專利名稱：制動蹄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動蹄，其適于作為車輛鼓式制動器的制動蹄，并且 具體地涉及一種批量生產(chǎn)率高、價4^氐廉且性能及可靠性良好的制動蹄。
背景技術(shù)：
應(yīng)用在例如車輛鼓式制動器中的制動蹄包括制動蹄本體以及粘接結(jié)合 到制動蹄本體的摩擦襯片。這種摩擦襯片包括基材、潤滑劑、摩擦調(diào)節(jié)劑、 粘合劑以及填料。
例如在JP專利文獻2003-1560卯A、 3677235B、 10-196695A以及 2001-163993A (在下文中分別稱作專利文獻1 - 4)中公開了制動蹄及與之 相關(guān)的技術(shù)。專利文獻1公開了一種用于摩擦材料的包含7JC溶性增稠劑和 水的組合物以及一種生產(chǎn)具有預(yù)定厚度的摩擦材料條帶的方法，該方法是 通過在混合器中將上述組合物捏和成類似粘土的東西并且將類似粘土的 東西經(jīng)由擠出機擠出從而生產(chǎn)具有預(yù)定厚度的摩擦材料條帶的方法。專利 文獻2公開了一種方法，其中制動蹄本體和預(yù)先形成的摩擦襯片整體成型 從而使摩擦襯片形成最終形狀并且同時使摩擦襯片硬化，由此將摩擦襯片 結(jié)合到制動蹄本體。
專利文獻3提出通過加熱和冷卻制動蹄本體來縮短用于成型和結(jié)合摩 擦村片的時間。專利文獻4提出，通過將預(yù)定尺寸的含纖維的燒蛭石加入 到用于摩擦材料的組合物中從而提供一種具有均勻成分的摩擦材料片。
在專利文獻l中通過如下方法制造制動蹄通過擠出和成型用于摩擦 材料的捏和的組合物來提供摩擦材料條帶、將條帶切割到預(yù)定長度以提供 坯料板、將坯料板成型為彎曲板、以及將彎曲板結(jié)合到對應(yīng)于制動蹄本體 的平衡重本體。在這種方法中，由于形成坯料板的步驟和將坯料板結(jié)合到 平衡重本體的步驟是分別進行的，所以制造步驟的數(shù)目很大。
在專利文獻2公開的方法中，在將摩擦襯片結(jié)合到制動蹄本體之前成 型摩擦襯片的步驟增加了壓制步驟的數(shù)目。
在專利文獻3中公開的方法中，盡管通過冷卻制動蹄本體能夠縮短用 于成型和結(jié)合的時間，但是加入冷卻步驟會降低生產(chǎn)率。在專利文獻4中，制ii^擦材料片的方法沒有具體公開。如專利文獻
4的[0002段中所述，單獨形成組合物的方法或者在制動器基板上或離合器 ^L上形成作為覆蓋層的片的方法都不會提高生產(chǎn)率。
考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述多種缺點，本發(fā)明的申請人研制了 一種制動蹄， 其能夠通過下面的方法來制造，該方法包括如下步驟將通過擠出或壓延 成而形成的用于摩擦襯片的坯料片切割成預(yù)定長度的條帶；將條帶放置在
制動蹄本體上；以制動蹄本體作為成型模利用壓力機的上下模具將條帶壓
抵到制動蹄本體從而使條帶拱形彎曲并且為了將條帶容易地從模具取出
而在條帶的兩端形成錐部，同時將條帶結(jié)合到制動蹄本體；以M制動蹄 進行熱處理。申請AJi提交了涉及這種制動蹄的專利申請。在此方法中， 作為摩擦襯片的條帶能夠結(jié)合到制動蹄本體而無需預(yù)先形成摩擦襯片，因 為摩擦襯片包含作為粘合劑的橡膠，這種橡膠當硫化時能夠變成硬質(zhì)橡 膠。
