CN109073005B - 制动衬片、布置***以及用于装配摩擦元件的方法 - Google Patents

制动衬片、布置***以及用于装配摩擦元件的方法 Download PDF

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Abstract

用于轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片具有衬片支座(3)和多个摩擦元件，这些摩擦元件相对于所述衬片支座(3)可枢转地设置，其中，衬片支座(3)具有球缺形窝并且摩擦元件具有用于可枢转地引导的第一球形拱顶，每个所述摩擦元件具有贯穿衬片支座(3)的保持元件(6)，弹簧元件(7′)支承在所述保持元件上，其中，每个摩擦元件借助所述弹簧元件(7′)相对于衬片支座(3)被夹紧，所述弹簧元件或支承该弹簧元件的固定元件(8)由于头部件(63)的塑性变形被力锁合地以及形锁合地固定在保持元件(6)的容纳在衬片支座(3)的空隙部中的头部件(63)上。

Description

制动衬片、布置***以及用于装配摩擦元件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片。此外，本发明涉及一种这样的制动衬片在衬片保持器上的布置***以及一种用于将摩擦元件装配在这种制动衬片的衬片支座上的方法。
背景技术
轨道车辆的一种同种类型的部分衬片式盘式制动器例如在EP0784761B1中描述。所述制动衬片在这种部分衬片式盘式制动器中被平行于制动衬片或制动盘的摩擦面推到衬片保持器上并且随后通过衬片保持器的嵌入衬片保持器中可被夹紧的销栓被固定。
每个所述制动衬片本身基本上包括一个衬片支座以及多个可枢转地设置在该衬片支座上的支座板，在支座板上可枢转地设置有多个摩擦元件。为了可枢转的布置，所述摩擦元件借助第一球形拱顶可枢转地在相应支座板的球缺形窝中被引导。所述支座板本身同样具有球形拱顶，该球形拱顶可枢转地在衬片支座的相应球缺形窝中被引导。
在此，摩擦元件借助弹簧元件固定在支座板上。以相同的方式，该支座板自身单独地借助其它弹簧元件固定在衬片支座上。在此，螺旋压缩弹簧被用作弹簧元件，该螺旋压缩弹簧一方面支承在支座板的朝向衬片支座的上侧上并且另一方面支承在拧紧在摩擦元件上的螺母上。
在上述EP文献的另一种实施变型方案中使用碟形弹簧，该碟形弹簧在其中一侧支承在支座板的朝向衬片支座的平面上并且在中央支承在摩擦元件的凸肩上。
例如由DE19709962C1或DE202011001991U1也已知将摩擦元件直接安装在衬片支座上。
在此不利的是，在弹簧元件断裂时摩擦元件可能从支座板脱落。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片，在该部分衬片式盘式制动器中可以有效地防止在弹簧元件断裂时各单个摩擦元件脱落。
本发明的另一个任务是，提供一种较简单的用于将摩擦元件装配在这种制动衬片的衬片支座上的方法。
第一个任务通过一种根据本发明的用于轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片以及通过一种根据本发明的制动衬片在衬片保持器上的布置***来解决。
根据本发明的用于轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片，该制动衬片包括：
衬片支座，
多个摩擦元件，这些摩擦元件相对于所述衬片支座可枢转地设置，
其中，每个所述摩擦元件具有贯穿衬片支座的保持元件，弹簧元件支承在所述保持元件上，
每个摩擦元件借助所述弹簧元件相对于衬片支座被夹紧，
弹簧元件或支承所述弹簧元件的固定元件由于头部件的塑性变形被力锁合地以及形锁合地固定在保持元件的容纳在衬片支座的空隙部中的头部件上。
