專利名稱：鐵道車輛用制動(dòng)襯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵道車輛用制動(dòng)襯片，其能夠?qū)⑴c制動(dòng)盤(pán)的摩擦引起的熱能有效地分散，從而使制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤(pán)的耐久性都提高。
背景技術(shù)：
在鉄道車輛、機(jī)動(dòng)車及機(jī)動(dòng)ニ輪車等陸地輸送設(shè)備中，伴隨車輛的高速化、大型、化，大多使用盤(pán)式制動(dòng)器來(lái)作為其制動(dòng)裝置。以下，作為一例，對(duì)鐵道車輛用的盤(pán)式制動(dòng)器進(jìn)行說(shuō)明。盤(pán)式制動(dòng)器使制動(dòng)鉗工作，將制動(dòng)襯片按壓于在車軸或車輪上安裝的制動(dòng)盤(pán)的滑動(dòng)面來(lái)得到制動(dòng)力，從而對(duì)車軸或車輪的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行制動(dòng)而控制車輛的速度。此時(shí)，因摩擦熱而制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤(pán)的接觸面的溫度上升，且該接觸面的溫度因與車輛的高速化相伴的制動(dòng)負(fù)載的増大而變高。另外，在現(xiàn)有型的盤(pán)式制動(dòng)器的情況下，如圖6所示，制動(dòng)襯片I采用的是將與制動(dòng)盤(pán)2的滑動(dòng)面2a接觸的摩擦構(gòu)件Ia通過(guò)鉚釘(圖示省略)或粘接劑等安裝到背板Ib上的結(jié)構(gòu)。由制動(dòng)鉗施加給該制動(dòng)襯片的按壓カ因安裝部的結(jié)構(gòu)上的原因不作用于制動(dòng)襯片的整體，而集中作用于某特定的部分。例如，在液壓式制動(dòng)鉗的情況下，如圖6所示，按壓載荷的中心位置3存在于按壓活塞的位置。杠桿式制動(dòng)鉗的情況也與液壓式制動(dòng)鉗的情況同樣，按壓載荷施加在制動(dòng)鉗的臂與襯片支架連接的位置上。如上所述，現(xiàn)有的盤(pán)式制動(dòng)器因結(jié)構(gòu)上的原因，來(lái)自制動(dòng)鉗的按壓カ僅作用于制動(dòng)襯片的一部分上。因此，在作用按壓カ的位置的正下方，制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤(pán)的接觸面壓變高而產(chǎn)生局部的溫度上升。為此，為了緩和上述局部的溫度上升，而需要等面壓襯片。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)ー種制動(dòng)襯片，如圖7所示，將以避開(kāi)緊固孔21的方式配置的摩擦構(gòu)件11夾著彈性構(gòu)件13而安裝于背板12。通過(guò)形成為這樣的結(jié)構(gòu)，使制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤(pán)的接觸面壓均等，從而抑制產(chǎn)生局部的溫度上升的情況。然而，在專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的技術(shù)中，由于摩擦構(gòu)件向背板的安裝夾著彈性構(gòu)件，因此當(dāng)作用有按壓カ而摩擦構(gòu)件成為高溫吋，彈性構(gòu)件屈服，屈服以后無(wú)法有效地發(fā)揮本來(lái)的等面壓功能。另外，在專利文獻(xiàn)2、3中公開(kāi)如下技術(shù)將分割成多個(gè)的摩擦構(gòu)件經(jīng)由球面座而進(jìn)行安裝，由此使來(lái)自制動(dòng)鉗的按壓カ均等地施加，從而抑制產(chǎn)生局部的溫度上升的情況。