專利名稱：摩擦襯片的連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在車輛或其它裝置的制動系統(tǒng)、離合機(jī)構(gòu)或其它的機(jī)構(gòu)中使用的支撐板(backing plates)與摩擦襯片的連接，在這些機(jī)構(gòu)中摩擦襯片被連接到一支撐板、盤或制動閘瓦上。
為描述本發(fā)明，本說明書將主要針對將摩擦襯片連接到車輛的制動閘瓦的墊板上的情況，其中的車輛特別是載重車輛如公共汽車、卡車和拖車，由于它們的載重和行駛的地形條件等要求它們的摩擦襯片必須牢固地連接到制動閘瓦上，以避免制動故障和由此產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。本發(fā)明還適用于其它車輛如小汽車、摩托車、火車、非公路設(shè)備(off-road equipment)、大型推土機(jī)設(shè)備、電梯和飛機(jī)等的制動系統(tǒng)及離合機(jī)構(gòu)，還有其它的需要使用制動或離合機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置。
摩擦襯片和支撐板之間連接，如制動襯片和制動閘瓦內(nèi)的墊板之間的連接，通常是使用鉚釘，將襯片連接到支撐板上。在該連接的襯片側(cè)的鉚釘?shù)念^部容納在凹入的孔內(nèi)，并固定該連接，直到摩擦襯片磨損到一定程度，鉚釘?shù)念^部及相應(yīng)的制動表面如制動閘輪或制動盤的表面彼此靠得很近，以致于需要更換該摩擦襯片為至。這樣的連接的一個(gè)常見的問題是，在鉚釘?shù)陌疾劬奂屑?xì)沙，這導(dǎo)致襯片和相應(yīng)的制動表面之間的摩擦將擦傷制動表面或產(chǎn)生制動表面的其它的損傷，因而需要不斷地維護(hù)，修復(fù)制動閘輪或盤上的損傷。另外，為了將襯片牢固地連接到支撐板(墊板)上，需要經(jīng)常使用專門的設(shè)備并且需要相當(dāng)大數(shù)量的鉚釘，在制造和維護(hù)制動器、離合器或相當(dāng)?shù)牟考倪^程中，既增加了部件的花費(fèi)又增加了勞動力的投入。
另一種已知的連接方法是使用熱的或冷的粘結(jié)劑將襯片直接粘結(jié)到支撐板上，而不需要使用鉚釘，由于粘結(jié)技術(shù)的先進(jìn)，在很多情況下可以保證可靠的連接。然而，在一些載重量很大的應(yīng)用中，用于卡車、拖車，特別是公共汽車的其安全性是特別重要因素的制動系統(tǒng)中，摩擦襯片(制動襯片)從支撐板(制動墊)脫離是很敏感的問題，雖然由這樣的脫離所導(dǎo)致的剎車失靈很少，但是一些卡車或公共汽車司機(jī)在某些關(guān)鍵性的運(yùn)輸中使用粘結(jié)的制動襯片還是有些擔(dān)心。粘結(jié)制動系統(tǒng)的故障的主要原因在于制動襯片磨損，磨損使其變薄，而在過度的制動操作中產(chǎn)生的熱會更快地傳遞給襯片和支撐板之間的接合面，由此熱的或冷的粘結(jié)劑會受到負(fù)面作用，以致于其粘結(jié)作用會失效，襯片從支撐板上分離。
過去曾提出過提供一種摩擦襯片和支撐板之間的連接，其中襯片由一個(gè)或多個(gè)夾緊部件將其夾持到支撐板上，該夾緊部件被連接到支撐板上并以一定方式與襯片內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的槽相配合，以防止襯片從支撐板上脫離。
