用于摩擦式制动器和离合器上的摩擦件制造技术

一种用于摩擦离合装置，譬如制动器或离合器内的摩擦组件的摩擦块，这一摩擦组件包括一个支座和多个沿圆周间隔分布在该支座上的摩擦块。摩擦块是一个组合结构，这样，摩擦块可拆卸地固紧在支座上。本发明专利技术的不同摩擦块结构包括具有一个隔板的第二支承部、具有在隔板和摩擦块之间延伸的圆柱形元件的第一支承部。连续的摩擦环可以代替各个摩擦块，支座配有插入摩擦块接纳孔的定位销，以便固定，支座自身有切口或槽、以便具有挠性或具有支撑摩擦块的支架。摩擦元件可以有许多种结构，亦可包括灵敏结构。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到靠摩擦接合两表面而动作的制动器和离合器。这些装置称作“摩擦接合装置”。更准确地说，本专利技术直接涉及到同属一类的制动器和离合器。本专利技术涉及到用在公知的制动器和离合器结构中支承摩擦垫或摩擦闸瓦的支架。本专利技术还涉及到具有组合式结构的装在支架上的摩擦块和闸瓦。在各种机器中广泛使用制动器和离合器的技术是众所周知的。其中，制动器和离合器被广泛地应用到汽车和铁路车辆上。正如下文所述，离合器和制动器的动作在原理上是相类似的。一个共同的特点是在很多离合器和制动器中都使用摩擦来实现连接。离合器和制动器两者的动作原理是将相对旋转表面相互压接触。一般地说，相对旋转表面具有或使其具有高的摩擦系数。通常，术语“离合器”称为可脱开地偶合连接同轴的两根轴的两邻端，从而使它们一起旋转。当两轴偶合时，离合器接合或合上，当两轴脱开时，离合器脱离或脱开。机械离合器属于两个主要类别刚性接合和逐步接合。刚性接合离合器也是刚性脱离，从而传动轴不向从动轴传送扭矩，即由机械装置如花键、键或止动销来实现刚性接合。逐步接合离合器是逐渐接合，以使传动轴速度下降并且从动轴速度提高，直到两轴速度相同为止。本专利技术特别涉及到摩擦型逐步接合离合器。在汽车和其它通用工具中，逐步接合离合器一般地操作原理是一扁平摩擦表面压向另一个相对旋转的扁平表面。最简单的摩擦离合器包括两相对盘。在汽车中，一个盘一般是发动机飞轮;而另一个，通常不太重的称作加压件或挤压板。其它公知形式的摩擦离合器包括锥形离合器和干片式离合器。目前，摩擦式离合器中几乎所有的干片式离合器都锒有高摩擦系数的合成材料。大多数小汽车和商用车辆都具有单片离合器。一些大型车辆具有双片或三片式离合器。如上所述，类似于离合器和其它摩擦接合装置的制动器的操作原理是将一摩擦表面接触另一个相对旋转表面。在制动器中，摩擦接触是用来将运动车辆的动能转换成热能。存在许多具有公知结构的制动器。大多数自动制动器是摩擦制动器，它们一般属于两类鼓式制动器和盘式制动器。典型的鼓式制动器是胀式制动器，即借助于膨胀机构，制动闸瓦与制动鼓的内侧接触。另一方面，在盘式制动器中，通常使用扁平圆盘作为摩擦表面。当然，这两种通用形式的制动器具有许多型式。其中一些型式是使用铰接摩擦制动闸瓦，制动块装在一个铰接到轴上的支承件上。铰接制动闸瓦鼓式制动器结构的一个例子是罗尔斯一罗依斯(RoLLs-Royce)4闸瓦制动器。铰接制动闸瓦盘式制动器的一个例子是基林(Girling)摇摆盘式制动器。此外，铰接闸瓦摩擦制动器经常用在铁路车辆上。从上面的论述中可理解到，制动器和离合器的操作原理基本相同。事实上，最早的盘式制动器是模仿多片离合器的。当然，目前典型的盘式制动器仅仅具有单一圆盘和几乎总是具有几个相对小面积的扇形摩擦块。这样，制动器和离合器不同之处在于，离合器是使两轴偶合在一起旋转，而制动器是将旋转轴偶合到静止件上使轴停止旋转。另一方面来说，制动器和离合器两者的动作原理是摩擦表面接触相对旋转的表面，并且两者通常使用装在某种支承上的摩擦片或衬垫。大多数盘式制动器及某些鼓式制动器的结构中应用了制动块支承架，它相对于制动块接合表面有一固定方向。该支承架可简单地移向或离开对置表面以接合或脱开制动器，制动块相对于相应表面的方向是不变的。这种典型的例子也适合于离合器。在鼓式制动器中，通常由摩擦材料构成的制动块固定到金属闸瓦上。通常衬垫粘到制动闸瓦上，也可用铆接法将衬垫固定。整个盘式制动器组件一般包括圆盘，卡钳和摩擦片。摩擦片一般包括由钢背板或闸瓦支承的摩擦材料片，钢背板或闸瓦由卡钳支承且可相对于卡钳移动。早期摩擦片是由各自单独制成，并且通常将它们粘到背板上。