然而，在上述的專利文獻(xiàn)2、3中公開(kāi)的技術(shù)的情況下，若因按壓カ而球面座的構(gòu)成部分發(fā)生塑性變形，則會(huì)失去等面壓功能。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2008-151188號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特表平10-507250號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2008-223852號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題點(diǎn)在于，在使制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤(pán)的接觸面壓均等而抑制局部的溫度上升的現(xiàn)有技術(shù)的情況下，不必顧慮對(duì)發(fā)揮等面壓功能的構(gòu)成部分進(jìn)行保護(hù)這ー點(diǎn)。本發(fā)明的鉄道車輛用制動(dòng)襯片為了對(duì)發(fā)揮等面壓功能的弾性構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)，而由制動(dòng)鉗按壓到制動(dòng)盤(pán)的滑動(dòng)面上，所述鐵道車輛用制動(dòng)襯片的最主要的特征在于，具備被按壓到制動(dòng)盤(pán)的所述滑動(dòng)面上的摩擦構(gòu)件；
安裝在所述制動(dòng)鉗上且支承所述摩擦構(gòu)件的背板，所述摩擦構(gòu)件在所述制動(dòng)盤(pán)的半徑方向及周向上分割成兩個(gè)以上而進(jìn)行配置，并且在各摩擦構(gòu)件與所述背板之間夾有彈性構(gòu)件，且各摩擦構(gòu)件的與所述背板相対的面的比弾性構(gòu)件靠外緣側(cè)的部分形成為凸彎曲狀，在輕按壓時(shí)，從背板經(jīng)由彈性構(gòu)件向摩擦構(gòu)件傳遞按壓力，由此實(shí)現(xiàn)等面壓，在重按壓時(shí)，背板與凸彎曲狀部接觸而由凸彎曲狀部盡可能地維持等面壓，同時(shí)向摩擦構(gòu)件直接傳遞按壓力。本發(fā)明的鉄道車輛用制動(dòng)襯片中，通過(guò)將摩擦構(gòu)件的與背板相対的面形成為凸彎曲狀，從而在重按壓時(shí)，背板與凸彎曲狀部接觸而由凸彎曲狀部盡可能地維持等面壓，且同時(shí)向摩擦構(gòu)件直接傳遞按壓カ。因此，能夠防止發(fā)揮等面壓的彈性構(gòu)件因重按壓カ與高溫疊加而引起的屈服，從而能夠?qū)崿F(xiàn)彈性構(gòu)件的保護(hù)。發(fā)明效果在本發(fā)明中，由于摩擦構(gòu)件的與背板相対的面形成為凸彎曲狀，在重按壓時(shí)，背板與凸彎曲狀部接觸而向摩擦構(gòu)件直接傳遞按壓力，因此能夠防止夾在摩擦構(gòu)件與背板之間而發(fā)揮等面壓的彈性構(gòu)件的變形、劣化。另外，由于摩擦構(gòu)件的與背板相対的面的比彈性構(gòu)件靠外緣側(cè)的部分形成為凸彎曲狀，因此在重按壓時(shí)，也能夠通過(guò)該凸彎曲狀部使載荷廣為分散，且能夠盡可能地維持等面壓。
圖1(a)是表示本發(fā)明的制動(dòng)襯片的第一例的主要部分的剖視圖，(b)是(a)圖的A部分放大圖。圖2是表示本發(fā)明的制動(dòng)襯片的第一例的俯視圖。圖3是表示輕按壓時(shí)的本發(fā)明的各摩擦構(gòu)件的溫度的圖。圖4是表示重按壓時(shí)的本發(fā)明的各摩擦構(gòu)件的溫度的圖。圖5是表示本發(fā)明的制動(dòng)襯片的第二例的主要部分的剖視圖。圖6是表示構(gòu)成現(xiàn)有型的鐵道車輛用盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)襯片及制動(dòng)盤(pán)的圖，(a)是從摩擦構(gòu)件側(cè)觀察制動(dòng)襯片而得到的俯視圖，(b)是(a)圖的A-B剖視圖。
