制动摩擦衬片的制作方法

专利名称：制动摩擦衬片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有可更换的摩擦件的制动摩擦衬片，用于车辆、尤其是轨 道车辆的盘式制动器，该制动摩擦衬片具有支承摩擦件的支承板，支承板可通过作用在其 上面的制动操纵利用摩擦件压紧在制动盘的摩擦面上；一种制动摩擦衬片，用于尤其是轨 道车辆的部分衬片-盘式制动器，包括多个衬片元件，该衬片元件在具有支承体的固定件 上导向并可通过作用在支承体上的制动操纵压紧在制动盘的摩擦面上，其中衬片元件布置 在支承片上，而且支承板可摆动地固定在支承体上；以及一种用于将摩擦件装配到支承板 上的工具。
背景技术：
大面积的制动摩擦衬片、例如在轨道车辆盘式制动器中通常所使用的，在能量充 足的制动过程中，在其摩擦面上没有也只是大约恒定的表面压力。这另外是归因于例如应 用燕尾形导向装置时从压紧装置的侧面的不均勻的力传递，也归因于以下事实，即由于来 自其表面的摩擦材料的热膨胀，使衬片和制动盘的表面意外地出现更热的区域，其中这些 区域负载更高并且因此在进一步连续进行制动的过程中变得比相邻的地带更热。这种在制 动盘和衬片上的“热点”导致的后果是在制动盘上产生提前的热裂和由于热过载使衬片损 坏。尤其是在坚硬的衬片材料中(树脂粘结的材料、金属烧结材料)特别强烈地形成上述 过程。有机的化合的摩擦衬片基本上由实际的摩擦材料本身和固定件组成，例如以带有 粘上的衬片的钢板形式或者由带有金属加固的燕尾形轮廓的衬片组成。整套的、尤其是用于以高速运行的轨道车辆的制动摩擦衬片的研发导致产生了烧 结制动摩擦衬片，它们直接地或者借助于孔板固定在支承板上。支承板具有集成的燕尾形 轮廓。在这样的摩擦件磨损之后将整套的衬片、包括支承板都清除并由新的来代替。烧结 制动摩擦衬片也特别由于这些原因而比有机衬片昂贵得多；在这里所涉及的是贵4-6个因 数。在进一步的改进中(DE 44 36 457 Al)中，既为了在制动盘的摩擦面上使表面压 力均勻又由于降低成本的原因，开发了可更换的摩擦件，这些摩擦件借助于设计在其背面 上的球形部段可摆动地导入支承板(这里称为支承片)的球形推力轴承中。固定轴颈从球 形部段延伸通过该支承板，并部分地通过另一个支承件(这里称为衬片支座)的开口，可以 布置该支承件用于使衬片支架上的压紧力均勻。摩擦件或者其固定轴颈的结构高度因此并 不局限于支承板的可支配使用的结构高度；这些以需要的方式对于轴颈端部所必需的、在 衬片支座中的凹槽显示出了需要加以避免的结构上的消耗。在这样的结构中的摩擦件的固定借助于盘形弹簧实现，为了装配摩擦件推动该弹 簧通过固定轴颈的端部。盘形弹簧位于支承板和衬片支座之间的间隙中，也就是说在支承 板和衬片支座之间的距离必须至少等于盘形弹簧的厚度尺寸。这种措施也有助于在摩擦件 的轴向方向上要避免的结构上的延伸。
实用新型内容由此出发，本实用新型的目的在于实现一种具有可更换的摩擦件的制动摩擦 衬片，用于车辆、尤其是轨道车辆的盘式制动器，其中，支承结构的结构高度相对于已知 类型的上述结构来说进一步降低。应该可以实现，在保持对固定住摩擦件的拉力弹簧 (Spannfeder)的容易的装配可能性和拆卸可能性的情况下，将结构高度限制于支承板(也 就是具有球形推力轴承的支承件)的可使用的尺寸。此外为了避免上述缺点(首先在应用烧结材料时)已经使用了制动摩擦衬片，其 具有被弹性支承的单个元件(DE-0S 43 01 006)。然而在这样的结构中主要发现有两个缺 点在单独的元件上的表面压力始终不是恒定的，其取决于弹簧变位对应于单独的元件的 弹性垫层的各自的表面常数。此外衬片费用总计成本非常高并因此非常昂贵；相对于有机 的化合的一个整体的衬片来说价格提高了 4-6倍。本实用新型的第二目的在于这样地利用结构上简单的装置设计一种属于此类的 制动摩擦衬片，即可在制动盘的摩擦面上实现表面压力均勻化。应该可以使总压紧力在单 独的衬片元件上实现明确限定的分布。为了节约成本也可能的是，以成本有利的方式更换 制动摩擦衬片或者相同的部分。