復(fù)合盤式剎車底板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于盤式剎車片的底板。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代的車輛剎車系統(tǒng)允許以受控的方式放慢或停止車輛的移動。典型的汽車或輕 型貨車剎車系統(tǒng)包括用于每個前輪的盤式剎車組件和用于每個后輪的鼓式剎車組件或盤 式剎車組件。剎車組件由當(dāng)車輛的操作者壓下剎車踏板時所產(chǎn)生的液壓或氣動壓力同時啟 動。這些鼓式剎車組件和盤式剎車組件及其致動器的結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域中是眾所周知的。
[0003] 典型的盤式剎車組件包括固定到車輛的車輪以隨其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子具有被卡鉗 組件的部分選擇性地接合的一對相對的摩擦面?？ㄣQ組件由固定到銷定板（anchor plate) 的銷可滑動地支撐。該錨板又固定到車輛的不可旋轉(zhuǎn)組件，諸如懸掛的輪轂。一對剎車片 (或蹄片）在轉(zhuǎn)子的相對側(cè)設(shè)置在卡鉗組件中。這些剎車片操作地連接到一個或多個液壓 啟動的活塞以用于在非剎車位置（其中它們與轉(zhuǎn)子的相對的摩擦板間隔開）和剎車位置 (其中它們移至與轉(zhuǎn)子的相對的摩擦板摩擦接合）之間移動。壓下剎車踏板使活塞將剎車 片從非剎車位置推到剎車位置，使摩擦面與轉(zhuǎn)子摩擦接合，從而放慢或停止車輛的相關(guān)聯(lián) 的車輪的旋轉(zhuǎn)。
[0004] 每個剎車片由相對較厚的、基本平面的金屬體（底板）構(gòu)成，一塊摩擦材料（通常 是模制的復(fù)合材料）以各種方式（包括粘合劑、鉚釘和整體模制到底板中/上的孔或凸起 特征中）附接到該金屬體。
[0005] 用于剎車片的底板通常由單件實心鋼制成。底板使卡鉗活塞的力遍布剎車片分 布，因此相信單件實心底板對于提供足夠的強度和剛度是必要的。然而，這樣的工件非常 重，特別是在大型卡車應(yīng)用中。這在本領(lǐng)域中一直是個認(rèn)識到的問題。車輛裝有彈簧的或 懸掛的組件上的重量降低了乘坐品質(zhì)和操控，并且還導(dǎo)致油耗增大以及有價值的材料的浪 費。已經(jīng)嘗試了通過壓印制造在局部區(qū)域（通常是邊緣周邊）中"變厚"的略薄底板來解 決重量問題。然而，所得的板仍然非常重。
[0006] 將期望的是，提供重量更輕的替換物，該替換物利用其它材料的有益性質(zhì)，同時保 持強度和剛度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種剎車底板。為了構(gòu)成該板，將不可壓縮芯材料夾 在第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件之間。第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件均 具有紋理面，該紋理面具有多個整體形成的刺入構(gòu)件。通過軋制或壓制，每個沖壓件的紋理 面與芯材料接合，并且它們的刺入構(gòu)件被完全嵌合在芯材料中。因此，刺入構(gòu)件的作用是將 第一金屬板沖壓件、第二金屬板沖壓件和芯材料鎖定在一起。
[0008] 優(yōu)選地，第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件中的至少一個是鋼。
[0009] 優(yōu)選地，芯材料是輕量級復(fù)合材料。在一個實施例中，芯材料是摩擦材料。
[0010] 在某些實施例中，芯材料可以是可固化材料，在這種情況下，在允許芯材料固化或 完成固化之前，第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件在芯材料處于未固化或部分固化的 狀態(tài)時被組裝在一起。
[0011] 第一金屬板沖壓件可包括第二紋理面，第二紋理面具有用于附接到摩擦材料以形 成剎車摩擦片的多個整體形成的刺入構(gòu)件。
[0012] 第一金屬板沖壓件可包括至少一個凸起（例如，以增大金屬板沖壓件硬度）。
[0013] 各種形狀的刺入構(gòu)件是可能的。在一個（目前優(yōu)選的）實施例中，刺入構(gòu)件具有 鉤形。
[0014] 刺入構(gòu)件中的至少一些可延伸通過芯材料以接觸相對的紋理面。這些刺入構(gòu)件可 通過與相對的紋理面接觸而被扭抱。此外，刺入構(gòu)件可彼此共同扭抱。
[0015] 在一個實施例中，芯材料是纖維材料，并且刺入構(gòu)件與纖維材料的纖維接合并且 鉤住纖維材料的纖維。
[0016] 優(yōu)選地，芯材料被選為耐熱的。芯材料還可具有其它益處--例如，不受天氣影響 或抗腐蝕。
[0017] 優(yōu)選地，第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件是實心的非穿孔板，并且刺入構(gòu) 件形成在第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件的表面上，而不刺入或穿透沖壓件。