根据本发明的轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片在衬片保持器上的布置***的特征在于，所述制动衬片根据本发明构成。
所述另一个任务通过根据本发明的特征的将摩擦元件装配在这种制动衬片的衬片支座上的方法来解决。
一种用于将摩擦元件装配在根据本发明所述的制动衬片的衬片支座上的方法，包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件的保持元件***到衬片支座的空隙部中，
b.将弹簧元件套装到保持元件的头部件上，
c.预紧弹簧元件,
d.将弹簧元件与保持元件的头部件压接或铆接。
另外一种用于将摩擦元件装配在根据本发明所述的制动衬片的衬片支座上的方法包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件的保持元件穿过支座板的开口***到衬片支座的空隙部中，
b.将弹簧元件套装到保持元件的头部件上，
c.预紧弹簧元件,
d.将弹簧元件与保持元件的头部件压接或铆接。
另外一种用于将摩擦元件装配在根据本发明所述的制动衬片的衬片支座上的方法包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件的保持元件***到衬片支座的空隙部中，
b.将弹簧元件套装到保持元件的头部件上，
c.将固定元件套装到保持元件的头部件上，
d.预紧弹簧元件,
e.将固定元件与保持元件的头部件压接或铆接。
另外一种用于将摩擦元件装配在根据本发明所述的制动衬片的衬片支座上的方法，包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件的保持元件穿过支座板的开口***到衬片支座的空隙部中，
b.将弹簧元件套装到保持元件的头部件上，
c.将固定元件套装到保持元件的头部件上，
d.预紧弹簧元件,
e.将固定元件与保持元件的头部件压接或铆接。
在按照本发明的制动衬片中，每个摩擦元件借助弹簧元件相对于衬片支座被夹紧。在此，弹簧元件或支承该弹簧元件的固定元件通过头部件的塑性变形被力锁合地以及形锁合地固定在保持元件的容纳在衬片支座的空隙部中的头部件上。
由于头部件的力锁合以及形锁合的变形(弹簧元件或支承该弹簧元件的固定元件利用所述头部件被固定在保持元件上)，即使在弹簧元件断裂时也防止摩擦元件的丢失，因为该摩擦元件通过弹簧元件的或力锁合以及形锁合固定的固定元件的保留在保持元件上的残余部分被防止从衬片支座中掉出。
保持元件的头部件的力锁合和形锁合的变形具有另一个优点，即摩擦元件在没有损失其枢转灵活性的情况下保持在衬片支座上并且(如果存在的话)保持在支座板上。
通过上述将摩擦元件固定在支座板上，也不会损害支座板相对于衬片支座的枢转运动。
此外，按照本发明的制动衬片的各个构件可以简单且经济地被制造。
按照本发明的方法的特征在于以下方法步骤：
a)将摩擦元件的保持元件***到衬片支座的空隙部中，
b)将弹簧元件套装到保持元件的头部件上，
c)预紧弹簧元件，
d)将弹簧元件与保持元件的头部件压接或铆接。
如果摩擦元件保持在支座板上，则在步骤a)中将摩擦元件的保持元件穿过支座板的开口***到衬片支座的空隙部中。
在使用固定元件时，按照本发明的方法的特征在于以下方法步骤：
a)将摩擦元件的保持元件***到衬片支座的空隙部中，
b)将弹簧元件套装到保持元件的头部件上，
c)将固定元件套装到保持元件的头部件上，
d)预紧弹簧元件，并且
e)将固定元件与保持元件的头部件压接或铆接。
如果摩擦元件保持在支座板上，则在步骤a)中将摩擦元件的保持元件穿过支座板的开口***到衬片支座的空隙部中。
在将摩擦元件装配在衬片支座上时通过使用按照本发明的方法确保高的过程可靠性，使得省略对弹簧元件在衬片支座中的支座板中的位置的复杂的控制。此外，利用所述方法能够实现简单且经济地装配以及拆卸按照本发明的制动衬片的各个构件。
根据本发明优选规定，所述摩擦元件直接设置在衬片支座上，其中，保持元件具有第一球形拱顶，该第一球形拱顶可枢转地在衬片支座的朝向摩擦元件的下侧上的空隙部中被引导。
