CN104696396A - 盘式制动器的刹车片的制动底板 - Google Patents

盘式制动器的刹车片的制动底板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆盘式制动器的刹车片的制动底板，其优选用于商用车辆，例如货车、公交车、拖车、半挂拖车，特别涉及在刹车片的制动底板(1)构造形式上的新设计，该制动底板(1)包括在制动***的活塞接触区域中具有结构加固(5)的中空铸铁金属结构；配合其空心区域的使用聚合物基体复合材料(2)来填充，本发明提供性能显著改善的刹车片而不改变其与机械强度相关的特性，即使是在车辆使用的最极端条件下。

Description

盘式制动器的刹车片的制动底板
技术领域
本发明涉及车辆盘式制动器的刹车片的制动底板，其优选用于商用车辆，例如货车、公交车、拖车、半挂拖车，并且其特别涉及刹车片的制动底板构造形式上的新设计。所述制动底板包括在制动活塞活动区域内被加固的中空铸铁金属结构，其配合填充其空隙的聚合物基体复合材料，提供性能显著改善的刹车片而不改变其与机械强度相关的特性，即使是在车辆使用的最极端条件下。
制动底板的新的中空结构的目的在于代替制动底板包含实心冲压钢或铸铁的传统制动底板，从而降低工件的总重量和向制动***中其它元件的热传导，在制动底板结构和摩擦材料之间提供了更好的相互作用，并且最终降低噪音等级，所述噪音等级的降低是通过更好地吸收来自于结构的振动而实现的，这种方式制动器的耐用和维护的条件是有利的，且降低使用成本和生产成本。
背景技术
车辆，尤其是商用车辆，的盘式制动器包括设置为紧贴制动盘的刹车片，所述刹车片由附有摩擦材料的板构成。
这些现有技术水平的板由实心结构的冲压钢或铸铁构成。由于所述板的物理结构，它们较重且因此使得车辆本身也较重，从而导致货物承载能力减少。
另外，当前的实心制动底板由于所使用材料的性质(即冲压钢或铸铁)而具有高的热传导系数，这使得制动***组件的温度升高并且导致制动***的一些组件(例如止动件和密封胶)更迅速地老化，此外还降低了车辆本身的润滑作用，导致更高的维护成本，并且降低了***整体的使用寿命。
现有技术水平的制动底板的另一个缺点是金属制动底板与所使用的摩擦材料之间的低化学相互作用，因为与模塑在所述板上的摩擦材料没有化学亲和力，这导致需要构造化学和机械的装置来增强这种粘附。
另外，当前的制动底板在制动***工作时产生高等级的噪音，所述噪音等级由铸铁或冲压钢所形成的实心板的振动引起。震动由制动底板的高刚性导致，高刚性使得制动底板非常敏感，在使用制动***时会使振动增强并制造噪音。
巴西专利PI00706786描述了用于车辆、尤其是商用车辆，的盘式制动器的刹车片，该刹车片具有成为衬载板(lining carrier plate)的一个铸件并固定在其中的凹槽。所述刹车片的制动底板具有片状基础且由凸起的零件整体地铸成，该零件被摩擦材料所封包，因此至少零件的一部分被相邻基体的凹槽至少部分地包围。
上述文献所描述的刹车片具有的缺点包括：具有浇铸零件的实心基体，其增加了刹车片的重量且需要代价昂贵的制造工艺。
在现有技术水平中找到的另一个文献是巴西专利PI0200449-6，其描述了一种在重型车辆中使用的盘式制动器片的锚定固定器。所述锚定固定器包括在锚定固定器外周端的圆形锚槽，在锚槽内部安装有属于摩擦结块的圆形凸起，即摩擦材料。
上述文献通过机械装置解决了制动底板与摩擦材料之间低化学相互作用的问题，从而避免由于金属板剪切摩擦材料，然而所述机械装置大大增加了该部件的总成本。而且，该板是实心件，其增加了组件的重量，此外还增加了制动噪音等级。由于实心金属板所提供的高硬度结构而出现高噪音。
因此，现有技术水平的需求是提供用于盘式制动器片的底板，所述板结构简单，易于与制动***的其他部件进行装配，并且耐磨损，因此其具有更好性能且生产成本更低。
这些新的板也将有助于降低刹车片的重量，因而降低车辆的总重量，此外凭借复合材料降低热传导系数并且改善复合材料与摩擦材料的相互作用，还降低了刹车片的噪音等级。
发明内容
