用于支撑轨道轮式交通工具圆盘制动器的摩擦材料钮状物的板和包括所述板的摩擦垫的制作方法
【专利说明】用于支撑轨道轮式交通工具圆盘制动器的摩擦材料钮状物的板和包括所述板的摩擦垫
[0001]本发明涉及用于支撑用于轨道轮式交通工具(railway wheeled vehicle)的圆盘制动器的摩擦材料钮状物(frict1n material button)的板。
[0002]更详细地，本发明涉及所述类型的板的结构，其配置为使得在轨道交通工具的制动阶段期间其弹性地(即在弹性场(elastic field)中)变形以允许在其支撑的每个钮状物的摩擦表面和圆盘的表面之间的接触压力的分布是尽可能均一的并且允许每个钮状物的摩擦表面保持平行于圆盘表面并且与其接触，其中每个钮状物被抵靠着圆盘的表面推动。
[0003]本发明还涉及包括所述支撑板的摩擦垫。
[0004]本发明的摩擦材料钮状物是用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦垫的钮状物，板也是该摩擦垫的一部分。
[0005]用于摩擦材料钮状物的支撑板在专利EP 0106782中描述。
[0006]所述支撑板是柔性的并且弹性的并且沿着周界借助于铆接固定于基部板，间隔物在支撑板和基部板之间介入。
[0007]然而，虽然是柔性的并且弹性的，但是所述支撑板具有缺点。
[0008]第一个缺点是当钮状物距支撑板和基部板之间的附接点的距离变化时钮状物相对于圆盘的刚性。详细地，定位为紧邻于附接点的钮状物具有比距所述附接点最远的钮状物高的刚性。因为，在制动阶段期间建立的力的平衡中，借助于制动钳的密封保持器施加于摩擦垫的法向力与相应的刚性成比例地分布在形成摩擦垫的各个钮状物上，所以定位为紧邻于附接点的钮状物的特征在于更大的接触压力。
[0009]因此，定位为紧邻于附接点的钮状物的特征在于大于距附接点最远的钮状物的法向力和因此的摩擦力。
[0010]第二个缺点是，在制动阶段期间发生的热瞬态期间，支撑板的变形负面地影响每个钮状物的摩擦表面和圆盘表面之间的接触压力的分布。实际上，在制动阶段期间，作为被通过传导从钮状物传输至支撑板的热的结果，支撑板升温多于基部板。两个板之间的温度的所述差异可以达到300°c，导致不同的热膨胀。两个板之间的刚性约束(即铆接部)沿着周界的存在防止线性的立体膨胀，但是，相反地，导致支撑板的扭曲。刚性地约束于支撑板的每个钮状物跟随其变形，结果朝向圆盘表面接近或远离圆盘表面运动，使得接触压力以及因此此外法向力和摩擦力变化。
[0011]两个所述缺点同时地发生并且是摩擦垫的各种钮状物的接触压力和所得到的力的分布没有均一性的原因。这意指，在制动期间，每个摩擦材料钮状物以不同的方式参与制动作用，使得钮状物不同地磨损并且在摩擦垫定位在其上的圆盘表面上的热分布不是均一的。实际上，特别是在高速轨道交通工具(具有高于250km/h的速度的轨道轮式交通工具)的制动的情况下(其中在摩擦中消散的动能是很大的)，具有不同的颜色的环带(所谓的火带)可能在圆盘上出现在最多加载的钮状物(具有较大的接触压力)处。所述环带在最多加载的钮状物在制动阶段期间在其上滑动的所述圆盘表面处产生在圆盘表面上，具有由所述钮状物和圆盘表面的摩擦产生的作为结果的温度的局部化增加。温度的局部化增加可导致所谓的热点的形成，这可导致圆盘表面的裂缝和损伤，损害所述圆盘的进一步使用。
[0012]本发明的目的是克服所述缺点，提供用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的摩擦材料钮状物的支撑板，其配置为在所述支撑板和联接于所述支撑板的基部板之间的温度的差异存在或不存在的情况下，当法向力借助于密封保持器被施加于该支撑板形成其一部分的摩擦垫时，以使得钮状物和圆盘表面之间的接触压力的分布是彼此大体上均一的方式在弹性场中变形。因此具有施加在所述钮状物上的法向力和切向力的均一性，以及温度场在圆盘表面上的大体上均一的分布。
[0013]此外，有利地，支撑板配置成使得在制动阶段期间其支撑的钮状物具有与圆盘表面大体上相同的法向刚性并且每个钮状物的摩擦表面保持平行于圆盘表面并且与其接触。
[0014]本发明的另外的目的是提供包括所述支撑板的摩擦垫。
[0015]本发明的特定的目的因此是一种用于支撑用于轨道轮式交通工具的圆盘制动器的多个摩擦材料钮状物的支撑板，包括:
[0016]-至少第一通孔，以允许每个钮状物与所述支撑板的联接，其中每个第一通孔界定一区域并且每个第一通孔的区域的组界定所述支撑板上的重心，
[0017]-围绕所述至少第一通孔布置的至少一组第一孔眼或凹槽，其中每组第一孔眼包括至少两个第一孔眼，
[0018]-多个第二通孔，其用于相应的阻挡元件的插入从而把所述支撑板与基部板联接，其中所述第二通孔布置为紧邻于所述支撑板的周界。