根据本发明优选规定，在所述衬片支座上可枢转地设置有多个支座板，其中，摩擦元件可枢转地设置在支座板上，保持元件借助第一球形拱顶可枢转地在相应支座板的球缺形窝中被引导并且支座板借助第二球形拱顶可枢转地在衬片支座的球缺形窝中被引导，摩擦元件的保持元件贯穿支座板和衬片支座。根据本发明的一种有利的实施变型方案，所述弹簧元件或支承该弹簧元件的固定元件与保持元件的头部件铆接。
在一种替代的实施变型方案中，所述弹簧元件或支承该弹簧元件的固定元件与保持元件的头部件压接。这两种固定型式确保了上述的优点并且能够简单且低成本地实施。
所述弹簧元件优选构造为碟形弹簧、星形弹簧或异形弹簧(Profilfeder)。所有所述的弹簧类型确保即使在保持元件倾斜时始终近似相同的、全方位的弹簧加载。
为了进一步改进弹簧元件的支承，衬片支座的空隙部构造为异型孔，优选是球缺形的或圆锥形的。在此，衬片支座的空隙部的球缺形构造优选地构造成适配于摩擦元件的球形拱顶的半径。
附图说明
下面借助附图详细阐述本发明的优选的各实施变型方案。其中：
图1示出按照本发明的制动衬片的一种实施变型方案的透视图，该制动衬片固定在轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的衬片保持器上，
图2示出按照本发明的制动衬片的支座板从下侧看的视图，
图3示出在图2中支座板的侧面剖视图，
图4、6和7分别示出衬片支座和支座板连同摩擦元件的设置在衬片支座/支座板中的保持元件的剖面图，以便示出摩擦元件在衬片支座中的固定，
图5示出衬片支座的剖面图，其中示出用于容纳头部件和弹簧元件的衬片支座空隙部的不同变型方案，
图8示出在塑性变形之前保持元件的毛坯形状的前视图，
图9a-9c)示出弹簧元件的不同实施变型方案，
图10示出按照本发明的制动衬片的一种替代实施变型方案的从下侧看的视图，
图11示出在图10中示出的制动衬片的侧视图，并且
图12和13分别示出衬片支座连同摩擦元件的设置在衬片支座中的保持元件的剖面图，以便示出摩擦元件在衬片支座中的固定。
具体实施方式
在接下来对附图的说明中，术语如上、下、左、右、前和后等仅参照制动衬片、衬片支座、支座板、摩擦元件、弹簧元件、保持元件以及类似件的在相应图中所选择的示例性的图示和位置。这些术语不应限制性地来理解，也就是说，这些参照可以由于不同的工作位置或者镜像对称的设计或者类似因素而改变。
在图1中用附图标记1来表示轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的按照本发明的制动衬片的一种优选实施变型方案。在此，所述制动衬片具有衬片支座3，在该衬片支座上可枢转地设置有多个支座板4。在支座板4本身上分别可枢转地设置有多个摩擦元件5。
同样可设想，将所述摩擦元件5直接连接到衬片支座3上，如在图10至13中所示。为此，所述摩擦元件5具有第一球形拱顶，该第一球形拱顶可枢转地在衬片支座3的空隙部34中被引导。
为了进一步说明，接下来首先借助制动衬片的具有设置在衬片支座3与摩擦元件5之间的支座板4的实施变型方案来描述本发明。
为了将制动衬片1固定在轨道车辆的部分衬片式盘式制动器上，在该部分衬片式盘式制动器上设置有衬片保持器2，制动衬片1可以固定在所述衬片保持器上。
为此，衬片支座3平行于摩擦元件5的摩擦衬片面被推到衬片保持器2上。在衬片支座3上为此设置有一个或多个包围板条32，该包围板条在推入的状态下搭接衬片支座2的贴靠板21。
在将制动衬片1推到衬片支座2上之后，衬片支座2的销栓22垂直于衬片支座3的平面被推入到衬片支座3的为此设置的空隙部中并且被夹紧。
图2和3示出制动衬片1的支座板4的不同视图。每个支座板4具有多个球缺形窝42，在所述球缺形窝中分别支承一个摩擦元件5的一个对应成形的球形拱顶，如在图4、6和7中所示。