但是如果在惡劣環(huán)境下使用制動蹄并且制動蹄經(jīng)歷過熱過程的情況 下，這種包含作為粘合劑的當硫化時能夠變成^t橡膠的這類橡膠的摩擦 襯片會發(fā)生皺裂并且剝落。這個事實通過耐久試驗而得以證實。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有不易從制動蹄本體脫落的摩擦襯片 的制動蹄，所述制動蹄能夠大批量的制itJL價4M氐廉，并且所述制動蹄的 摩擦襯片能夠以高可靠性結(jié)合到制動蹄本體。
為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明提供一種制動蹄，其包括拱形的制動蹄 本體；配置在制動蹄本體的外周上的拱形的摩擦襯片，其包含作為粘合劑 的M橡膠形式的橡膠；中間層，其具有彈性并且層壓在摩擦襯片的一面 上，所述中間層設(shè)置在摩擦襯片與制動蹄本體之間并且經(jīng)由粘接層結(jié)合到 制動蹄本體。中間層優(yōu)選地具有50fim至500fim范圍的厚度。
制動蹄能夠通過包括如下步驟的方法來制造將通過擠出或壓延而形 成的用于摩擦襯片的坯料片切割成預(yù)定長度的條帶；將條帶放置在拱形的
制動蹄本體上;對條帶進行成型并將其結(jié)合到制動蹄本體；以及對形成一 體的摩擦襯片和制動蹄本體進行熱處理。
在這種方法中，由于摩擦襯片通過模具形成在制動蹄本體上，因此在 摩擦襯片兩端形成錐部使得摩擦襯片容易M具取出。
關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的制動蹄，設(shè)置在摩擦襯片與粘接層之間的中間層用作應(yīng)力消除層，用于減小由于摩擦襯片與粘接層之間的熱收縮差而施加到 摩擦襯片的應(yīng)力。因此，即使使用了包含作為粘合劑的^橡膠形式的橡 膠的摩擦襯片，摩擦襯片也不會發(fā)生皺裂，從而摩擦襯片能夠以高可靠性 結(jié)合到制動蹄本體，而包含作為粘合劑的^t橡膠形式的橡膠的摩擦襯片 與包含主要包括酚醛樹脂的粘合劑的傳統(tǒng)摩擦襯片相比更容易趨向顯著 的收縮。
正如本申請人在前述的較早專利申請中所提出的那樣，通過使用包含 作為粘合劑的^t橡膠形式的橡膠的摩擦襯片，能夠通過一種價^f氐廉并 且批量生產(chǎn)率高的方法來制造制動蹄(在無需預(yù)先形成摩擦襯片的情況下 將摩擦襯片結(jié)合到制動蹄本體的方法)。
如果中間層太薄，則其不會充分地起到減小應(yīng)力的作用，并且如果中 間層過厚，則摩擦襯片不能夠以足夠的強度固定到制動蹄本體。因此，優(yōu)
選地，中間層具有50nm至500jim范圍的厚度。


從以下參照附圖的描述可明了本發(fā)明的其它特征和目的，其中
圖l是具體體現(xiàn)本發(fā)明的制動蹄的側(cè)視圖2是圖1的制動蹄的主視圖3是沿圖1的線X-X的示意性截面圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的制動蹄的制造步驟；
圖5示意性地示出壓延步驟；以及
圖6示出制動蹄的傳統(tǒng)制造方法的步驟。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1至圖4描述具體體現(xiàn)本發(fā)明的制動蹄。如圖1和圖2清 楚所示，示出的制動蹄是使用在鼓式制動器中的制動蹄。該制動蹄l包括 制動蹄本體2以及拱形摩擦襯片5，摩擦襯片5經(jīng)由圖3中示出的粘接層3 以及中間層4固定到制動蹄本體2的外周。制動蹄本體2包括拱形彎曲的 外緣2a以及連接到外緣2a的內(nèi)周的腹板2b。摩擦襯片5結(jié)合到外緣2a 的外周。
