專(zhuān)利名稱：用于摩擦式制動(dòng)器和離合器上的摩擦件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到靠摩擦接合兩表面而動(dòng)作的制動(dòng)器和離合器。這些裝置稱作“摩擦接合裝置”。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明直接涉及到同屬一類(lèi)的制動(dòng)器和離合器。本發(fā)明涉及到用在公知的制動(dòng)器和離合器結(jié)構(gòu)中支承摩擦墊或摩擦閘瓦的支架。本發(fā)明還涉及到具有組合式結(jié)構(gòu)的裝在支架上的摩擦塊和閘瓦。
在各種機(jī)器中廣泛使用制動(dòng)器和離合器的技術(shù)是眾所周知的。其中，制動(dòng)器和離合器被廣泛地應(yīng)用到汽車(chē)和鐵路車(chē)輛上。正如下文所述，離合器和制動(dòng)器的動(dòng)作在原理上是相類(lèi)似的。一個(gè)共同的特點(diǎn)是在很多離合器和制動(dòng)器中都使用摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)連接。離合器和制動(dòng)器兩者的動(dòng)作原理是將相對(duì)旋轉(zhuǎn)表面相互壓接觸。一般地說(shuō)，相對(duì)旋轉(zhuǎn)表面具有或使其具有高的摩擦系數(shù)。
通常，術(shù)語(yǔ)“離合器”稱為可脫開(kāi)地偶合連接同軸的兩根軸的兩鄰端，從而使它們一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩軸偶合時(shí)，離合器接合或合上，當(dāng)兩軸脫開(kāi)時(shí)，離合器脫離或脫開(kāi)。機(jī)械離合器屬于兩個(gè)主要類(lèi)別剛性接合和逐步接合。剛性接合離合器也是剛性脫離，從而傳動(dòng)軸不向從動(dòng)軸傳送扭矩，即由機(jī)械裝置如花鍵、鍵或止動(dòng)銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)剛性接合。逐步接合離合器是逐漸接合，以使傳動(dòng)軸速度下降并且從動(dòng)軸速度提高，直到兩軸速度相同為止。本發(fā)明特別涉及到摩擦型逐步接合離合器。
在汽車(chē)和其它通用工具中，逐步接合離合器一般地操作原理是一扁平摩擦表面壓向另一個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的扁平表面。最簡(jiǎn)單的摩擦離合器包括兩相對(duì)盤(pán)。在汽車(chē)中，一個(gè)盤(pán)一般是發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪;而另一個(gè)，通常不太重的稱作加壓件或擠壓板。其它公知形式的摩擦離合器包括錐形離合器和干片式離合器。目前，摩擦式離合器中幾乎所有的干片式離合器都鋃有高摩擦系數(shù)的合成材料。大多數(shù)小汽車(chē)和商用車(chē)輛都具有單片離合器。一些大型車(chē)輛具有雙片或三片式離合器。
如上所述，類(lèi)似于離合器和其它摩擦接合裝置的制動(dòng)器的操作原理是將一摩擦表面接觸另一個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)表面。在制動(dòng)器中，摩擦接觸是用來(lái)將運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能。
存在許多具有公知結(jié)構(gòu)的制動(dòng)器。大多數(shù)自動(dòng)制動(dòng)器是摩擦制動(dòng)器，它們一般屬于兩類(lèi)鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器。典型的鼓式制動(dòng)器是脹式制動(dòng)器，即借助于膨脹機(jī)構(gòu)，制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)鼓的內(nèi)側(cè)接觸。另一方面，在盤(pán)式制動(dòng)器中，通常使用扁平圓盤(pán)作為摩擦表面。當(dāng)然，這兩種通用形式的制動(dòng)器具有許多型式。其中一些型式是使用鉸接摩擦制動(dòng)閘瓦，制動(dòng)塊裝在一個(gè)鉸接到軸上的支承件上。鉸接制動(dòng)閘瓦鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子是羅爾斯一羅依斯(RoLLs-Royce)4閘瓦制動(dòng)器。鉸接制動(dòng)閘瓦盤(pán)式制動(dòng)器的一個(gè)例子是基林(Girling)搖擺盤(pán)式制動(dòng)器。此外，鉸接閘瓦摩擦制動(dòng)器經(jīng)常用在鐵路車(chē)輛上。
從上面的論述中可理解到，制動(dòng)器和離合器的操作原理基本相同。事實(shí)上，最早的盤(pán)式制動(dòng)器是模仿多片離合器的。當(dāng)然，目前典型的盤(pán)式制動(dòng)器僅僅具有單一圓盤(pán)和幾乎總是具有幾個(gè)相對(duì)小面積的扇形摩擦塊。這樣，制動(dòng)器和離合器不同之處在于，離合器是使兩軸偶合在一起旋轉(zhuǎn)，而制動(dòng)器是將旋轉(zhuǎn)軸偶合到靜止件上使軸停止旋轉(zhuǎn)。另一方面來(lái)說(shuō)，制動(dòng)器和離合器兩者的動(dòng)作原理是摩擦表面接觸相對(duì)旋轉(zhuǎn)的表面，并且兩者通常使用裝在某種支承上的摩擦片或襯墊。
大多數(shù)盤(pán)式制動(dòng)器及某些鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用了制動(dòng)塊支承架，它相對(duì)于制動(dòng)塊接合表面有一固定方向。該支承架可簡(jiǎn)單地移向或離開(kāi)對(duì)置表面以接合或脫開(kāi)制動(dòng)器，制動(dòng)塊相對(duì)于相應(yīng)表面的方向是不變的。這種典型的例子也適合于離合器。
在鼓式制動(dòng)器中，通常由摩擦材料構(gòu)成的制動(dòng)塊固定到金屬閘瓦上。通常襯墊粘到制動(dòng)閘瓦上，也可用鉚接法將襯墊固定。
整個(gè)盤(pán)式制動(dòng)器組件一般包括圓盤(pán)，卡鉗和摩擦片。摩擦片一般包括由鋼背板或閘瓦支承的摩擦材料片，鋼背板或閘瓦由卡鉗支承且可相對(duì)于卡鉗移動(dòng)。早期摩擦片是由各自單獨(dú)制成，并且通常將它們粘到背板上。在一些情況下，插銷(xiāo)或鉚釘常常作為粘接失效的備用件。目前，摩擦材料一般是整體模壓到背板上，背板上帶有多個(gè)供摩擦材料填充的開(kāi)口。
通常，制動(dòng)器和離合器兩者均采用相應(yīng)的具有高性能的摩擦材料。用在制動(dòng)器和離合器中的摩擦襯墊上的兩種類(lèi)型的摩擦材料是紡織材料和模塑材料。紡織摩擦襯墊材料是由纖維紡成紗線制成，有時(shí)是繞在黃銅線芯上。纖維可以是天然的或合成的，或是兩者結(jié)合物。例如，石棉(一般是白色)和其它纖維如玻璃纖維、礦棉、鋼絲線和碳纖維最近已被單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。紗線紡成布后浸漬粘合劑。模塑類(lèi)摩擦襯墊材料一般是將纖維和樹(shù)脂或其它粘合劑混合變成面團(tuán)狀的混合物，然后在加壓和加熱的條件下將混合物模塑成形。
用在制動(dòng)器和離合器中的摩擦材料要耐磨損并經(jīng)久耐用。熱量增加可大大地加速磨損。因此，為了減少磨損或至少使其影響減至最小，在制動(dòng)器和離合器中，在所使用的多個(gè)摩擦墊中希望獲得均勻的負(fù)荷，以及在每個(gè)摩擦墊的整個(gè)表面上希望獲得一致的溫度分布。在某種程度上，溫度分布取決于壓力分布。然而，理想的壓力分布并不總是產(chǎn)生理想的溫度分布。特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)恰恰在取得均勻的壓力分布時(shí)，接合表面上會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱點(diǎn)。這些過(guò)熱點(diǎn)導(dǎo)致快速磨損。
相等負(fù)荷和均勻壓力分布的目標(biāo)并不總是一致的。例如，在摩擦塊中，接近負(fù)荷均勻的方法之一是鉸接安裝摩擦閘瓦，從而靠鉸接閘瓦能均衡負(fù)荷。盡管用這種方法來(lái)解決負(fù)荷均衡通常是滿意的，但是它能引起摩擦塊的不均勻磨損。特別是由于閘瓦的鉸接點(diǎn)與摩擦力的作用線有間距，由摩擦塊壓著表面的摩擦作用產(chǎn)生了力矩。該力矩引起繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)或翻轉(zhuǎn)，從而當(dāng)在制動(dòng)設(shè)備使用中，在制動(dòng)的情況下，制動(dòng)閘瓦摩擦塊的一端即“前端”(toe)先于閘瓦其它部分移到制動(dòng)狀態(tài)。在這種情況下，閘瓦的前端部分先于其它部分被磨損掉?？梢匀菀椎乩斫獾?，這種不均勻磨損是不利的，因?yàn)楫?dāng)制動(dòng)閘瓦僅僅一端磨損后制動(dòng)閘瓦必須報(bào)廢。而且，由于有效制動(dòng)面積減少，制動(dòng)效果不好。
由于這些原因，在設(shè)計(jì)鉸接閘瓦型制動(dòng)器和離合器時(shí)，最重要的考慮是將鉸接銷(xiāo)盡可能地靠近閘瓦面的壓力中心以消除閘瓦翻轉(zhuǎn)和不均勻磨損。例如，在美國(guó)專(zhuān)利4，151，901中，一圓形葉片和銷(xiāo)的設(shè)置允許閘瓦繞著摩擦塊中心運(yùn)動(dòng)以使閘瓦繞樞軸旋轉(zhuǎn)的作用減至最小。遺憾的是，該設(shè)計(jì)包括隨時(shí)間老化和污染的橡膠襯套。此外，該設(shè)計(jì)對(duì)制造來(lái)說(shuō)多少有些復(fù)雜。又，上述布置僅僅能繞單軸旋轉(zhuǎn)，所以僅能在兩個(gè)方向上調(diào)整。
本發(fā)明人已經(jīng)找出，現(xiàn)有技術(shù)中鉸接閘瓦型結(jié)構(gòu)的不足一般是由于不能將樞軸點(diǎn)設(shè)置在摩擦力作用線上來(lái)消除摩擦力產(chǎn)生的力矩。此外，由摩擦塊支承閘瓦僅僅圍繞著一個(gè)單一予定軸旋轉(zhuǎn)，摩擦塊表面通常并不完全隨旋轉(zhuǎn)表面調(diào)整。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際情況，將鉸接銷(xiāo)準(zhǔn)確地設(shè)置在摩擦表面上是不可能的，當(dāng)使用鉸接銷(xiāo)時(shí)，圍繞著多個(gè)樞軸旋轉(zhuǎn)也是不可能的。
在其它所公知的結(jié)構(gòu)中，摩擦塊支承在一個(gè)可直線移動(dòng)的活塞型構(gòu)件上。除非活塞在其內(nèi)移動(dòng)的油缸是(或保持)與摩擦塊接觸的表面準(zhǔn)確地排成一列，該設(shè)置總是導(dǎo)致非均勻壓力分布和/或磨損。
此外，在高性能的離合器和制動(dòng)器中，摩擦塊的整個(gè)表面上具有均勻溫度和基本上均勻的壓力分布是重要的。一般來(lái)說(shuō)，由于制造誤差要取得一致的壓力分布是困難的。這些將導(dǎo)致多余熱量的增加以及不均勻磨損。因此，摩擦塊必須重新設(shè)計(jì)以得到足夠的安全系數(shù)。換句話說(shuō)，摩擦塊允許簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)成能發(fā)生不均勻磨損。也應(yīng)當(dāng)理解到，減少制動(dòng)和離合的表面積，將減少制動(dòng)和離合能力，這樣就需要更多的能源。在某種程度上，非均勻壓力分布是由使用連帶負(fù)荷均衡的剛性摩擦塊支承和驅(qū)動(dòng)裝置造成的。如在盤(pán)式制動(dòng)器中的卡鉗和在鼓式制動(dòng)器中用的鉸接/脹式結(jié)構(gòu)。這樣，在這些所公知的結(jié)構(gòu)中，相同負(fù)荷和均勻壓力分布的目標(biāo)是不能共存的。
當(dāng)然，對(duì)于盤(pán)式制動(dòng)器組件中的卡鉗有多種設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)這些卡鉗的一個(gè)重要因素是盤(pán)式制動(dòng)塊組件的保持問(wèn)題。在一些實(shí)例中，制動(dòng)塊保持在位于鉸接銷(xiāo)或類(lèi)似件之上的卡鉗中。正如上文討論的，因?yàn)槟Σ翂K僅繞著一個(gè)軸(鉸接銷(xiāo)的軸)旋轉(zhuǎn)，這樣就存在著壓力分布問(wèn)題。
在設(shè)計(jì)卡鉗和將盤(pán)式制動(dòng)塊連到卡鉗上的裝置時(shí)要考慮的一個(gè)重要因素是防止噪音。在盤(pán)式制動(dòng)器中噪音問(wèn)題非常突出，認(rèn)為不僅制動(dòng)襯墊材料而且卡鉗設(shè)計(jì)本身也引起這個(gè)問(wèn)題。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在活塞表面上磨一淺淺的臺(tái)，使得摩擦塊上的壓力中心偏置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可減少噪音。取得與此類(lèi)似效果的另一方式是將特殊形狀的鋼板插入到磨擦塊背板和活塞表面之間。在任何情況下，應(yīng)當(dāng)注意到在許多應(yīng)用中，調(diào)節(jié)摩擦塊上的壓力中心具有有利的結(jié)果，如可減少或消除噪音。
正如上述，本申請(qǐng)涉及到用于制動(dòng)器和離合器的摩擦塊的支架支承。相信到此為止裝有支架的支承還沒(méi)有用到制動(dòng)塊和離合塊上。也相信本發(fā)明人的發(fā)明在偏轉(zhuǎn)支架支承方向具有最先進(jìn)的工作效果。例如，本發(fā)明人的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)為0343620)描述了具有裝有烏金軸瓦支架的軸承和制造該軸承的方法。在該申請(qǐng)中，軸承由偏轉(zhuǎn)支架支承結(jié)構(gòu)支承從而有助于在烏金軸瓦和旋轉(zhuǎn)軸之間形成動(dòng)液油楔。
其它專(zhuān)利公開(kāi)了支承動(dòng)液軸承塊的柔性支承結(jié)構(gòu)。例如楚姆布菜爾(Trumpler)的美國(guó)專(zhuān)利3，107，955中公開(kāi)了一種具有裝有支架的烏金軸瓦的軸承，它隨著圍繞著位于烏金軸瓦表面前部的中心樞軸旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)而移動(dòng)。支架支承僅以烏金軸瓦偏轉(zhuǎn)的兩維模式為基準(zhǔn)。