在題目為“離合或制動機(jī)構(gòu)的改進(jìn)”的澳大利亞專利說明書no.149358中公開了一種上述類型的連接，該項(xiàng)專利被授予HansRangvald Amundsen(下面稱作Amundsen專利)。然而，在該項(xiàng)專利中使用了完全地延伸穿過支撐板的固定部件，襯片內(nèi)的相應(yīng)的槽也是如此，這樣的結(jié)構(gòu)使襯片有可能橫向地移動，在某些情況下甚至從支撐板上滑脫。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種摩擦襯片和支撐板之間的連接，該連接可以排除，或至少可減少現(xiàn)有技術(shù)中鉚接、粘結(jié)或鍵槽連接中所存在的上述問題，特別是對于后者，避免或減少襯片和支撐板之間的較大程度的相對的橫向移動的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種摩擦襯片材料和一支撐板之間的連接，其中襯片由多個(gè)固定部件連接到支撐板上，這些固定部件被連接到支撐板并與襯片內(nèi)的多個(gè)相應(yīng)的凹槽相配合，以此方式防止該襯片從支撐板上脫離，所述凹槽形成在面對所述支撐板的襯片的表面內(nèi)，其底端距該襯片的另一表面一定距離，其特征為，至少一個(gè)凹槽的側(cè)壁完全包圍其相應(yīng)的固定部件，并與其相應(yīng)的固定部件相接合，和/或至少兩個(gè)凹槽從該襯片的相對的端部延伸，并部分地穿過襯片，使這些凹槽的內(nèi)端形成支撐面，其相對應(yīng)的固定部件與該支撐面相接合，由此，在任一種情形下都不會出現(xiàn)襯片和支撐板之間在任何方向上的相對移動，或者只有有限的相對移動。
最好，將固定部件的某些周邊設(shè)計(jì)成楔形，與其相應(yīng)的凹槽的周邊也具有相同的形狀，由此產(chǎn)生一更大的接觸橫斷面面積，與常規(guī)的緊固方法相比，可以產(chǎn)生更好的襯片夾持效果，而且由于固定部件材料和摩擦襯片材料的熱膨脹系數(shù)不同，該連接所處的溫度越高，則固定部件和摩擦襯片之間的夾緊程度越高，摩擦襯片就越牢固地連接在支撐板上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，至少一些固定部件是細(xì)長的，并容納在同樣細(xì)長的凹槽內(nèi)，這些固定部件中的至少一個(gè)及其相應(yīng)的凹槽從其一端和在該端的開口僅延伸跨過支撐板和摩擦襯片之間的接合面的一部分，并且至少這些固定部件中的另一個(gè)及其相應(yīng)的凹槽從其另一端和在該端的開口也是僅延伸過該接合面一部分。
在另一實(shí)施例中，至少一個(gè)固定部件具有合適的形狀，被容納在一完全陷入在摩擦襯片材料內(nèi)的凹槽內(nèi)。
最好固定部件用螺釘、螺栓或鉚釘連接到支撐板上，在襯片在支撐板上定位之后，這些螺釘、螺栓或鉚釘穿過支撐板上的孔，進(jìn)入到固定部件內(nèi)。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，連接可以由螺釘、螺栓或鉚釘與粘結(jié)或膠結(jié)的組合來實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，在模制襯片時(shí)，可以將固定部件模制在襯片材料內(nèi)。
在襯片和支撐板之間還可以提供粘結(jié)劑以增強(qiáng)襯片和支撐板之間的連接。
可以想到，本發(fā)明可以采用具有至少一個(gè)凹槽的摩擦襯片和一個(gè)固定部件的組合，以實(shí)現(xiàn)以上所限定的連接。
附圖簡介下面將參照附圖描述本發(fā)明的兩個(gè)最佳實(shí)施例及其幾種變化形式，附圖包括

圖1是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的制動閘瓦從其底部看的一個(gè)局部分解透視圖。
圖2是在圖1所示的最佳實(shí)施例中使用的固定部件(keyingelement)的俯視圖。
圖3是圖2所示的固定部件的端部側(cè)視圖。
圖4是圖2所示的固定部件的頂部透視圖。
圖5是圖2所示的固定部件的底部透視圖。