[0018] 第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件可在與芯材料組裝之前被預(yù)切為成品的 剎車底板形狀所需的尺寸。
[0019] 可替換地，第一金屬板沖壓件和第二金屬板沖壓件中的至少一個可被預(yù)切為大于 成品的剎車底板形狀所需的尺寸。在組裝之后，超過部分的至少一部分可被彎曲為至少部 分覆蓋芯材料的邊緣表面。
[0020] 在一個這樣的實施例中，剎車底板形狀具有對接端，并且超過部分在每個對接端 處被設(shè)為至少一個凸起的形式。該至少一個凸起在對接端處被彎曲為至少部分覆蓋芯材 料。該至少一個彎曲的凸起為剎車底板提供基本上平滑的且平坦的對接表面（例如，以傳 送負(fù)載并且在它與卡鉗體接合的情況下允許滑動移動）。
【附圖說明】
[0021] 圖1示出盤式剎車片（現(xiàn)有技術(shù)）的等距俯視圖和前視圖。
[0022] 圖2-4是示出金屬沖壓件1、2和芯材料7之間的夾層的形成的側(cè)視圖。
[0023] 圖5是一個刺入構(gòu)件5的詳細(xì)視圖。
[0024] 圖6是刺入構(gòu)件5的陣列10的一部分的立體圖。
[0025] 圖7是沖壓件2在與芯材料7組裝之前的俯視圖。
[0026] 圖8是具有被刺入構(gòu)件5的第二陣列10附接的摩擦材料20的夾層的第二實施例 的側(cè)視圖。
[0027] 圖9是在部分組裝中示出的圖8的側(cè)視圖，其中說明了對接凸起彎曲處理。
[0028] 圖10是具有多個沖壓層的第三實施例（類似于圖8中所示的實施例）的側(cè)視圖。
[0029] 圖11是具有壓印區(qū)域20的沖壓件的俯視圖。
[0030] 圖12是圖11的沿著線12-12的截面圖。
[0031] 圖13是具有壓印區(qū)域21的徑向圖案的沖壓件的俯視圖。
[0032] 圖14是具有刺入構(gòu)件5的一個實施例的細(xì)節(jié)的表面11的詳細(xì)視圖。
[0033] 圖15是組件（摩擦材料20和芯材料7的一部分被移除以示出細(xì)節(jié)）的實施例的 側(cè)視立體圖。
[0034] 圖16是示出對接凸起的圖15的側(cè)視圖。
[0035] 圖17是圖15的俯視立體圖。
【具體實施方式】
[0036] 如圖1中（等距俯視圖和前視圖中）所示，現(xiàn)有技術(shù)的剎車片由摩擦材料塊A構(gòu) 成，摩擦材料塊A結(jié)合到底板B。
[0037] 摩擦材料是在剎車的過程中接觸轉(zhuǎn)子的燒蝕材料。摩擦材料一般是復(fù)合材料，其 成分可包括金屬、半金屬、無機（例如，陶瓷）和有機化合物。在一些配方中，摩擦材料可包 括分散在該材料中的顆粒、絲、肩或纖維。預(yù)成形的摩擦材料塊通過使用熱壓模制系統(tǒng)而被 模制到底板上，從而，該塊流到底板上的各種特征的里面及其周圍。當(dāng)被冷卻時，摩擦材料 變得十足地硬并且結(jié)合到底板。
[0038] 現(xiàn)有技術(shù)的底板是可具有用于留存摩擦材料的孔或其它特征的、通常是鋼的實心 板。存在許多不同形狀的底板，但是許多應(yīng)用包括用于安裝在卡鉗托架中并且對齊的對接 端Co
[0039] 在本發(fā)明中，提供輕量級的替換底板。通過使用相對較薄的金屬沖壓件來減輕重 量，這些金屬沖壓件與輕量級的芯材料永久地結(jié)合成夾層。整個層壓結(jié)構(gòu)顯示出與實心鋼 底板等同的強度和剛度，因此，不會為了減輕重量而喪失功能。
[0040] 所述板由于下述事實而被稱為"復(fù)合"底板，即，該板由其性質(zhì)本身低劣、通過將它 們接合而得以提高并且變得優(yōu)良的異種（heterogeneous)材料組成。
[0041] 圖2-4概要地說明根據(jù)本發(fā)明的用于形成復(fù)合底板的方法。第一（上）金屬板沖 壓件（整個被指定為1)和第二（下）金屬板沖壓件（整個被指定為2)被放置為將不可壓 縮芯材料7的薄層夾在它們之間。每個金屬沖壓件具有面向內(nèi)的紋理表面和外表面（如圖 2-4所示，外表面可以是平面，或者如圖8、9所示，外表面可具有露出的紋理）。在沖壓件1 上，紋理（內(nèi)）面是12,外面是11。在沖壓件2上，紋理（內(nèi)）面是13,外面是14。一般來 說，整個夾層的方位是可翻轉(zhuǎn)的。
[0042] 如圖6所示，紋理面12、13特征在于刺入構(gòu)件5的陣列10。
[0043] 如圖3所示，隨著沖壓件1、2被聯(lián)合在一起，刺入構(gòu)件5咬入芯材料7中并且開始 穿透到芯材料7中。最后，如圖4所示，當(dāng)紋理表面12、13的平坦部分降落在不可壓縮芯材 料7的表面15、16處時，刺入結(jié)構(gòu)達(dá)到最大穿透，并且通過嵌合而被鎖定到芯材料。
[0044] 如本文中所使用的，"刺入構(gòu)件"描述在材料（用于嵌合或刺入）的表面上凸起 的任何類型的釘狀或銷狀結(jié)構(gòu)（或者鉤狀或倒刺狀結(jié)構(gòu)）。刺入構(gòu)件5可通過從所述材 料本身的表面切割、刨削或刮削整體的凸出物而從表面凸起。在本申請人于2012年5月 29日提交的、標(biāo)題為"Bulk Textured Material Sheeting"的共同未決的加拿大專利申請 No. 2, 778, 455中描述了形成這樣的刺入構(gòu)件的一種方法。在加拿大專利No. 1，330, 521、