[0019]所述第一孔眼与所述支撑板的第一部分交替，使得在轨道轮式交通工具的制动阶段中，在所述支撑板和所述基部板之间的温度差异存在或不存在的情况下，由于施加在所述钮状物上的法向力的影响，所述第一部分以使得接触压力在所述钮状物上的分布是彼此大体上均一的方式在弹性场中变形。
[0020]详细地，每组第一孔眼可以围绕所述至少第一通孔布置。
[0021]更详细地，每组第一孔眼可以围绕至少两个第一通孔布置。
[0022]根据本发明，所述支撑板可以包括第三通孔，以用于另外的阻挡元件的插入，从而进一步把所述支撑板与所述基部板联接。所述第三通孔可以布置在所述重心处或紧邻于所述重心布置。
[0023]再次地根据本发明，所述支撑板可以包括布置为紧邻于至少第二通孔的至少一个第二孔眼或凹槽，优选地每个第二通孔一个第二孔眼。
[0024]详细地，所述第二孔眼中的每个可以是弯曲的并且在距相应的第二通孔第二预确定的距离处布置在所述支撑板上。
[0025]有利地，所述支撑板可以包括至少一个抗旋转元件，以防止相应的钮状物的旋转并且阻挡所述钮状物在所述支撑板上的取向。
[0026]根据本发明，每组第一孔眼可以包括三个第一孔眼。
[0027]所述三个第一孔眼可以布置在三角形的顶点处，其中每个第一孔眼在距所述第一通孔第一预确定的距离处布置在所述支撑板上。
[0028]在第一可选择方案中，所述支撑板可以包括十二个第一通孔，其中六个第一通孔布置在所述支撑板的第一中央部分上，三个第一通孔布置在所述支撑板的第二侧部部分上并且三个第一通孔布置在所述支撑板的第三侧部部分上。所述支撑板可以包括十二组第一孔眼，每个第一通孔一组第一孔眼，其中六个第一组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第一中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第三侧部部分上。
[0029]此外，设置在所述支撑板的所述第一中央部分上的所述六个第一通孔的中心可以布置在不规则的六边形的顶点处，其中所述不规则的六边形使所述重心作为中心并且包括六个相等的边。设置在所述支撑板的第二侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第一三角形的顶点处并且设置在所述支撑板的第三侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第二三角形的顶点处。每个第一通孔的中心可以与由每组第一孔眼中的所述三个第一孔眼形成的相应的三角形的重心重合。
[0030]在第二可选择方案中，所述支撑板可以包括九个第一通孔，其中三个第一通孔布置在所述支撑板的第一中央部分上，三个第一通孔布置在所述支撑板的第二侧部部分上并且三个第一通孔布置在所述支撑板的第三侧部部分上。所述支撑板可以包括九组第一孔目艮，每个第一通孔一组第一孔眼，其中三个第一组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第一中央部分上，三个第二组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第二侧部部分上并且三个第三组第一孔眼布置在所述支撑板的所述第三侧部部分上。
[0031]此外，设置在所述支撑板的所述第一中央部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第一三角形的顶点处，设置在所述支撑板的第二侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第二三角形的顶点处并且设置在所述支撑板的第三侧部部分上的所述三个第一通孔的中心可以布置在第三三角形的顶点处。
[0032]在第三可选择方案中，所述支撑板可以包括六个第一通孔。所述支撑板可以包括六组第一孔眼，每个第一通孔一组第一孔眼，其中三个第一通孔的中心可以布置在第一三角形的顶点处并且三个第一通孔的中心可以布置在第二三角形的顶点处。
[0033]根据本发明，每组第一孔眼中的第一孔眼可以沿着圆周布置。
[0034]详细地，每组第一孔眼可以围绕三个第一通孔布置，其中所述三个第一通孔的中心布置在被内接在与所述第一孔眼沿着其布置的圆周同中心的圆周中的三角形的顶点处。
[0035]优选的是，所述支撑板由钢制造，优选地AISI 422。
[0036]此外本发明的特定的目的是摩擦垫，该摩擦垫包括前述的支撑板和多个摩擦材料钮状物，其中每个钮状物包括待与所述支撑板的至少第一通孔联接的至少第一联接机构。每个钮状物在第一孔眼的相应的组处联接在所述支撑板上。
[0037]根据本发明，在第一可选择方