艾迪(Ide)的美國(guó)專(zhuān)利4，496，251中，即本發(fā)明人公開(kāi)了一個(gè)裝在I字型帶上的烏金軸瓦，以使其偏轉(zhuǎn)，這樣在相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分之間形成楔形潤(rùn)滑薄膜。
同樣是艾迪(Ide)的美國(guó)專(zhuān)利4，676，688中公開(kāi)了一種軸承結(jié)構(gòu)，它包括多個(gè)支承在一支座中的分離的烏金軸瓦。每塊烏金軸瓦包括一墊塊部分和一個(gè)類(lèi)似支承結(jié)構(gòu)的、需要時(shí)用于支承墊塊的支架。
正如上述，在這些專(zhuān)利中公開(kāi)的支承結(jié)構(gòu)至今還沒(méi)有用到制動(dòng)器和離合器中。
這樣，需要一個(gè)改進(jìn)了的摩擦塊支承。更特別的是，需要一個(gè)產(chǎn)生溫度和壓力均勻分布的支承，并且在一些情況下，需要一個(gè)改進(jìn)了的鉸接支承。
本發(fā)明涉及到將偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)應(yīng)用到摩擦接合裝置上，特別是制動(dòng)器和離合器上。本發(fā)明人發(fā)展了偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)并最先用到推力和徑向軸承上。偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)在軸承上的應(yīng)用在前述公開(kāi)的申請(qǐng)和專(zhuān)利中已加以說(shuō)明。該技術(shù)可用兩個(gè)最新技術(shù)方法來(lái)進(jìn)行實(shí)際操作。首先使用計(jì)算機(jī)在動(dòng)力系統(tǒng)模仿實(shí)際操作條件。在實(shí)際負(fù)荷狀況下，可非常準(zhǔn)確地予測(cè)相互有關(guān)構(gòu)件或“支架”網(wǎng)的偏轉(zhuǎn)。第二種使偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)的技術(shù)方法是改進(jìn)制造技術(shù)，使得大量生產(chǎn)復(fù)雜形狀成為可能。偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)的實(shí)質(zhì)包括如用油灰塊加載的處理系統(tǒng)，然后有選擇地移去油灰塊以增加或減少將要加載表面的支承，從而，在期望負(fù)荷下，加載表面以一理想方式偏轉(zhuǎn)或變形。在這種方式中，相應(yīng)地具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特點(diǎn)，如可準(zhǔn)確地配置支架和隔板，從而提供最佳性能。
正如上述，偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)已由本發(fā)明人將其應(yīng)用到軸承領(lǐng)域，以設(shè)計(jì)能在負(fù)載作用下偏轉(zhuǎn)以形成動(dòng)液油楔的動(dòng)液軸承?，F(xiàn)在相信類(lèi)似的技術(shù)也能用在設(shè)計(jì)被支承的制動(dòng)塊和離合塊上，從而在操作中，靠最佳溫度分布、壓力分布和/或圍繞著理想樞軸旋轉(zhuǎn)，以取得均勻磨損。這樣，本發(fā)明涉及到偏轉(zhuǎn)墊塊技術(shù)應(yīng)用到制動(dòng)塊和離合塊的領(lǐng)域。
本發(fā)明涉及到制動(dòng)器和離合器類(lèi)的改進(jìn)，此種類(lèi)型的制動(dòng)器和離合器裝有一個(gè)或多個(gè)分離摩擦塊，并對(duì)著可相對(duì)摩擦塊移動(dòng)的表面?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及到改進(jìn)支承摩擦塊構(gòu)件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。
具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及到用在制動(dòng)器和離合器中裝有支架上的摩擦塊。該摩擦塊包括由摩擦材料構(gòu)成的襯墊和支承襯墊的支承結(jié)構(gòu)。支承結(jié)構(gòu)包括一村墊支承面和由支架與隔板構(gòu)成的柔性網(wǎng)，用來(lái)以予定方向柔性支承襯墊支承面從而支承該襯墊。其中，襯墊被支承，以在襯墊表面獲得均勻溫度分布和壓力分布，和改變壓力中心(如，為了減少噪聲)和/或圍繞著一個(gè)以滾珠和球鉸的理想點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。裝有支架的支承設(shè)計(jì)成允許襯墊在六個(gè)自由度內(nèi)移動(dòng)，也可設(shè)計(jì)成起到如彈簧、阻尼器和單軸鉸或滾珠和球鉸的作用。
在摩擦接合裝置中使用偏轉(zhuǎn)墊塊支承以使摩擦墊定向，具有許多優(yōu)點(diǎn)首先，能夠調(diào)整支承結(jié)構(gòu)以將壓力中心設(shè)置在任何所希望點(diǎn)上;利用最佳溫度和壓力分布，獲得均勻磨損;靠消除或減少摩擦力引起的力矩，消除傾覆負(fù)荷;由于消除或減少了由摩擦力引起的力矩，減少了熱量聚集;而且由于引起接合表面的動(dòng)液潤(rùn)滑，也減少了熱量聚集;以及減少了噪音。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和不存在任何移動(dòng)部件，摩擦墊制造產(chǎn)量高、費(fèi)用低。
概念上，設(shè)計(jì)本發(fā)明的摩擦墊和閘瓦是將墊塊和閘瓦處理成一固體材料塊，然后在固體塊上有選擇地除去或加上材料以使其在設(shè)計(jì)負(fù)荷下，以所希望方式偏轉(zhuǎn)。此外，正如下文所述，將使用“靈敏”材料以影響或控制支承結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)特性。容易理解到，可有無(wú)數(shù)個(gè)設(shè)計(jì)方案。這樣，應(yīng)當(dāng)想到，如果結(jié)構(gòu)條件可能的話，在此公開(kāi)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般可應(yīng)用到任何其它摩擦塊上。
按照本發(fā)明的用在摩擦接合裝置上的最佳的裝在支架上的摩擦塊包括帶摩擦表面的一層高摩擦材料層;具有第一和第二側(cè)邊的通常為平面狀摩擦材料支承表面，支承表面在其第一側(cè)邊上支承摩擦材料;從支承表面第二側(cè)邊延伸的柔性支承結(jié)構(gòu)用來(lái)支承高摩擦材料;以及用于圍繞予定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的、以便在負(fù)荷作用下使墊塊定向的摩擦材料支承表面。該點(diǎn)的選擇使得能有最佳的負(fù)荷分布和均勻的溫度分布，從而在整個(gè)表面上具有均勻磨損和均勻溫度分布。
摩擦塊的結(jié)構(gòu)可在與摩擦材料支承表面垂直的方向上提供一個(gè)彈簧狀支承。摩擦材料支承表面可與支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成一整體。換言之，摩擦材料支承表面可分離地固定到支承結(jié)構(gòu)上。支承結(jié)構(gòu)可支承摩擦材料支承表面使其在六個(gè)自由度上移動(dòng)。摩擦塊可裝在盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)中的支座或柱塞中，或者它可以是壓板離合器組件中的部件。最好是，支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)連接和支承摩擦材料支承表面的第一支承部分;支承第一支承部分的第二支承部分;以及支承第二支承部分的第三支承部分。該支承結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)朝高摩擦材料層表面附近的一個(gè)點(diǎn)傾斜設(shè)置的帶狀件。
本發(fā)明的裝在支架上的墊塊包括一墊塊支承表面和一個(gè)用于支承墊塊支承表面(下文稱墊塊)的支承結(jié)構(gòu)，使墊塊在六個(gè)自由度上移動(dòng)。這種墊塊可用在旋轉(zhuǎn)盤(pán)式制動(dòng)器組件中，該組件包括一可旋轉(zhuǎn)盤(pán)和一對(duì)位于轉(zhuǎn)盤(pán)兩側(cè)的非旋轉(zhuǎn)壓力板。每一塊板支承著摩擦墊或摩擦塊。該板在相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的一側(cè)有支承結(jié)構(gòu)。例如，支承結(jié)構(gòu)可以是平板型連接的形式，它至少具有朝鄰接盤(pán)的頂點(diǎn)相互傾斜排列的三條帶狀件，帶狀件連到摩擦墊組件和裝置上，以使壓力板相互移動(dòng)到與盤(pán)接觸。由于板的移動(dòng)，這樣支承盤(pán)式制動(dòng)器的板，從而使整個(gè)摩擦材料上的負(fù)荷相等。盤(pán)式制動(dòng)器的帶狀件可在鄰近裝置的末端形成死彎部分以移動(dòng)壓力板，從而，如需要，可使板在六個(gè)自由度內(nèi)移動(dòng)。
本發(fā)明的制動(dòng)器和離合器典型地包括一個(gè)支承該支承結(jié)構(gòu)的支座或底座。支座和支承結(jié)構(gòu)可成整體或者支座包括一個(gè)在其上形成的孔或開(kāi)口，用于可分離地夾持獨(dú)立的支承結(jié)構(gòu)。如果所支承的墊塊能在六個(gè)自由度內(nèi)移動(dòng)，支承結(jié)構(gòu)將包括第一支承結(jié)構(gòu)、第二支承結(jié)構(gòu)和第三支承結(jié)構(gòu);如果需要少于六個(gè)自由度，則并不需要上述所有支承結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明的另一方面，摩擦塊部分可分離地固定到支承部分的第一支承結(jié)構(gòu)上，并且，支承部分的第三支承結(jié)構(gòu)可分離地固定到支座上。而且，支座形狀可提供一用于固定摩擦塊的彈簧或其它柔性支承，該墊塊可有或沒(méi)有獨(dú)立支承部分。例如，支座可形成切口和/或凹槽以便為每個(gè)墊塊提供一薄支架或隔板支承。如果需要，支架或隔板可被液力減震。由此可見(jiàn)，支座具有彈簧特點(diǎn)。每個(gè)制動(dòng)器和/或離合器墊塊的支承部分適合于起鉸接支承作用，它允許墊塊圍繞著任何予定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)以使整個(gè)墊塊上存在均勻的摩擦。該支承結(jié)構(gòu)也可以設(shè)計(jì)成具有彈簧特點(diǎn)。支承部分可具有各種形式，包括空心錐臺(tái)、多個(gè)用錐臺(tái)制成的支腿，由圓柱形制成的支腿以及由空心圓柱制成的支腿。
正如上述，各種墊塊和支承部分相互可分離地固定。使用這樣一種結(jié)構(gòu)的制動(dòng)器和離合器墊塊也可具有組合式結(jié)構(gòu)，它包括具有螺紋或類(lèi)似的連接器的組合式摩擦墊塊和支承結(jié)構(gòu)。該連接器用于將墊塊可分離地固定到帶有一輔助連接裝置的支承結(jié)構(gòu)上。在它的另一端，支承結(jié)構(gòu)包括螺紋或類(lèi)似連接器，用于將支承結(jié)構(gòu)可分離地固定到一個(gè)位于支座上的輔助連接器上，從而有助于組裝或拆卸墊塊或閘瓦組件。由于獨(dú)立墊塊的組合結(jié)構(gòu)，可提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，如，利用標(biāo)準(zhǔn)墊塊支承部分和墊塊部分的不同組合，使得使用標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)改變?nèi)魏翁厥庵苿?dòng)或離合墊塊的性能特點(diǎn)。又，標(biāo)準(zhǔn)件非常容易制造。使用標(biāo)準(zhǔn)件也容易改變性能以滿足用戶需要。此外，由于昂貴的高性能材料僅用在必需處，而不是整個(gè)墊塊上，從而組合結(jié)構(gòu)減少了墊塊的成本。
按照本發(fā)明的其它方面，支承部分可包括改進(jìn)的支承結(jié)構(gòu)，它的第一支承部分裝到一個(gè)連續(xù)隔板上，該隔板可不對(duì)稱地穿孔以在一予定方向提供予載或偏轉(zhuǎn)。第一支承部分自身可簡(jiǎn)化為包括一單一相對(duì)剛性支架或一個(gè)底切和/或切斷的管形構(gòu)件，所以，在負(fù)荷作用下，它可在一予定方向上繞樞軸旋轉(zhuǎn)。此外，隔板上形成的以使摩擦塊在一予定方向上偏轉(zhuǎn)的穿孔或開(kāi)口也可作為定位器開(kāi)口，用于裝配裝在支座上的定位銷(xiāo)，從而，摩擦墊塊相對(duì)支座處于準(zhǔn)確位置。
按照另一實(shí)施例，支承結(jié)構(gòu)的第一支承部分可以是截頭圓錐形。這種結(jié)構(gòu)容易制造并比帶有帶狀結(jié)構(gòu)的墊塊更耐用。截頭錐體形第一支承部分使墊塊支承更堅(jiān)硬。這種結(jié)構(gòu)適合于重載應(yīng)用。
本發(fā)明也涉及到燕尾形組合結(jié)構(gòu)，其中支座具有燕尾槽，支承結(jié)構(gòu)具有互補(bǔ)的燕尾部分，這種支承結(jié)構(gòu)和墊塊可分離地固定到支座中。墊塊包括一墊塊部分和具有燕尾部分的支承部分。墊塊支承部分和/或支座為墊塊部分提供了柔性支承。
