[发明专利]用于摩擦式制动器和离合器上的摩擦件

说明书

本发明涉及到靠摩擦接合两表面而动作的制动器和离合器。这些装置称作“摩擦接合装置”。更准确地说，本发明直接涉及到同属一类的制动器和离合器。本发明涉及到用在公知的制动器和离合器结构中支承摩擦垫或摩擦闸瓦的支架。本发明还涉及到具有组合式结构的装在支架上的摩擦块和闸瓦。

在各种机器中广泛使用制动器和离合器的技术是众所周知的。其中，制动器和离合器被广泛地应用到汽车和铁路车辆上。正如下文所述，离合器和制动器的动作在原理上是相类似的。一个共同的特点是在很多离合器和制动器中都使用摩擦来实现连接。离合器和制动器两者的动作原理是将相对旋转表面相互压接触。一般地说，相对旋转表面具有或使其具有高的摩擦系数。

通常，术语“离合器”称为可脱开地偶合连接同轴的两根轴的两邻端，从而使它们一起旋转。当两轴偶合时，离合器接合或合上，当两轴脱开时，离合器脱离或脱开。机械离合器属于两个主要类别：刚性接合和逐步接合。刚性接合离合器也是刚性脱离，从而传动轴不向从动轴传送扭矩，即由机械装置如花键、键或止动销来实现刚性接合。逐步接合离合器是逐渐接合，以使传动轴速度下降并且从动轴速度提高，直到两轴速度相同为止。本发明特别涉及到摩擦型逐步接合离合器。

在汽车和其它通用工具中，逐步接合离合器一般地操作原理是一扁平摩擦表面压向另一个相对旋转的扁平表面。最简单的摩擦离合器包括两相对盘。在汽车中，一个盘一般是发动机飞轮;而另一个，通常不太重的称作加压件或挤压板。其它公知形式的摩擦离合器包括锥形离合器和干片式离合器。目前，摩擦式离合器中几乎所有的干片式离合器都锒有高摩擦系数的合成材料。大多数小汽车和商用车辆都具有单片离合器。一些大型车辆具有双片或三片式离合器。

如上所述，类似于离合器和其它摩擦接合装置的制动器的操作原理是将一摩擦表面接触另一个相对旋转表面。在制动器中，摩擦接触是用来将运动车辆的动能转换成热能。

存在许多具有公知结构的制动器。大多数自动制动器是摩擦制动器，它们一般属于两类：鼓式制动器和盘式制动器。典型的鼓式制动器是胀式制动器，即借助于膨胀机构，制动闸瓦与制动鼓的内侧接触。另一方面，在盘式制动器中，通常使用扁平圆盘作为摩擦表面。当然，这两种通用形式的制动器具有许多型式。其中一些型式是使用铰接摩擦制动闸瓦，制动块装在一个铰接到轴上的支承件上。铰接制动闸瓦鼓式制动器结构的一个例子是罗尔斯一罗依斯（RoLLs-Royce）4闸瓦制动器。铰接制动闸瓦盘式制动器的一个例子是基林（Girling）摇摆盘式制动器。此外，铰接闸瓦摩擦制动器经常用在铁路车辆上。

从上面的论述中可理解到，制动器和离合器的操作原理基本相同。事实上，最早的盘式制动器是模仿多片离合器的。当然，目前典型的盘式制动器仅仅具有单一圆盘和几乎总是具有几个相对小面积的扇形摩擦块。这样，制动器和离合器不同之处在于，离合器是使两轴偶合在一起旋转，而制动器是将旋转轴偶合到静止件上使轴停止旋转。另一方面来说，制动器和离合器两者的动作原理是摩擦表面接触相对旋转的表面，并且两者通常使用装在某种支承上的摩擦片或衬垫。

大多数盘式制动器及某些鼓式制动器的结构中应用了制动块支承架，它相对于制动块接合表面有一固定方向。该支承架可简单地移向或离开对置表面以接合或脱开制动器，制动块相对于相应表面的方向是不变的。这种典型的例子也适合于离合器。

在鼓式制动器中，通常由摩擦材料构成的制动块固定到金属闸瓦上。通常衬垫粘到制动闸瓦上，也可用铆接法将衬垫固定。

整个盘式制动器组件一般包括圆盘，卡钳和摩擦片。摩擦片一般包括由钢背板或闸瓦支承的摩擦材料片，钢背板或闸瓦由卡钳支承且可相对于卡钳移动。早期摩擦片是由各自单独制成，并且通常将它们粘到背板上。在一些情况下，插销或铆钉常常作为粘接失效的备用件。目前，摩擦材料一般是整体模压到背板上，背板上带有多个供摩擦材料填充的开口。

通常，制动器和离合器两者均采用相应的具有高性能的摩擦材料。用在制动器和离合器中的摩擦衬垫上的两种类型的摩擦材料是：纺织材料和模塑材料。纺织摩擦衬垫材料是由纤维纺成纱线制成，有时是绕在黄铜线芯上。纤维可以是天然的或合成的，或是两者结合物。例如，石棉（一般是白色）和其它纤维如玻璃纤维、矿棉、钢丝线和碳纤维最近已被单独使用或者相互结合使用。纱线纺成布后浸渍粘合剂。模塑类摩擦衬垫材料一般是将纤维和树脂或其它粘合剂混合变成面团状的混合物，然后在加压和加热的条件下将混合物模塑成形。