在此，各摩擦元件5的球形拱顶构造为保持元件6的部分件，该保持元件包括在中央从球形拱顶61凸起的颈部件62并且包括头部件63。与此对应地，所述球缺形窝42成型在支座板4的朝向摩擦衬片5的下侧41上。
在支座板4上在支座板4的背离所述下侧41的上侧上优选在中央成型第二球形拱顶43，该第二球形拱顶优选具有中央的凸轮44，该第二球形拱顶可枢转地支承在衬片支座3的下侧上的对应成形的球缺形窝中。
为了防止支座板4围绕平行于保持元件6的销部件62的轴线旋转，在支座板4上优选一体成型有凸轮46，该凸轮嵌入衬片支座3中的孔中。
如在图4、6和7中所示的，摩擦元件5的保持元件6贯穿支座板4和衬片支座3。在此，保持元件6的头部件63容纳在衬片支座3的朝向衬片保持器2的上侧上的衬片支座3空隙部31中。
相应地，在上面提到的没有支座板4的制动衬片的另一个实施变型方案中，摩擦元件5的保持元件6直接被***到衬片支座3的空隙部31中。
弹簧元件7套装到保持元件6的头部件63上，所述弹簧元件在一侧支承在保持元件6的头部件63上并且在另一侧支承在衬片支座3的空隙部31中。由此，每个摩擦元件5借助所述弹簧元件7、7′、7″相对于衬片支座3夹紧。
根据在图4中所示出的特别的实施变型方案，所述弹簧元件7、7′、7″由于头部件63的塑性变形被力锁合地以及形锁合地固定在保持元件6的容纳在衬片支座3的空隙部31中的头部件63上。
在图6和7中示出的实施变型方案中，固定元件8由于头部件63的塑性变形而力锁合地并且形锁合地固定在保持元件6的头部件63上，其中，弹簧元件7、7′、7″支承在固定元件8的朝向支座板4的下侧上。
在此，所述固定元件8优选构造为垫圈。但也可设想，将固定元件8以多个板条或部分环形件的形式构造，所述板条或部分环形件由于头部件63的塑性变形而力锁合地并且形锁合地固定在保持元件6上。
所述弹簧元件7、7′、7″优选构造为如在图9a中示出的碟形弹簧、尤其是开槽的碟形弹簧、构造为如在图9b中示出的星形弹簧亦或构造为在图9c中示出的异形弹簧。但也可设想其它的弹簧形状。
在图4、6和7中示出的实施变型方案中，相应地在图4中示出碟形弹簧7，在图6中示出星形弹簧并且在图7中示出异形弹簧7″。
在保持元件6的头部件与弹簧元件7、7′、7″或固定元件8之间的力锁合和形锁合的连接特别优选地构造为铆接或压接。
在图8中示出在塑性变形之前的保持元件6。在此，保持元件6具有如进一步上面已经提到的球形拱顶61，其下边缘在固定在摩擦元件5上的状态下放置在摩擦元件5的保持相应摩擦衬片52的摩擦元件板51上。在此，保持元件6的板条件62在球形拱顶61下方延伸到摩擦元件5中。
在将摩擦元件5装配在衬片保持器3和衬片支座4上之后，在球形拱顶61上方的板条件62穿过支座板4的球缺形窝42的中央开口延伸通过在衬片支座3中的开口33。在此，在衬片支座3中的开口33的直径大于保持元件6的板条件62的直径，以便能够实现保持元件6的枢转运动。
如尤其是在图5中可以很好地看出，衬片支座3的空隙部31优选构造为下沉孔。这在图5中示出的衬片支座3的剖视图的左半部分中示出。衬片支座3的剖视图的右半部分示出衬片支座3的空隙部31作为异型孔的构型。
构造为下沉孔的空隙部31的底部32构造成平面的，而构造为异型孔的空隙部31的底部32′构造成沿径向向外凹陷的。特别优选地，衬片支座3的空隙部31构造成球缺形的。
替代地，也可设想衬片支座3的空隙部31的圆锥形构型。
在此，这样的异型孔的几何形状能够实现，弹簧元件即使在保持元件6倾斜时也始终受到近似相同的、全方位的弹簧加载并且由此施加恒定的力。
在此，空隙部31的球缺形构型是特别优选的，使得该空隙部对应于摩擦元件5的球形拱顶的球形部分几何形状。
重要的是，通过由于保持元件6的头部件63的塑性变形而固定弹簧元件7、7′、7″或固定元件8，摩擦元件5可靠地固定在衬片支座3的空隙部31中以防掉出。
所述固定尤其即使在弹簧元件7、7′、7″可能断裂时也起作用，因为弹簧元件7、7′、7″的至少一个部分件或固定元件8始终保持在保持元件6的头部件63上并且因此不能滑落通过在衬片支座3中的开口33。