为了实现本实用新型的第一目的以及第二目的，提出了一种具有可更换的摩擦件 的制动摩擦衬片，用于车辆、尤其是轨道车辆的盘式制动器，该制动摩擦衬片具有支承摩擦 件的支承板，支承板可通过作用在其上面的制动操纵利用摩擦件压紧在制动盘的摩擦面 上，该制动摩擦衬片具有以下特点a)摩擦件借助于设计在其背面上的球形部段可摆动地 位于支承板的球形推力轴承中；b)球形推力轴承分别轴向中心地由穿孔通过，穿孔转入支 承板中的穿孔；c)固定轴颈从球形部段延伸；d)固定轴颈分别支承了在球形推力轴承的方 向上拉紧摩擦件的拉力弹簧。根据本实用新型，还提出了一种制动摩擦衬片，用于尤其是轨道车辆的部分衬 片-盘式制动器，包括多个衬片元件，衬片元件在具有支承体的固定件上导向并可通过作 用在支承体上的制动操纵压紧在制动盘的摩擦面上，其中衬片元件布置在支承片上，而且 支承板可摆动地固定在支承体上，该制动摩擦衬片具有以下特点a)衬片元件分别借助于 球形铰链可摆动地在支承板的面对的侧面上导向；b)衬片元件在其可摆动性的范畴中分 别借助于弹簧弹性地相对于支承片被拉紧。根据本实用新型，为了装配这样的摩擦件设置了一种工具，在应用设有固定轴颈 的摩擦件和拉力弹簧时，用于将摩擦件装配到盘式制动器的支承板上，该工具具有以下特
点·a)工具包括具有支柱的挺杆形的弹簧撑开装置，在支柱的下端部上设计有锥体；b)支柱在套筒状的挺杆之内导向并通过位于挺杆内部的拉力弹簧拉紧；和c)挺杆这样地配有挺杆头，即通过克服拉力弹簧的力所实现的、挺杆相对于支柱 的移动，利用其支腿撑开在锥体上的拉力弹簧可借助于相对于锥体可移动的挺杆的下端 部，在滑走的情况下推到摩擦件的固定轴颈上，并且可在松开锥体之后自动地在固定轴颈 的槽中锁定。由摩擦件与支承板构成的配对在尽管是结构类型最低的情况下，但在应用可快速装配和拆卸的拉力弹簧时在最短时间内实现摩擦件的更换，而不必使真正的支承板从其它 的支承结构、例如从衬片支座脱离。通过拉力弹簧的成型可以使其布置在支承板中直径扩 大了的凹处(围绕在固定轴颈上的槽(Eindrehimg))之内。固定轴颈的头部和拉力弹簧相 应地安置在支承板的厚度尺寸之内，这在同时对整个制动摩擦衬片的更加简单的手动可 操纵性的情况下呈现为一种非常扁平的结构类型。为了将这样的摩擦件安装在有限的空间尺寸之内，提出一种工具，其作为撑开件 通过在支柱和挺杆之间的相对移动，促成了这种可能性，即移去在支柱的下端部上为了装 配的目的而被夹紧的拉力弹簧，也就是说将拉力弹簧在支承板的凹处的可使用的高度尺寸 之内转移到摩擦件的固定轴颈上。通过整个衬片在多个衬片元件中或组元件中的分布，并通过衬片元件或组元件在 支承体上的支承的类型以及包括对压紧力的力传递的规定，可以实现这种压紧力在大量单 独的衬片元件或衬片底座(Belagkloetze)上的均勻分布；此外通过衬片元件或组元件形 成了较小的、可更换的单元，这相对于具有燕尾形导轨的普通制动摩擦衬片来说便宜得多。 在对称于支承体(衬片支座或衬片支架)的中心线所布置的衬片元件或者由衬片元件构成 的衬片组中，可以将整个衬片分配成两个半衬片，其中可以为每个支承片设置一个衬片元 件来作为最小的衬片单元。衬片元件或者通过它们构成的组(组元件)可以利用支承它们 的支承板，或者是布置在共同的衬片支座上，或者是直接布置在衬片支架上。为了实现表 面压力的均勻化，既说明了衬片元件在支承片上的支承类型，支承片在其支座上、衬片支座 上或者衬片支架上的支承类型，也说明了相对于所形成的重心的压紧力的传递类型。每个 单独的元件、也就是每个在支承片上的衬片底座的支承结构优选地由球形推力轴承与球拱 的配对构成，它们这样设计，即由作用在制动摩擦衬片上的压紧力和对此垂直的摩擦力所 产生的合力总是垂直于在形成在球形推力轴承上的球形面。该产生的合力在这里延伸经过 制动盘上的摩擦区域中的各个衬片元件的表面重心。在使整个衬片的表面压力均勻化，也 就是制动盘负荷更加均勻时，摩擦盘可以在预定的温度极限中接收更高的能量。也存在较 小的磨损，这是因为磨损随温度而过度成比例地上升，因此当温度均勻化或者降低时，实现 磨损减少。当然通过使表面压力的均勻化和使制动盘负荷更加均勻也减小了热裂产生的危 险。上述类型的制动摩擦衬片的另一个主要优点主要在于更加有利的运行成本，这是 因为单独的衬片元件或者由衬片元件构成的组元件要比迄今为止所应用的燕尾槽(元件 中的衬片单元)或整个结构类型成本低廉得多。