本發(fā)明也涉及到自動(dòng)或動(dòng)態(tài)控制的摩擦塊結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及到使用稱作有“有智力”的或“靈敏”材料來(lái)自動(dòng)或動(dòng)態(tài)控制制動(dòng)器墊塊的支承和/或驅(qū)動(dòng)特性。靈敏墊塊結(jié)構(gòu)結(jié)合三種形式的元件。每一元件具有專(zhuān)門(mén)的功能。第一元件是作為摩擦墊芯部的結(jié)構(gòu)元件，它由如銅、鋼、鋁、陶瓷、塑料或輕質(zhì)合成物等結(jié)構(gòu)材料構(gòu)成。該元件形成墊塊支承的框架或骨架。第二元件是檢測(cè)元件，該元件由專(zhuān)門(mén)材料制成，以檢測(cè)和監(jiān)測(cè)溫度，壓力等可顯示均勻壓力分布的變量和條件。實(shí)現(xiàn)這種功能的材料包括壓電材料，如石英、某種聚合物和TERFENOL。稱作靈敏墊塊結(jié)構(gòu)的第三種元件是致動(dòng)器元件。該致動(dòng)器元件膨脹、收縮或改變其硬度以確定最佳壓力分布。具有這種能力的材料包括壓電材料，可改變帶電液體粘性的電流變(ER)流體(依靠電場(chǎng)強(qiáng)度，帶電液體可快速地從自由流動(dòng)液體狀變?yōu)榧俟腆w狀，從而提供一個(gè)可選擇的剛性);以及磁致伸縮的稀土合金，如TERFENOL，當(dāng)其暴露在磁場(chǎng)中時(shí)，尺寸會(huì)產(chǎn)生大的變化。
正如上述，可使用的靈敏材料包括壓電材料和電流變(ER)流體。同樣適用的壓電陶瓷材料具有檢測(cè)環(huán)境變化(如壓力化學(xué)變化)的能力和使其發(fā)生或經(jīng)受某些隨檢測(cè)到的變化而發(fā)生的其它物理變化。例如，正發(fā)展的鉛鋯-鈦基固體組件是像橡膠一樣屈從于壓力的變化。由此可見(jiàn)，可制成內(nèi)在堅(jiān)硬的陶瓷裝置來(lái)吸收振動(dòng)，而不是反射振動(dòng)。這些材料是替換液壓制動(dòng)器的材料，用來(lái)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器或可用于輔助制動(dòng)作用。
另一種有用的材料稱為形狀記憶合金，即當(dāng)加熱到超過(guò)叫做轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，合金從一種形狀變?yōu)橄惹暗男螤?。這種形狀記憶合金可用作復(fù)合材料，如，由于隨著溫度變化和限制合金試圖恢復(fù)它們?cè)缙谛螤?，周?chē)鷱?fù)合材料抵抗內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。依次，這種抵抗改變了復(fù)合材料的機(jī)械性能，如改變它的剛性和振動(dòng)頻率。最眾所周知的形狀記憶合金是公知為nitinol的鎳-鈦合金。該合金可用來(lái)補(bǔ)償熱效應(yīng)。例如，摩擦材料支承表面(即該表面位于摩擦襯墊之下)可包括形狀記憶元件區(qū)域。在正常條件下，這些元件可被限定和設(shè)計(jì)成處于膨脹狀態(tài)，但是，當(dāng)加熱超過(guò)正常范圍時(shí)，它們收縮以減輕所支承的摩擦襯墊部分的壓力。
本發(fā)明的動(dòng)態(tài)或自動(dòng)控制墊快的結(jié)構(gòu)元件類(lèi)似于在此公開(kāi)的其它墊塊。然而，所提供的檢測(cè)器和致動(dòng)器元件是為了允許有效控制偏轉(zhuǎn)特性、和/或摩擦墊塊的形狀，支承結(jié)構(gòu)和/或支座結(jié)構(gòu)的形狀。在一個(gè)例子中，檢測(cè)器和致動(dòng)器元件用在一反饋系統(tǒng)中，在此，檢測(cè)器檢測(cè)到的物理?xiàng)l件用來(lái)控制致動(dòng)器。檢測(cè)器和致動(dòng)器元件兩者均可由像壓電材料這樣的靈敏材料組成。首先，壓電材料檢測(cè)到壓力并產(chǎn)生一個(gè)供給反饋放大器的信號(hào)。反饋放大器處理脈沖或信號(hào)并將電壓送到致動(dòng)器。引起它膨脹或收縮。隨著致動(dòng)器膨脹或收縮，它改變檢測(cè)條件直到獲得平衡條件為止。
如上所述，在電控制動(dòng)器的系統(tǒng)中，這種靈敏材料也可用來(lái)將摩擦塊從制動(dòng)位置移到非制動(dòng)位置。與此類(lèi)似，在有故障的場(chǎng)合，也可用靈敏材料，墊塊被移向接合位置以提供故障自動(dòng)保險(xiǎn)緊急制動(dòng)。
本發(fā)明的支座，支承結(jié)構(gòu)和墊塊可由任何適宜材料構(gòu)成。最先考慮的是支承結(jié)構(gòu)必須彈性偏轉(zhuǎn)或變形以能產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植己碗S之的溫度分布。
這樣，按照本發(fā)明的盤(pán)式制動(dòng)器可包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤(pán)和一對(duì)軸向傾向排列的可移動(dòng)的非旋轉(zhuǎn)壓力板，轉(zhuǎn)盤(pán)的每側(cè)有一壓力板。每塊板在鄰近盤(pán)的一側(cè)帶有支承結(jié)構(gòu)形式的座，它將提供適當(dāng)?shù)陌匆欢ń嵌鹊囊苿?dòng)，從而在整個(gè)墊塊上提供最佳的壓力分布和熱量生成。


圖1是按照本發(fā)明的柱塞型液壓盤(pán)式制動(dòng)器組件的局部剖面圖。
圖1A是基本上沿著另一種盤(pán)式制動(dòng)器件的卡鉗式墊塊中心剖開(kāi)的剖視圖。
圖1B是按照本發(fā)明的使用裝有支架的墊塊支承的圓錐離合器的局剖側(cè)視圖。
圖1C是按照本發(fā)明的壓板式離合器的局剖側(cè)面圖。
圖1D是按照本發(fā)明的圖1C所示類(lèi)型的墊塊支承結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
圖1E是圖1D的墊塊支座部分的俯視圖。
圖1F示出了按照本發(fā)明的對(duì)傳統(tǒng)后輪制動(dòng)器組件改進(jìn)后包括摩擦墊塊支承的視圖。
圖2示意地表示出理想化的壓力分布支承系統(tǒng)。
圖2A是以圖2系統(tǒng)所構(gòu)成的本發(fā)明最佳實(shí)施例的側(cè)剖視圖。
圖2B是以圖2所構(gòu)成的本發(fā)明另一實(shí)施例的側(cè)剖視圖。
圖3是按照本發(fā)明的第一個(gè)組合式摩擦墊塊的側(cè)視圖。
圖3A是組合式摩擦墊塊裝配到支座上的剖面圖。
圖3B是按照本發(fā)明的另一組合式摩擦墊塊的剖面圖。
圖3C是按照本發(fā)明的平截頭圓錐體或截頭錐體形摩擦墊塊的立體視圖。
圖3D是圖3C的平截頭圓錐體摩擦墊塊帶有用虛線表示的在視圖方向看不到的橫截面線的側(cè)視圖。
圖3E是按照本發(fā)明的另一平截頭圓錐體摩擦墊塊的立體視圖。
圖3F是圖3E平截頭圓錐體摩擦墊塊的剖面圖。
圖4A是按照本發(fā)明的圓柱形摩擦墊塊的剖面圖。
圖4B是按照本發(fā)明的另一種圓柱形摩擦墊塊的剖面圖。
圖4C是沿著圖4B所標(biāo)出的剖線剖開(kāi)的帶有用虛線表示的在該視圖方向看不到的結(jié)構(gòu)的圖4B摩擦墊塊的剖視圖。
圖4D是按照本發(fā)明的另一種摩擦墊塊的仰視圖，用虛線表示了該視圖無(wú)法看到的結(jié)構(gòu)。
圖4E是圖4D圓柱形摩擦墊塊的剖面圖。
圖5A是按照本發(fā)明的空心管形摩擦墊塊的剖視圖。
圖5B是圖5A的摩擦墊塊的仰視圖，用虛線表示該視圖無(wú)法看到的結(jié)構(gòu)。
圖5C是沿著圖5B所標(biāo)出的線所剖開(kāi)的圖5A和圖5B摩擦墊塊的側(cè)視圖。
圖5D是按照本發(fā)明的另一種空心管形摩擦墊塊的剖視圖。
圖5E是圖5D摩擦墊塊的仰視圖，用虛線表示該視圖看不到的結(jié)構(gòu)。
圖6A示出了帶有定位器支柱的支座構(gòu)件的俯視圖，該定位器支柱用于將摩擦墊塊定位在壓板式離合器結(jié)構(gòu)中。
圖6B是沿圖6A剖面線剖開(kāi)的圖6A支座構(gòu)件的剖視圖。
圖6C是圖6D支座構(gòu)件的俯視圖。
圖6D是將摩擦墊塊定位于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)中的帶定位凸塊的支座構(gòu)件的剖視圖。
圖7是按照本發(fā)明的表示支座上摩擦墊塊分布的俯視圖。
圖8是按照本發(fā)明的另一種摩擦墊塊分布的俯視圖。
圖9A是裝在支座中的摩擦墊塊整體結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖9B是圖9A摩擦墊塊的側(cè)剖視圖。
圖10是按照本發(fā)明的，用在圖1F所示的制動(dòng)器系統(tǒng)中的制動(dòng)閘瓦型摩擦墊塊支承的側(cè)剖面圖。
圖11A是組合式摩擦墊塊支承結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖11B是另一種組合式摩擦墊塊支承結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖12A是螺旋型組合連接器的細(xì)部側(cè)視圖。
圖12B是鎖緊花鍵型組合連接器的細(xì)部側(cè)視圖。
圖12C是圖12B的鎖緊花鍵型組合連接器的俯視圖。
圖12D是帶有螺旋型連接器的組合摩擦墊塊的側(cè)剖視圖，其中，摩擦墊塊是將不同材料模塑到由不同材料構(gòu)成的基座上構(gòu)成的。
圖12E是組合平截頭圓錐體摩擦墊塊支承結(jié)構(gòu)件的側(cè)剖視圖。
圖12F是組合摩擦塊的局剖側(cè)視圖，其中墊塊插件支承在烏金軸瓦中。
圖13A是壓板式離合器結(jié)構(gòu)中摩擦墊塊支承的側(cè)剖面圖，包括裝有支架的支座和多個(gè)摩擦墊塊支承。
圖13B是圖13A離合器的摩擦墊塊之一的仰視圖。
圖14A是用于壓板離合器結(jié)構(gòu)中的摩擦墊塊支承的局剖側(cè)視圖，包括裝有支架的支座和多個(gè)平截頭圓錐體摩擦墊塊支承。
圖14B是圖14A的支承立體視圖。
圖15A是壓板離合器中摩擦墊塊支承的局剖側(cè)視圖，包括支承多個(gè)摩擦墊塊的有支架的支座。
圖15B是圖15A支承的立體視圖。
圖16A是壓板離合器結(jié)構(gòu)中摩擦墊塊部分的俯視圖，包括支承多個(gè)摩擦墊塊的安裝有支架的支座。
圖16B是圖16A支承的剖面圖。
圖17A是按照本發(fā)明的用在壓板離合器上的多種式樣摩擦墊塊支承的剖面圖。
圖17B是圖17A的多式樣支承的俯視圖。
圖17C是圖17A的多式樣支承的仰視圖。
圖18A是按照本發(fā)明的另一種多式樣離合器的剖面圖。
圖18B是圖18A中的支座的俯視圖，其中以虛線表示在該視圖方向看不到的流體通道。
圖19A是支架局部的俯視祥圖，它包括一個(gè)突起的探測(cè)件，該探測(cè)件的內(nèi)部安裝有電線。
圖19B是一個(gè)摩擦塊的立體視圖，其內(nèi)部裝有電線，該摩擦塊用于安裝在圖19A所示的支架上。
圖19C是一種用在多種式樣組合的摩擦塊結(jié)構(gòu)中的靈敏摩擦墊的端面視圖。
圖19D是按照本發(fā)明的一種具有可調(diào)剛度的支座結(jié)構(gòu)的局部側(cè)剖視圖。
圖19E是按照本發(fā)明的一種具有可調(diào)剛度的支架的剖面圖。
圖19F是按照本發(fā)明的一種具有可調(diào)剛度的摩擦塊的局部側(cè)剖視圖。
圖20A是按照本發(fā)明的一種組合式圓錐離合器的燕尾槽形結(jié)構(gòu)的端面視圖。
圖20B是一種在圖20所示的制動(dòng)器中使用或在圖20A中所示的離合器中使用的摩擦塊的局部立體視圖。
圖20C是一種改進(jìn)的摩擦塊的端面視圖。
圖20D是另外一種摩擦塊的端面視圖。
圖20E是另一種形狀的摩擦塊的端面視圖。
圖21是按照本發(fā)明的一種在壓板離合器結(jié)構(gòu)中使用的摩擦塊支架的俯視圖，它是一種具有可裝在支座上的雙腿支架。
圖22是圖21中的支架的側(cè)剖視圖。
圖23是圖21中的支架的仰視圖。
圖23A是圖21中的支架的一種改進(jìn)型的仰視圖。
圖24是圖21所示離合器的一部分的立體圖。
圖25是按照本發(fā)明的壓板離合器結(jié)構(gòu)中所用的另一種摩擦墊塊支架的剖視圖。
圖26是本發(fā)明的另一種摩擦墊支架的剖面圖。
圖27是本發(fā)明的另一種摩擦墊塊支架的側(cè)剖視圖，它具有裝在支座上的支架。
圖28是圖27中摩擦墊支承結(jié)構(gòu)的俯視剖面圖。
圖29是本發(fā)明的另一種摩擦墊支承結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖，該支承具有裝在支座結(jié)構(gòu)上的支架。
圖29A是本發(fā)明的另一種摩擦墊支承結(jié)構(gòu)的剖面圖，它具有裝在支座上的支架。
圖29B是圖29A中摩擦墊支架的剖面圖。
圖30是圖29中摩擦墊支承結(jié)構(gòu)的俯視剖面圖。
圖30A是圖29A中摩擦墊支架的俯視圖。
圖30B是圖29A中摩擦墊支架的仰視圖。
圖31是本發(fā)明的另一種在圓錐離合器中使用的燕尾槽形摩擦墊支架的端面視圖。
圖31A是圖31中所示的摩擦墊支架的一部分的徑向剖視圖。
圖32是本發(fā)明的另一種摩擦墊支承結(jié)構(gòu)的端面視圖。
圖32A是圖32中支承的徑向剖視圖。
圖33是本發(fā)明的另一種用于圓錐離合器中用的燕尾槽形摩擦墊支架的端面視圖。
圖33A是圖33中摩擦墊支架的外圓周局部詳細(xì)視圖。
圖33B是圖33中的支架的一個(gè)剖面圖。
圖33C是圖33中支架的另一個(gè)剖面圖。
圖34是本發(fā)明的另一種在圓錐離合器中使用的燕尾槽形摩擦墊支架的端面視圖。
圖34A是圖34中的支架的外周?chē)木植吭敿?xì)視圖。
圖34B是圖34中支架的一個(gè)剖視圖。
圖34C是圖34中支架的另一個(gè)剖視圖。
圖34D是圖34中支架的又一個(gè)剖視圖。
圖35是本發(fā)明的用于圓錐離合器中的摩擦墊支架的端面視圖。
圖35A是圖35中支架的一個(gè)剖視圖。
圖35B是圖35中支架的另一個(gè)剖視圖。
本發(fā)明大部分涉及到用于各種離合器和制動(dòng)器結(jié)構(gòu)中的摩擦墊支承。圖1至1F表示出適于在制動(dòng)器和離合器結(jié)構(gòu)中使用本發(fā)明的摩擦墊支承的例子。
圖1示出了本發(fā)明的第一種制動(dòng)裝置。為使說(shuō)明簡(jiǎn)單起見(jiàn)，該圖示出的制動(dòng)器是一種裝配簡(jiǎn)單的卡鉗式雙柱塞型圓盤(pán)制動(dòng)器。圓盤(pán)3被卡緊在輪轂2中，該輪轂2在軸箱的軸承上或在轉(zhuǎn)向節(jié)的軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)，這取決于是與后剎車(chē)還是前剎車(chē)有關(guān)?？ㄣQ式構(gòu)件5固定在一個(gè)相對(duì)于圓盤(pán)3的固定件上。兩柱塞10安裝在由卡件5形成的缸中。該柱塞10壓在墊20上，墊20包括摩擦墊21和墊支承件23和27。墊支承件23、27最好是可拆卸地卡在柱塞10中。如果需要，無(wú)論是支承件23還是支承件27均可設(shè)計(jì)成與卡件5的凹口成滑動(dòng)接觸，從而限制該支承件朝向圓盤(pán)3的方向和背離圓盤(pán)3的方向運(yùn)動(dòng)，以使該系統(tǒng)更加穩(wěn)定。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)支承件以這種方式導(dǎo)向時(shí)，它們的移動(dòng)性能同樣受到限制。圖1中所示的那種制動(dòng)器的卡件5通常被做成兩部分，以便能夠?qū)Ω左w進(jìn)行加工，該卡件5還必須有開(kāi)口，通過(guò)這開(kāi)口可使摩擦墊在更換時(shí)能被取出(如下文中所討論的那樣)。所以它們的實(shí)際結(jié)構(gòu)一般比圖1所示的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。