在一些情况下，插销或铆钉常常作为粘接失效的备用件。目前，摩擦材料一般是整体模压到背板上，背板上带有多个供摩擦材料填充的开口。通常，制动器和离合器两者均采用相应的具有高性能的摩擦材料。用在制动器和离合器中的摩擦衬垫上的两种类型的摩擦材料是纺织材料和模塑材料。纺织摩擦衬垫材料是由纤维纺成纱线制成，有时是绕在黄铜线芯上。纤维可以是天然的或合成的，或是两者结合物。例如，石棉(一般是白色)和其它纤维如玻璃纤维、矿棉、钢丝线和碳纤维最近已被单独使用或者相互结合使用。纱线纺成布后浸渍粘合剂。模塑类摩擦衬垫材料一般是将纤维和树脂或其它粘合剂混合变成面团状的混合物，然后在加压和加热的条件下将混合物模塑成形。用在制动器和离合器中的摩擦材料要耐磨损并经久耐用。热量增加可大大地加速磨损。因此，为了减少磨损或至少使其影响减至最小，在制动器和离合器中，在所使用的多个摩擦垫中希望获得均匀的负荷，以及在每个摩擦垫的整个表面上希望获得一致的温度分布。在某种程度上，温度分布取决于压力分布。然而，理想的压力分布并不总是产生理想的温度分布。特别是，已经发现恰恰在取得均匀的压力分布时，接合表面上会产生过热点。这些过热点导致快速磨损。相等负荷和均匀压力分布的目标并不总是一致的。例如，在摩擦块中，接近负荷均匀的方法之一是铰接安装摩擦闸瓦，从而靠铰接闸瓦能均衡负荷。尽管用这种方法来解决负荷均衡通常是满意的，但是它能引起摩擦块的不均匀磨损。特别是由于闸瓦的铰接点与摩擦力的作用线有间距，由摩擦块压着表面的摩擦作用产生了力矩。该力矩引起绕枢轴转动或翻转，从而当在制动设备使用中，在制动的情况下，制动闸瓦摩擦块的一端即“前端”(toe)先于闸瓦其它部分移到制动状态。在这种情况下，闸瓦的前端部分先于其它部分被磨损掉。可以容易地理解到，这种不均匀磨损是不利的，因为当制动闸瓦仅仅一端磨损后制动闸瓦必须报废。而且，由于有效制动面积减少，制动效果不好。由于这些原因，在设计铰接闸瓦型制动器和离合器时，最重要的考虑是将铰接销尽可能地靠近闸瓦面的压力中心以消除闸瓦翻转和不均匀磨损。例如，在美国专利4，151，901中，一圆形叶片和销的设置允许闸瓦绕着摩擦块中心运动以使闸瓦绕枢轴旋转的作用减至最小。遗憾的是，该设计包括随时间老化和污染的橡胶衬套。此外，该设计对制造来说多少有些复杂。又，上述布置仅仅能绕单轴旋转，所以仅能在两个方向上调整。本专利技术人已经找出，现有技术中铰接闸瓦型结构的不足一般是由于不能将枢轴点设置在摩擦力作用线上来消除摩擦力产生的力矩。此外，由摩擦块支承闸瓦仅仅围绕着一个单一予定轴旋转，摩擦块表面通常并不完全随旋转表面调整。当然，根据实际情况，将铰接销准确地设置在摩擦表面上是不可能的，当使用铰接销时，围绕着多个枢轴旋转也是不可能的。在其它所公知的结构中，摩擦块支承在一个可直线移动的活塞型构件上。除非活塞在其内移动的油缸是(或保持)与摩擦块接触的表面准确地排成一列，该设置总是导致非均匀压力分布和/或磨损。此外，在高性能的离合器和制动器中，摩擦块的整个表面上具有均匀温度和基本上均匀的压力分布是重要的。一般来说，由于制造误差要取得一致的压力分布是困难的。这些将导致多余热量的增加以及不均匀磨损。因此，摩擦块必须重新设计以得到足够的安全系数。换句话说，摩擦块允许简单地设计成能发生不均匀磨损。也应当理解到，减少制动和离合的表面积，将减少制动和离合能力，这样就需要更多的能源。在某种程度上，非均匀压力分布是由使用连带负荷均衡的刚性摩擦块支承和驱动装置造成的。如在盘式制动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在将摩擦件接合到一个相对运动表面的摩擦接合装置上的组合摩擦件，包括：一支座，其上具有多个、围绕着一予定轴线间隔设置的开口；固定到支座开口上的多个摩擦垫块，每个摩擦垫块都包括一垫块部分和支承垫块部分的支承部分，垫块部分具有一由高摩擦材料制成的垫块表面，并且，垫块部分固定到支承部分的一区段，而支承部分的另一个区段固定在多个开口中；每个摩擦垫块的支承部分被设计成的负荷作用下摩擦垫块相对于将要接合的表面偏转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗素D艾迪，
申请(专利权)人：罗素D艾迪，
类型：发明
国别省市：US[美国]