当在已知类型的单个部件的制动摩擦衬片 中，但也在更新型的、由多部件构成的制动摩擦衬片中，必须在更换衬片时也更换相对比较 贵的衬片支座，由于分配成衬片组或单个元件，并分别由成本低廉的支承片来支承，有可能 在重新装配衬片元件或衬片组之后又应用衬片支座。衬片元件在其整个结构中优选地形成 在制动几何构型方面是有利的圆环扇形面，因此考虑到更小的盘凹入倾角。摩擦件或者衬 片元件可以为圆形，但它们也可以具有多角的造型；它们可以附加地具有防扭转装置或者 可以这样地在其造型方面进行设计，即它们克服扭转闭锁地互相支撑。有利的设计方案和改进方案在其它的权利要求中提及。在一种有利的设计方案中，每三个单个元件可以接合成一个共同的衬片元件，这 对于橡胶化合的有机的衬片材料来说是有意义的。可能的是，衬片元件以多种多样的方式铰接地在其邻近的支座上、也就是在支承片上，这样地利用铆钉连接、焊接点连接、螺钉连 接等等进行固定。特别有意义的是，使压紧力有利地传递到适合应用的类型的制动摩擦衬 片上。因此，载荷可以从压紧装置的侧面经过球形铰链传入，也就是说总是在半衬片的重心 上。也可能的是，通过平衡梁传递总压紧力，该平衡梁将压紧力由共同的杠杆均勻地分配到 两个半衬片上。当单个部件的支承板作为用于衬片元件或组元件的衬片支座时，在支座的共同的 中心线区域中可以有一定的可摆动性、例如通过材料弱化部分(Materialsctiwaechung)，其 确保的是，压在两个半衬片的重心上的杠杆力被均勻地分配到单个元件或组元件的三角形 重心或重心上(静态确定的力分解)。

以下根据实施例参照附图对本实用新型进行说明。图1示出支承板的局部剖视图，在该支承板上具有在弹簧夹紧力作用下可摆动地 铰接的摩擦件；图2示出在图1所示的视图中，从下面看去的支承板的俯视图；图3示出摩擦件的细节图，该摩擦件具有从其中延伸的固定轴颈；图4示出根据图3的摩擦件的剖视图，描述了在摩擦件的摩擦材料和球形轴颈之 间的连接；图5示出根据另一种实施方式的制动摩擦衬片的可与图1相比较的局部剖视图；图6示出图5所示制动摩擦衬片的可与图2相比较的俯视图；图7示出弹簧撑开装置的局部剖视图，该弹簧撑开装置用于将拉力弹簧安装到摩 擦件的插入支承板中的固定轴颈上；图8示出包括多个组元件的制动摩擦衬片相对于简略表示的制动盘的摩擦面的 示意图，其中为了表示清楚几何的配置关系省略了衬片支座或衬片支架的显示；图9示出图10中线II-II的细节剖视图，描述了两个衬片元件在一个支承片上的 铰接和支承片相对于衬片支座的配属关系；图10示出根据图9的结构的俯视图；图11示出相对于图9和10放大的简化的细节剖视图，描述了在单个的衬片元件 上在其相对于支承片的配属关系中的力图；图12示出衬片支座的底侧视图，该衬片支座具有铰接在其上面的组元件，这些组 元件分别包括带有各三个衬片元件的支承片；图13示出用于将根据图12所示的衬片支座固定的衬片支架的纵向视图；图14示出衬片支架的相对于图12和13简化的视图，描述了由直接铰接的组元件 构成的重心D1、D2和D3和通过组元件的重心所形成的共同的重心，用于使每个半衬片传递 一半的压紧力；图15示出衬片支架的可与图14比较的视图，衬片支架具有直接布置在其上面的 衬片元件，其中每个支承片各有三个单个元件，这些单个元件分别组合成一个共同的衬片 元件；图16示出可与图9比较的剖视图，描述了衬片元件在支承片上的类似铰接的结构；图17示出可与图9和16比较的视图，描述了衬片元件在其相对于衬片支架的配 属关系中在支承片和衬片支座上的扁平构造的铰接。
具体实施方式
在图1中示出烧结制动摩擦衬片1，其包括支承板3和布置在支承板上的摩擦件 5。摩擦件5由烧结材料制成。支承板3具有穿孔7，其相应于摩擦件5的所选择的结构，这 些穿孔分别在其朝向(未示出的)制动盘的端部上转入球形推力轴承9(根据图1的下侧 面)。摩擦件5的球形部段11 (图3)位于该球形推力轴承9中，其借助于拉力弹簧13按以 下所述的方式与支承板3连接。根据图3，摩擦件5分别包括摩擦衬片元件15和集成的球形部段11 ；后者同时支 承固定轴颈16。球形部段11可以与支承摩擦衬片15的支承片17制成一体，但也可以以图 4所示的方式与支承片17进行铆接连接。固定轴颈16以图1所示的方式延伸通过支承板 的穿孔7 ；固定轴颈具有槽19，拉力弹簧13以下面所述的方式形状配合地啮合入槽中。