粘接層3由熱固性樹脂制成，典型地由酚醛樹脂制成。中間層4是由例如丁腈橡膠(NBR)制成的大約50nm至500nm厚的薄層。中間層4 不會變成^t橡膠，并且在摩擦襯片通過熱處理被硬化后中間層4仍能保 持彈性。摩擦襯片5由通it^材、潤滑劑、摩擦調(diào)節(jié)劑、*#以及粘合劑混合 的組合物制成。所使用的基材、潤滑劑、摩擦調(diào)節(jié)劑以及填料可以是用于 普通摩擦材料的組合物中的基材、潤滑劑、摩擦調(diào)節(jié)劑以及填料。在用于 普通摩擦材料的組合物中，使用例如金屬纖維、合成樹脂纖維以及無機纖 維的纖維質(zhì)基材作為它們的基材。使用石墨或類似物作為它們的潤滑劑。 使用金屬氧化物、金屬鹽(例如硫酸鋇)以及有機粉末(例如漆樹粉)作 為它們的摩擦調(diào)節(jié)劑以及:*#。根據(jù)本發(fā)明的摩擦襯片5也可以由這些材 料制成。但是根據(jù)本發(fā)明的摩擦襯片5中包含的粘合劑不是普通的粘合劑，而 是橡膠或主要包括橡膠的物質(zhì)。橡膠可以是例如聚丁橡膠(BR)、 丁^# 膠(SBR)、 丁腈橡膠(NBR)、異戊二烯橡膠(IR)以及天然橡膠(NR) 的二烯基橡膠。對于這種橡膠的100重量份加入20至40重量份的硫。包含如此大量 硫的橡膠當硫化時會硬化并變成石鍾橡膠。由此而形成的摩擦襯片因此能 夠充分地耐熱和耐磨。能夠使用普通的橡膠捏和方法來加入這種橡膠。例 如能夠使用開放式煉膠機、密閉式混煉機、壓力捏和機或擠出機來加入這 種橡膠。例如酚醛樹脂的熱固性樹脂可以作為額外的粘合劑加入。在這種情況 下，橡膠與熱固性樹脂的含量比(即，橡膠:熱固性樹脂)應(yīng)該在100:0至 50:50的范圍、優(yōu)選為100:0至70:30的范圍，從而使橡膠能夠充分地實現(xiàn) 其預(yù)期的功能。如果樹脂含量大于橡膠含量，橡膠的加入的效果會被降低 到^;f擦襯片不能夠牢固且整體地結(jié)合到制動蹄本體的程度。對制造該制動蹄的方法進行描述。如圖4所示，在準備步驟中，對制 動蹄本體2進行清洗、化學(xué)處理，并在施加底漆后風(fēng)干(這些步驟與傳統(tǒng) 的制動蹄的制造步^目同)。通過在例如混合器8中混合原料來制備用于摩擦襯片的組合物。如此有預(yù)定厚度的片I。使用圖5中示出的壓gl5來進行壓延。示出的壓延 機15包括四個壓輥15a至15d。首先將組合物供給到壓輥15a與15b之間、然后供給到壓輥15b與15c之間并最后供給到壓輥15c與15d之間以形成 片I。使用例如涂料輥15e將用于中間層的材料II以薄層的形式層壓到片 I的一個面上?？商娲兀梢詫⒉牧螴I噴涂到片I上。其后，使用類似于壓輥15a至15d的壓輥將用于粘接層的材料III以 期望的厚度層壓到用于中間層的材料II上。于是得到坯料片5A。然后通過圖4中示出的切割機10將坯料片5A切割成具有預(yù)定長度的 條帶。然后將條帶供給到結(jié)合站，該條帶在結(jié)合站結(jié)合到制動蹄本體?？?替代地，可以通過對片5A進行沖裁而形成具有預(yù)定尺寸的條帶。將已在準備步驟中處理過的制動蹄本體2設(shè)置在壓力機11的上模具與 下模具之間。然后，對制動蹄本體2和片5A (條帶)進行加熱并且通過上 模具與下模具使它們彼此壓靠。在這種狀態(tài)下，制動蹄本體2用作成型模，其使得柔性的片5A沿著外緣2a的外周表面彎曲并與之緊密接觸。而且， 成型過程中的加熱使得片5A結(jié)合到制動蹄本體2。如此形成的制動蹄本體與片5A被置入加熱爐12中并進行熱處理以使 摩擦襯片硬化。在該熱處理過程中，加入到片I中的橡膠變成^橡膠， 粘合劑硬化。這樣形成摩擦襯片。在該熱處理的過程中，用于中間層的材 料II沒有硫化并且在熱處理之后還保持彈性。在這些步驟之后，通過由磨 床13研磨對摩擦襯片5進行精加工從而提供成品制動蹄。