专利名称：制动器衬片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在例如电梯的曳引机制动器、电动机的制动器、及汽车的制动器等中使用的制动器衬片及其制造方法。
背景技术：
现有的制动器衬片通过混入作为多孔质的无机物质材料的硅藻土来形成多个空孔，以便抑制制动时的鸣响或冲击声音等噪声(例如，参照专利文献I)。另外，在现有的碳纤维强化碳复合材料中，通过将片状的纤维进行层叠并进行加热和加压成型来形成多个空孔。并且，在成型时使用间隔部件，以便能够得到预定的空孔率。另外，通过在成型后烧结层压体，能够得到高强度的复合材料(例如，参照专利文献2)。另外，在现有的盘式制动器用摩擦衬垫中，在衬片的两端部粘接有柔软的部件，使·得衬片的两端部容易变形，由此防止局部的接触而抑制鸣响(例如，参照专利文献3)。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003 - 194121号公报专利文献2 :日本特开2001 - 181064号公报专利文献3 :日本特开2003 - 21181号公报
发明内容
发明要解决的问题如上所述，在设有空孔的现有的制动器衬片中，虽然增大空孔率能够使噪声减小，但是有可能导致强度降低而破损。因此，用于调整空孔率的材料的选择比较困难，需要混入从确保良好的摩擦特性的方面考虑并非必要的多种材料，或者还需要混入多种作为基材的纤维，存在衬片的制造成本升高的问题。另外，例如在电梯的曳引机中，在制动盘或转子的旋转停止后曳引机制动器进行制动动作，但是即使是在进行制动的对象静止的情况下，在与衬片接触时也会产生冲击声
曰 另外，在制动器衬片与制动盘接触时，首先衬片的端部进行接触，有时会发生粘滑运动(stick-slip)等而产生鸣响。与此相对，在专利文献3公开的现有的摩擦衬垫中，虽然在衬片的两端部配置有柔软的部件，但是在衬片主体与在其两端部粘接的部件的边界处，硬度不连续地变化，因而可以认为在该部位发生粘滑运动。本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种制动器衬片及其制造方法，能够提高耐磨损性能，并抑制鸣响或冲击声音等噪声。用于解决问题的手段本发明的制动器衬片抵靠被制动旋转体而对被制动旋转体的旋转进行制动，其硬度随着从相对于被制动旋转体的相对滑动方向的端部朝向中央部而逐渐提高。
另外，本发明的制动器衬片抵靠被制动旋转体而对被制动旋转体的旋转进行制动，其具有衬片主体、和在衬片主体的中央部附近设置的硬度高于衬片主体的多个高硬度部。另外，本发明的制动器衬片的制造方法包括如下工序将基材和多种调合材料进行混合而形成混合材料；将混合材料投入到冲模中，利用冲头进行加热、加压而成型；以及对所成型的成型体进行研磨，在该制造方法中采用如下这样的冲模和冲头的组合冲模内的底面与冲头的按压面之间的间隔随着从相当于制动器衬片的端部的部分朝向相当于中央部的部分逐渐减小。另外，制动器衬片的制造方法包括如下工序将基材和多种调合材料进行混合而形成混合材料；将混合材料投入到冲模中，利用冲头进行加热、加压而成型；以及对所成型的成型体进行研磨，在该制造方法中采用如下这样的冲模和冲头的组合冲模内的底面与冲头的按压面之间的间隔具有逐渐变化的区域和不连续变化的区域。另外，在本发明的制动器衬片的制造方法中，该制动器衬片是将混入了高摩擦材·料的高摩擦部和硬度高于高摩擦部的高硬度部组合而构成的，该制造方法包括如下工序将高硬度部的材料投入到冲模中，利用在按压面形成有凹部的第I冲头进行加热加压而成型；将高摩擦部的材料从高硬度部的成型体的上方投入到冲模内，并利用第2冲头进行加热加压而成型；以及对将高硬度部和高摩擦部组合而得到的成型体进行研磨，使高硬度部露出于表面。