當(dāng)然，柱塞式圓盤(pán)制動(dòng)器還有許多公知的結(jié)構(gòu)形式。應(yīng)當(dāng)懂得的是，只要將支座的結(jié)構(gòu)按需要設(shè)計(jì)用以支承摩擦墊，本發(fā)明的摩擦墊就可應(yīng)用于這些任何一種公知結(jié)構(gòu)中。
從那些已公開(kāi)的以及那些在這里所建議的結(jié)構(gòu)中選擇一種適當(dāng)?shù)哪Σ翂|支座時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到這種柱塞式圓盤(pán)制動(dòng)器各自的特征。例如，當(dāng)要從一個(gè)擁有同樣體積的鼓形制動(dòng)器上獲得同樣的轉(zhuǎn)矩時(shí)，施加在圓盤(pán)制動(dòng)器的摩擦墊上的力要比旋加在鼓形制動(dòng)器的閘瓦上的力大得多，這是眾所周知。這有兩個(gè)原因第一，所需的制動(dòng)墊的作用半徑比等效的鼓形制動(dòng)器的作用半徑小;第二，在圓盤(pán)制動(dòng)器中沒(méi)有隨動(dòng)作用，這是因?yàn)樵撝苿?dòng)器中的摩擦力不像鼓形制動(dòng)器中摩擦力那樣起促進(jìn)作用。由于這一原因，就必須對(duì)圓盤(pán)上的軸向力進(jìn)行平衡，這顯然是圖示實(shí)施例中的情形。還有其它一些公知的軸向力平衡方式。
即使如圖中所示那樣對(duì)軸向制動(dòng)力進(jìn)行平衡時(shí)，在圓盤(pán)上也還是存在未被平衡的切向摩擦力，這一未平衡的力必須由輪子的軸承來(lái)支承或是由安置在與第一卡件正對(duì)著的位置上的第二卡件來(lái)平衡。
由于圓盤(pán)制動(dòng)器會(huì)有磨損，因而還需為此提供自動(dòng)調(diào)整措施。已知這種調(diào)整可通過(guò)在動(dòng)力缸的墊端部附近放置一橡皮環(huán)來(lái)獲得，從而使得當(dāng)柱塞向外移動(dòng)時(shí)，橡皮環(huán)變形足以使正常間隙得以消除，從而在橡皮環(huán)與柱塞之間不會(huì)出現(xiàn)任何滑動(dòng)。如果該柱塞向外移動(dòng)的量更大，在橡皮環(huán)與柱塞之間出現(xiàn)了滑動(dòng)的話，則當(dāng)釋放流體壓力時(shí)，柱塞的縮回量?jī)H為橡皮環(huán)的變形量，這樣就會(huì)重新出現(xiàn)間隙。如上所述，將要如下文中詳細(xì)描述的墊的結(jié)構(gòu)適用于任何柱塞式圓盤(pán)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的安裝在支架上的墊還可被用在迄今為止一直需要使用轉(zhuǎn)動(dòng)式制動(dòng)閘瓦的場(chǎng)合中，這種制動(dòng)器通常是用在火車(chē)或類(lèi)似交通工具中。當(dāng)然，轉(zhuǎn)動(dòng)式閘瓦制動(dòng)器也還可用在汽車(chē)上。圖1A示出了一種代替轉(zhuǎn)動(dòng)式閘瓦制動(dòng)器的制動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)例，在這種制動(dòng)結(jié)構(gòu)使用了本發(fā)明的裝在支架上的摩擦墊。在圖1A中，具有相同作用的構(gòu)件用相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)表示。
該圖示出的制動(dòng)器裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)3和一對(duì)支座板10，每個(gè)支座板10的一端安裝在銷(xiāo)子13上，板10以銷(xiāo)子13為支點(diǎn)可轉(zhuǎn)動(dòng)地夾持在一個(gè)不可轉(zhuǎn)動(dòng)的卡件殼體上(標(biāo)號(hào)16所標(biāo)示的是該卡件殼體的一個(gè)橋接部分)。一個(gè)連接著兩板10的傳動(dòng)桿17從橋接部分16中穿過(guò)。一對(duì)摩擦墊20具有與圓盤(pán)3相接合的平表面，這些墊20最好是可拆卸地與支座板10相連接。墊20包括座狀支承件27，每個(gè)支承件27包括一個(gè)第一支承段271，一個(gè)第二支承段272和一個(gè)第三支承段273，第一支承段271包括三個(gè)圓周上等距排列的支腿，第二支承段272和第三支承段273是在每一支腿上的一個(gè)死彎部分，如標(biāo)號(hào)272和273所標(biāo)示的那樣。
可借助任何一種適宜的機(jī)構(gòu)(例如用點(diǎn)劃線表示的一種機(jī)械操縱的杠桿機(jī)構(gòu)或是一種液壓機(jī)構(gòu))將支座板10壓在一起以在圓盤(pán)3和摩擦墊21之間形成摩擦接合。另外，正如本技術(shù)領(lǐng)域的那些技術(shù)人員均已公知的那樣，該裝置中還可包括一個(gè)摩擦墊磨損補(bǔ)償器以及一個(gè)用于使支座板10在每次制動(dòng)作用完成后縮回以便使摩擦墊21移動(dòng)一予定距離而與圓盤(pán)3脫離接觸的裝置。摩擦墊21最好如圖中所示的具有楔形截面，其最厚的部分與圓盤(pán)3的外圓周相鄰。這就很容易在摩擦墊21和圓盤(pán)3之間實(shí)現(xiàn)平面接觸。
如下文詳細(xì)所述，墊支承件27至少在三個(gè)方向上調(diào)整墊支承表面23，并因此而必然調(diào)整了摩擦墊21，從而使其不易產(chǎn)生磨損。進(jìn)一步說(shuō)，這種裝有支架的支承結(jié)構(gòu)是通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)保證恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整摩擦墊。
圖1F表示的是一種改型的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的閘瓦式制動(dòng)器，它具有本發(fā)明所述的裝有支架的摩擦墊支座。如圖所示，該制動(dòng)器由一驅(qū)動(dòng)裝置-例如液壓柱塞驅(qū)動(dòng)，并靠一彈簧而復(fù)位。這種類(lèi)型的制動(dòng)器的操作是眾所周知的。然而，當(dāng)將此制動(dòng)器改型為具有裝有支架的摩擦墊支座時(shí)，該摩擦墊上的壓力分布及由此而產(chǎn)生的溫升都可被精確地控制。一種如圖10所示類(lèi)型的支座(在下文討論這種支座)非常適合上述這種類(lèi)型的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
因?yàn)殡x合器中同樣需要均勻的壓力分布和控制溫度上升，因此本發(fā)明的裝在支架上的摩擦墊也可用在離合器中。
圖1B中示出了一種根據(jù)本發(fā)明的裝在支架上的摩擦墊的圓錐離合器的實(shí)施例。由于本發(fā)明本質(zhì)上涉及的是摩擦墊的結(jié)構(gòu)而不是離合器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，因此只是相應(yīng)例舉了一個(gè)較簡(jiǎn)單的圓錐離合器用圖說(shuō)明本發(fā)明的裝有支架的摩擦墊的使用情況。從這一附圖中可以看出，本發(fā)明的摩擦墊能適用于多種多樣的離合器中。
如圖1B所示，該圓錐離合器包括一個(gè)位于飛輪3內(nèi)輪緣的凹入的內(nèi)圓錐表面和一個(gè)與此內(nèi)圓錐表面相偶合的離合件，該離合件包括一個(gè)固定在第二軸9上的支座板10，飛輪3固定在第一軸8上。如已知的那樣，凸出的支座板10是借助于一個(gè)彈簧或類(lèi)似的構(gòu)件被壓入與飛輪3的凹表面相嚙哈，從而使得摩擦墊20的摩擦襯墊21與飛輪3相應(yīng)的凹表面接觸。滑動(dòng)凸件克服彈簧的壓力使其與凹件脫開(kāi)就能脫開(kāi)離合器。在圖示的實(shí)施例中，支座10具有撓性，從而使得摩擦襯墊上的壓力分布均勻(并因此必然使得摩擦墊也均勻)。
圖1C示出了一種按照本發(fā)明的裝在支架上的摩擦墊的壓板離合器的實(shí)施例。同樣，由于本發(fā)明本質(zhì)上主要涉及的是摩擦墊的結(jié)構(gòu)，而不是離合器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，因此只是例舉了一個(gè)較簡(jiǎn)單的壓板離合器裝置用圖說(shuō)明本發(fā)明的裝在支架上的摩擦墊的使用情況。從圖1C中可看出，本發(fā)明的摩擦墊能夠適用于多種多樣的離合器。
如圖1C所示，該壓板離合器裝置包括第一軸8和第二軸9，還包括板3和支座10。板3與第一軸8相連接或是與第一軸8成一整體;支座10與第二軸9成一整體或固定安裝在第二軸9上和該軸9一起轉(zhuǎn)動(dòng)。該支座板10上帶有多個(gè)摩擦墊20，摩擦墊20包括摩擦墊表面21、支承表面23和支承件27。如已知的那樣，板3和支座10一般是靠彈簧的作用彼此接合或分開(kāi)，用驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)板3和支座10使其克服彈簧的作用力而使離合器嚙合或脫開(kāi)。如下文中所討論的那樣，支承構(gòu)件允許墊支承面23和摩擦墊21移動(dòng)，以便使每個(gè)摩擦墊21上的壓力相等。
在這一實(shí)施例中，圖示的基本原理適用于所有先進(jìn)的嚙合式離合器，附圖中所見(jiàn)到的是一種去掉所有復(fù)雜機(jī)構(gòu)(如驅(qū)機(jī)構(gòu))的簡(jiǎn)單的離合器。這種離合器包括裝配在第一軸上的第一板3和裝配在第二軸上并處于相對(duì)位置上的支座板10。所說(shuō)的第一軸和第二軸安裝在軸承中并可同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)支座板10向著板3移動(dòng)時(shí)，摩擦墊20與圓盤(pán)3相接觸，從而傳遞轉(zhuǎn)矩。因?yàn)槟Σ翂|20的支座安裝有支架，所以座擦力被均勻施加在各個(gè)摩擦墊當(dāng)中。由于在整個(gè)摩擦表面上具有均勻的壓力分布，因而可獲得最大的摩擦效果。
如前所述，本發(fā)明涉及在制動(dòng)器和離合器中所使用的摩擦墊。該裝在支架上的摩擦墊可實(shí)際應(yīng)用于任何已知的下面這種制動(dòng)器或離合器中，即這種制動(dòng)器或離合器中需要具有均勻的壓力分布和溫度分布及需要具有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)特性。同樣，下文中討論的自動(dòng)控制的支承結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于各種不同的結(jié)構(gòu)中。
圖1D和1E表示的是一種應(yīng)用了本發(fā)明的裝在支架上的摩擦墊的壓板離合器中的支座板10和摩擦墊20。
在圖1D中，支座板10可包括多個(gè)開(kāi)口(例如在支座板10上成型的孔)和多個(gè)安裝于該開(kāi)口中的摩擦墊20。該摩擦墊20可如圖1E、圖7-9、圖16A、圖17B和圖18B中所表示的那樣在圓周方向上間隔排列。在圖1D中示出了一種死彎型支座結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，只要合適，在這里所公開(kāi)的任何支承結(jié)構(gòu)均可使用。
通過(guò)下文的討論應(yīng)當(dāng)記住這里所公開(kāi)的任何摩擦墊結(jié)構(gòu)均是有用的，或很容易適用于圖1A-1F中公開(kāi)的離合器或制動(dòng)器中。因此，雖然在一些實(shí)施例中，特殊的實(shí)例是用在制動(dòng)器中的摩擦墊，但實(shí)際上這種摩擦墊在離合器的摩擦結(jié)構(gòu)中也可使用。進(jìn)一步說(shuō)，在制動(dòng)器中所用的撓性支承結(jié)構(gòu)也可在離合器中使用，反之亦然。
下面附圖表示的實(shí)施例是各種不同的支承結(jié)構(gòu)形狀和支承結(jié)構(gòu)的改型是如何影響摩擦墊支座的偏轉(zhuǎn)特性的。這些外形形狀和結(jié)構(gòu)的改型可以以任何所期望的方式進(jìn)行組合，以得到特定的偏轉(zhuǎn)特性，在正常的工作條件下需要用這種特性在整個(gè)摩擦墊表面獲得最佳的溫度分布(即產(chǎn)生的熱量)從而減少磨損。在優(yōu)選摩擦墊支座時(shí)，一個(gè)重要的參數(shù)就是壓力分布。一般來(lái)說(shuō)，是靠支承結(jié)構(gòu)的兩個(gè)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的壓力分布。第一、該支座應(yīng)能使摩擦墊繞著一個(gè)靠近墊表面的點(diǎn)或線轉(zhuǎn)動(dòng)，在使用厚的摩擦磨損面的情況下，該支座應(yīng)位于一個(gè)稍低于予磨損面的位置上，從而使得當(dāng)摩擦墊磨損時(shí)，偏轉(zhuǎn)特性始終不會(huì)變壞，以這種方式，摩擦力就不會(huì)產(chǎn)生不平衡的轉(zhuǎn)矩。第二，該支座應(yīng)當(dāng)具有向著嚙合表面接近或背離嚙合表面移開(kāi)的彈性性能。大概地說(shuō)，可以考慮在球和套筒上安裝一個(gè)彈簧來(lái)滿足上述這些基本要求，如圖2所簡(jiǎn)要表示的那樣。
在圖2中，這個(gè)用于支承摩擦墊21以使其與被嚙哈的部件3相接觸的概念化系統(tǒng)包括一個(gè)支座27，該支座27包括球和套筒及一個(gè)彈簧。這個(gè)球和套筒支承著摩擦面以使其能繞球中心的點(diǎn)在任何方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，球的中心位于摩擦面所在的平面上。該彈簧使得該支座具有朝向和背離嚙合表面的伸縮性。依靠這個(gè)支座，無(wú)論摩擦面21上的作用力如何，也無(wú)論存在何種偏差，該摩擦面都能被推到與被嚙合部件相接觸的平面中。這就形成了均勻的壓力分布。一般地說(shuō)，壓力分布均勻就會(huì)得到良好的-但不一定是最佳的磨損特性。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例是建立在圖2所示的這種理論系統(tǒng)基礎(chǔ)上的。這些最佳實(shí)施例在圖2A和圖2B中示出。