拉 力弹簧13能通过其形状弹性将摩擦件压向球形推力轴承9。此处拉力弹簧位于支承板3的 凹处21中。由于这种扁平的结构型式，可以常规地设计制动摩擦衬片，正如在UIC-燕尾形 导轨中常用的那样。拉力弹簧13设计成拱形，并以下面所述的方式在产生预应力的情况下这样地带 入到图1所示的位置中，即在不制动的状态下通过拉力弹簧的预应力使摩擦件保持在球形 推力轴承9中，就是说无间隙地，即没有由于硬物摩擦发出的吱吱嘎嘎的声音。在制动期 间，支承该支承板的衬片支架的压紧力保证单独的摩擦件固定在其球形推力轴承中。球形 推力轴承和球形部段的曲率半径如此来设计，即由摩擦力和压紧力组成的合力位于球形接 触面之内。通过摩擦件在支承板中的球形的、弹簧张紧的连接，使摩擦件可以匹配于制动 盘的较小的不平坦的区域。因此可实现表面承压状况的改善并避免形成“热点”。通过固定的方式，由于弹簧预应力而形成摩擦件在支承板上的没有由于硬物摩擦 发出的吱吱嘎嘎的声音的导向，球形的连接促成了改善的表面承压状况，并且原则上为装 配或拆卸单独的摩擦件提供了更简单的可能性。简化的装配和拆卸允许多重地应用所使用 类型的支承板。所述结构的变体涉及到所应用的支承板和摩擦件的几何配置。因此摩擦件、支承 片和固定轴颈可以通过烧结法制成为一个构件；摩擦件和支承片也可以制成为一个构件， 具有球形部段的固定轴颈相对于该构件单独地存在。该结构也可以应用于有机的衬片。也 可能的是，使用支承板并修改其几何尺寸以用于制动鞍座结构。在图5和6中所示的支承板 3对应于这样的实施方式，用来应用在制动鞍座的井状构造中，其中摩擦件5在修改成前面 所述的实施方式的摩擦件的情况下设计成大面积的，并且可以具有附加的装置、如所示的、 用于位置固定的销钉23。以下参照附图7对一种用于将拉力弹簧13安装在摩擦件的固定轴颈上的装置加 以说明根据图7设置有称为弹簧撑开装置25的弹簧装配挺杆。弹簧撑开装置25包括以 下部分支承了挺杆头27的挺杆四；导入挺杆四的轴向穿孔中的拉力弹簧31 ；可通过拉力弹簧31张紧的、在挺杆四中纵向移动的支柱33 ；在外部方面位于支柱的端部处的锥体 35 ；和由例如设计成销钉的、与挺杆四连接并在支柱33的长形缩孔37中导向的止挡块39。 拉力弹簧31可以借助于弹簧撑开装置安装到摩擦件的固定轴颈上。此外拉力弹簧配置有 从其外圆周向内部弯曲的、收敛的支腿41，它们为了准备进行装配而被推移到锥体35的 窄小直径上，也就是说在两个支腿41的收敛处存在间隙，其在两个支腿的夹紧的情况下在 锥体上推移，并因此有助于将拉力弹簧固定在锥体上。两个支腿优选地设有轻微的拱顶；这 些拱顶形状配合地容纳在锥体35之间。定心顶尖43位于在根据图7所示的锥体35的下 端上，将该定心顶尖引导到轴颈头46的定心穿孔45中。通过借助于在挺杆头27上的压力对挺杆四的操纵，使拉力弹簧13通过挺杆四 的下端部，经过锥体35和在装配位置中邻近的轴颈头部46向外移出至一个位置，在此位置 上两个支腿41又合上并在这里在固定轴颈16的槽19中占据其根据图1和图5的装配位 置。对比图1和7可以识别出，在未装配状态下存在的、支腿41相对于外圆周的显著的升 高被减小(在图1和5中的安装位置)，从而借助于拉力弹簧在固定轴颈16上施加显著的 拉力，并使摩擦件没有由于硬物摩擦发出的吱吱嘎嘎的声音地在其球体可动性的自由度之 内，相对于支承板3固定。通过弹簧装置部件或两个支腿41的撑开来拆卸拉力弹簧，这可以用一种简单的 涨接式点焊枪来进行，因此甚至可以在支承板上的安装位置中完成摩擦件的更换。支承板 自身并不更换，其设计用于多次使用，这有助于成本低廉的装配和存储。在图8中，包括多个具有衬片元件103的组元件101的制动摩擦衬片，在其与在其 圆周线上表明的、例如由钢制成的制动盘106的摩擦面105的配合关系中表现出。组元件 101分别包括衬片元件和支承它们的支承片107。在所示的实施例中存在有9个这样的组 元件101，它们分别带有3个设计成制动块的、在支承片107上的衬片元件103，也就是总共 有18个衬片元件。衬片元件优选地在其总面积中布置成圆环形扇形面，如由图8可见的那 样，并且例如可由烧结金属制成。在根据图8的实施例中，3个摩擦件或衬片元件分别以下面所述的方式布置在支 承片107上。