发明效果本发明的制动器衬片构成为端部的硬度降低，因而在与被制动旋转体接触的初期阶段，端部变形而能够吸收接触的冲击。因此，能够降低制动器衬片的支撑部件和被制动旋转体的振动，并抑制冲击声音和鸣响。并且，由于不需要在制动器衬片设置空孔，因而能够提闻耐磨损性能。另外，由于在中央部附近设置提高了硬度的高硬度部，因而能够提高整体的耐磨损性能，并且能够吸收与被制动旋转体接触时的冲击，降低制动器衬片的支撑部件和被制动旋转体的振动，并抑制冲击声首和鸣响。另外，在本发明的制动器衬片的制造方法中，冲模内的底面与冲头的按压面之间的间隔随着从相当于制动器衬片的端部的部分朝向相当于中央部的部分而逐渐减小，因而不需要特意变更制造工序，即可实现如下这样的制动器衬片即，能够使制动器衬片的硬度局部地连续变化，提高耐磨损性能，并且鸣响和冲击声音等噪声较小。另外，由于采用冲模内的底面与冲头的按压面之间的间隔具有逐渐变化的区域和不连续变化的区域的冲模和冲头的组合，因而不需要特意变更制造工序，即可实现如下这样的制动器衬片即，能够使制动器衬片的硬度局部地连续变化，提高耐磨损性能，并且鸣响和冲击声音等噪声较小。另外，能够容易制造将高摩擦部和高硬度部组合而得到的制动器衬片，能够实现耐磨损性能高、而且鸣响和冲击声音等噪声较小的制动器衬片。
图I是表示本发明的实施方式I的电梯的曳引机的主要部分的剖视图。
图2是表示图I所示的制动器衬片和制动盘的侧视图。图3是表示图2所示的制动器衬片和制动盘的俯视图。图4是示意性表示图2所示的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。图5是表示图I所示的制动器衬片倾斜接触制动盘时的状态的说明图。图6是表示图I所示的制动器衬片振动着接触制动盘时的状态的说明图。图7是表示图I所示的制动器衬片的端部接触制动盘而发生了变形时的状态的放大图。图8是表示本发明的实施方式2的电梯的曳引机的主要部分的剖视图。
图9是示意性地表示本发明的实施方式3的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。图10是示意性表示本发明的实施方式4的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。图11是表示本发明的实施方式5的制动器衬片和制动盘的侧视图。图12是表示图11所示的制动器衬片倾斜接触制动盘时的状态的说明图。图13是示意性表示图11所示的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。图14是表示本发明的实施方式6的制动器衬片的主视图。图15是表示图14所示的制动器衬片沿其长度方向倾斜接触制动盘时的状态的说明图。图16是表示图14所示的制动器衬片沿其宽度方向倾斜接触制动盘时的状态的说明图。图17是表示本发明的实施方式7的制动器衬片和制动盘的侧视图。图18是沿图17的XVIII — XVIII线的剖视图。图19是示意性表示图17所示的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。图20是表示本发明的实施方式8的制动器衬片和制动盘的侧视图。图21是示意性表示图20所示的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。图22是表示本发明的实施方式9的制动器衬片和制动盘的侧视图。图23是表示本发明的实施方式10的制动器衬片和制动盘的侧视图。图24是表示本发明的实施方式11的制动器衬片和制动盘的侧视图。图25是表示本发明的实施方式12的制动器衬片和制动盘的侧视图。图26是按照工序顺序示意性表示图25所示的制动器衬片的制造方法的剖视图。
具体实施例方式下面，参照