在圖2A所示的最佳實(shí)施例中，摩擦襯墊或摩擦墊21被支承在支承面23上，該支承面23被支承在支座27上，該支座27具有圖2中的支承結(jié)構(gòu)的特征，這種支承結(jié)構(gòu)是一種制造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的單件結(jié)構(gòu)。特別是該支座包括第一支承段271，它是朝鄰近摩擦墊表面的一個(gè)點(diǎn)傾斜的。這種支座允許摩擦襯墊或摩擦墊21及支承件23繞著第一支承段的錐頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。第二支承段272是一個(gè)以一種懸臂梁或彈簧類(lèi)構(gòu)件的形式支承在剛性的第三支承段273上的撓性件，以提所需要的偏置作用。
應(yīng)注意的是，所示的第一支承段的錐頂點(diǎn)稍低于摩擦墊21的表面。這是因?yàn)橐延枇系侥Σ翂|21在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后會(huì)磨損。例如，該摩擦墊在更換之前也許會(huì)磨損到圖2A中線LAW所標(biāo)出的平面，這個(gè)磨損量是允許的。如果將該支座設(shè)計(jì)成這樣一種錐度，即在最初安裝時(shí)，支座就繞恰好位于摩擦墊21表面上的錐頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則摩擦墊的性能就會(huì)從開(kāi)始使用時(shí)起始終惡化。為了減少支底上的磨損，應(yīng)當(dāng)將該支座設(shè)計(jì)成這樣，即當(dāng)摩擦墊磨損到所容許的磨損量(見(jiàn)標(biāo)示線LAW)的一半時(shí)，支座才繞處于摩擦墊21表面上的錐頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。又，設(shè)想這時(shí)再繞著摩擦表面上的一個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)得到最佳的磨損特性，因?yàn)橄巳魏畏D(zhuǎn)作用力。這還不是最理想的。
圖2B所示的最佳實(shí)施例與圖2A的實(shí)施例相類(lèi)似，其不同之處僅在于第一支承段271和第二支承段272的形狀及取向不同。圖2B中所示的這種帶有一定傾斜角度的形狀和取向能增強(qiáng)向嚙合面推進(jìn)時(shí)的撓性和增強(qiáng)從嚙合面上脫開(kāi)時(shí)的剛性。
運(yùn)用這些基本準(zhǔn)則對(duì)獲得均勻的壓力分布是有用的。然而，制動(dòng)器磨損的基本決定因素是溫度分布，而不是壓力分布。因此，每種應(yīng)用情況是各不相同的。在一些場(chǎng)合中，為了優(yōu)化溫度分布狀況，改變或增加這些普通支承結(jié)構(gòu)的要求是必要的。例如，本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力分布達(dá)到理想狀態(tài)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的區(qū)域，即“熱點(diǎn)”。這些過(guò)熱的區(qū)域;或稱為“熱點(diǎn)”經(jīng)過(guò)超量磨損就會(huì)導(dǎo)致摩擦襯墊過(guò)早損壞。可以用有限元分析法予測(cè)熱點(diǎn)的出現(xiàn)情況。按照本發(fā)明，一旦得知已經(jīng)出現(xiàn)了、或是可能會(huì)出現(xiàn)這樣的熱點(diǎn)，就對(duì)支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整以消除熱點(diǎn)，從而保證均勻地增加熱量。經(jīng)過(guò)調(diào)整以使溫度分布優(yōu)化的理想支座的一個(gè)例子是支承著摩擦墊或摩擦襯墊在負(fù)荷的作用下形成一個(gè)很小的流體楔，這可如下文中所討論的那樣用各種不同的方法來(lái)進(jìn)行。這里所述及的“流體楔”指的是這樣一種支座，即在該支座中的一個(gè)邊緣(即后緣)受到的壓向嚙合面上壓力比其它邊緣(即前緣或是與嚙合面上任何一點(diǎn)首先接近的那個(gè)邊緣)所受到的壓力大。要得到這樣一個(gè)流體楔并不必使摩擦墊的所有部位全部都脫離嚙合，這是因?yàn)槟Σ翂|表面上總是有無(wú)數(shù)個(gè)粗糙點(diǎn)。由于存在這些粗糙點(diǎn)，故被該流體楔加壓的流體(通常是空氣)就可在嚙合面之間流動(dòng)來(lái)冷卻嚙合面，從而防止生熱。因此，打算通過(guò)對(duì)下面各種具有不同形狀和改進(jìn)的支座的討論來(lái)告訴人們應(yīng)采用那些方法來(lái)獲得所有需要的性能是有益的，例如消除熱點(diǎn)、噪音或消除制動(dòng)閘瓦翻轉(zhuǎn)。
圖3示出了一種按本發(fā)明的一個(gè)方向進(jìn)行改進(jìn)的制動(dòng)器或離合器的摩擦墊結(jié)構(gòu)。該摩擦墊一般包括一個(gè)摩擦襯墊21、襯墊支承部件23和一個(gè)支座27。制動(dòng)器或離合器墊20的支座27至少包括一個(gè)第一支承段271，一個(gè)第二支承段272和一個(gè)第三支承段273。第一支承段包括幾個(gè)成一定傾斜角度的腿271，這些傾斜的腿向著摩擦墊表面上的一個(gè)點(diǎn)匯聚，其組成的截面形狀呈中空的錐形;第二支承段272向外伸出;第三支承段273呈死彎狀。這個(gè)墊20一般來(lái)說(shuō)與美國(guó)專(zhuān)利US4，676，668中所公開(kāi)的烏金軸瓦相似，然而，為獲得均勻壓力分布而不是形成流體楔該支座必須與其有所不同。例如，在烏金軸瓦中，該帶狀件是向著位于墊表面上方的一個(gè)點(diǎn)匯聚，而在摩擦墊中，該帶狀件則是向著位于墊表面內(nèi)的點(diǎn)匯聚(該匯聚點(diǎn)的位置也可稍低于予磨損部位)。圖3中的墊20的下端具有螺紋40。如下文所詳述的那樣，這樣一種螺紋構(gòu)造使得墊20可被拆卸地固定在支架內(nèi)，這在一些場(chǎng)合中是有利的。
圖3A-3F表示的是另外一些錐形的制動(dòng)墊或離合墊的結(jié)構(gòu)。
圖3A示出了安裝在支座10上的圖3所示類(lèi)型的墊的橫截面。該墊包括一個(gè)摩擦墊支承部件23和一個(gè)同樣結(jié)構(gòu)的支架27，該支架27支承著摩擦墊，以在負(fù)荷作用下可以偏轉(zhuǎn)。在圖示實(shí)施例中，該支承部分包括第一支承段271，第一支承段271包括若干根斜架或帶狀件，它們組成一個(gè)平頭圓錐體。這些腿或支架向著摩擦面上的一個(gè)點(diǎn)傾斜，這個(gè)點(diǎn)也可以稍低于摩擦面一個(gè)予磨損量。支架27還包括一個(gè)環(huán)形板的第二支承段272;還包括呈死彎狀的第三支承段273。墊20借助于其底端上的螺紋部分40可拆卸地安裝在支座10上。以同樣的方式，摩擦墊支承件23借助于支架27上端的螺紋30可拆卸地安裝在支架27上。
圖3B中的摩擦墊除幾處有所變化外與圖3A中的摩擦墊是相同的。首先，用帶螺紋的連接部位30在支承件23和支架27之間提供可拆卸的連接;第二，支架的第二支承段272和第三支承段273彼此之間沒(méi)有相對(duì)撓性，也就是說(shuō)，它們組成整個(gè)呈死彎形的部件。
圖3C和圖3D表示另外一種形狀的平頭圓錐形墊20。這種墊與圖2、圖3A及圖3B中的墊的區(qū)別在于第一支承段271是一個(gè)連續(xù)的中空平頭圓錐形構(gòu)件271，而不是由若干支架或若干帶狀件組成的構(gòu)件。第一支承段271的這種連續(xù)的平頭圓錐形狀的錐頂點(diǎn)位于墊支承件23的表面上(或稍低于該表面)。另外，平頭圓錐形的第一支承段271是支承在一個(gè)單一的死彎狀的腿273上的。第一支承段271的這種連續(xù)結(jié)構(gòu)以及剛性死彎狀支腿273使得這種摩擦墊具有比圖2、圖3A和圖3B中的摩擦墊更大的剛性。這樣一種剛性墊一般用在高負(fù)荷的場(chǎng)合中。雖然沒(méi)特別指出墊支承件23既可以與支架27整體制造，又可以是分開(kāi)制造的，但這點(diǎn)應(yīng)該是很明顯的。另外，死彎狀支腿或第三支承段273應(yīng)具有一個(gè)連接裝置-例如在其上制成的螺紋。
圖3E和圖3F表示本發(fā)明的另一種平頭圓錐形摩擦墊。這種墊與圖3C和圖3D中的墊相類(lèi)似的，所不同的是它包括了一個(gè)呈連續(xù)圓盤(pán)狀的第二支承段272。如下文所詳述的那樣，該圓盤(pán)形構(gòu)件可被它當(dāng)中的開(kāi)孔分成若干根支架。提供這種圓盤(pán)狀的或其它形狀的第二支承段272可以增加支架27的撓性(特別是在垂直方向上)，從而使得圖3E和圖3F中的墊比圖3C和圖3D中的墊的撓性更大。用這種方法就可使墊具有彈性性能。
應(yīng)當(dāng)注意，若需要，這里所公開(kāi)的任何形狀的摩擦墊都可作為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的部件使用。舉例來(lái)說(shuō)，可以做到把墊支承件與支承結(jié)構(gòu)分開(kāi)成兩個(gè)可連接的構(gòu)件并提供一個(gè)用以將支承結(jié)構(gòu)可拆卸地固定到支座上的裝置。因此，對(duì)于這里所述的任何摩擦墊來(lái)說(shuō)，摩擦墊支承件23都可與支架27分開(kāi)制造，在支架上裝備一個(gè)與一互補(bǔ)連接件協(xié)同作用的連接件，從而在組裝過(guò)程中將墊支承件23可拆卸地或是不可拆卸地固定到支架27上。在圖3A所示的實(shí)施例中，該連接件是位于支架上端制成的螺紋30，在墊支承件23中具有一個(gè)與螺紋30互補(bǔ)的螺紋孔或螺紋接納區(qū)。這樣，帶有用粘接或用其它方式固定摩擦墊21的墊支承件23就能夠可拆卸地?cái)Q入到支架27上，從而組成一個(gè)完整的裝在支架上的制動(dòng)墊或離合墊。
自然，任何已知的互補(bǔ)型連接體都可用于墊和支架的連接。事實(shí)上，例如一些像在圖20A-E和圖31及圖32中示出的燕尾槽型的墊只能使用非轉(zhuǎn)動(dòng)型連接件-例如壓卡式連接件;而螺紋式連接件是不適用的。當(dāng)使用非圓筒形摩擦墊時(shí)，例如在圖8中所表示的那些墊，非轉(zhuǎn)動(dòng)型連接件也是較好的。此外，墊既可以是可拆卸地安裝在支承件上，也可以是不可拆卸地裝在支承件上。所謂可拆卸的安裝，就是指可以用一種常規(guī)的方法重復(fù)地拆下和裝上。例如，可以將墊支承件23壓裝到支架27上或用凸塊鎖入到支架27上(這是不可拆卸的連接)，或用插銷(xiāo)銷(xiāo)住在支架27上(這是可拆卸的連接)，或壓緊在支架上(這一般是不可拆卸的連接)。最好是將摩擦襯墊21模壓到支承結(jié)構(gòu)上或用其它方式直接成型在支承結(jié)構(gòu)上。連接件的例子在圖12A-F中示出并將在下文中進(jìn)行討論。
把墊支承件23與支架27分開(kāi)制造，這比先前已知的整體結(jié)構(gòu)有明顯的優(yōu)點(diǎn)。例如，不同的摩擦襯墊和墊支承件可與任何特定的支架組合，以致可將標(biāo)準(zhǔn)的墊支承件與標(biāo)準(zhǔn)的支架結(jié)合，從而使各種不同的摩擦墊適合于在多種離合器和制動(dòng)器中使用。因此，若予先有x種標(biāo)準(zhǔn)摩擦墊和支承件，有y種標(biāo)準(zhǔn)支架，則可以組成x乘y種不同的摩擦墊裝置。以這種方式，任何實(shí)際所期望的性能都得到。通過(guò)使用下文所討論的裝有彈性支架的支座10，就可進(jìn)一步增加該標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的通用性。
這些標(biāo)準(zhǔn)的墊支承件和標(biāo)準(zhǔn)支承結(jié)構(gòu)按形狀、材料及尺寸變化以提供所要求的操作性能。例如，墊可由聚合材料、金屬、陶瓷或復(fù)合材料制成。如下文詳細(xì)討論的那樣，任何一種(或所有的)墊、支架及支座均可具有一種“靈敏”結(jié)構(gòu)，以使得墊裝置能根據(jù)實(shí)際條件而進(jìn)行自身調(diào)節(jié)，這些元件也可以具有動(dòng)態(tài)自動(dòng)控制結(jié)構(gòu)。
摩擦墊的形狀一般是由加工手段及性能條件來(lái)決定。比較典型的是采用圖7-9中所示的這些形狀。當(dāng)然，如果摩擦墊支架是分開(kāi)制造的，則加工任何所需要的形狀就更容易一些，例如，即使整個(gè)墊不能模壓時(shí)，墊支架也可以沖壓或模壓成形。
眾所周知，制動(dòng)墊或離合墊的尺寸影響其性能。在離合器中，最好具有一個(gè)基本上是連續(xù)的摩擦面。因此，通常需要校準(zhǔn)摩擦墊的尺寸，以使得組裝離合器時(shí)摩擦墊或襯墊緊密接觸。
按照本發(fā)明的另一方面，支架27還可以包括一個(gè)位于其底端上的連接件40，以使墊20通過(guò)支座10上的一個(gè)互補(bǔ)型連接件可拆卸地安裝在該支座10上。在圖3A所示的實(shí)施例中，第三支承段273的外圓周上有螺紋，而在支座10中相應(yīng)有互補(bǔ)的螺紋孔。依靠這種結(jié)構(gòu)，就可以很容易地把摩擦墊20擰入到支座10中，從而易于裝配和更換。此外，當(dāng)摩擦襯墊21已磨損時(shí)，支座10仍可使用，該支座10比摩擦襯墊21大得多，因而就其材料花費(fèi)而論要比摩擦襯墊21昂貴。
再有，可以用任何形狀的互補(bǔ)型連接件將摩擦塊20安裝在支座10上。在圖12A-12C中示出了各種連接件的例子，圖20A中的楔形槽結(jié)構(gòu)以及其它各種形狀的連接件將在下文中討論。如上文中已提到的那樣，那些可分別拆卸的互補(bǔ)型連接件，如圖中所示的螺紋連接，有許多優(yōu)點(diǎn)，其中主要一點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
圖4A-4C表示的是能擺動(dòng)型的摩擦塊構(gòu)件，其中，第一支承部371實(shí)質(zhì)上是一個(gè)基本為剛性的單體圓柱型或柱臺(tái)型構(gòu)件，它可繞一軸線擺動(dòng)。為使敘述簡(jiǎn)明起見(jiàn)，這些圖中所示的摩擦塊構(gòu)件均為整體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，該摩擦塊的支承件與支座也可以是分開(kāi)的，可以用螺紋，或其它裝置將它們連接在支座10上。
