[发明专利]用于车辆盘式制动器的制动块

说明书

本发明涉及一种制动块(brake pad)，特别是用于车辆盘式制动器(disc brake)的制动块。虽然参照本发明在车辆盘式制动器上的应用来构想并在下文披露的内容中对本发明进行了说明，但本发明自然也能应用于不同种类的制动器，只要所述制动器使用的制动块包括背衬板(backing plate)和固定于所述背衬板的摩擦衬片(friction lining)。

目前，用于一般使用的车辆盘式制动器的制动块基本由以下部件构成：

-摩擦衬片，通常通过以热处理或冷处理对粉末或颗粒形式的材料进行成型(mould，模制)和硬化而获得；

-金属背衬板，通常为标准钢(S235JR或S420MC钢)，所述金属背衬板通过冲切而形成，随后进行洗涤且随之进行喷砂、喷丸硬化(shot-peening)或类似的处理，以使结合摩擦衬片的背衬板的那个面的表面变粗糙；

-热固性有机粘合剂层，通常通过滚柱或喷涂而施加，所述粘合剂在所述摩擦衬片的成型的同时或在该过程之后固化或硬化；

-复合材料薄片，通常由橡胶和钢夹层结构组成，具有置于一对橡胶外层之间的钢制中间层，以便防止制动块发出鸣声，以及以便用作绝缘器以抵御在制动期间由于制动块的摩擦衬片与制动块所按压的制动盘之间的摩擦而产生的热；

-丙烯酸基、环氧基或聚氨酯基涂料的防腐保护层，所述防腐保护层通过静电系统和/或流化床(fluidised-bed，流动层)系统来施加；以及

-磨损指示装置，用于指示摩擦衬片所允许的最大摩擦程度，以确保制动块的安全操作。

具有金属背衬板的制动块的其中一个缺点在于，制造和抛光背衬板、以及为随后的摩擦材料的成型而制备背衬板所需的方法步骤数量很大。另外，这些步骤中许多步骤必须用手进行，因此这些手工步骤大大影响了生产周期的整体持续时间以及成品的成本。另外，使用金属背衬板还会出现散热以及制动块的重量较重的问题。

为了解决散热和制动块重量较重的问题，提出了具有非金属材料(特别为塑料材料)的背衬板的制动块。例如，意大利专利IT1151653提出了一种用于盘式制动器的包括热固性塑料材料背衬板以及粘合地结合至所述背衬板的摩擦衬片的制动块。所述背衬板设有金属(特别为钢)加强插入物，所述金属加强插入物在背衬板的整个表面上延伸，所述金属加强插入物包围背衬板的没有衬以摩擦材料的部分，并且所述金属加强插入物在所有侧面上都由塑料材料围绕。所述背衬板至少在结合有摩擦衬片的面上具有连续网状表面轮廓，所述轮廓优选为格栅形或蜂窝形，以改进摩擦衬片与背衬板的结合。与具有金属背衬板的常规制动块相比，使用塑料材料的背衬板可大大降低制动块的总重量，且刚性和机械强度保持不变，以限制从制动块向制动钳以及向相关致动系统的热传递，并避免制动块在制动期间发出讨厌的鸣声或啸声。但是，从上述意大利文献中获知的设有塑料材料背衬板的制动块无法充分确保摩擦衬片与背衬板的结合，这是由于制动期间产生剪切应力，且该剪切应力会使摩擦衬片与背衬板分离。另外，从上述意大利文献中获知的设有塑料材料背衬板的制动块要求在背衬板与摩擦衬片之间施加粘合层，这导致增加了制造时间和成本。

英国专利GB1185179披露了一种用于盘式制动器的包括背衬板和摩擦衬片的制动块，其中，所述背衬板随之包括框架和被所述框架包围的格栅状表面。在将所述摩擦衬片组装至所述背衬板时，所述背衬板的格栅状表面的边缘戳进所述摩擦衬片的材料内，从而实现摩擦衬片与背衬板的牢固结合。

因此，本发明的一个目的在于提供一种包括塑料材料背衬板类型的制动块，所述制动块确保摩擦衬片与背衬板之间的结合比现有技术更佳。

通过具有所附独立权利要求1中所述特征的制动块，可完全实现该目的和其他目的。

在从属权利要求中对本发明的有利实施方式进行了说明，其内容旨在作为以下说明的整体组成部分。

简而言之，本发明基于这样的理念，即提供一种包括塑料材料背衬板以及二次成型(overmould，二次模制)在所述背衬板上的摩擦衬片的制动块，其中，所述背衬板具有多个通腔，所述多个通腔占据的面积总计为摩擦衬片的与接触背衬板的面相对的面的面积的至少4,5％，其中，所述背衬板的通腔至少部分由摩擦衬片的材料填充。

通过提供多个通腔(上述意大利专利IT1151653和英国专利GB1185179中都没有设置所述通腔)，成型在背衬板上的摩擦材料形成多个对应的柱(column)，所述柱有助于改进摩擦衬片与背衬板的结合。

优选地，所述背衬板包括实心外围结构或框架以及内部结构，所述通腔设于(例如，均匀分布在)所述内部结构中。