用于实施本发明的方式。实施方式I图I是表示本发明的实施方式I的电梯的曳引机的主要部分的剖视图。在图中，轴I被水平地固定于曳引机的机壳。在轴I的外周借助一对轴承2a、2b旋转自如地支撑着旋转体3 (在图中仅示出一半)。在旋转体3—体形成有圆筒状的绳轮3a、圆板状的凸缘部3b、和圆筒状的转子安装部3c，凸缘部3b从绳轮3a的轴向一端部向径向外侧突出，转子安装部3c从凸缘部3b的径向外侧的端部向轴向突出。在绳轮3a设有多个绳索槽。吊挂轿厢及对重的多个悬挂单元(绳索或者传送带)被卷绕在绳轮3a上。旋转体3借助曳引机电机的驱动力以轴I为中心进行旋转。曳引机电机具有被固定于外壳的电机定子、和与电机定子对峙地安装于转子安装部3c的电机转子。通过绳轮3a的旋转，轿厢和对重在井道内升降。在曳引机设有制动盘4 (被制动旋转体)、和通过制动盘4对旋转体3的旋转进行制动的曳引机制动器5。制动盘4被固定于凸缘部3b，并与旋转体3 —起旋转。曳引机制动器5具有轭铁6 ;设于轭铁6的电磁线圈7 ;与制动盘4的第I面(前面)对峙的第I制动靴8 ;与制动盘4的第2面(背面)对峙的第2制动靴9 ;固定于第I及第2制动靴8、9的、与制动盘4对峙的面上的一对制动器衬片10 ；以及设于第I制动靴8和 轭铁6之间的制动弹簧11。在绳轮3a的旋转停止、轿厢停靠于层站楼层时，对电磁线圈7的通电被切断，第I制动靴8被制动弹簧11向制动盘4侧按压，制动盘4被夹在第I制动靴8与制动器衬片10之间。由此，制动盘4及旋转体3的旋转被制动。在轿厢开始行进时，电磁线圈7被励磁而产生电磁吸引力，第I制动靴8克服制动弹簧11的弹簧力而离开制动盘4。由此，制动器衬片10从制动盘4的两面离开，制动力被解除。另外，当在轿厢行进的过程中安全装置进行动作而使得轿厢紧急停止时，对电磁线圈7的通电被切断，制动器衬片10抵靠旋转中的制动盘4，制动盘4被实施摩擦制动。另夕卜，当在轿厢行进的过程中由于停电而切断了对电磁线圈7的通电时，同样地制动盘4被实施摩擦制动，轿厢停止。图2是表示图I所示的制动器衬片10和制动盘4的侧视图。图3是表示图2所示的制动器衬片10和制动盘4的俯视图。各个制动器衬片10的硬度随着从相对于制动盘4的相对滑动方向的两端部朝向中心而逐渐连续提高。下面，对实施方式I的制动器衬片10的制造方法进行说明。图4是示意性表示图2所示的制动器衬片10的制造过程中的状态的剖视图。制动器衬片10由作为基材的纤维12和各调合材料13构成。在调合材料13中包含摩擦调整剂、填充剂及粘合剂等。关于纤维12，例如能够采用玻璃纤维、钢纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维、或者钛酸钾等。另外，关于摩擦调整剂，例如能够采用榻如果壳粉末(cashew dust)、橡胶粉末、铜、锌、铝氧粉或者氧化锆等。另外，关于填充剂，例如能够采用碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙或者硫化锡等。另外，关于结合剂，例如能够采用酚醛树脂、三聚氰酰胺树脂、或者聚亚酰胺等。在冲模14中投入预定量的预先混合了纤维12和调合材料13的混合材料。并且，利用冲头15对冲模14内的混合材料进行加压、加热而成型。在进行混合材料的成型后，将成型体研磨成预定的厚度，从而能够得到制动器衬片10。在此，冲头15的与混合材料抵接的按压面15a被弯曲成截面呈圆弧状。由此，冲头15的按压面15a与冲模14内的腔室的底面14a的间隔在中央部为最窄。因此，材料的密度在制动器衬片10的中央部提高，硬度增大。并且，材料的密度随着从制动器衬片10的中央部朝向端部而逐渐减小，硬度也逐渐降低。图5是表示图I所示的制动器衬片10倾斜接触制动盘4时的状态的说明图，图6是表不图I所不的制动器衬片10振动着接触制动盘4时的状态的说明图。