在圖4A所示的例子中，第二支承部372是一個(gè)被開(kāi)孔372C分成為一組梁的圓盤(pán)構(gòu)件，第三支承部373是一個(gè)連續(xù)的環(huán)狀凸緣。該摩擦塊也包括一個(gè)摩擦片321和一個(gè)摩擦片支承件330，如上文所敘述那樣，該摩擦片支承件330可以是整體式的(如圖中所示)，也可以是上述的分開(kāi)組合式的。這種結(jié)構(gòu)比上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因?yàn)槠涞谝恢С胁肯鄬?duì)比較簡(jiǎn)單。第一支承部371起到一個(gè)繞軸擺動(dòng)型支架的作用。為了加強(qiáng)擺動(dòng)作用，將柱臺(tái)和圓盤(pán)的底部切去一部分(如，通過(guò)銑削)，切出的孔3720穿透圓盤(pán)、并穿過(guò)柱臺(tái)的一部分。除了由第一支承部371所提供的擺動(dòng)性外，第二支承部372是撓性的，從而允許摩擦塊在任何方向上偏移，以適應(yīng)不均勻載荷的作用。
換一種方式，也可以通過(guò)在柱臺(tái)中加工出一個(gè)凹槽來(lái)對(duì)該柱臺(tái)進(jìn)行根部切除，如圖4C所示。如上述，圓盤(pán)372上的穿孔3720將圓盤(pán)分成為梁狀的幾部分。切口部位371V的不對(duì)稱性導(dǎo)致柱臺(tái)371(并因此而導(dǎo)致摩擦塊支承件330)繞軸線R擺動(dòng)，該軸線R與摩擦塊的主軸線是相交叉的。將摩擦塊的縱向軸定義為主軸線，在將摩擦塊安裝在支座的孔中時(shí)，一般要對(duì)應(yīng)一根軸線。這一軸線與摩擦塊表面上的一個(gè)平面(非承載面)相交叉，該軸線經(jīng)過(guò)支座上的孔的中心和摩擦塊表面的幾何中心。連續(xù)的圓盤(pán)372被分割，這使得摩擦塊可以在一個(gè)預(yù)定的方向上偏移。具體地說(shuō)就是，通過(guò)在圓盤(pán)(即第二支承部372)上設(shè)置不對(duì)稱的開(kāi)孔3720，就可使摩擦塊在一個(gè)預(yù)定的方向上偏移。通過(guò)設(shè)置不對(duì)稱的開(kāi)口或進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)上的改變，就使支承結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上的撓性比在另一個(gè)方向上的撓性大，該支承結(jié)構(gòu)在具有大的撓性的那個(gè)方向上偏移。通過(guò)圖中所示的結(jié)構(gòu)、摩擦塊20更易于繞軸線R擺動(dòng)(比起繞任何其它的軸線來(lái)說(shuō))，其它軸線與軸線R相交叉。無(wú)論是從底部切削還是設(shè)置不對(duì)稱的切口，都會(huì)因此而使摩擦塊在預(yù)定的方向上偏移。可以使用下述類(lèi)型的定位裝置來(lái)保證被偏移的摩擦塊在支座中正確定位。
在某些需要進(jìn)行雙向操作的情況下，摩擦塊只能在一個(gè)方向上偏移就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。在這些問(wèn)題中，應(yīng)當(dāng)注意到，汽車(chē)的運(yùn)行就是有時(shí)正行有時(shí)倒車(chē)。當(dāng)然，汽車(chē)的正行的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于倒車(chē)運(yùn)行的時(shí)間。因此，為了在一個(gè)方向上獲得最佳性能，仍可以要求摩擦塊在這個(gè)方向上偏移，盡管其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致在相對(duì)方向上性能降低。而摩擦塊在一方向上偏移的主要益處是這種允許的偏移能在一個(gè)方向上保持高的承載能力。當(dāng)然，這種偏移需要與否取決于每種實(shí)際需要。
圖4B和圖4C表示的是摩擦塊結(jié)構(gòu)的剖視圖，與圖4A表示的摩擦塊結(jié)構(gòu)相類(lèi)似，所不同的是其第二支承部372是一個(gè)連續(xù)的圓盤(pán)，并且切口371V是一個(gè)在柱臺(tái)371根部加工的槽。如上所述，由于存在這樣一個(gè)切口371V，所以摩擦塊就趨向于繞一軸線R預(yù)定擺動(dòng)。因圓盤(pán)的不均稱的負(fù)載導(dǎo)致摩擦塊支承件330在負(fù)載作用下向下偏移。
當(dāng)然，這種摩擦塊的支承結(jié)構(gòu)的改型可以有很多種。例如，可以在圓盤(pán)支承部372上開(kāi)幾個(gè)孔，以便在該圓盤(pán)上增加撓性。這些孔可以是不對(duì)稱地設(shè)置，以便摩擦塊偏移。另外，還可將連續(xù)的環(huán)狀凸緣第三支承部373分割成一組圓環(huán)梁，以便對(duì)支承結(jié)構(gòu)增加撓性和在一預(yù)定的方向上偏移支承結(jié)構(gòu)及使摩擦塊可以精確定位，這些將在下文中說(shuō)明。
圖4D和圖4E表示另一種形狀的摩擦塊。這種摩擦塊結(jié)合了圖4A的摩擦塊和圖4B、圖4C的摩擦塊的特點(diǎn)。具體的說(shuō)，該摩擦塊既具有孔3720又具有切口371V。這個(gè)例子說(shuō)明，可以根據(jù)需要來(lái)對(duì)各種不同的結(jié)構(gòu)加以綜合，從而獲得所希望的結(jié)果。
從以上這些敘述中，可以清楚地看出本發(fā)明的任何一種摩擦塊的設(shè)計(jì)都是基于這樣一點(diǎn)，即在支承結(jié)構(gòu)的選定部位上增加一些材料或去掉一些材料來(lái)改變支承結(jié)構(gòu)的偏移特性。以這種方式，可以把摩擦塊看作是一塊膩?zhàn)?，在它的選定區(qū)域上增加材料或去掉材料，以便增加或降低支承結(jié)構(gòu)的剛性，從而在設(shè)計(jì)條件下獲得所需要的偏移性能。如下文所述，也可以按此法設(shè)計(jì)支座。
如上所述，支承結(jié)構(gòu)一般包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)特征，第一個(gè)特征是摩擦片的支承件能繞摩擦面上或下的一根軸線或多根軸線擺動(dòng)，第二個(gè)特征是具有彈性，它可以向著嚙合面移近，也可以從該嚙合面脫開(kāi)。這些特征的結(jié)合，能使摩擦塊產(chǎn)生偏移，從而以一種最佳的方式與載荷平衡，進(jìn)行微細(xì)地協(xié)調(diào)使溫度分布達(dá)到最佳狀態(tài)，防止倒轉(zhuǎn)及消除噪音，也可獲得其它需要的特性。
在對(duì)本發(fā)明的任何摩擦塊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，都必須要先進(jìn)行分析來(lái)確定最適合預(yù)定載荷的支承結(jié)構(gòu)種類(lèi)。以這種方法，就可以使支承結(jié)構(gòu)滿足預(yù)期的操作要求。
圖5A-5E表示的是具有筒形支承結(jié)構(gòu)370的摩擦塊支承結(jié)構(gòu)。第一種這樣的摩擦塊結(jié)構(gòu)在圖5A-5C中示出，它與圖4A所示的結(jié)構(gòu)基本相同。在圖4A中摩擦塊結(jié)構(gòu)包括一個(gè)摩擦片支承件330，它支承著一層摩擦材料321，第二支承部372是一個(gè)圓盤(pán)狀物件，它可以有孔也可以沒(méi)有孔，第三支承部373是一個(gè)連續(xù)的環(huán)形凸緣。圖5A-5C中的支承結(jié)構(gòu)370與圖4A中的支承結(jié)構(gòu)不同之處在于其第一支承部371上有一個(gè)中心孔371C，從而使第一支承部成為一個(gè)圓筒形的空心柱臺(tái)。在圖5A所示的實(shí)施例中，空心柱臺(tái)的環(huán)形壁是比較厚的，并且相當(dāng)硬。為了對(duì)第一支承部提供撓性，在該環(huán)形壁上加工出一些孔，在其底部或頂部上切掉一些部位。在圖示的實(shí)施例中，是通過(guò)在圓盤(pán)372上加工出孔3720，使它延伸至環(huán)形壁的一個(gè)區(qū)域，從而在底部切掉環(huán)形壁的一部分(見(jiàn)圖5A)。由于具有這樣的切口，所以第一支承部趨向于在該切口的方向偏移。當(dāng)然，也可以用其它方式使第一支承部371進(jìn)行偏置，例如，可以用與圖4E相類(lèi)似的方式對(duì)環(huán)形壁進(jìn)行切口。
圖5C表示的是圖5A中的摩擦塊的側(cè)視圖。該視圖是沿著軸線R的視圖，第一支承部可繞此軸線R進(jìn)行偏移。
如圖5B所示，第二支承部372的圓盤(pán)上可設(shè)置有附加孔372p，這些孔的位置相對(duì)于摩擦塊的主軸來(lái)說(shuō)是不對(duì)稱的。由于圓盤(pán)上的這些孔的位置不對(duì)稱，從而使第二支承部372在這些孔的位置方向上具有更大的撓性。于是，整個(gè)支承結(jié)構(gòu)就在圓盤(pán)具有較大撓性的方向上先偏移，這個(gè)方向就是附加孔372p位置所在的方向。所設(shè)置的附加孔，如圖示的孔372p，具有一個(gè)附加作用，即接納支座上的定位銷(xiāo)，以便使一個(gè)預(yù)偏移的摩擦塊在支座內(nèi)準(zhǔn)確定位，如下文所述。
圖5D和圖5E表示的是本發(fā)明的一種改進(jìn)了的空心筒形摩擦塊，與圖5A-5C中的摩擦塊類(lèi)似，該摩擦塊包括一個(gè)筒形空心的第一支承部371，一個(gè)圓盤(pán)狀的第二支承部372和一個(gè)環(huán)形的第三支承部373。但圖5D-5E中的摩擦塊的第一支承部371要薄得多，因此這個(gè)部位具有更大的撓性。此外，圓盤(pán)372上的一些孔3720完全穿過(guò)圓盤(pán)372，并向上延伸至摩擦片支承件330。因此，這些孔3720就將筒形空心的第一支承部371分割成一組梁。除此之外，在圖示的實(shí)施例中，這些孔3720的位置是不對(duì)稱的，以便使第一支承部向著這些孔3720所在的方向偏移。應(yīng)當(dāng)注意的是，這些孔3720也可以省略也可以具有不同的形狀，而設(shè)置附加的結(jié)構(gòu)特征，如開(kāi)孔和切槽，是為了改變摩擦塊的偏移性能。
圖4A-4E和圖5A-5E中所示的摩擦塊結(jié)構(gòu)可以按照?qǐng)D2和圖3所示方式制成組合件，也就是說(shuō)，把摩擦片的支承件和支架分開(kāi)制作，并在其上設(shè)置互補(bǔ)型的連接件，從而使摩擦片的支承件可拆卸地固定在支架上及使支架可拆卸地安裝在支座上。當(dāng)然，這對(duì)于那些很容易整體制作的摩擦片支承件來(lái)說(shuō)是不必要的。
按照本發(fā)明的另一種方式，制作制動(dòng)器或離合器裝置中的支座10，能為摩擦塊20提供一個(gè)可偏移的支承?？傊?，在支座上設(shè)置各種結(jié)構(gòu)特征，如，梁、圓盤(pán)及類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，能使該支座成為一個(gè)撓性支承。
圖13A表示的是一個(gè)用在壓盤(pán)式離合器裝置中的比較簡(jiǎn)單的撓性支座10，這種壓盤(pán)式離合器類(lèi)似于圖1C、圖1D和圖1E中所示的那種離合器。在該支座10上有沿徑向延伸的內(nèi)外槽，這些槽把支座10分成一個(gè)摩擦塊支承部105，一個(gè)連續(xù)的比較窄的第一支承部106和第二支承段107。在這個(gè)實(shí)施例中，第二支承部107是一個(gè)簡(jiǎn)單的平基座。該支座相當(dāng)硬，在垂直方向上沒(méi)有任何撓性。盡管如此，那些沿徑向延伸的槽還是能使摩擦塊的支承部105具有一些擺動(dòng)撓性。圖13A中還表示出定位銷(xiāo)102，它用于使摩擦塊20精確定位，如下文所述。
圖13B是支承在圖13A的支座10上的摩擦塊20的仰視圖。如圖中所示，摩擦塊的第三支承部373上有一個(gè)銷(xiāo)孔373s，將該銷(xiāo)孔373套在定位銷(xiāo)102上，從而使摩擦塊20在支座10上準(zhǔn)確定位。另一方面，摩擦塊20與圖5A-圖5E中所示的那些摩擦塊相類(lèi)似。當(dāng)然，其它類(lèi)型的摩擦塊20也可用于圖13A中的這種類(lèi)型的支座10上。
圖14A和圖14B表示的是用在離合器裝置中的具有一定撓性的支座10。具體地說(shuō)，該支座10包括一個(gè)懸臂式摩擦塊支承部105，它具有一個(gè)摩擦塊的支承面105a;一個(gè)連續(xù)的外圓周壁105b，它為支承面105a提供了一個(gè)懸臂式支承;一個(gè)沿徑向向內(nèi)延伸的圓環(huán)形面105c，它是從第一支承部106上懸臂伸出來(lái)的，第一支承部106本身又是支承在圓盤(pán)狀的第二支承部107上的，第二支承部107支承在兩個(gè)圓環(huán)凸緣108上。這樣的結(jié)構(gòu)為摩擦塊20提供一個(gè)彈性支承，這是因?yàn)榈诙С胁?07和懸臂式支承摩擦塊的支承面的結(jié)構(gòu)105具有撓性的原因。
圖14A和圖14B中所示的摩擦塊和支座裝置包平頭圓錐體形的離合器摩擦塊20，這些摩擦塊20與上文中結(jié)合附圖3C和3D所進(jìn)行敘述的那些摩擦塊基本相同。然而，圖14A表示出一種可能性，即用于摩擦塊的一個(gè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)件23是在摩擦塊的一個(gè)部位上模壓或用其它方法復(fù)上摩擦材料231構(gòu)成的。當(dāng)然，這里所公開(kāi)的任何摩擦塊都可用在這種類(lèi)型的支座上。
圖15A和圖15B表示的是本發(fā)明的另一種撓性支座結(jié)構(gòu)。在這種支座中，第一支承部106和第二支承部107與圖13A中的支承部相類(lèi)似。而其摩擦塊支承部105則是一種雙懸臂結(jié)構(gòu)，它包括摩擦塊支承面105a，該支承面105a安裝在一個(gè)徑向內(nèi)側(cè)的圓環(huán)支架105b上，圓環(huán)支架105b突伸在圓環(huán)面105c上，圓環(huán)面105c又是支承在圓環(huán)支架105d上的，圓環(huán)支架105d突伸在圓環(huán)面105e上。這樣的結(jié)構(gòu)使摩擦塊支承部在垂直方向上具有很高的撓性。為提供附加的撓性，可將第二支承部107安裝在圓環(huán)凸緣上，正如圖14A和圖14B中的摩擦塊那樣。
