的一个或多个沟槽。但是，与其中设置沟槽以协助油循环的其它浸油式制动系统相反，上述制动装置只从液体或润滑中得到极少的好处并且沟槽是为了将油从制动面上刮下并排出而设置的。本专利技术的目的为提供一种改进的摩擦材料产品，尤其是制动块和其它零件，它们可以用在上述国际专利申请中所示的那种制动组件中。就摩擦材料产品而言，必须认识到，在前述国际专利申请中，摩擦材料需要设有刮油槽和排放槽，以使液体能从制动面上被除去。但是已经发现，对于制动性能来说，这些沟槽的总体位置的确定是重要的。此外，已经发现，最佳性能通常是在沟槽的宽度和数目相对于剩下的位于沟槽间的摩擦表面区域或地带的平衡。也就是说，必须留下足够的槽脊面积，以达到所要求的制动特性。在整个说明书中所用的“前”和“尾”或类似措词都和制动块与转盘的旋转方向有关。按照本专利技术的第一个方面，提供了一种包括具有一制动面的摩擦材料的制动块，该制动面在使用时适于与制动器组件的转盘接触，上述制动面有一个相对于上述转盘的旋转的前缘、一个相对的尾缘以及连接上述前缘与尾缘的沿周向延伸的外周缘和内周缘，上述摩擦材料进一步包括多个在上述摩擦材料中形成的沟槽，而且上述沟槽通向上述制动面并从沟槽的前端开始相对于一条径向直线向后地倾斜，上述沟槽中的至少一个通向上述制动面的前缘，上述沟槽还进一步地从其前端向其尾端弯曲，并且上述沟槽的凸出侧朝向制动面的前缘，当从一个垂直于制动面的方向看去时，上述沟槽还大致形成一个圆弧。比较合适的是，沟槽的在进口端和出口端的切线分别与内周缘和外周缘形成基本上相等的角。最好，沟槽是基本上平行的。前述基本上相等的角最好在30°至40°之间。比较有利的是，该角度为35°左右。最好，所有的沟槽都使其入口端在摩擦材料的前缘或内周缘上，并使其出口端在摩擦材料的外周缘或尾缘上。比较适合的是，前缘在使用时基本上沿径向布置。为了便于制造，尾缘在使用时也可以沿径向布置。最好，至少两个上述沟槽设有一个通向摩擦材料的前缘的前端。比较合适的是，具有一通向前缘的前端的每个上述沟槽有从上述宽度减小的区域到其离开摩擦材料处基本上均匀的宽度。有利地是，沿制动块的长度，从前缘至尾缘地设置互相隔开的多个上述沟槽，而且上述沟槽等距离地隔开。在一个优选的布置中，具有位于制动块前缘后方的前端的沟槽的前端沿径向位于摩擦材料的内周缘之外，这些沟槽中的每一个都具有通向制动块摩擦材料的外周缘或尾缘的尾端。在一第二优选的布置中，具有位于制动块的摩擦材料前缘后方的前端的沟槽的前端被设置成通向摩擦材料的内周缘。通过布置一个或多个从制动块摩擦材料的前缘开始延伸并最好离开外周缘的沟槽可得到的好处为，可以实现改进液体离开制动面区域的流动，从而改进尤其是在低夹紧压力时的制动性能。通常都认为，当距旋转轴线的径向距离加大时，转盘上的油量将增加。因此，当前缘基本上沿径向布置时，具有最大液体标高的区域(即离旋转轴线较远处)有最短的沟槽，由此液体将流得更快些，从而使液体的任何增加的体积被较短的排出通道或沟槽平衡。如果沟槽不通向内周缘，则其磨损碎粒可能会被离心力沉积在此边缘上，并刮伤转盘制动面。允许液体流过这个边缘会消除转盘刮伤并提高制动器组件的使用寿命，同时使制动更有预测性。按照一特别优选的实施例，制动块具有多个如前所述地形成的带有一个或多个副沟槽的主沟槽，副沟槽与主沟槽以锐角相交。比较合适的是，副沟槽的入口端开在摩擦材料的前缘上。比较有利的是，至少要部分地去掉在前缘处主沟槽和副沟槽的入口端之间的摩擦材料，以在它接近主沟槽和副沟槽之间的第一交点时形成一个宽度减小的口状区域。比较合适的是，前述第一交点具有大于由主沟槽和副沟槽间的交点形成的宽度的入口宽度。前述主沟槽的宽度优选地为1.5～4mm，最好为2mm。比较合适的是，在形成沟槽后剩下的摩擦材料槽脊的面积为没有沟槽的制动面面积的60％～80％。槽脊面积最好约为没有沟槽的制动面面积的75％左右。比较合适的是，主沟槽之间的槽脊宽度约为5～6mm，这保证有足够的机械强度。按照本专利技术的一个优选方面，本专利技术提供了一种用于车辆的制动装置，它适于与一轴端相连，所述装置包括一单个的适于在使用时与上述轴端一起旋转的转盘和一包住上述转盘的静止外壳，该外壳具有一个或多个在所述静止外壳的至少一部分中形成一基本上密封的区域的密封，从而所述转盘的至少一个制动作用区在使用时通过上述基本上密封的区域，在所述制动作用区中至少有一个摩擦块位于上述转盘的一个制动面的附近，以便在进行车辆的制动操作时可操作地与所述制动面接合，而且所述的静止外壳至少在所述基本上密封的区域内装有一种液体介质，所述制动装置的特征为，所述液体介质具有在100℃时小于7cst(mm2/s)的粘度。最好，所述液体介质的粘度在100℃时在2～5cst(mm2/s)范围内。优选的是，上述液体介质具有在135至145之间、最好为140左右的粘度指数，由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括一种具有一制动面的摩擦材料的制动块，该制动面适于在使用时与制动器组件的转盘接触，上述制动面有一相对于上述转盘的旋转的前缘、一相对的尾缘以及连接上述前缘与尾缘的沿周向延伸的外周缘和内周缘，上述摩擦材料进一步包括多个在上述摩擦材料中形成的沟槽，上述沟槽通向上述制动面，并从沟槽的前端开始相对于一条径向直线向后地倾斜，上述沟槽中的至少一个通向上述制动面的前缘，而且上述沟槽进一步地从其前端至其尾端地弯曲，并以上述沟槽的凸出侧朝向制动面的前缘，当从垂直于制动面的方向看去时，上述沟槽还基本上形成一个圆的圆弧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯爱德华帕森斯，
申请(专利权)人：弗朗西斯爱德华帕森斯，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]