圖6是在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中使用的固定部件的橫斷面視圖。
圖7是圖6所示的固定部件的平面圖，和圖8是襯片的橫斷面視圖，該襯片具有容納在其內(nèi)的凹槽內(nèi)的圖6和7所示的固定部件。
最佳實(shí)施例本發(fā)明的這些最佳實(shí)施例涉及的是車輛的制動閘瓦，該閘瓦具有弧形的結(jié)構(gòu)，以便與圓柱形的閘輪的內(nèi)部制動表面相配合。
在以10表示的制動閘瓦的第一個(gè)最佳實(shí)施例中，該制動閘瓦10包括一弧形的細(xì)長的制動墊11，在此情形下，一對弧形的襯片部件12與其相接觸。在制動墊11的徑向內(nèi)側(cè)有一對閘瓦輻板14，沿其長度延伸并超過制動墊的端部，彼此之間平行地間隔開，在每一端還具有一通孔15，用于與制動操縱系統(tǒng)相連，這是車輛制動系統(tǒng)中普遍采用的。上述的制動閘瓦是普通類型的，其中的制動襯片部件或是鉚接或是粘結(jié)到制動墊上，如上所述。
在本發(fā)明的第一個(gè)最佳實(shí)施例中，省去了使用多個(gè)鉚釘將各制動襯片部件12直接地連接到制動閘瓦上，而代之以細(xì)長的固定部件16，該固定部件16由鍛壓、沖壓、滾壓成形，或由平的金屬板制成。在此實(shí)施例中，為每一個(gè)襯片部件提供六個(gè)這樣的部件(在其每一側(cè)各三個(gè))，并且與需要兩個(gè)螺栓的Amundsen專利不同，用一個(gè)自攻絲螺釘17來緊固每一個(gè)固定部件。而且，與Amundsen專利不同，固定部件僅延伸通過制動墊的寬度的一部分并固定在相應(yīng)的槽18內(nèi)，所形成的該槽18通過各襯片部件的內(nèi)側(cè)的相應(yīng)部分。在此最佳實(shí)施例中，固定部件16具有楔形結(jié)構(gòu)，朝向制動墊11向內(nèi)逐漸變窄，槽18具有與其相配的形狀，在實(shí)際使用過程中可以防止襯片部件與制動墊相脫離。安裝有固定部件的襯片部件被安置在制動墊上，而后，插入自攻絲螺釘17通過制動墊11內(nèi)的孔19，與固定部件內(nèi)的相應(yīng)的孔20螺紋嚙合，孔20可以由沖壓方法得到或由其它的方法制成，用于容納適當(dāng)?shù)淖怨ソz螺釘。另一種情況是，孔20可以是形成在固定部件內(nèi)的螺紋孔，而自攻絲螺釘由螺栓來替換。在此最佳實(shí)施例中，固定部件是楔形的，其周邊16a一般是以45°角傾斜，與其相配合的凹槽的周邊具有與其相對應(yīng)的傾斜度，其結(jié)果是能夠產(chǎn)生出更大的接觸橫斷面面積，與常規(guī)的緊固方法相比，具有更好的襯片保持力，而且由于固定部件的金屬材料與制動襯片部件的材料的膨脹系數(shù)不同，制動系統(tǒng)所處的工作溫度越高，則固定部件和襯片部件之間的夾緊力就越大，襯片部件連接在制動閘瓦上就越緊。Amundsen專利中的T形固定部件是不可能產(chǎn)生這樣的效果的，而且Amundsen專利的襯片內(nèi)的限定T形槽的相對較薄的凸緣在壓力的作用下很容易損壞。此最佳實(shí)施例中的制動墊11可以是具有兩個(gè)橫向間隔開的孔19的常規(guī)的制動墊，在常規(guī)操作中這兩個(gè)孔用來容納鉚釘，但是當(dāng)我們利用本發(fā)明對現(xiàn)有的制動系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，僅需要一個(gè)緊固螺釘17，因此，不需要另外的孔。當(dāng)制造適用于本發(fā)明的制動墊時(shí)，可取消另外的孔19。
計(jì)算表明，本發(fā)明的固定部件16和槽18之間的接合表面的面積要大大地高于在通常的襯片連接中使用常規(guī)數(shù)量的鉚釘連接襯片部件所提供的接合表面的面積。固定部件及其緊固件如自攻絲螺釘17或螺栓的最佳數(shù)量最終要由用途、摩擦襯片的物理性能及緊固件的剪切強(qiáng)度來決定。