在曳引机制动器5中，能够使制动器衬片10的姿势相对于制动盘4而变化，以便稳定保持制动力。例如，即使在制动盘4的温度由于发热而上升而使得制动盘4变形时，制动器衬片10往往也被旋转自如地支撑着，以便使接触面压力均匀。因此，如图5所示，在制动器衬片10倾斜接触制动盘4的情况下，在刚刚接触后，制动器衬片10的端部局部接触制动盘4，由此对制动器衬片10的支撑部件和制动盘4施加振动，而产生噪声。在这种初期的接触中，制动器衬片10越硬，制动器衬片10接触时的冲击力越大，因而噪声往往越大。另外，在由于温度或湿度等周围环境的变化而使得制动器衬片10和制动盘4的表面状态不同的情况下，如图6所示，制动器衬片10振动着接触制动盘4，有时使得冲击声音和鸣响等噪声进一步增大。对此，实施方式I的制动器衬片10是以使端部的硬度降低的方式构成的，因而如 图7所示，制动器衬片10在与制动盘4接触的初期阶段，其端部变形而能够吸收接触的冲击。因此，能够降低制动器衬片10的支撑部件和制动盘4的振动，抑制冲击声首和鸣响。并且，通过制动器衬片10的端部变形，能够减小接触面压力的峰值，因而能够抑制制动器衬片10的局部性温度上升，能够稳定地保持制动力。另外，由于制动器衬片10的硬度在连续变化，因而不存在不连续的接触面压力的变化，面压力在面内均匀分布，由此能够更加可靠地降低制动器衬片10的支撑部件和制动盘4的振动。另外，由于不需要在制动器衬片10设置空孔，因而能够提高耐磨损性能。并且，仅通过改变冲头15的表面形状，即可得到硬度连续变化的制动器衬片10，能够得到低成本高质量的曳引机制动器5。实施方式2下面，图8是表示本发明的实施方式2的电梯的曳引机的主要部分的剖视图。在实施方式I中示出了盘式制动器，而在实施方式2中示出了内胀式的圆筒式制动器。在图中，在旋转体16 —体形成有圆筒状的绳轮16a、圆板状的凸缘部16b、和圆筒状的制动轮16c (被制动旋转体)，凸缘部16b从绳轮16a的轴向一端部向径向外侧突出，制动轮16c从凸缘部16b的径向外侧的端部向轴向突出。制动器衬片10借助制动弹簧11的弹簧力被按压在制动轮16c的内周面(制动面)上。并且，制动器衬片10借助电磁线圈7的电磁吸引力从制动轮16c的内周面离开。其它结构与实施方式I相同。这样，在将与实施方式I同样地构成的制动器衬片10应用于圆筒式制动器时，也能够得到与实施方式I相同的效果。另外，在实施方式2中示出了将制动轮16c的内周面作为制动面的圆筒式制动器，然而只要是将制动器衬片10用作制动部件的制动装置，就能够将本发明应用于例如将制动轮16C的外周面作为制动面的类型的制动装置等其它各种制动装置。因此，以下的实施方式示出的制动器衬片也能够应用于各种类型的制动装置。实施方式3下面，图9是示意性表示本发明的实施方式3的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。在图中，冲模14内的腔室的底面14a被弯曲成截面呈圆弧状。其它结构及制造方法与实施方式I或者2相同。在使用这种冲|旲14制造制动器衬片10的情况下，能够进一步提闻制动器衬片10的中央部的材料的密度，能够增大中央部与端部的硬度差。另外，按压面15a及底面14a的曲率半径也可以不同。