为了将摩擦元件5装配在制动衬片1的衬片支座3上，首先将已经固定在摩擦元件5上的保持元件6穿过支座板4的开口45以及衬片支座3的开口33***到衬片支座3的空隙部31中。
随后，对于在图4中示出的实施变型方案，将弹簧元件7、7′、7″套装到保持元件6的头部件63上。而后，弹簧元件7、7′、7″借助下压装置被预紧。
最后，弹簧元件7、7′、7″与保持元件6的头部件63压接或铆接。
在图6和7中示出的实施变型方案中，代替弹簧元件7、7′、7″，固定元件8与保持元件6的头部件63压接或铆接。在这之前，在将弹簧元件7、7′、7″套装到保持元件6的头部件63上之后相应地还将固定元件8套装到保持元件6的头部件63上。
在如在图10至13中示出的制动衬片1的实施变型方案中，摩擦元件5直接连接到衬片支座3上。
在制动衬片1的所述实施变型方案中，在衬片支座3的朝向衬片保持器2的上侧中也设置有空隙部31，保持元件6的头部件63容纳到所述空隙部中，如在图12和13中所示。
在此，摩擦元件5的保持元件6贯穿衬片支座3。衬片支座3的朝向摩擦元件5的下侧具有空隙部34，该空隙部容纳摩擦元件5的球形拱顶61。
在图12中示出的实施变型方案中，所述空隙部34构造成球缺形窝，而在图13中示出的实施变型方案中所述空隙部34在横截面中构造成矩形的，其中，相应的优选构造为碟形弹簧的弹簧元件7″′置入到空隙部34中，该弹簧元件利用其外边缘支承在空隙部34的侧向内边缘341和底部342上并且另一方面支承在摩擦元件5的球形拱顶61的背离摩擦元件5的摩擦衬片的外表面上。
在保持元件6的头部件与弹簧元件7″或固定元件8之间的力锁合和形锁合的连接也在此对应于在图7中示出的实施变型方案优选构造成铆接或压接。当然也可设想如借助图4至6示出并且描述的力锁合和形锁合的连接。
附图标记列表
1 制动衬片
2 衬片保持器
21 贴靠板
22 销栓
3 衬片支座
31 空隙部
32 包围板条
32′ 底部
33 开口
34 空隙部
341 侧向内边缘
342 底部
4 支座板
41 下侧
42 窝
43 球形拱顶
44 凸轮
45 开口
46 凸轮
5 摩擦元件
51 摩擦元件板
52 摩擦衬片
6 保持元件
61 球形拱顶
62 颈部件
63 头部件
7 弹簧元件
7′ 弹簧元件
7″ 弹簧元件
7″′ 弹簧元件
8 固定元件

Claims (15)

1.一种用于轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片(1)，该制动衬片包括：
衬片支座(3)，
多个摩擦元件(5)，这些摩擦元件相对于所述衬片支座(3)可枢转地设置，
其中，每个所述摩擦元件(5)具有贯穿衬片支座(3)的保持元件(6)，弹簧元件(7、7′)支承在所述保持元件上，
每个摩擦元件(5)借助所述弹簧元件(7、7′)相对于衬片支座(3)被夹紧，
其特征在于，
弹簧元件(7、7′)或支承所述弹簧元件(7、7′)的固定元件(8)由于头部件(63)的塑性变形被力锁合地以及形锁合地固定在保持元件(6)的容纳在衬片支座(3)的空隙部(31)中的头部件(63)上。
2.根据权利要求1所述的制动衬片，其特征在于，所述摩擦元件(5)直接设置在衬片支座(3)上，其中，保持元件(6)具有第一球形拱顶(61)，该第一球形拱顶可枢转地在衬片支座(3)的朝向摩擦元件(5)的下侧上的空隙部(34)中被引导。