本發(fā)明可以防止襯片部件的橫向移動，因?yàn)楸景l(fā)明所采用的槽從一端到另一端僅穿過各襯片部件的內(nèi)側(cè)的局部，而且固定部件從兩面插入，由此，不僅可以防止襯片部件的沿制動墊的長度方向移動，而且可以防止襯片部件從制動墊的橫向移動。
另外，襯片部件12和制動墊之間的連接可以由在襯片部件和制動墊之間的接合表面上涂覆一種粘結(jié)劑(熱的或冷的粘結(jié)劑)來加強(qiáng)。
在本發(fā)明的此實(shí)施例中，固定部件16的端部被制成半圓形，以與相應(yīng)的槽18的半圓形的內(nèi)端面相匹配，該槽18可以由楔形圓銑削刀具來制得，這是加工楔形槽18的最簡便的方法。另外，固定部件和相應(yīng)的槽的內(nèi)端可以是與其外端一樣被制成方形的。堅(jiān)硬的固定部件可以由高拉伸強(qiáng)度的黃銅制成，而在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，固定部件的長度的大部分可以由以更簡便的方式從擠壓成形的部件上截得，以形成一細(xì)長的矩形固定部件，如果需要其具有半圓形的端部，則可以由單獨(dú)模制的塑性件來提供。
固定部件16和相應(yīng)的槽18從制動閘瓦的兩端橫向延伸的長度在制動閘瓦的兩側(cè)可以變化，以使在一端的固定部件和相應(yīng)的槽可以與在另一端的相鄰固定部件和相應(yīng)的槽相交迭，進(jìn)而增強(qiáng)防止襯片沿制動墊的長度分離的能力。
如圖6、7和8所示，在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中，固定部件是圓的按鈕形的鍵21，該鍵21由鋼或合金如黃銅沖壓而成，利用沖床可以將該按鈕形的鍵加工成如圖6所示的凹形，其凹度可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況來決定。
按鈕形鍵21被插入位于襯片材料23內(nèi)的凹槽22內(nèi)，如圖8所示，具有向內(nèi)和向外逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，使按鈕形鍵在凹槽內(nèi)被壓平，由于其原始的凹度，使其最內(nèi)端向外張開，進(jìn)而使該按鈕形鍵在凹槽內(nèi)牢固地夾緊?？梢栽诎粹o形鍵21上提供花鍵或滾花或環(huán)狀面，以增加其夾緊在凹槽內(nèi)的摩擦材料上的能力。
按鈕形鍵的直徑和厚度可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來改變，同樣可以改變制成這些按鈕形鍵的原料金屬，除了采用沖床加工之外，還可以用切削加工或模制的方法將按鈕形鍵制成所需的形狀。
在按鈕形鍵被壓入凹槽內(nèi)之前或之后，可以在其上鉆孔、沖孔或采用其它的方法在其上加工孔，用來容納自攻絲螺釘(未示出)，以便通過制動墊上的孔將其連接到一制動墊上。該連接也可以由鉆螺紋孔以容納螺栓或抗焊牢雙頭螺栓或?qū)Ｓ玫拈_口或櫻桃型鉚釘來實(shí)現(xiàn)?？梢栽跊_壓，切削加工或模制該按鈕形鍵的過程中，加工上述孔。
按鈕形鍵或固定部件可以是其它形狀的，如方形，矩形，六邊形的或其它的多邊形狀，最好是有凸邊的，或帶有鍵槽的，以增加它們在摩擦材料上的夾緊力。
除了將按鈕形鍵安裝入或楔入其各自的凹槽內(nèi)之外，可以將它們粘結(jié)或膠合在其各自的位置上，或采用螺釘、螺栓或鉚釘與粘結(jié)或膠合相結(jié)合的方式將按鈕形鍵安裝就位。在另一實(shí)施例中，在模制襯片時(shí)，可以將該按鈕形鍵模制在摩擦襯片內(nèi)。
上述實(shí)施例中的按鈕形鍵或固定部件可以由鋼材、合金材料、塑料或其它的適合的組合材料制成。
權(quán)利要求