所应用的支承片107例如具有三角形的形状，其中衬片元件103利用摆动的 一定的自由度铰接在支承片107的朝向制动盘的摩擦面的侧面上。根据表现了图10中线II-II的剖视图的图9，每个衬片元件103借助于平头螺钉 109、圆顶111、压力弹簧113和螺母115铰接在支承片107上。平头螺钉109位于衬片元件 103的同中心的空隙117中，并以所示方式延伸通过圆顶和支承片的穿孔，其中在压力弹簧 113的中间支承的情况下借助于螺母115设置反向螺钉连接。圆顶111插入支承片107的 壳形的空隙中，每个衬片元件的支承也就通过球形推力轴承和球拱形成。根据示意性地表 示了其中任一个衬片元件在支承片107上的导向的图11，力FR在衬片元件上起到摩擦力 和压紧力FA的作用，由此形成合力F。该合力总是垂直于球形推力轴承的球面。半径r的 中心位于衬片元件的摩擦面的表面重心上。合力F因此必要地通过衬片元件的表面重心延 伸；只是以此方式衬片元件可相对于制动盘的摩擦面105实现近似不变的表面压力P。根据在支承片107上的衬片底座或衬片元件的、所说明的用于使压紧力均勻化的 结构以同样的方式适合于单独的、在例如根据图12所示出的形式的衬片支座119上的支承 板107的结构。衬片支座设计成支承板，用于固定住图8中示意性示出的支承片107。在这里(图9)每个支承片又对应于螺钉121、圆顶123、压力弹簧125和螺母127 ；单独的支承 片107相应地以如同衬片元件相同的方式，利用可摆动性的一定的自由度安置在衬片支座 119上。图12在底侧视图中示出了在衬片支座119上的三个支承片107，该支承片分别具 有3个布置在其上面的衬片元件。衬片支座119具有布置在其上面的18个衬片元件，该衬片支座自身可安装在图13 中后端的视图所示的衬片支架1 中。衬片支架具有用来悬置在悬挂连接板上的孔眼131， 并将衬片支座119由基本可对比的配置支承在其朝向制动盘的侧面上。为此衬片支架1 例如在其根据图13所示的下端部上，设有可通过弹簧夹133夹紧的螺栓，该螺栓在背离于 图13所示视图的侧面上穿过衬片支座的孔眼135，其中其它的、从衬片支座延伸出的固定 件(未示出)可穿过衬片支架的开口，并可相对于衬片支架用螺钉固定住。因此可以快速 地使具有布置在其上面的衬片元件的衬片支座从衬片支架上拆卸开，这是因为将上述固定 元件板松开之后或者将可被弹簧夹夹紧的固定螺栓拉出之后，可以将衬片支座横向于衬片 支架拉出。具有衬片元件的支承片根据图9和12已经说明为固定在衬片支座上，其中衬片支 座自身可固定在衬片支架(图1 上。对于一定的应用场合来说也设计使支承片直接固定 在衬片支架上(图14)。为了使表面压力均勻化的根据本实用新型的衬片支承的主要特点在于单独的衬 片元件的、支承它们的支承片的以及它们在支承体(衬片支座或衬片支架)上的几何形状 配置。在图14中简略表示的、支承片在衬片支架上的直接的固定中可以看出，即单独的组 元件包括3个分别由一个支承片支承的衬片元件，单独的组元件具有作为衬片压紧力的传 递点的共同的重心D1，D2和D3。3个组元件101的重心D1，D2和D3又形成一个三角形，其 重心S形成了每个圆盘侧面每个衬片的一半的总压紧力的传力点。可以由此出发，可考虑 向着中轴线2的两边使半衬片在每3个支承片上具有各9个衬片元件。因此每个总衬片设 有两个重心S。在这两个重心S处是图14简略所示的制动杠杆137的载荷传递点或者液 压或气动的制动活塞(未示出)的对应的压力点。优选地在力传递区域中、也就是说在重 心S的区域中，这样地分别设置间隔垫圈138，即可以使力差不多逐点地从衬片支架传递到 衬片支座上。间隔垫圈138可以设计在衬片支座或者衬片支架的相互面对的面中任一个面 上。通过制动杠杆137传递到总衬片的在图14中所示的上半部和下半部上的压紧力(该 压紧力分别等于每个衬片的一半的总压紧力)通过上面所述的结构相应地通过重心S或者 D1，D2和D3均勻地传递到支承片107中，其中支承片和布置在其上的衬片元件具有前面说 明的支承结构，从而总体上实现总衬片的表面压力的均勻化。总体上实现了更加均勻的制 动盘负荷(恒定的、通过摩擦面的能量输入)，并因此减少了形成热裂的危险。