圖15A和圖15B中，安裝在撓性支座上的離合器摩擦塊20是簡(jiǎn)單的圓幣形的摩擦塊，其材料具有很高的摩擦系數(shù)。這些摩擦塊可由各種具有適合的高性能的摩擦材料、如石棉或類(lèi)似物制成。此外，按照本發(fā)明的另一種方式，說(shuō)明如下，摩擦塊20可由一種“靈敏”材料“或“聰明”材料制成，它能響應(yīng)操作條件或遙控信號(hào)。當(dāng)然，如果需要，本發(fā)明其它種摩擦塊均可用在這種類(lèi)型的支座上。
圖16A和圖16B表示的是本發(fā)明的一種有立柱的支座結(jié)構(gòu)。它與上述撓性支座的結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于其摩擦塊20是支承在彼此獨(dú)立分開(kāi)的支承件105上的。每一個(gè)支承件105支承在一個(gè)包括第一支承部106、第二支承部107和第三支承部108的支座上。在圖示實(shí)施例中，第一支承部106是一個(gè)沿豎直方向延伸的單獨(dú)的立柱、第二支承部107是一個(gè)圓盤(pán)狀構(gòu)件，第三支承部108是兩個(gè)連續(xù)的圓環(huán)狀凸緣。圖中表示的是圓幣形的摩擦片。當(dāng)然，也可以使用其它類(lèi)型的摩擦片。
對(duì)于支承結(jié)構(gòu)，可以有多種布置形式，特別是當(dāng)摩擦塊被支承在彼此獨(dú)立分開(kāi)的支承件上時(shí)更是如此。在圖21-30中示出用在離合器中的具有另外一些形狀的支座結(jié)構(gòu)。這些支座結(jié)構(gòu)與圖16A、16B中的支座結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別主要在于第一支承部、第二支承部及第三支承部的結(jié)構(gòu)不同。
在討論這種用在離合器中具有支架的支座時(shí)，可把該支座想象成它是在一個(gè)圓柱形坯料上用機(jī)加工制出切口、凹槽和孔所形成的一個(gè)支承結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，這些支座在實(shí)際制造時(shí)并不一定需要進(jìn)行上述的機(jī)械加工，也可以用模壓、鑄造及其它方式加工而成。
上面所說(shuō)的那些支座中的一種，在圖21-24中示出。圖21是該支座和摩擦塊的組件的俯視圖，圖22是該支座的剖視圖、圖23是該支座的仰視圖、圖24是該支座的一部分的立體圖。圖21-24中所示的支座10除以下兩點(diǎn)外其它均與圖16A、16B中的支座相類(lèi)似。第一，圖21-24中的支座所具有的是一個(gè)斜置的支承臂134A，而不是一個(gè)如圖16A那樣的豎直的支承臂。第二，該支座10上具有附加孔144，該附加孔144穿過(guò)支承臂136形成一個(gè)圓柱形的孔，該附加孔144穿過(guò)斜置的臂134形成橢圓形的孔。這些橢圓形孔把臂分割成一對(duì)復(fù)合部分，其形狀可從圖24的立體圖中看清楚。與圖16A、16B中的支座相比較，設(shè)置孔144和將斜臂134A合理地分割成一對(duì)復(fù)合部分，能明顯增加圖21-24中所示的離合器摩擦塊20的支座結(jié)構(gòu)的撓性。因此，圖21-24中支座的摩擦塊支承面132與圖16A、16B中支座的摩擦塊支承面132相比在很輕的負(fù)荷作用下就能發(fā)生偏移。由此可見(jiàn)，圖21-24中的支座具有很大的撓性，因此它適合于輕負(fù)荷，而圖16A和16B中的支座則更適合于安裝那些負(fù)荷較重的摩擦塊。進(jìn)一步說(shuō)，由于設(shè)置了如134A的傾斜支承臂，不管它被開(kāi)孔分割成幾部分與否，都在垂直方向上增加了摩擦塊支承面的撓性，當(dāng)施加垂直負(fù)荷時(shí)，由于產(chǎn)生的力矩的作用，上述的斜臂就會(huì)向支座的中心或直徑中部?jī)A斜，這正是所希望的。
圖中所示的是一種簡(jiǎn)單的圓幣形的摩擦片20。該摩擦片20可由任何高質(zhì)量的摩擦材料制成。當(dāng)然也可用任何這里所公開(kāi)的其它形狀的離合器摩擦片。
圖23是圖21-24所示的這種支座的仰視圖，在該支座中，在圓盤(pán)或支承臂136上設(shè)置附加孔146，用以進(jìn)一步增強(qiáng)臂或圓盤(pán)136的撓性。如圖23A所示，孔146的位置相對(duì)于每一個(gè)摩擦片扇形支承件來(lái)說(shuō)是不對(duì)稱的。以這樣一種不對(duì)稱的形式來(lái)設(shè)置這些孔就導(dǎo)致離合器中的摩擦片支承件或摩擦塊在一個(gè)方向上比在另一個(gè)方向上更容易產(chǎn)生偏移。換句話說(shuō)，通過(guò)在支座上設(shè)置不對(duì)稱的孔，使摩擦塊在一個(gè)方向上發(fā)生偏移。當(dāng)然，在本發(fā)明的任何一種結(jié)構(gòu)中設(shè)置這種位置不對(duì)稱的孔，就能做到摩擦塊在一方向上偏移。甚至還可以根據(jù)需要設(shè)置這些位置不對(duì)稱的孔或切口只使那些被選定的摩擦塊20發(fā)生偏移。如上文所述，不對(duì)稱結(jié)構(gòu)在汽車(chē)或其它需要雙向操作的應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
圖25是本發(fā)明的另一種離合器結(jié)構(gòu)的剖視圖。按照這種結(jié)構(gòu)，每一個(gè)摩擦片20都是支承在摩擦塊支承面132上，支承面132又支承在臂134s上，臂134s又支承在一個(gè)水平臂134h上，水平臂134h又支承在一個(gè)反向斜置的臂134i上。另一方面，支座結(jié)構(gòu)與上述支座的結(jié)構(gòu)是相同的。憑借這種結(jié)構(gòu)，支座10在一個(gè)方向上具有很大的撓性，而在相對(duì)的方向上則剛性極強(qiáng)。在水平臂與摩擦塊之間放置一個(gè)壓電元件100，如圖所示，用以對(duì)摩擦塊傾斜進(jìn)行自動(dòng)控制。圖中所示出的摩擦塊10也能支承這里所述類(lèi)型的其它形狀的摩擦塊。
圖26示出了一種類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。圖26中的支座10與圖25中的支座10的不同之處是圖26中的支座10使用的是一種豎直臂134v，而不是一種反向斜置的臂134i。這兩種支座10在其它方面是相似的。圖26中的支座上沒(méi)有斜置臂，這有助于使支座和摩擦塊的組件在豎直方向上具有更大的剛性。而在另一方面，圖26中所示的隔板類(lèi)的摩擦塊比圖25中的空心錐形摩擦塊具有更大的撓性。當(dāng)然，象這里所描述的其它所有支座結(jié)構(gòu)一樣，也可以采用其它形狀的摩擦塊。
圖27-28示出本發(fā)明的另外一種離合器結(jié)構(gòu)。如圖所示，該支座10具有一組摩擦片支承件321-326(如圖28中的剖視圖所示)。每個(gè)摩擦片支承件321-326支承在支座支承結(jié)構(gòu)的支承面342上。該支座支承結(jié)構(gòu)包括第一支承部，它由一對(duì)支承在第二支承部上的嵌套的截頭錐體組成;第二支承部包括一個(gè)分開(kāi)的圓盤(pán)360，它支承在第三支承部上;第三支承部包括一對(duì)位于圓周上的凸緣380和382。凸緣380和382與上述結(jié)構(gòu)中那些凸緣相同。圓盤(pán)360與上述結(jié)構(gòu)中的圓盤(pán)不同，因?yàn)閳A盤(pán)360被支承結(jié)構(gòu)底部上的槽沿徑向分開(kāi)。該支承結(jié)構(gòu)形成了嵌套截頭錐體。內(nèi)截頭錐體相對(duì)于外截頭錐體而言是反向的，從而使這兩個(gè)截頭錐體的壁的中線都匯合到一點(diǎn)350上，點(diǎn)350位于摩擦塊支承面342上或附近，其截面形狀類(lèi)似于一個(gè)倒置的V字。由于所有截頭錐體壁的中線相交于支承面上方的點(diǎn)350上，所以第一支承部支承著摩擦塊可以繞著摩擦塊表面上或附近的一點(diǎn)擺動(dòng)。這就保證了正確偏移。
用于支承摩擦塊的臂346和344可以用相同的角度彼此向?qū)Ψ絻A斜，也可以一個(gè)臂傾斜另一個(gè)臂不傾斜，還可以在同一方向上傾斜。當(dāng)然，第一支承部上的兩個(gè)臂的傾斜角度的改變會(huì)影響支座及摩擦塊的偏移特性。
圍繞著支承結(jié)構(gòu)對(duì)稱設(shè)置的一組切口或孔420把嵌套的截頭錐體或倒V字型結(jié)構(gòu)分成一組臂344、346，并削去了該錐體的頂點(diǎn)，從而形成了摩擦塊支承面342。舉例說(shuō)明，摩擦片支承件321被一對(duì)復(fù)合形支承臂344、346支承在支承面342上，這一對(duì)支承臂344、346是彼此向前對(duì)方斜置的，并具有一種復(fù)雜的幾何形狀，這種復(fù)雜的幾何形狀是由圓柱形長(zhǎng)孔穿過(guò)截頭錐體的截面而形成的。對(duì)此，圖27給與了詳細(xì)地表示，臂344、346的中線在點(diǎn)350上相交，點(diǎn)350位于摩擦塊表面上或附近以保證正確的擺動(dòng)支承。在這種情況中，點(diǎn)350稍高于摩擦片表面，從而摩擦力產(chǎn)生一個(gè)小的楔形力矩。對(duì)于一定的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，需要形成一個(gè)小的楔形力矩用以平衡溫度的分布。分開(kāi)的臂344、346支承在一個(gè)被切口分開(kāi)的圓盤(pán)360上，該切口形成了兩個(gè)嵌套的截頭錐體。該圓盤(pán)由圓周上的凸緣380、382支承。如上所述，可以沿著圓環(huán)把圓盤(pán)360及圓周凸緣380、382分開(kāi)，從而形成分開(kāi)式臂支承。
支座支承結(jié)構(gòu)可以有許多種改變。例如，可以通過(guò)改變臂的角度，或改變切口或開(kāi)孔的位置，或改變?nèi)魏伪刍驁A盤(pán)的長(zhǎng)度，或改變?nèi)魏伪刍驁A盤(pán)的寬度或厚度來(lái)改進(jìn)支承結(jié)構(gòu)的偏移特性。為了表示幾種這樣的可能性，圖27和圖28給出了對(duì)每一個(gè)摩擦片支承件321-326的支承都不同的支承結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解的是，為了達(dá)到說(shuō)明本發(fā)明的目的，在進(jìn)行圖示時(shí)，把這些各種不同的支承結(jié)構(gòu)都畫(huà)在了一個(gè)支座中，而在一般實(shí)際應(yīng)用中，每一個(gè)摩擦片的支承件321-326是相同的，當(dāng)然，也不一定都是這樣的，以便保證均勻的性能。
圖中摩擦片支承件322的支承結(jié)構(gòu)與摩擦片的支承件321的結(jié)構(gòu)不同，因?yàn)榭?22穿過(guò)臂346把臂346分成一組臂或子臂346a和346b。如果孔的直徑和位置象孔422這樣，把臂完全分開(kāi)，那么一個(gè)臂就分成多個(gè)臂。另一方面，如果孔只把臂局部分開(kāi)(例如孔423)，那么臂就分成子臂。如圖27所示，孔422在臂346的側(cè)面形成一個(gè)橢圓形孔，從而可以看見(jiàn)徑向外臂344。借助于這種結(jié)構(gòu)，摩擦片支承件322被三個(gè)斜置的桿或臂334、346a和346b支承。
使摩擦片支承件323由4個(gè)斜置的桿或臂344a、344b、346a、346b支承，是通過(guò)設(shè)置一個(gè)既穿過(guò)臂344又穿過(guò)臂346、并把摩擦塊支承面342分成了兩部分的切口或孔423而實(shí)現(xiàn)的。
應(yīng)當(dāng)注意是，這里所討論的所有結(jié)構(gòu)變更應(yīng)當(dāng)根據(jù)臂344、346被分開(kāi)的程度來(lái)選擇孔的尺寸。在一些場(chǎng)合中，需要將臂完全分開(kāi)，在這種場(chǎng)合中應(yīng)使用大孔。在另一些場(chǎng)合中，如圖示的摩擦片支承件323的支承結(jié)構(gòu)，需要沿著臂的側(cè)壁的某個(gè)部位再把臂細(xì)分開(kāi)。還應(yīng)注意是，雖然附圖中只示出設(shè)置一個(gè)孔用以在摩擦片支承結(jié)構(gòu)中把臂344及346分開(kāi)，但實(shí)際上可以設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)孔，類(lèi)似于圖28中的孔422-426，以便將臂344、346分成三個(gè)臂或多個(gè)臂或分成子臂。對(duì)所用支承結(jié)構(gòu)的類(lèi)型的確定取決于所需要的性能特性。一般來(lái)說(shuō)，把臂分成一組獨(dú)立的臂或子臂會(huì)使支承結(jié)構(gòu)更具有撓性。通過(guò)使支承結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上具有更大的撓性，正如摩擦片支承件322、324和326的支承結(jié)構(gòu)那樣，就可以使摩擦塊在一預(yù)定的方向上偏移。
摩擦片支承件324的支承結(jié)構(gòu)除開(kāi)孔424是穿過(guò)外支承臂344而不是穿過(guò)內(nèi)支承臂346這一點(diǎn)外其它結(jié)構(gòu)與摩擦片支承件322的結(jié)構(gòu)相同。因此，象摩擦片支承件322一樣，摩擦片支承件324由三個(gè)斜腿支承。
摩擦片支承件325的支承結(jié)構(gòu)除開(kāi)孔425在一個(gè)不對(duì)稱的位置上穿過(guò)圓周凸緣380和圓盤(pán)360這一點(diǎn)外其它結(jié)構(gòu)與摩擦片支承件321的支承結(jié)構(gòu)相同。因此，摩擦片支承件325在一個(gè)預(yù)定的方向上，即在由孔425的設(shè)置而產(chǎn)生最大撓性的那個(gè)方向上偏移。
摩擦片支承件326的支承結(jié)構(gòu)與摩擦片支承件322的支承結(jié)構(gòu)是相同的。除孔426將臂346以一種不對(duì)稱的方式分開(kāi)，從而使摩擦片支承件326在具有較大撓性的方向上，即尺寸小而撓性較大的臂所在的那個(gè)方向上偏移。
每一個(gè)摩擦片支承件321-326上都開(kāi)有孔或其它切口以便支承摩擦片20。圖中示出的是一種圓幣形的摩擦片，但應(yīng)當(dāng)理解，這里所公開(kāi)的任何一種摩擦片都可以使用。進(jìn)一步說(shuō)，如這里所討論的那樣，摩擦片20能可拆卸地固定在其支承件上。
不言而喻，圖27、28所示的支承結(jié)構(gòu)的任何組合都可被利用以獲得所需要的性能。
