专利名称：制动装置和摩擦件的制造方法
技术领域：
本发明涉及制动装置和摩擦件的制造方法，尤其涉及包括具有摩擦面的一对摩擦件的制动装置和具有摩擦面的摩擦件的制造方法。
背景技术：
现有的汽车用制动器的由衬块和转动体(盘)构成的制动装置是相对硬的构件和相对软的构件的组合。因此，现有的制动装置存在制动效果差或一个构件易于磨损的问题。 例如，在将由软的树脂类成分形成的非钢衬块和更硬的铸铁转动体组合而通过粘着摩擦产生摩擦力的制动装置中，存在制动效果差的问题。另外，在将由硬的钢纤维形成的低碳钢衬块和更软的铸铁转动体组合而通过磨料摩擦产生摩擦力的制动装置中，存在转动体的磨损大的问题。因此，例如在专利文献1中公开了如下的摩擦组件，该摩擦组件具有摩擦件和配对件，通过摩擦件与配对件之间产生的摩擦力产生制动力。摩擦件具有纤维基材、摩擦调整剂和有机物的结合剂。摩擦件含有SiC纤维作为摩擦调整剂。SiC纤维的80%体积以上相对于配对件以40° 140°的角度定向。配对件的表面具有合金陶瓷层。专利文献1 JP特开2007-39556号公报
发明内容
发明要解决的问题上述那样在摩擦件和配对件两者上都配置有硬质件的制动装置中，具有摩擦件和配对件两者的磨损都非常小的优点。但是，上述那样在摩擦件和配对件两者上都配置了硬质件的制动装置中，摩擦件与配对件的摩擦力(摩擦系数)不一定大。本发明是考虑了上述情况而提出的，其目的在于提供能够获得较大的摩擦力的制动装置和摩擦件的制造方法。用于解决问题的手段本发明的制动装置，具有第一摩擦件，具有第一摩擦面；及第二摩擦件，具有相对于第一摩擦面移动的第二摩擦面，第一摩擦件在第一摩擦面上包括向第二摩擦面相对于第一摩擦面移动的方向的反方向倾斜的多个突起，第二摩擦件在第二摩擦面上包括向第二摩擦面相对于第一摩擦面移动的方向倾斜的多个突起。根据该结构，在包括具有第一摩擦面的第一摩擦件和具有相对于第一摩擦面移动的第二摩擦面的第二摩擦件的制动装置中，第一摩擦件在第一摩擦面上包括向第二摩擦面相对于第一摩擦面移动的方向的反方向倾斜的多个突起，第二摩擦件在第二摩擦面上包括向第二摩擦面相对于第一摩擦面移动的方向倾斜的多个突起，因而突起彼此按压的力增大。另外，突起彼此按压的力增大的结果是摩擦面彼此的距离变小。因此，能够获得较大的摩擦力。在这种情况下，优选，通过使第二摩擦件旋转，第二摩擦面相对于第一摩擦面移动。根据该结构，例如将第一摩擦件形成为制动器衬块，将第二摩擦件形成为制动器盘或制动器鼓，而能够将本发明的制动装置在汽车中应用。另外，本发明的摩擦件的制造方法，该摩擦件具有相对于其他摩擦件相对移动的摩擦面，在摩擦面上包括向相对于其他摩擦件相对移动的方向倾斜的多个突起，该摩擦件的制造方法包括使多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内的工序；通过连接件对配置在模子内的硬质构件进行固定的工序；及以使硬质构件的长度方向为向相对于其他摩擦件相对移动的方向倾斜的方向的方式，使通过连接件固定的硬质构件露出而形成摩擦面的工序。根据该结构，将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内，通过连接件对配置在模子内的硬质构件进行固定，以硬质构件的长度方向为向相对于其他摩擦件相对移动的方向倾斜的方向的方式，使通过连接件固定的硬质构件露出而形成摩擦面，因而能够容易地制造如下的产生大的摩擦力的摩擦件，所述摩擦件具有相对于其他摩擦件相对移动的摩擦面，且在摩擦面上包括向相对于其他摩擦件相对移动的方向倾斜的多个突起。在这种情况下，优选，在将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内的工序中，通过在无重力状态下对模子内的硬质构件进行加压，而配置成使硬质构件的长度方向朝向一个方向。