另外，在实施方式I中使按压面15a弯曲，在实施方式3中使按压面15a及底面14a双方弯曲，但也可以仅使底面14a弯曲。实施方式4下面，图10是示意性表示本发明的实施方式4的制动器衬片的制造过程中的状态的剖视图。在图中，冲头15的按压面15a呈其中央部最朝向底面14a侧突出的台阶状。其它结构及制造方法与实施方式I或者2相同。在使用这种冲头15制造制动器衬片10的情况下，也能够得到与实施方式I大致相同的效果。另外，也可以将实施方式4的冲头15与实施方式3的冲模14相结合。另外，也可以使底面14a向冲头15侧呈台阶状突出。实施方式5下面，图11是表示本发明的实施方式5的制动器衬片17和制动盘4的侧视图，图12是表示图11所示的制动器衬片17倾斜接触制动盘4时的状态的说明图。在实施方式I中示出了制动盘4正转、反转的情况，而实施方式5的制动盘4仅向图11中的箭头方向旋转。并且，实施方式5的制动器衬片17的硬度随着从相对于制动盘4的相对滑动方向的一端部朝向另一端部而逐渐连续提高。其它结构与实施方式I相同。在制动盘4只向一个方向旋转的电动机等中，如图12所示，在制动器衬片17的一端部最先接触制动盘4时，降低制动器衬片17的一端部的硬度，由此能够得到与实施方式I相同的效果。另外，在制造实施方式5的制动器衬片17时，例如如图13所示，可以使冲头15的按压面15a相对于底面14a倾斜，并使按压面15a与底面14a之间的间隔在相当于制动器衬片17的一端部的一侧减小。其它制造方法与实施方式I相同。这样，可以仅在按压面15a设置倾斜部分，因而能够低成本地制造制动器衬片17。另外，诸如实施方式5这样的制动器衬片17也能够应用于例如诸如实施方式2所示的圆筒式制动器等其它类型的制动装置。另外，如果使按压面15a与底面14a之间的间隔随着从相当于制动器衬片17的长度方向的一端部的部分朝向相当于另一端部的部分逐渐增大，则也可以使按压面15a及底面14a双方倾斜(相对于与冲头15的按压方向垂直的平面倾斜)，或者仅使底面14a倾斜。另外，也可以使按压面15a及底面14a中的至少任意一方弯曲或者呈台阶状突出。实施方式6下面，图14是表示本发明的实施方式6的制动器衬片18的主视图。在图中，制动器衬片18的硬度随着从制动器衬片18的长度方向(图中的左右方向)及宽度方向(与长度方向及厚度方向垂直的方向图中的上下方向)的中央部朝向周缘部而逐渐连续降低。换言之，制动器衬片18的硬度随着从长度方向的两端部朝向中央部而逐渐提高，并且随着从宽度方向的两端部朝向中央部而逐渐提高。其它结构与实施方式I相同。将冲头15的按压面15a及冲模14内的底面14a中的至少任意一方弯曲成球面状，将投入到冲模14中的混合材料加热、加压而成型，然后研磨成为预定的厚度，由此能够制造如上所述的制动器衬片18。其中，例如在温度或湿度大幅变化的环境下、制动盘4 (或者制动轮16c)容易变脏的环境下或者容易附着水分的环境下等，有时制动面处的摩擦状态容易变化。如果摩擦状态变化，则不仅产生如图15所示的朝向滑动方向(长度方向)的姿势变化，而且也产生如图16所示的朝向宽度方向的姿势变化，进而产生振动。在这种情况下，可以预计到相对于制动盘4，制动器衬片18在其长度方向及宽度方向的端部的局部区域反复与制动盘4接触。对此，通过采用如图14所示的制动器衬片18，即使制动器衬片18的姿势变化时，在初期接触时也一定是硬度较小的区域与制动盘4接触，因而能够缓和冲击，抑制振动声·音、冲击声音及鸣响等噪声。另外，通过降低振动，能够稳定地保持制动力，因而能够提供即使环境变化时质量也稳定的制动装置。另外，即使是在制动盘4附着有水分或油时，也能够由制动器衬片18的周缘部即密度较小的部分进行吸收。此时，在硬度较高的中心部难以吸收水分或油等，因而能够抑制制动器衬片18与制动盘4之间的摩擦系数的变化，确保稳定的制动力。另外，由于能够减小因环境变化而造成的摩擦系数的变动，因而能够使制动装置小又轻。另外，由于制造工序相对于以往没有特殊变动，因而能够抑制设备投资，能够低成本地得到高质量的制动器衬片18。另外，诸如实施方式6这样的制动器衬片18也能够应用于例如诸如实施方式2所示的圆筒式制动器等其它类型的制动装置。另外，在制造诸如实施方式6这样的制动器衬片18的情况下，也可以使冲头15的按压面15a及冲模14内的底面14a中的至少任意一方以使其中央最突出的方式呈台阶状突出。