圖7是表示構(gòu)成現(xiàn)有型的鐵道車輛用盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)襯片的圖，(a)是從摩擦構(gòu)件側(cè)觀察制動(dòng)襯片而得到的俯視圖，(b)是(a)圖的A-B剖視圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明中，通過(guò)將摩擦構(gòu)件的與背板相対的面形成為凸彎曲狀，在重按壓時(shí)，使位于彈性構(gòu)件的外側(cè)的凸彎曲狀部與背板接觸而向摩擦構(gòu)件直接傳遞按壓力，來(lái)實(shí)現(xiàn)夾在摩擦構(gòu)件與背板之間的彈性構(gòu)件的保護(hù)和等面壓維持這樣的目的。實(shí)施例以下，對(duì)本發(fā)明從構(gòu)思到問(wèn)題解決的過(guò)程和用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說(shuō)明。
發(fā)明者等認(rèn)為在重按壓時(shí)，摩擦構(gòu)件成為高溫，夾在摩擦構(gòu)件與背板之間的彈性構(gòu)件屈服，因此為了長(zhǎng)時(shí)期維持彈性構(gòu)件的等面壓功能，限制重按壓時(shí)的彈性構(gòu)件的使用來(lái)防止極度的變形是有效的。并且，清楚了在重按壓時(shí)，即使不使用彈性構(gòu)件的功能，通過(guò)摩擦構(gòu)件自身的弾性及襯片裝置整體的弾性也能夠?qū)崿F(xiàn)充分的等面壓?；谝陨系南敕ǖ难芯康慕Y(jié)果是，完成了本發(fā)明的鉄道車輛用制動(dòng)襯片。S卩，本發(fā)明的鉄道車輛用制動(dòng)襯片例如是由制動(dòng)鉗按壓到制動(dòng)盤(pán)的滑動(dòng)面上的制動(dòng)襯片，該制動(dòng)盤(pán)螺栓緊固于在車軸上安裝的圓盤(pán)體或車輪，該鐵道車輛用制動(dòng)襯片采用以下的結(jié)構(gòu)。在圖I中，11是按壓到制動(dòng)盤(pán)的所述滑動(dòng)面上的摩擦構(gòu)件，由安裝在所述制動(dòng)鉗上的背板12經(jīng)由例如碟簧13而彈性支承。該碟簧13的彈簧常數(shù)為在常用最大制動(dòng)時(shí)，碟簧13發(fā)生摩擦構(gòu)件11的后述的球面部Ila與背板12的間隙程度的撓曲那樣的彈簧常數(shù)。該摩擦構(gòu)件11例如圖2所示，沿所述制動(dòng)盤(pán)的半徑方向分割成兩部分。并且，在所述制動(dòng)盤(pán)的周向外周側(cè)分割為6個(gè)，在周向內(nèi)周側(cè)分割為4個(gè)，共計(jì)分割成10個(gè)，且配置成關(guān)于背板12的周向中央線12b線對(duì)稱。在本發(fā)明中，所述各摩擦構(gòu)件11的與所述背板12相対的面例如形成為球面狀，并且其中心部朝向背板12突出，且在其中心部的周圍設(shè)置收納所述碟簧13的凹部11c。需要說(shuō)明的是，圖I中的Ila表示形成為所述球面狀的球面部，Ilb表示朝向背板12突出的突起。另ー方面，在與摩擦構(gòu)件11的所述突起Ilb相対的背板12的部分上設(shè)有使所述突起Ilb以在所述突起Ilb的外周側(cè)及突出高度方向上具有規(guī)定的間隙dl的狀態(tài)嵌入的四部12a。所述規(guī)定的間隙dl比所述摩擦構(gòu)件11的球面部Ila與背板12的間隙d2大即可。通過(guò)形成為上述結(jié)構(gòu)，在摩擦構(gòu)件11沿著與背板12平行的水平方向移動(dòng)的情況下，突起Ilb與凹部12a抵接，由此抑制所述移動(dòng)，而向背板12傳遞力。