本发明的主要目标是提供一种新的盘式制动器的刹车片的制动底板，其优选用于商用车辆中，例如货车、公交车、拖车、和半挂拖车。所述制动底板包括在制动***活塞的操作区域内被加固的中空铸铁金属结构，其配合填充其空隙有聚合物基体组合材料，提供性能显著改善的刹车片而不改变其与机械强度相关的特性，而且车辆改进了在车辆使用的最极端条件下的刹车片的热阻抗。本发明的另一个目标是通过降低板的质量降低刹车片的重量，从而降低车辆负载重量由此增加货物承载能力。
另一个目标是通过使用增强材料之间相互作用的中空板，改善刹车片的聚合物基质复合材料和摩擦材料之间的相互作用。
另一个目标是在制动***工作时降低刹车片的噪音等级，这是因为复合材料与中空板的结合更好的吸收制动过程中所产生的振动。
还有一个目标是提高刹车片的使用寿命，因此使对车辆的干预减到最少，从而减少停机检修时间。
附图说明
图1盘式制动器的刹车片的制动底板(本发明的主题)的透视图；
图2图1的刹车片的制动底板的部件分解图；
图3安装有图1的制动底板的刹车片的透视图；
具体实施方式
根据附图，盘式制动器的刹车片的制动底板优选用于商用车辆中，例如货车、公交车、拖车、和半挂拖车。所述制动底板(1)包括中空铸铁金属结构，根据所述结构厚度填充聚合物基体复合材料(2)，该复合材料(2)与摩擦材料(3)模塑。相对于当前所使用的板来说该板的外部结构没有改变，因此所述板能够适用于任意的制动***，优选用于重型车辆。
制动底板(1)的中空结构具有由中央垂直杆(4)划分的两个对称部分的形状，这些部分中的每一个具有“X”型的结构加固(5)。该加固设置在中间区域，该区域与制动***的每个活塞的操作区域相一致，制动***施加压力从而在制动过程中挤压刹车片。
有目的地使结构加固(5)位于制动***的每个活塞的操作区域，从而保证在车辆制动***工作时，使所述活塞处于与制动底板(1)的金属部分相接触。
制动底板(1)的空区域由聚合物基体复合材料(2)填充，该复合材料(2)在制动***活塞的接触面的相对面上直接与摩擦材料模塑，构成承担车辆制动过程的单块。
聚合物基体复合材料(2)通常压紧/紧贴在制动底板(1)的空区域内。因此在制动时与活塞接触的外表面由与结构加固(5)相结合的相同聚合物基体复合材料构成。
与实心冲压钢板相比，用聚合物基体复合材料填充的板(1)的空区域使板的质量降低了约30％，使得刹车片结构的重量明显降低。与实心板中钢铁或铸铁的密度相比，聚合物基体复合材料的密度也降低了约75％。
本发明制动底板带来的另一个优点是：
减低了使用时向制动***的热传导；且
由于减少了制动底板的金属结构，其中部分用聚合物基体复合材料代替，降低了制动***操作时的噪音等级，且铸铁和聚合基复合材料的组合结构对震动的吸收程度更高。
另外，向制动***的热传导的降低，伴随着温度的降低，提高了制动***整体的使用寿命，主要是提高了例如止动件和密封胶这类部件的使用寿命，也有益于***的润滑作用。
另一个优点是改进了聚合物基体复合材料和摩擦材料的相互作用，因为用聚合物基体复合材料填充中空板中的空区域增强了与摩擦材料的相互作用，获得更加互连的结构。这归因于聚合物基体复合材料中的粘结剂与制造摩擦材料使用的粘合剂有更大的化学亲和力。
另一个重要的特征是聚合物基体复合材料同时融合到金属板相同平面，除此之外其同时与摩擦材料非常好地相互连接。这种较大的相互作用无需运用机械或化学装置来改进制动底板与摩擦材料之间的粘附性。
本领域技术人员很容易理解的是，可以在不偏离之前说明书中所公开的原则对本发明进行变型。这些变型应该认为是包括在本发明的范围内的。因此，以上所描述的具体优点，仅仅说明而不限制本发明的范围，本发明的范围应该是附加权利要求的全部内容，且可以是它们的任意和全部的等同。

Claims (2)

1.盘式制动器的刹车片的制动底板，优选用于商用车辆，例如货车、公交车、拖车、半挂拖车，其特征在于，该制动底板(1)包括具有空区域的中空金属结构，所述空区域在其厚度内由聚合物基体复合材料(2)所填充，所述复合材料(2)直接与摩擦材料(3)模塑，且该制动底板(1)的中空结构由中央垂直杆(4)划分为两个对称的部分，这些部分中的每一个具有设置在中间区域的“X”型结构加固(5)。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器的刹车片的制动底板，其特征在于结构加固(5)与制动***活塞的接触区域是一致的。
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