实施方式7下面，图17是表示本发明的实施方式7的制动器衬片19和制动盘4的侧视图，图18是沿图17的XVIII - XVIII线的剖视图。在图中，制动器衬片19由衬片主体19a和多个(此处为两个)直线状的高硬度部19b构成，高硬度部19b被设于衬片主体19a内，且硬度高于衬片主体19a。高硬度部19b以与相对于制动盘4的相对滑动方向(制动器衬片19的长度方向)平行地沿着制动器衬片19的长度方向全长的方式进行设置。并且，高硬度部19b在制动器衬片19的宽度方向(图17中的上下方向)上相互隔开间隔设置。如图19所示，使用设置了多个突起部15b的冲头15，使冲模14内的底面14a与冲头15的按压面15a之间的间隔不连续地减小，将混合材料加热加压，由此能够制造如上所述的制动器衬片19。在成型之后对成型体的表面进行研磨，由此使高硬度部19b和其它部分露出于同一个平面上。
根据这种制动器衬片19，由于局部地形成提高了硬度的高硬度部1%，因而能够提高整体的耐磨损性能。即，通常是在面压力较高的部位确保制动器衬片19的制动力，因而通过提高中央部附近的硬度、并抑制在该部位的磨损，能够降低制动器衬片19整体的磨损，而且在中央部确保制动力。因此，能够提供接触时的冲击声首和鸣响等卩栄声和振动较小、而且耐磨损性能较高的制动装置。实施方式8 下面，图20是表示本发明的实施方式8的制动器衬片20和制动盘4的侧视图。在实施方式7中，制动器衬片19内的硬度的变化分高、低这两档，然而例如在粉尘较多的环境下等，有时还进一步要求耐磨损性能。对此，实施方式8的制动器衬片20是在实施方式I的制动器衬片10中设置诸如实施方式7的高硬度部20b而得到的。具体地讲，制动器衬片20由衬片主体20a、和多个(此处为两个)高硬度部20b构成。衬片主体20a的硬度随着从相对于制动盘4的相对滑动方向(制动器衬片20的长度方向)的两端部朝向中心而逐渐连续提高。并且，高硬度部20b的硬度高于衬片主体20a的硬度。高硬度部20b以与相对于制动盘4的相对滑动方向平行地沿着制动器衬片20的长度方向全长的方式进行设置。并且，高硬度部20b在制动器衬片20的宽度方向(图20中的上下方向)上相互隔开间隔设置。如图21所示，通过使用在被弯曲成圆弧状的按压面15a上设有多个突起部15b的冲头15，能够制造如上所述的制动器衬片20。根据这种制动器衬片20，即使是在粉尘较多的环境下，也能够抑制冲击声音和鸣响等噪声、振动，能够提供高质量、长寿命的制动装置。另外，在如图19、图21所示的制造方法中，在冲头15设置突起部15b，但也可以在冲模14内的底面14a设置突起部，在成型之后对成型体的背面进行研磨。另外，也可以在冲头15及冲模14双方设置突起部，在成型之后对成型体的两面进行研磨。另外，在实施方式7、8中，在制动器衬片19、20的宽度方向上的两处设置高硬度部19b、20b，但也可以在三处以上的部位设置。另外，在实施方式7、8中设置了与滑动方向平行的高硬度部19b、20b，但也可以是与宽度方向平行。并且，也可以组合设置与滑动方向平行的高硬度部19b、20b和与宽度方向平行的高硬度部。实施方式9下面，图22是表示本发明的实施方式9的制动器衬片21和制动盘4的侧视图。在图中，制动器衬片21由衬片主体21a和硬度高于衬片主体21a的多个(此处为两个)直线状的高硬度部21b构成。实施方式7的高硬度部19b沿着制动器衬片19的长度方向全长而设置，而实施方式9的高硬度部21b没有在制动器衬片21的长度方向的两端部设置，而仅设置在长度方向的一部分上，此处是仅设置在中央部附近。其它结构及制造方法与实施方式7相同。根据这种制动器衬片21，能够提供一种提高耐磨损性能、而且针对环境变化能够确保稳定的制动力的制动装置。并且，由于能够减小因环境变化而造成的摩擦系数的变动，因而能够使制动装置又小又轻。