另ー方面，在摩擦構(gòu)件11向接近背板12的方向移動(dòng)的情況下，碟簧13收縮，直至所述摩擦構(gòu)件11的球面部Ila與背板12抵接為止，在抵接后，不會(huì)在碟簧13上作用抵接時(shí)的載荷以上的載荷。另外，在圖I的例子中，通過(guò)貫通與在摩擦構(gòu)件11上設(shè)置的凸緣部Ild卡合的壓板14和背板12的鉚釘15，將壓板14拉向背板12側(cè)，以成為稍按壓碟簧13的狀態(tài)，由此將所述摩擦構(gòu)件11安裝在背板12上。 在上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的鉄道車輛用制動(dòng)襯片中，在頻繁使用的輕按壓吋，從背板12經(jīng)由碟簧13向摩擦構(gòu)件11傳遞按壓力，由此實(shí)現(xiàn)等面壓。另ー方面，在僅偶爾使用的重按壓時(shí)，在碟簧13被按壓規(guī)定尺寸后，背板12與球面部Ila接觸而由球面部Ila盡可能地維持等面壓，且同時(shí)向摩擦構(gòu)件11直接傳遞按壓力。因此，即使因重按壓而形成高溫且高按壓的環(huán)境，碟簧13也不會(huì)發(fā)生永久變形，可持續(xù)地保持功能。另外，由于球面部Ila設(shè)置在比碟簧13靠外緣側(cè)(外周側(cè))的位置，因此與將球面部Ila設(shè)置在比碟簧13靠?jī)?nèi)側(cè)(中央側(cè))的情況相比，載荷向外緣側(cè)廣為分散，從而進(jìn)ー步成為等面壓。圖3是表示在圖I所示的本發(fā)明的制動(dòng)襯片中，以使摩擦構(gòu)件(燒結(jié)合金制，外徑60mm,厚度15mm)與背板(鋼制，厚度4. 5mm)不接觸的程度的按壓カ(5 IOkN)進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的各摩擦構(gòu)件的溫度的圖。
另ー方面，圖4是表示以使摩擦構(gòu)件與背板接觸那樣的按壓カ(12 22kN)進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的各摩擦構(gòu)件的溫度的圖。需要說(shuō)明的是，圖3、圖4中的No. I 5是哪個(gè)摩擦構(gòu)件如圖2所示?？芍惟`情況下，各摩擦構(gòu)件中的溫度的偏差都少，通過(guò)本發(fā)明表現(xiàn)出等面壓的效果。需要說(shuō)明的是，在圖3及圖4中使用的制動(dòng)盤(pán)為鍛鋼制，內(nèi)徑為425mm，外徑為715mm，與制動(dòng)襯片接觸的滑動(dòng)面的內(nèi)徑為428mm，外徑為702mm。本發(fā)明不局限于上述的例子，只要在各權(quán)利要求所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，則不言而喻可以對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，摩擦構(gòu)件11向背板12的安裝不局限于圖I所示的結(jié)構(gòu)，也可以如圖5所示，采用使鉚釘15通過(guò)摩擦構(gòu)件11的中心部和在與該中心部相対的背板12上設(shè)置的貫通孔的結(jié)構(gòu)。另外，夾在摩擦構(gòu)件11與背板12之間的彈性構(gòu)件也可以代替碟簧13而使用螺旋彈黃。并且，摩擦構(gòu)件11的與背板12相対的面上形成的形狀只要能夠盡可能地維持等面壓，并同時(shí)直接向摩擦構(gòu)件11傳遞按壓カ即可，只要為凸彎曲狀則不局限于球面狀。エ業(yè)實(shí)用性上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明不局限于鐵道車輛用的制動(dòng)盤(pán)，還可以在機(jī)動(dòng)車或機(jī)動(dòng)ニ輪車等的制動(dòng)盤(pán)中應(yīng)用。符號(hào)說(shuō)明11摩擦構(gòu)件Ila球面部Ilb 突起Ild凸緣部12 背板12a 凹部13 碟簧孔