根据该结构，在将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内的工序中，通过在无重力状态下对模子内的硬质构件进行加压，而配置成使硬质构件的长度方向朝向一个方向，所以能够容易地将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内。另外，优选，在将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内的工序中，通过对模子内的硬质构件施加磁力，而配置成使硬质构件的长度方向朝向一个方向。根据该结构，在将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内的工序中，通过对模子内的硬质构件施加磁力，而配置成使硬质构件的长度方向朝向一个方向，所以能够容易地将多个棒状的硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内。发明效果根据本发明的制动装置，能够获得较大的摩擦力。另外，根据本发明的摩擦件的制造方法，能够更容易地制造能获得较大的摩擦力的摩擦件。
图1是表示第一实施方式的衬块和制动盘的立体图。图2是表示第一实施方式的衬块和制动盘的侧视图。图3是表示第一实施方式的图2中的部位A的放大图。图4是第二实施方式的图2中的部位A的放大图。图5是第三实施方式的图2中的部位A的放大图。
图6是第四实施方式的图2中的部位A的放大图。图7是表示第五实施方式的衬块和制动盘的侧视图。图8(A) (C)是表示第六实施方式的衬块的制造工序的图。图9是表示第七实施方式的衬块的制造工序的图。
具体实施例方式下面，参照
本发明的实施方式的制动装置。在本发明的第一实施方式中，将本发明的制动装置应用在汽车的盘式制动器上。 如图1所示，盘式制动器通过衬块IOOa按压在进行旋转的制动盘200a上来产生摩擦力。如作为从图1的ζ方向观察的侧视图的图2所示，衬块IOOa的摩擦面101与制动盘200a的摩擦面201相抵接。如作为图2的部位A的放大图的图3所示，在本实施方式中， 在摩擦面101、201上弹性地支撑有多个板状或棒状的硬质粒子102、202。衬块IOOa的摩擦面101的硬质粒子102被支撑为其长度方向向制动盘200a的摩擦面201相对于衬块IOOa 的摩擦面101滑动的方向(汽车前进时)的反方向倾斜。另一方面，制动盘200a的摩擦面 201的硬质粒子202被支撑为其长度方向向制动盘200a的摩擦面201相对于衬块IOOa的摩擦面101滑动的方向倾斜。硬质粒子102、202的长度方向上的长度为10 40 μ m左右，宽度方向上的长度为 5 20μπι。硬质粒子102、202由Si3N4、Al203、&02等陶瓷构成。另外，优选硬质粒子102、 202具有在制动时不磨损的硬度或者莫氏硬度为9以上。另外，优选硬质粒子102、202由同种材质形成或者由莫氏硬度相等的材质形成。下面，说明本实施方式的制动装置的作用。如上述的专利文献1所示，在弹性地支撑在摩擦面上的硬质构件彼此通过相互按压来产生摩擦力的情况下，硬质构件会振动，摩擦面彼此间的距离不稳定，而有可能平均地分离。因而，在上述专利文献1那样的制动装置中，摩擦力不稳定且小。作为针对上述问题的对策，能够列举增大硬质构件彼此按压的力和使硬质构件不易发生振动。因此在本实施方式中，在包括具有摩擦面101的衬块IOOa和具有相对于摩擦面 101滑动的摩擦面201的制动盘200a的制动装置中，衬块IOOa在摩擦面101上包括向摩擦面201相对于摩擦面101滑动的方向的反方向倾斜的多个硬质粒子102，制动盘200a在摩擦面201上包括向摩擦面201相对于摩擦面101滑动的方向倾斜的多个硬质粒子202，所以硬质粒子102、202彼此按压的力增大。另外，硬质粒子102、202彼此按压的力增大的结果是，使得摩擦面101、201彼此的距离缩小。