实施方式10下面，图23是表示本发明的实施方式10的制动器衬片22和制动盘4的侧视图。在图中，制动器衬片22由衬片主体22a和硬度高于衬片主体22a的多个(此处为两个)直线状的高硬度部22b构成。实施方式8的高硬度部20b沿着制动器衬片20的长度方向全长而设置，而实施方式10的高硬度部22b没有在制动器衬片22的长度方向的两端部设置，而仅设置在长度方向的一部分上，此处是仅设置在中央部附近。其它结构及制造方法与实施方式8相同。根据这种制动器衬片22，能够提供一种提高耐磨损性能、而且针对环境变化能够确保稳定的制动力的制动装置。并且，由于能够减小因环境变化而造成的摩擦系数的变动，因而能够使制动装置又小又轻。实施方式11下面，图24是表示本发明的实施方式11的制动器衬片23和制动盘4的侧视图。在图中，制动器衬片23由衬片主体23a和硬度高于衬片主体23a的多个(此处为两个)直线状的高硬度部23b构成。衬片主体23a的硬度如实施方式6示出的那样，随着从制动器衬片23的长度方向及宽度方向的中央部朝向周缘部而逐渐连续降低。并且，高硬度部23b没有在制动器衬片23的长度方向的两端部设置，而仅设置在长度方向的一部分上，此处是仅设置在中央部附近。根据这种制动器衬片23，能够提供一种提高耐磨损性能、而且针对环境变化能够确保稳定的制动力的制动装置。并且，由于能够减小因环境变化而造成的摩擦系数的变动，因而能够使制动装置又小又轻。另外，也可以将诸如实施方式7 11所示的高硬度部与实施方式5所示的制动器衬片17进行组合。实施方式12下面，图25是表示本发明的实施方式12的制动器衬片24和制动盘4的侧视图。在上述的实施方式7 11中，制动器衬片19 23均是仅利用相同类型的材料构成，然而即使是组合多种材料，也能够得到具有硬度分布的制动器衬片。实施方式12的制动器衬片24是将作为衬片主体的高摩擦部24a、和由硬度高于高摩擦部24a的材料构成的高硬度部24b组合而构成的，高摩擦部24a通过混入高摩擦材料而提高了相对于制动盘4的摩擦系数。关于被混入到高摩擦部24a中的高摩擦材料，例如能够采用橡胶、氨基甲酸乙酯或者软木等。在制动器衬片24的与制动盘4相接的面的中央部附近，高硬度部24b以两条平行的直线状的方式露出。这些高硬度部24b的露出部分是与实施方式9 11的高硬度部2lb、22b、23b相同的形状。高摩擦部24a利用摩擦系数较高的树脂等构成，因而能够确保足够的制动能力，但是容易磨损。因此，通过在与制动盘4的接触面压力较高的中央部附近设置高硬度部 24b，能够抑制制动器衬片24的磨损，而且能够确保制动力。因此，能够得到摩擦系数高、耐磨损性能良好的长寿命的制动装置。
下面，对制动器衬片24的制造方法进行说明。图26 Ca) (d)是按照工序顺序示意地表示图25所示的制动器衬片24的制造方法的剖视图。首先,如图26 (a)所示,将高硬度部24b的材料投入到冲模14内，利用在按压面25a上形成有多个凹部25b的第I冲头25进行加热加压。由此，如图26 (b)所示，在冲模14内的底部成型高硬度部24b。然后，如图26 (C)所示，将高摩擦部24a的材料从高硬度部24b的成型体的上方投入到冲模14内，利用具有平坦的按压面26a的第2冲头26进行加热加压。由此，如图26(d)所示，能够得到将高摩擦部24a和高硬度部24b组合而成的成型体。最后,从冲模14取出制动器衬片24并进行烧结，然后进行研磨，使高硬度部24b露出于表面。根据这种制造方法，能够使用现有的设备制造制动器衬片24，因而能够低成本地得到高质量的制动装置。另外，通常制动装置的重量及尺寸是在制动器衬片24相对于制动盘4的摩擦系数越小时越大，但是通过设置高摩擦部24a，能够增大摩擦系数，因而能够增大制动器设计的自由度，实现小型化和轻量化。·另外，关于高硬度部24b的露出部分的形状、数量、朝向等，能够与实施方式7 11相同地进行适当变更。另外，实施方式I 12的制动器衬片的形状不限于矩形。