板釘固
壓鉚緊
4 5 1
1± 1± CNl
21幻糾7 7 7OooOoo
權(quán)利要求
1.一種鐵道車輛用制動(dòng)襯片，其被制動(dòng)鉗按壓到制動(dòng)盤(pán)的滑動(dòng)面上，所述鐵道車輛用制動(dòng)襯片的特征在于，具備 被按壓到制動(dòng)盤(pán)的所述滑動(dòng)面上的摩擦構(gòu)件； 安裝在所述制動(dòng)鉗上且支承所述摩擦構(gòu)件的背板， 所述摩擦構(gòu)件在所述制動(dòng)盤(pán)的半徑方向及周向上分割成兩個(gè)以上而進(jìn)行配置，并且在各摩擦構(gòu)件與所述背板之間夾有彈性構(gòu)件，且各摩擦構(gòu)件的與所述背板相対的面的比所述弾性構(gòu)件靠外緣側(cè)的部分形成為凸彎曲狀， 在輕按壓時(shí)，從背板經(jīng)由彈性構(gòu)件向摩擦構(gòu)件傳遞按壓力，由此實(shí)現(xiàn)等面壓，在重按壓時(shí)，背板與凸彎曲狀部接觸而由凸彎曲狀部盡可能地維持等面壓，同時(shí)向摩擦構(gòu)件直接傳遞按壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵道車輛用制動(dòng)襯片，其特征在干， 所述摩擦構(gòu)件向背板的安裝通過(guò)將與設(shè)置在摩擦構(gòu)件上的凸緣部卡合的壓板拉向背板側(cè)來(lái)進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵道車輛用制動(dòng)襯片，其特征在干， 在所述摩擦構(gòu)件的凸彎曲狀部側(cè)的中心部設(shè)有突起，在與該突起相対的所述背板的部分設(shè)有使所述突起以在所述突起的外周部及突出高度部具有規(guī)定的間隙的狀態(tài)嵌入的凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵道車輛用制動(dòng)襯片，其特征在干， 所述摩擦構(gòu)件向背板的安裝通過(guò)連接構(gòu)件來(lái)進(jìn)行，所述連接構(gòu)件設(shè)置于摩擦構(gòu)件的中心部和與該中心部相対的背板上所設(shè)置的貫通孔。
全文摘要
一種發(fā)揮等面壓功能且保護(hù)彈性構(gòu)件的鐵道車輛用制動(dòng)襯片。該鐵道車輛用制動(dòng)襯片由制動(dòng)鉗按壓到在車軸上安裝的圓盤(pán)體或在車輪上螺栓緊固的制動(dòng)盤(pán)的滑動(dòng)面。該鐵道車輛用制動(dòng)襯片具備按壓到制動(dòng)盤(pán)的滑動(dòng)面上的摩擦構(gòu)件(11)、安裝在制動(dòng)鉗上且支承摩擦構(gòu)件(11)的背板(12)。摩擦構(gòu)件(11)沿制動(dòng)盤(pán)的半徑方向及周向分割配置。在各摩擦構(gòu)件(11)與背板(12)之間夾有碟簧(13)。摩擦構(gòu)件(11)的與背板(12)相對(duì)的面形成為球面狀。在輕按壓時(shí)，從背板(12)經(jīng)由碟簧(13)向摩擦構(gòu)件(11)傳遞按壓力。在重按壓時(shí)，背板(12)與球面部(11a)接觸而向摩擦構(gòu)件(11)直接傳遞按壓力。能夠發(fā)揮等面壓的功能且能夠防止彈性構(gòu)件的變形、劣化。
文檔編號(hào)F16D65/092GK102667216SQ20108005793
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者加藤孝憲, 平松慎一朗 申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社