[发明专利]用于盘式制动器的制动摩擦衬片

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1和2的前序部分所述的、用于盘式制动器的制动摩擦衬片。

背景技术

装配有这种制动摩擦衬片的盘式制动器主要应用在商用车中，其中，制动磨损在长途运输应用中主要通过经常的调整制动而确定，即调整制动是在相对较高的行驶速度的情况下，然而却以较低至中等的制动压力实现的。很少发生的高制动力下的紧急制动对于制动器的整体磨损影响很小。

在制动摩擦衬片上的力传递是通过压模来实现的，该压模根据其种类抵靠在模制在衬片支架板上的受压件上。

此外，受压件或者压模的位置通过结构性限定的具体情况以及安装情况来规定。

力传递区的非最佳定位会导致，在衬片摩擦面上产生不利的压力分布，即使通过附加的压板或是特别厚壁的衬片支架板也不能充分地补偿这一点。这会特别不利地一方面导致相对高的重量，其会对重量优化的持续的需求造成阻碍，和另一方面会导致不均匀的制动摩擦衬片磨损和制动圆盘磨损。因此这必然会缩短制动器的使用寿命，从而提高运行成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于，进一步改进这种类型的制动摩擦衬片，使得其使用寿命得到延长。

该目的通过一种具有权利要求1所述特征的制动摩擦衬片来实现。

通过对受压件定位以及对衬片支架板的长度和半径尺寸的适当的预先确定，在整个摩擦衬片表面上会产生相同的磨损条件，以及也能在尽可能好的压力分布的情况下同时实现衬片支架板的重量最小化。

为了清楚地说明本发明，对两个制动摩擦衬片一半部分分开加以观察，这两个制动摩擦衬片一半部分设计为镜像对称地横交于环段式的衬片支架板的周边延伸部。

在这里，分别测定了表面重心，该表面重心在接下来的观察中显示为用于固定受压件的基准点。直接将力传递到表面重心中的方法在衬片支架板的理想的刚性的情况下可能会在磨擦面上产生均匀的压力分布。

然而，衬片磨损近似地通过转化的制动能量预先确定。如果在这个方面观察摩擦面的不同区域，则结果是，在存在于那里的更高的滑动速度的情况下，在衬片摩擦面区域内相同的表面压力下，径向地位于外部的表面区域与径向地位于内部的摩擦面区域相比具有更高的能量密度。

这个认识导致，为了获得一个均匀的耐磨性能，在整个衬片摩擦面中的表面压力不应保持恒定，而是能量密度、也就是说特定的制动功率（N_spez）要保持恒定，该制定功率由表面压力（p）·摩擦系数（μ）·滑动速度（v）的乘积形成。

这种关联会由此而受到影响，即衬片摩擦系数同样地在压力、滑动速度和温度的影响下会发生变化。因为整个磨损在很大程度上是由调整制动来确定的，正如这在开头所描述地那样，在其中，受压力和温度所限制的变化还很微弱，可以省去对该影响参数的额外的考虑。

然而不同滑动速度的影响是明显存在的。在典型的、带有约为1.5bar制动力的调整制动的制动力相对较弱的情况下，摩擦面内的压力会达到150—200N/cm²。在这些条件下，且在外摩擦环直径上的滑动速度与内摩擦环直径上的滑动速度之比为1.6的情况下，外摩擦环直径上的摩擦系数与内摩擦环直径上的摩擦系数之比约为0.8。也就是说，在均匀的压力分布的情况下，在摩擦带的外直径上所产生的摩擦功率与在内摩擦环直径上所产生的摩擦功率相比高出1.6·0.8=1.28。因此，1.28这个因数会通过改变的压力分布而被补偿。

这由此实现，即压模的、也就是说受压件的力传递位置与为均匀的压力分布查明的位置相对地，在衬片一半部分的表面重心的连接直线上，围绕被相应地确定的数值径向地向轴中心移动。该数值的大小取决于制动圆盘和衬片的尺寸以及衬片的形状并且对于22.5”轮辋尺寸的制动器而言为1mm至6mm。在实际测试中，大约3mm的值证明为是特别合适的。

另一个会对压力分布产生影响并且从而对摩擦面中的能量密度产生影响的因素是衬片支架板的弹性，它应将由压膜传递的力分配到均匀的表面压力中。

由于衬片支架板在衬片的表面压力的条件下向下沉入与力传递区间隔开的区域中，从而产生了一个拱形结构，其在衬片中间和在制动摩擦衬片的对准切向的端部上采纳最大值。在衬片支架板的强烈拱起的区域下面，必然存在一个较弱的表面压力，这是因为受该压力挤压的摩擦衬片部分被部分地松弛。

该拱形结构到目前为止通过相应稳定不变的并且因而也是相应难以确定尺寸的衬片支架板或附加的压板保持较低。