另外一个重 要的优点可以在衬片元件的没有发出尖锐声音的制动特性中看出，这是因为这些衬片元件 由于它们的根据本实用新型的支承没有“安装(aufstellen) ”。涉及到在衬片支架上的载荷传递，因此可能的是，从压紧装置的两侧通过球形铰 接设置这种载荷传递，这就是说分别在半衬片的重心上，如上面根据图14所说明的那样。 在分别传导一半的压紧力时将衬片分成两个半衬片的先决条件是，在衬片支座(图14)的 两个一半部分之间可以有一定的固有可活动性。图12和14表示了，在衬片支座或衬片支 架的中轴线区域中这样地设置由窗口或间隙形成的材料弱化部分，即可使衬片支座或衬片支架的一半部分相对于中心线受限地摆动，这与和重心有关的力传递相结合有助于压紧力 的均勻化。根据压紧力的传递的意义特别有利的是，借助于平衡梁来工作，该平衡梁可以将 压紧力由共同的杠杆均勻地分配到两个半衬片上。在此，共同的杠杆相对于衬片支座或衬 片支架同中心地延伸。每个在图9、10和12中表示为六边形的衬片元件可以具有另外的配置，它们例如 可以是圆形，正如在图8和14中简略表示的那样。虽然优选地设置每个支承片有3个衬片 元件，但其数量也可分别在下述的先决条件下改变，即压紧力的传递由于重心的几何布置 而促成实现了均勻化。也可以每3个衬片元件组合成一个唯一的元件；这例如对于橡胶化 合的、有机的衬片材料来说是有意义的。在图15中表示了这样的结构。每个半衬片设有三 个心形的衬片元件，也就是总共6个衬片元件，它们由支承片固定。如在根据图14的实施 方式的情况下，支承片可摆动地直接布置在衬片支架上，其中又是每个半衬片的力传递在 通过3个衬片元件的单个重心所构成的中央重心上进行。根据图16，单个元件或者衬片元件也可以“类似铰接地”布置在支承片上，那么例 如通过铆接、焊接点连接，通过螺钉连接等等。在根据图16的实施方式中设置的间隔物139 分别插入在衬片元件101和支承片107之间，该间隔物允许必需的受限制的可摆动性，以用 于使压紧力均勻化。当然也可以将单个元件或者同样的部件设计成防扭转的(例如销钉和 穿孔)。图17中的图示表示了将衬片元件101固定在支承片107上和将支承片固定在衬 片支座119上的实施方式，该实施方式相对于根据图10的可比较的视图明显构建地更低。 也设置了与平头螺钉109可比较的止动螺栓141，其分别穿过衬片元件中、圆顶143中和支 承片107中的穿孔，其中盘形弹簧145这样地后啮合于止动螺栓，即衬片元件通过弹簧力移 近到支承片处；以相同的方式来设计支承片相对于衬片支座的固定和夹紧。根据图17的布 局的优点在于，为将衬片支座从衬片支架上拆卸，不需要相对于该衬片支架的垂直运动。衬 片支座可以在根据图13所示的螺栓夹紧装置松开之后(松开同一个之后)可以在侧面或 端面拉出来。因此非常简单的是，不拆卸衬片支架地松开衬片支座，从而可以在最短时间里 进行衬片支座的成套更换。也可以的是，在需要时将单独的衬片元件和/或单独的、带有固 定在其上面的衬片元件的支承片进行更换。这与已知的结构，即具有所谓燕尾形导轨的结 构相比具有明显的优点，在已知的结构中则必须将单个部件的制动摩擦衬片在磨损之后与 其衬片支座一起更换，而根据本实用新型构造的制动摩擦衬片设计为重复利用衬片支座， 以及在一定条件下也重复利用支承片。
权利要求1.一种具有可更换的摩擦件的制动摩擦衬片，用于车辆、尤其是轨道车辆的盘式制动 器，所述制动摩擦衬片具有支承所述摩擦件的支承板，所述支承板可通过作用在其上面的 制动操纵利用所述摩擦件压紧在制动盘的摩擦面上，其特征在于以下特点a)所述摩擦件借助于设计在其背面上的球形部段可摆动地位于所述支承板的球形推 力轴承中；b)所述球形推力轴承分别轴向中心地由穿孔通过，所述穿孔转入所述支承板中的穿孔；c)固定轴颈从所述球形部段延伸；d)所述固定轴颈分别支承了在所述球形推力轴承的方向上拉紧所述摩擦件的拉力弹簧。
2.根据权利要求1所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述支承板(3)的、自身连接 到所述球形推力轴承(9)的所述穿孔(7)上的所述穿孔分别设计成在直径上扩大的凹处 (21)；包括所述拉力弹簧(1 的所述固定轴颈(16)的高度尺寸最高等于所述支承板(3) 中所述凹处的深度尺寸。