因此，能够获得较大的摩擦力。此外，还可考虑如下的结构，S卩，如图4所示的第二实施方式的衬块IOOb和制动盘 200b那样，仅在衬块IOOb上配置向与制动盘200b的摩擦面201的滑动方向相反的方向倾斜的硬质粒子102。另外，还可考虑如下的结构，即，如图5所示的第三实施方式的衬块IOOc 和制动盘200c那样，仅在衬块IOOc上配置向制动盘200c的摩擦面201的滑动方向倾斜的硬质粒子102。而且，还可考虑如下的结构，S卩，如图6所示的第四实施方式的衬块IOOd和制动盘 200d那样，衬块IOOd在摩擦面101上配置向摩擦面201进行滑动的方向倾斜的多个硬质粒子102，制动盘200d在摩擦面201上配置向与摩擦面201进行滑动的方向相反的方向倾斜的多个硬质粒子202。下面，说明本发明的第五实施方式。如图7所示，在本实施方式的衬块IOOe和制动盘200e中，在衬块IOOe中除了埋入有多个硬质粒子102之外，还埋入有由金属类纤维形成的多个形状记忆物体103。形状记忆物体103是在使用制动装置时的温度区域中当超过稍高温度时发生反应而复原的材质。具体地说，形状记忆物体103是在距离摩擦面101、201 深Imm的部位上当超过100 200°C时发生反应而复原的材质。下面，说明本实施方式的制动装置的作用效果。如上述的专利文献1所示，在弹性地支撑在摩擦面上的硬质构件彼此通过相互按压而产生摩擦力的情况下，为了使硬质构件彼此追随相互的凹凸形状，支撑硬质构件的弹性体为柔软到某一程度的材质。但是，仅通过软的材质，有时支撑硬质构件所需的强度不足。尤其是，因砂子等异物暂时进入摩擦面等情况，导致摩擦面的局部受到大的载荷时，该部分发生塑性变形而凹陷。结果，摩擦面彼此的距离变大，摩擦力减小。因此，在本实施方式中，通过在衬块IOOe中埋入形状记忆物体103，即使摩擦面 101发生塑性变形，也能够恢复为原来的形状。尤其是，形状记忆物体103是在使用制动装置时的温度区域中超过稍高的温度时发生反应而复原的材质，所以特别是在要求制动效果的稍强以上的温度变高的制动时，形状记忆物体103的形状复原。因此，在特别要求制动效果时，衬块IOOe和制动盘IOOe的距离恢复，摩擦力恢复。以下，说明本发明的第六实施方式。在制作上述第一实施方式的衬块IOOa等时， 如图8(A)所示，在高温下液化而具有粘度的的弹性体或粉状的弹性体例如树脂104中均勻地混合棒状的硬质粒子102。如图8(B)所示，将硬质粒子102和树脂104的混合物装入模301中，例如，通过使模301旋转等方法，在无重力状态下向一个方向加压。由此，使硬质粒子102的长度方向朝向一个方向。硬质粒子102的长度方向朝向一个方向的硬质粒子102和树脂104的混合物静压烧结或通过冷却而固化。在向模301装入硬质粒子102和树脂104的混合物时，可以一边施加振动，一边使硬质粒子102和树脂104的混合物流入模301中。由此，能够使硬质粒子102的长度方向对齐。如图8(C)所示，以使硬质粒子102的长度方向相对于摩擦面101向期望的方向倾斜的方式切出包括硬质粒子102的固化后的树脂104。在这种情况下，从模301中切出多个衬块IOOa的效率高。在本实施方式中，将多个棒状的硬质粒子102以其长度方向朝向一个方向的方式分散配置在模301内，通过树脂104对配置在模301内的硬质粒子102进行固定，以使硬质粒子102的长度方向为向相对于制动盘200a相对移动的方向倾斜的方向的方式，使通过树脂104固定的硬质粒子102露出而形成摩擦面101，因而能够容易地制造产生大的摩擦力的衬块100a，该衬块IOOa具有相对于制动盘200a相对移动的摩擦面101，且在摩擦面101上包括向相对于制动盘200a相对移动的方向倾斜的多个突起。