因為根據(jù)本發(fā)明的制動蹄的摩擦襯片中包含的粘合劑是橡膠或主要包 括橡膠，因此通過擠出或壓延能夠取^得具有預(yù)定厚度并具有穩(wěn)定物理特性 的坯料片。詞為這樣的坯料片在硬化之前是高度柔性的，所以在硬化之前 可以將通過切割坯料片而得到的預(yù)定長度的條帶(用于摩擦襯片)精確地 沿著制動蹄本體的拱形外周表面進行彎曲而不會發(fā)生在條帶中產(chǎn)生皺裂 的可能性并且可以將條帶牢固并整體地結(jié)合到制動蹄本體。這樣消除了預(yù) 先對摩擦襯片進行拱形彎曲的必要，繼而減少了成型步驟的數(shù)目以及摩擦 襯片的研磨步驟的數(shù)目，從而可以提高生產(chǎn)率。制造步驟數(shù)目的減少導(dǎo)致 減少了人工并且減少了能量消耗。設(shè)置在粘接層與摩擦襯片之間的中間層用作應(yīng)力消除層。即，中間層 減少了由于摩擦襯片與粘接層之間的熱收縮差而施加到摩擦襯片的應(yīng)力， 因此防止了摩擦襯片中的皺裂。這樣確保了摩擦襯片與制動蹄本體之間的 粘接結(jié)合的可靠性。如果使用普通的軟橡膠作為粘合劑則難以確保耐熱性和耐磨性。但是通過使用當硫化時會變成^t橡膠的類型的橡膠，則可以對摩擦襯片賦予 足夠的耐熱性和耐磨性。為了比較的目的，圖6示出了制造傳統(tǒng)的普通制動蹄的方法。用于該曰/是完全相同的。但是用于制it^擦襯片的步驟與本發(fā)明方法的那些步驟是 明顯不同的。具體地，傳統(tǒng)方法需要利用壓力機11-l形成摩擦襯片5的 準備步驟、使用壓力機11-2的隨后熱成型步驟以及利用結(jié)合機14通過烘 烤將摩擦襯片結(jié)合到制動蹄本體的步驟。這樣，需要三個壓制步驟。而且， 該傳統(tǒng)方法需要兩個研磨步驟，即在摩擦襯片結(jié)合到制動蹄本體之前利用 磨床13 — 1對摩擦襯片的內(nèi)表面和外表面進行研磨的步驟以及使用磨床13 -2進行精磨的步驟。相反，能夠通過圖4所示的同時彎曲摩擦襯片并將摩擦襯片結(jié)合到制 動蹄本體來制造根據(jù)本發(fā)明的制動蹄。因此本發(fā)明方法僅需要一個壓制步 驟。而且，因為在結(jié)合之前不需要研磨摩擦襯片，所以本發(fā)明方法僅需要 一個研磨步驟。如圖1所示，當通過壓力機形成摩擦襯片5時，在摩擦襯片5的端部 處形成錐部6從而能夠M具容易地取出摩擦襯片。眾所周知，通過倒角 在摩擦襯片的端部處去除其邊緣能夠有效地抑制制動噪聲。錐部6同樣起 到這個目的。
權(quán)利要求
1.一種制動蹄，包括拱形的制動蹄本體；配置在所述制動蹄本體的外周上的拱形的摩擦襯片，所述摩擦襯片包含作為粘合劑的硬質(zhì)橡膠形式的橡膠；以及中間層，其具有彈性并且層壓在所述摩擦襯片的一面上，所述中間層設(shè)置在所述摩擦襯片與所述制動蹄本體之間并且經(jīng)由粘接層結(jié)合到所述制動蹄本體。
2.如權(quán)利要求1所述的制動蹄，其中，所述中間層具有50nm至500nm 范圍的厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制動蹄，所述制動蹄包括摩擦襯片，該摩擦襯片包含當硫化時會變成硬質(zhì)橡膠的類型的橡膠。彈性中間層設(shè)置在摩擦襯片與粘接層之間，摩擦襯片經(jīng)由粘接層結(jié)合到制動蹄本體。中間層用作應(yīng)力消除層，因此防止當制動蹄經(jīng)歷熱過程時摩擦襯片從制動蹄本體剝落。
文檔編號F16D69/02GK101235858SQ200810000250
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者小林雅明 申請人:株式會社愛德克斯