3.根据权利要求1所述的制动摩擦衬片，其特征在于，每个拉力弹簧(13)作为圆形的 弹簧环具有两个从外圆周向内相互平行延伸的、可弹性撑开的支腿(41)。
4.根据权利要求2所述的制动摩擦衬片，其特征在于，每个拉力弹簧(13)作为圆形的 弹簧环具有两个从外圆周向内相互平行延伸的、可弹性撑开的支腿(41)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的制动摩擦衬片，其特征在于，每个拉力弹簧 (13)的外圆周在装配位置中支撑在所述凹处的底面上。
6.根据权利要求3或4所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述拉力弹簧(1 的所述 两个支腿Gl)在装配好的状态下包围住所述固定轴颈(16)上的槽(19)；而且所述两个支 腿Gl)这样地具有相对于外圆周的高度偏移，即所述两个支腿Gl)弹性地在设计于所述 支承板C3)中的所述球形推力轴承(9)的方向上拉紧所述固定轴颈和与其连接的所述摩擦 件。
7.一种制动摩擦衬片，用于尤其是轨道车辆的部分衬片-盘式制动器，包括多个衬片 元件(103)，所述衬片元件在具有支承体(119 ;1四)的固定件上导向并可通过作用在所 述支承体(119 ； 129)上的制动操纵压紧在制动盘(106)的摩擦面上，其中所述衬片元件 (103)布置在支承片(107)上，而且所述支承板可摆动地固定在所述支承体上，其特征在于 以下特点a)所述衬片元件(10 分别借助于球形铰链可摆动地在所述支承板的面对的侧面上 导向；b)所述衬片元件(103)在其可摆动性的范畴中分别借助于弹簧(113； 145)弹性地相 对于所述支承片(107)被拉紧。
8.根据权利要求7所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述衬片元件(103)分别借助于 球拱(111 ； 143)在所述支承片(107)的面对的侧面的球形推力轴承中可摆动地导向。
9.根据权利要求7所述的制动摩擦衬片，其特征在于以下特点a)为每个半衬片设置多个、分别包括所述衬片元件(10 和所述支承片(107)的组元 件(101)；b)所述组元件(101)在其重心处分别具有衬片压紧力的传递点；和c)分别至少三个组元件(101)的重心构成三角形，其重心形成每个盘侧面每个制动摩 擦衬片的一半的总压紧力的传力点。
10.根据权利要求8所述的制动摩擦衬片，其特征在于以下特点a)为每个半衬片设置多个、分别包括所述衬片元件(10 和所述支承片(107)的组元 件(101)；b)所述组元件(101)在其重心处分别具有衬片压紧力的传递点；和c)分别至少三个组元件(101)的重心构成三角形，其重心形成每个盘侧面每个制动摩 擦衬片的一半的总压紧力的传力点。
11.根据权利要求9或10所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述支承体包括板状的衬 片支座(119)；所述组元件(101)可摆动地铰接在所述衬片支座(119)上；以及所述衬片支 座(119)自身可以快速松开地固定在制动盘装置的衬片支架(129)上。
12.根据权利要求11所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述组元件可摆动地直接布 置在所述制动盘装置的所述衬片支架(129)上。
13.根据权利要求11所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述支承片分别支承一个唯 一的衬片元件(103)，并且可摆动地铰接在板状的所述衬片支座(119)上；以及所述衬片 支座可以快速松开地可固定在所述制动盘装置的所述衬片支架(129)上。
14.根据权利要求12所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述支承片分别支承一个唯 一的衬片元件(103)，并且可摆动地铰接在板状的所述衬片支座(119)上；以及所述衬片支 座可以快速松开地可固定在所述制动盘装置的所述衬片支架(129)上。
15.根据权利要求11所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述支承片(107)分别支 承一个唯一的衬片元件(10 ，并且可摆动地直接布置在所述制动盘装置的所述衬片支架 (129)上。