权利要求
1.一种制动器衬片，其抵靠被制动旋转体而对所述被制动旋转体的旋转进行制动，其特征在于， 所述制动器衬片的硬度随着从相对于所述被制动旋转体的相对滑动方向的端部朝向中央部而逐渐提高。
2.根据权利要求I所述的制动器衬片，其特征在于，所述制动器衬片的硬度随着从滑动方向的两端部朝向中央部而逐渐提高。
3.根据权利要求2所述的制动器衬片，其特征在于，所述制动器衬片的硬度随着从宽度方向的两端部朝向中央部而逐渐提高。
4.一种制动器衬片，其抵靠被制动旋转体而对所述被制动旋转体的旋转进行制动，其特征在于， 所述制动器衬片具有衬片主体、和在所述衬片主体的中央部附近设置的硬度高于所述衬片主体的高硬度部。
5.根据权利要求4所述的制动器衬片，其特征在于，所述高硬度部呈与相对于所述被制动旋转体的相对滑动方向平行的直线状。
6.根据权利要求5所述的制动器衬片，其特征在于，所述高硬度部设于滑动方向的一部分。
7.根据权利要求4所述的制动器衬片，其特征在于，所述衬片主体的硬度随着从相对于所述被制动旋转体的相对滑动方向的端部朝向中央部而逐渐提高。
8.一种制动器衬片的制造方法，其包括如下工序将基材和多种调合材料进行混合而形成混合材料；将所述混合材料投入到冲模中，利用冲头进行加热、加压而成型；以及对所成型的成型体进行研磨，其特征在于， 在该制造方法中采用如下的所述冲模和所述冲头的组合所述冲模内的底面与所述冲头的按压面之间的间隔随着从相当于所述制动器衬片的端部的部分朝向相当于中央部的部分而逐渐减小。
9.根据权利要求8所述的制动器衬片的制造方法，其特征在于，所述底面及所述按压面中的至少任意一方被弯曲成圆弧状。
10.根据权利要求8所述的制动器衬片的制造方法，其特征在于，所述底面及所述按压面中的至少任意一方呈台阶状突出。
11.根据权利要求8所述的制动器衬片的制造方法，其特征在于，所述底面及所述按压面中的至少任意一方相对于与所述冲头的按压方向垂直的平面倾斜。
12.根据权利要求8所述的制动器衬片的制造方法，其特征在于，所述底面及所述按压面中的至少任意一方被弯曲成球面状。
13.—种制动器衬片的制造方法，包括如下工序将基材和多种调合材料进行混合而形成混合材料；将所述混合材料投入到冲模中，利用冲头进行加热、加压而成型；以及对所成型的成型体进行研磨，其特征在于， 在该制造方法中采用如下的所述冲模和所述冲头的组合所述冲模内的底面与所述冲头的按压面之间的间隔具有逐渐变化的区域和不连续变化的区域。
14.一种制动器衬片的制造方法，该制动器衬片是将混入了高摩擦材料的高摩擦部和硬度高于所述高摩擦部的高硬度部组合而构成的，其特征在于，该制造方法包括如下工序: 将所述高硬度部的材料投入到冲模中，利用在按压面形成有凹部的第I冲头进行加热、加压而成型； 将所述高摩擦部的材料从所述高硬度部的成型体的上方投入到所述冲模内，并利用第2冲头进行加热、加压而成型；以及 对所述高硬度部和所述高摩擦部组合而得到的成型体进行研磨，使所述高硬度部露出于表面。
全文摘要
一种制动器衬片，其设于制动装置，其抵靠制动盘或者制动轮等被制动旋转体而对被制动旋转体的旋转进行制动。制动器衬片的硬度随着从相对于被制动旋转体的相对滑动方向的端部朝向中央部而逐渐提高。在制动器衬片的中央部附近，材料的密度提高，从而硬度提高。并且，材料的密度随着从制动器衬片的中央部附近朝向端部而逐渐减小，从而硬度也逐渐降低。
文档编号F16D69/00GK102933867SQ20108006735
公开日2013年2月13日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者太田斋, 桥本昭 申请人:三菱电机株式会社