另外，根据本实施方式，在将多个棒状的硬质粒子102以使其长度方向朝向一个方向的方式分散配置在模301内的工序中，通过在无重力状态下对模301内的硬质粒子102 进行加压，而配置成使硬质粒子102的长度方向朝向一个方向，因而容易将多个棒状的硬质粒子102以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模301内。此外，如图9所示的本发明的第七实施方式所示，在硬质粒子102是金属类的情况下，也可以通过磁铁310对模301内的硬质粒子102施加磁力，而将硬质粒子102配置为其长度方向朝向一个方向。由此，容易将多个棒状的硬质粒子102以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置。以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述的实施方式，而能够进行各种变形。工业实用性本发明能够提供能得到较大的摩擦力的制动装置。另外，本发明能够提供可更容易地制造能够得到较大的摩擦力的摩擦件的摩擦件制造方法。标号说明IOOa IOOe 衬块101摩擦面102硬质粒子103形状记忆物体104 树脂200a 200e 制动盘201摩擦面202硬质粒子301 容器310 磁铁
权利要求
1.一种制动装置，具有第一摩擦件，具有第一摩擦面；及第二摩擦件，具有相对于所述第一摩擦面移动的第二摩擦面，所述第一摩擦件在所述第一摩擦面上包括向所述第二摩擦面相对于所述第一摩擦面移动的方向的反方向倾斜的多个突起，所述第二摩擦件在所述第二摩擦面上包括向所述第二摩擦面相对于所述第一摩擦面移动的方向倾斜的多个突起。
2.如权利要求1所述的制动装置，其中，通过使所述第二摩擦件旋转，所述第二摩擦面相对于所述第一摩擦面移动。
3.一种摩擦件的制造方法，该摩擦件具有相对于其他摩擦件相对移动的摩擦面，在所述摩擦面上包括向相对于所述其他摩擦件相对移动的方向倾斜的多个突起，所述摩擦件的制造方法包括使多个棒状的所述硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在模子内的工序；通过连接件对配置在所述模子内的所述硬质构件进行固定的工序；及以使所述硬质构件的长度方向为向相对于所述其他摩擦件相对移动的方向倾斜的方向的方式，使通过连接件固定的所述硬质构件露出而形成所述摩擦面的工序。
4.如权利要求3所述的摩擦件的制造方法，其中，在将多个棒状的所述硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在所述模子内的工序中，通过在无重力状态下对所述模子内的所述硬质构件进行加压，而配置成使所述硬质构件的长度方向朝向一个方向。
5.如权利要求4所述的摩擦件的制造方法，其中，在将多个棒状的所述硬质构件以其长度方向朝向一个方向的方式分散地配置在所述模子内的工序中，通过对所述模子内的所述硬质构件施加磁力，而配置成使所述硬质构件的长度方向朝向一个方向。
全文摘要
在包括具有摩擦面(101)的衬块(100a)和具有相对于摩擦面(101)滑动的摩擦面(201)的制动盘(200a)的制动装置中，衬块(100a)在摩擦面(101)上包括向摩擦面(201)相对于摩擦面(101)滑动的方向的反方向倾斜的多个硬质粒子(102)，制动盘(200a)在摩擦面(201)上包括向摩擦面(201)相对于摩擦面(101)滑动的方向倾斜的多个硬质粒子(202)。由此，增大硬质粒子(102、202)彼此按压的力。另外，硬质粒子(102、202)彼此按压的力增大的结果是，使得摩擦面(101、201)彼此的距离缩小。因此，能够获得较大的摩擦力。
文档编号F16D65/12GK102301151SQ200980155798
公开日2011年12月28日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者出纳美朝, 矶野宏, 阿部健司 申请人:丰田自动车株式会社