16.根据权利要求14所述的制动摩擦衬片，其特征在于，支承片(107)分别支承一个唯 一的衬片元件(103)，并且可摆动地直接布置在所述制动盘装置的所述衬片支架(129)上。
17.根据权利要求11所述的制动摩擦衬片，其特征在于，这样地在两个所述半衬片的 力传递区域中在所述衬片支座(1 和所述衬片支架(129)之间各设置一个间隔垫圈，即从 所述衬片支架到所述衬片支座上的力传递在间隔物的区域中进行。
18.根据权利要求16所述的制动摩擦衬片，其特征在于，这样地在两个所述半衬片的 力传递区域中在所述衬片支座(1 和所述衬片支架(129)之间各设置一个间隔垫圈，即从 所述衬片支架到所述衬片支座上的力传递在间隔物的区域中进行。
19.根据权利要求11所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述衬片支座限制在其中心 线的区域中，并且所述衬片支座可摆动和/或在其中心线的区域中设有材料弱化部分。
20.根据权利要求18所述的制动摩擦衬片，其特征在于，所述衬片支座限制在其中心 线的区域中，并且所述衬片支座可摆动和/或在其中心线的区域中设有材料弱化部分。
21.根据权利要求11所述的制动摩擦衬片，其特征在于，在所述衬片元件和所述组元 件直接铰接时所述衬片支架(129)在其中心线的区域中可受限地围绕所述中心线摆动。
22.根据权利要求20所述的制动摩擦衬片，其特征在于，在所述衬片元件和所述组元 件直接铰接时所述衬片支架(129)在其中心线的区域中可受限地围绕所述中心线摆动。
23.根据权利要求22所述的制动摩擦衬片，其特征在于一种位于所述衬片支架的中心 线的区域中的材料弱化部分。
24.根据权利要求7所述的制动摩擦衬片，其特征在于，分别设置通过所述衬片元件 (103)和所述支承片(7)的固定件(9 ；41)，所述弹簧(13 ；45)作用在所述固定件上。
25.根据权利要求23所述的制动摩擦衬片，其特征在于，分别设置通过所述衬片元件 (103)和所述支承片(7)的固定件(9 ；41)，所述弹簧(13 ；45)作用在所述固定件上。
26.—种工具，在应用设有固定轴颈的、根据权利要求1所述的摩擦件和拉力弹簧时， 用于将摩擦件装配到盘式制动器的支承板上，其特征在于以下特点a)所述工具包括具有支柱(3 的挺杆形的弹簧撑开装置(25)，在所述支柱的下端部 上设计有锥体(35)；b)所述支柱(3 在套筒状的挺杆09)之内导向并通过位于所述挺杆09)内部的拉 力弹簧(31)拉紧；和c)所述挺杆09)这样地配有挺杆头(27)，即通过克服所述拉力弹簧(31)的力所实现 的、所述挺杆09)相对于所述支柱(33)的移动，利用其支腿Gl)撑开在所述锥体(35)上 的所述拉力弹簧(1 可借助于相对于所述锥体可移动的所述挺杆的下端部，在滑走的情 况下推到所述摩擦件(5)的所述固定轴颈(16)上，并且可在松开所述锥体(3 之后自动 地在所述固定轴颈的所述槽(19)中锁定。
专利摘要本实用新型涉及一种具有可更换的摩擦件的制动摩擦衬片，用于车辆、尤其是轨道车辆的盘式制动器，制动摩擦衬片具有支承摩擦件的支承板，该支承板可通过作用在其上面的制动操纵利用摩擦件压紧在制动盘的摩擦面上。该制动摩擦衬片具有以下特点a)摩擦件借助于设计在其背面上的球形部段可摆动地位于支承板的球形推力轴承中；b)球形推力轴承分别轴向中心地由穿孔通过，该穿孔转入支承板中的穿孔；(c)固定轴颈从球形部段延伸；(d)固定轴颈分别支承了在球形推力轴承的方向上拉紧摩擦件的拉力弹簧。此外本实用新型涉及一种制动摩擦衬片，用于尤其是轨道车辆的部分衬片-盘式制动器。本实用新型还涉及一种用于将摩擦件装配到支承板上的工具。
文档编号F16D65/097GK201902482SQ20102029553
公开日2011年7月20日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年5月28日
发明者克萨韦尔·维尔特 申请人:克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司