3.根据权利要求1所述的制动衬片，其特征在于，在所述衬片支座(3)上可枢转地设置有多个支座板(4)，其中，摩擦元件(5)可枢转地设置在支座板(4)上，保持元件(6)借助第一球形拱顶(61)可枢转地在相应支座板(4)的球缺形窝(42)中被引导并且支座板(4)借助第二球形拱顶(43)可枢转地在衬片支座(3)的球缺形窝中被引导，摩擦元件(5)的保持元件(6)贯穿支座板(4)和衬片支座(3)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制动衬片，其特征在于，所述弹簧元件(7、7′)或支承该弹簧元件(7、7′)的固定元件(8)与保持元件(6)的头部件(63)铆接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制动衬片，其特征在于，所述弹簧元件(7、7′)或支承该弹簧元件(7、7′)的固定元件(8)与保持元件(6)的头部件(63)压接。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的制动衬片，其特征在于，所述弹簧元件(7、7′)构造为碟形弹簧、星形弹簧或异形弹簧。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的制动衬片，其特征在于，衬片支座(3)的空隙部(31)构造为下沉孔。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的制动衬片，其特征在于，衬片支座(3)的空隙部(31)构造为异型孔。
9.根据权利要求8所述的制动衬片，其特征在于，衬片支座(3)的空隙部(31)构造成球缺形的。
10.根据权利要求8所述的制动衬片，其特征在于，衬片支座(3)的空隙部(31)构造成圆锥形的。
11.一种轨道车辆的部分衬片式盘式制动器的制动衬片(1)在衬片保持器(2)上的布置***，其特征在于，所述制动衬片(1)根据权利要求1至10中任一项所述构成。
12.一种用于将摩擦元件(5)装配在根据权利要求2和4至10中任一项所述的制动衬片的衬片支座(3)上的方法，包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件(5)的保持元件(6)***到衬片支座(3)的空隙部(31)中，
b.将弹簧元件(7、7′)套装到保持元件(6)的头部件(63)上，
c.预紧弹簧元件(7、7′),
d.将弹簧元件(7、7′)与保持元件(6)的头部件(63)压接或铆接。
13.一种用于将摩擦元件(5)装配在根据权利要求3至10中任一项所述的制动衬片的衬片支座(3)上的方法，包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件(5)的保持元件(6)穿过支座板(4)的开口(45)***到衬片支座(3)的空隙部(31)中，
b.将弹簧元件(7、7′)套装到保持元件(6)的头部件(63)上，
c.预紧弹簧元件(7、7′),
d.将弹簧元件(7、7′)与保持元件(6)的头部件(63)压接或铆接。
14.一种用于将摩擦元件(5)装配在根据权利要求2和4至10中任一项所述的制动衬片的衬片支座(3)上的方法，包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件(5)的保持元件(6)***到衬片支座(3)的空隙部(31)中，
b.将弹簧元件(7、7′)套装到保持元件(6)的头部件(63)上，
c.将固定元件(8)套装到保持元件(6)的头部件(63)上，
d.预紧弹簧元件(7、7′),
e.将固定元件(8)与保持元件(6)的头部件(63)压接或铆接。
15.一种用于将摩擦元件(5)装配在根据权利要求3至10中任一项所述的制动衬片的衬片支座(3)上的方法，包括如下方法步骤：
a.将摩擦元件(5)的保持元件(6)穿过支座板(4)的开口(45)***到衬片支座(3)的空隙部(31)中，
b.将弹簧元件(7、7′)套装到保持元件(6)的头部件(63)上，
c.将固定元件(8)套装到保持元件(6)的头部件(63)上，
d.预紧弹簧元件(7、7′),
e.将固定元件(8)与保持元件(6)的头部件(63)压接或铆接。
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