1.一種摩擦襯片材料和一支撐板之間的連接，其中襯片由多個(gè)固定部件連接到支撐板上，這些固定部件被連接到支撐板并與襯片內(nèi)的多個(gè)相應(yīng)的凹槽相配合，以此方式防止該襯片從支撐板上脫離，所述凹槽形成在面對所述支撐板的襯片的表面內(nèi)，其底端距該襯片的另一表面一定距離，其特征在于，至少一個(gè)凹槽的側(cè)壁完全包圍其相應(yīng)的固定部件，并與其相應(yīng)的固定部件相接合，和/或至少兩個(gè)凹槽從該襯片的相對的端部延伸，并局部地穿過襯片，使這些凹槽的內(nèi)端形成支撐面，其相對應(yīng)的固定部件與該支撐面相接合，由此，在任一種情形下都不會出現(xiàn)襯片和支撐板之間在任何方向上的相對移動，或者只有有限的相對移動。
2.如權(quán)利要求1所述的連接，其特征在于，將固定部件的某些周邊設(shè)計(jì)成楔形，與其相應(yīng)的凹槽的周邊也具有相同的形狀，由此產(chǎn)生一更大的接觸橫斷面面積，與常規(guī)的緊固方法相比，可以產(chǎn)生更好的襯片夾持效果，而且由于固定部件材料和摩擦襯片材料的熱膨脹系數(shù)不同，該連接所處的溫度越高，則固定部件和摩擦襯片之間的夾緊程度越高，摩擦襯片就越牢固地連接在支撐板上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連接，其特征在于，至少一個(gè)所述固定部件是細(xì)長的，并容納在相對應(yīng)的同樣細(xì)長的凹槽內(nèi)，該凹槽從其一端和在該端的開口僅部分地延伸穿過支撐板和摩擦襯片之間的接合面，并且所述固定部件中的至少另一個(gè)及其相應(yīng)的凹槽從其另一端和在該端的開口也是僅部分地延伸穿過該接合面。
4.如權(quán)利要求1或2所述的連接，其特征在于，至少一個(gè)所述固定部件具有合適的形狀，被容納在一凹槽內(nèi)，完全地陷入在摩擦襯片材料內(nèi)。
5.如前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的連接，其特征在于，所述固定部件由螺釘、螺栓或鉚釘連接到支撐板上，這些螺釘、螺栓或鉚釘穿過支撐板上的孔，進(jìn)入到固定部件內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的連接，其特征在于，固定部件還可以被粘結(jié)或膠結(jié)在其各自的凹槽內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的連接，其特征在于，在模制襯片時(shí)，可以將固定部件模制在襯片材料內(nèi)。
8.如前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的連接，其特征在于，在襯片和支撐板之間還可以提供粘結(jié)劑。
9.一種摩擦襯片和支撐板之間的連接，基本如參照附圖1至5，或圖6至8所述的。
10.一具有至少一個(gè)凹槽的摩擦襯片和一個(gè)固定部件的組合，以實(shí)現(xiàn)前述的任一項(xiàng)權(quán)利要求所限定的連接。
全文摘要
一種摩擦襯片部件和制動閘瓦之間的連接,其中襯片由多個(gè)固定部件連接到制動閘瓦上,固定部件由螺釘連接到制動閘瓦上并與襯片內(nèi)的多個(gè)相應(yīng)的凹槽(18)配合,借此防止該襯片從制動閘瓦上脫離。固定部件被夾持在其相應(yīng)的凹槽中,在任何情形下都不會出現(xiàn)襯片和制動閘瓦之間在任何方向上的相對移動,或有限的相對移動。
文檔編號F16D69/04GK1240505SQ97180802
公開日2000年1月5日 申請日期1997年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月18日
發(fā)明者布雷特·約翰·揚(yáng) 申請人:?！ぐ畹卵芯抗煞萦邢薰?