圖29-30表示的是本發(fā)明的另一種支座及摩擦片裝置。如圖所示，該裝置包括一個(gè)具有一組摩擦片支承件521-526(其位置如圖30中的剖視圖)的支座10。每一個(gè)摩擦片支承件521-526都是獨(dú)立地支承在支座的支承結(jié)構(gòu)上。一般說(shuō)來(lái)，該支座的支承結(jié)構(gòu)至少包括第一支承部，它包括一個(gè)內(nèi)圓環(huán)支承臂546和一個(gè)外圓環(huán)支承臂544;第二支承部，它包括一個(gè)內(nèi)圓環(huán)盤(pán)362和一個(gè)外圓環(huán)盤(pán)364;第三支承部，它包括一個(gè)內(nèi)圓周凸緣382和一個(gè)外圓周凸緣380。如圖29所示，圓環(huán)支承臂544、546是由一個(gè)深的圓環(huán)形通道從支座的底部延伸至摩擦片的支承件的支承面形成的。圓環(huán)支承臂544和546又被一組繞著支座均勻分布的切口或孔620分成鄰接的臂。例如，摩擦片支承件521支承在一對(duì)臂544、546上，臂544和546一般具有精確的側(cè)壁。如上所述，該臂的支承結(jié)構(gòu)還包括圓盤(pán)364、362和圓周凸緣380、382。
可以對(duì)支座的支承結(jié)構(gòu)作出許多種改型。為了表示幾種這樣的可能性，圖29和30給出了用于每個(gè)摩擦片支承件521-526的不同的支承結(jié)構(gòu)。正象上述圖27-28所示的實(shí)施例一樣，為了說(shuō)明本發(fā)明的目的，這些不同的支承結(jié)構(gòu)被用圖表示在同一個(gè)支座10上。而在實(shí)際使用中，每個(gè)摩擦片支承件521-526是具有相同的支承結(jié)構(gòu)的，當(dāng)然，也不一定都是這樣的，以便保證均勻的性能。
摩擦片支承件522的支承結(jié)構(gòu)與摩擦片支承件521的支承結(jié)構(gòu)不同，在摩擦片支承件522的支承結(jié)構(gòu)中設(shè)置有孔622，它穿過(guò)內(nèi)圓環(huán)臂546從而將臂546分成了兩個(gè)臂546a和546b。由于這一結(jié)構(gòu)使摩擦片支承件522由三個(gè)豎直延伸的臂或桿544、546a及546b支承。
摩擦片支承件523被4個(gè)豎直延伸的臂或桿544a、544b、546a及546b支承，這種結(jié)構(gòu)是通過(guò)設(shè)置一個(gè)既穿過(guò)臂544又穿過(guò)臂546的切口或孔623而獲得的。這種結(jié)構(gòu)中的較薄的臂比摩擦片支承件522和521的支承結(jié)構(gòu)具有更大的撓性。
摩擦片支承件524被5個(gè)比較薄的豎直延伸的臂或桿支承，這種結(jié)構(gòu)是通過(guò)設(shè)置一個(gè)孔624將內(nèi)臂546分成兩個(gè)臂以及設(shè)置兩個(gè)孔624將外臂544分成三個(gè)臂而獲得的。
用于摩擦塊支承件525的支座結(jié)構(gòu)與用于摩擦塊522支承件的支座結(jié)構(gòu)相似，只是增加了開(kāi)口635將外支架544不對(duì)稱地分為兩個(gè)支架，由于外支架544的不對(duì)稱分割，使摩擦塊偏向于更富于柔性的范圍。
用于摩擦塊支承件526的支座結(jié)構(gòu)與用于摩擦塊支承件522的支座結(jié)構(gòu)相似，只是外支架544是分離的，而不是內(nèi)支架546。而且，開(kāi)口626比開(kāi)口622稍大，這樣在內(nèi)支架546的外環(huán)上形成一個(gè)槽使得內(nèi)支架546更富有柔性。
當(dāng)然，圖29，30所示的支座結(jié)構(gòu)的任何組合都可用于實(shí)現(xiàn)所要求的性能特征。
每個(gè)摩擦塊支承件表面具有圓孔或類(lèi)似的開(kāi)口，摩擦塊20安裝在圓孔或開(kāi)口中。摩擦塊20不僅可以是所圖示的圓幣形塊，也可是這里所揭示的任何形狀。此外，如果需要，摩擦塊可以可卸地緊固在所討論的摩擦塊支承件上。
圖29A，29B和30B詳細(xì)表示了一個(gè)離合器構(gòu)造，它包括支座10，其中，支座結(jié)構(gòu)中的每個(gè)摩擦塊支承件521A與圖29和圖30中所示的用于支承摩擦塊的摩擦塊支承件521非常相似，然而，支座的結(jié)構(gòu)卻不同，因?yàn)橹Ъ?44A比圖29和30所示的支座10的對(duì)應(yīng)件其圓周變窄，豎向變短。當(dāng)然，短支架比長(zhǎng)支架具有更大的剛性，而窄支架比寬支架具有較小的剛性。而且支架544A在徑向比支架546A窄，但在圖29和30的支座中支架544和546是具有相同寬度的。大的開(kāi)口620彌補(bǔ)了徑向厚度的不同，限制了支架544A和546A圓周尺寸，使得支架544A在圓周方向明顯寬于支架546A。最后要指出的是，開(kāi)口620明顯大于圖29和30所示的支座結(jié)構(gòu)中所對(duì)應(yīng)的開(kāi)口620。顯然，大開(kāi)口增加了這里所述的支座結(jié)構(gòu)的柔性。
通過(guò)上述裝在支座結(jié)構(gòu)中的支架，摩擦塊20由支座支承，該支座可以偏移以使改變摩擦塊20的位置。由于柔性的要求可以通過(guò)對(duì)支座而不是對(duì)摩擦塊20的設(shè)計(jì)而滿足。因此，這種結(jié)構(gòu)很適合于圓幣形的摩擦塊20。但是，如果需要達(dá)到所要求的偏移則可應(yīng)用這里所示的任何摩擦塊。然而，本發(fā)明的構(gòu)思是在通常情況下應(yīng)用由高摩擦材料制成的圓幣形摩擦塊(如圖16A和16B所示)。因?yàn)椋鋫涞膯为?dú)可控的摩擦塊支承件表面105和它的在支承結(jié)構(gòu)106，107，108上的支承件可以達(dá)到最佳偏移。此外摩擦塊可以由高性能的摩擦材料和/或敏感或靈敏材料制成，從而能承受沖擊或?qū)ο率龅男ㄐ谓Y(jié)構(gòu)作自動(dòng)控制。
在前述的關(guān)于提供一個(gè)支架組裝支座的可能性描述中，通常指的是離合器裝配的一種具體形狀，將摩擦塊偏移技術(shù)用于任何具體形式的制動(dòng)器和離合器的支座都是可行的。因而，前面所討論的也適用于普通支座，而不限于前面所述支座的特殊形式。實(shí)際上，用于所述結(jié)構(gòu)特征的技術(shù)，如支架，隔板等對(duì)其它的剛性支座提供的柔性是一樣的。
因而，在本申請(qǐng)中所述的用于柱塞形支座的支架安裝支座是用于圓盤(pán)形制動(dòng)器構(gòu)成的，按照上述申請(qǐng)所討論的技術(shù)方案亦可用于提供初級(jí)，二級(jí)和三級(jí)支承結(jié)構(gòu)。圖4B的摩擦塊是一個(gè)可用于圓盤(pán)形制動(dòng)器結(jié)構(gòu)中的作為柱塞形支座的摩擦塊。這里，支座具有一個(gè)支架安裝結(jié)構(gòu)。圖35所示的是一個(gè)錐形離合器構(gòu)造，包括一具有支架安裝結(jié)構(gòu)的支座。而圖1F所示的是一個(gè)轂式制動(dòng)器構(gòu)造，它包括具有支架安裝結(jié)構(gòu)的支座10。
圖204-20E所示的是另一形式的組合式支座結(jié)構(gòu)。圖示的這種特殊類(lèi)型的組合結(jié)構(gòu)最適用于轂式制動(dòng)器。但是，所示的構(gòu)思也適用于任何支座，尤其是，圖20A即是最好的展示，該圖中，支座10有一組縱向燕尾槽，燕尾槽沿圓周方向間隔地位于支座10的內(nèi)圓柱面上，一但燕尾形制動(dòng)摩擦塊120固定在支座10上的燕尾槽內(nèi)。楔形制動(dòng)摩擦塊120包括一個(gè)摩擦片121，一個(gè)片座123和一個(gè)支承結(jié)構(gòu)127。在該圖所示的實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)127包括一個(gè)初級(jí)支承部1271，一個(gè)隔板狀的二級(jí)支承部1272，和一個(gè)三級(jí)支承部1273。根據(jù)本發(fā)明的一種形式，三級(jí)支承部具有一個(gè)楔形的外部結(jié)構(gòu)已同支座10上的楔形槽形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。通過(guò)摩擦塊120下端的楔形結(jié)構(gòu)，摩擦塊可以從支座10的軸端滑入縱向槽。這樣摩擦塊120被鎖定在相對(duì)支座10的徑向方向。用這種方式，楔形摩擦塊120能迅速并可拆卸地固定在支座10上。此外，它們?cè)谥ё?0上的位置不會(huì)受到與摩擦片121相接觸的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。然而，摩擦塊120在支座10內(nèi)會(huì)有沿軸向地輕微地滑動(dòng)能力。如果需要，通過(guò)端面板或定位銷(xiāo)或類(lèi)似的機(jī)構(gòu)可很容易地將摩擦塊120相對(duì)于支座鎖定。
根據(jù)本發(fā)明的另一種形式，圖20A所示的楔形結(jié)構(gòu)可以是組合體中的一部份。重要的是，組合體可包括多種類(lèi)型的楔形摩擦塊120，每種摩擦塊具有與在標(biāo)準(zhǔn)的楔形支座上的縱向槽成互補(bǔ)的下部結(jié)構(gòu)。這樣，標(biāo)準(zhǔn)支座能用來(lái)支承多種類(lèi)型結(jié)構(gòu)的摩擦塊。
圖20B-20E所示的是關(guān)于本發(fā)明的各種楔形摩擦塊結(jié)構(gòu)。每個(gè)楔形摩擦塊結(jié)構(gòu)具有一個(gè)下端，該下端的形狀是與圖20A中的支座10上的楔槽成互補(bǔ)的形狀。通常，圖示的任何一種摩擦塊都可以安裝在圖20A的支座10上以滿足具體的需要。另外，通過(guò)提供具有不同徑向尺寸(或圖中的豎向尺寸)的各規(guī)格的摩擦塊，該組合結(jié)構(gòu)可作進(jìn)一步的改變。這樣，一個(gè)單一的支座10可被用于各種尺寸的轂。
圖20B所示的是與圖20A所示的同樣普通的楔形摩擦塊結(jié)構(gòu)。摩擦塊120包括一個(gè)摩擦片支承部123和一個(gè)支承部127。這里，支承部127包括一個(gè)沿豎向或徑向延伸的用作初級(jí)支承部的平支架，一個(gè)沿環(huán)形或水平方向延伸的作二級(jí)支承部的間隔板和一雙作為三級(jí)支承部的楔形支承腿。
圖20C所示的是一個(gè)相似的組合式楔形摩擦塊，不同處在于，初級(jí)支承部是一個(gè)不對(duì)稱的支架格，該支架格由一個(gè)片支承件的支架，環(huán)形懸臂支架和一個(gè)垂直支架組成，它支承在二級(jí)支承部的隔板上。由于該摩擦塊的非對(duì)稱性，具有這種摩擦塊的制動(dòng)器是單向的而不是雙向的。
圖20D表示了一種組合式摩擦塊，圖中，摩擦塊支承部123的下部是分開(kāi)的;并由徑向延伸支架支撐其兩端。通過(guò)環(huán)形支架以懸臂方式對(duì)上述徑向延伸支架進(jìn)行支撐，該環(huán)形支架與支撐在徑向支架上，接著該徑向支架又支撐在環(huán)形支架上，最終還是支撐在徑向支架上。這種支架支撐支架的結(jié)構(gòu)使得圖20D所示的楔形結(jié)構(gòu)具有很大的柔性。
圖20E表示的是具有另一種形式的支架支撐支架的楔形摩擦塊，在此情況下摩擦片支承部123的下部是分開(kāi)的。并通過(guò)徑向延伸支架進(jìn)行支撐，徑向延伸支架是環(huán)形延伸支架支撐，該環(huán)形延伸支架是以懸掛形式被另一徑向支架支撐，該徑向支架接著又支撐在固定底座上。圖20E所示的情況，使得摩擦塊部分和支承格的開(kāi)口要比前面所述的楔形摩擦塊結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口小。
此外，對(duì)于圖20B-20E中所示的楔形摩擦塊的形式也可采用如圖31-34中所示的實(shí)心楔形摩擦塊，這種實(shí)心摩擦塊只能發(fā)生變形而不會(huì)偏移，通常用于當(dāng)支座包含有一個(gè)用于柔性支撐摩擦塊的支架支承格的情況。
圖31和31A所示的是關(guān)于本發(fā)明的另一種軸頸摩擦塊的另一種楔形結(jié)構(gòu)。圖31和31A所示的摩擦塊結(jié)構(gòu)是雙向的，例如，圖31所示，摩擦塊既可止動(dòng)沿順時(shí)針又可以止動(dòng)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)軸。由于摩擦塊支座是沿其中心線對(duì)稱，因而摩擦塊是雙向的。該中心線是由過(guò)摩擦器的主軸和摩擦塊的幾何中心徑向延伸線所確定。圖31和31A的摩擦器包括一個(gè)支座10，該支座具有多個(gè)徑向和周向的細(xì)縫，從而確定了支承著多個(gè)摩擦塊20的多個(gè)環(huán)形間隔的摩擦塊的支承表面。
實(shí)際上，每個(gè)摩擦塊支撐面632是由位于兩個(gè)摩擦塊支撐面632Ps的支架支撐結(jié)構(gòu)支撐的。與摩擦塊相連的每個(gè)摩擦塊支撐面623Ps的支架格是相同的，而且是可壓縮的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從而使摩擦塊具有雙向性。為了描述簡(jiǎn)單，由于各摩擦塊支撐面的支撐形式相同，因此，將只對(duì)用于一個(gè)摩擦塊的支撐表面的支架格進(jìn)行描述。如圖31所示，一是，通常的徑向延伸支架640是與摩擦塊支撐面632相連接，二是，通常的環(huán)形支架642是與支架640的沿徑向最外端相連接，三是通常徑向支架644是從支架642徑向向內(nèi)延伸的，四是，通常環(huán)形支架646是從支架644最內(nèi)部延伸的，五是，通常徑向支架648是從支架644徑向向外延伸到支承件的殼體?？傊瑘D31中所示的摩擦塊中的每個(gè)摩擦塊的支承面632是由十個(gè)支架和支座體支撐。值得一提的是，在摩擦塊支承面下面所設(shè)的切口或縫隙進(jìn)一步增加了撓性，使得摩擦塊支承面產(chǎn)生猶如彈簧狀的隔板一樣的作用。
在圖示的實(shí)施例中，采用了簡(jiǎn)單的楔形摩擦塊120，但是，由于這種摩擦塊結(jié)構(gòu)的組合特點(diǎn)，亦可以采用其它形式的摩擦塊。例如，可采用圖20A-20E中所示的楔形摩擦塊，亦可采用如本發(fā)明中所揭示的那些非楔形摩擦塊。
圖31A是圖31的徑向剖面，表示了第三支架644、摩擦塊支承面632，摩擦塊120和殼體或外環(huán)。
如下所述，可在支承結(jié)構(gòu)中配備壓電元件100m使具有可選擇地調(diào)節(jié)偏移的特性。
圖32和32A表示的是關(guān)于本發(fā)明的另一種楔形軸頸摩擦塊結(jié)構(gòu)。這種摩擦塊結(jié)構(gòu)不同于前面所述的摩擦塊結(jié)構(gòu)，它的支座10是由“柱形間隔”形成的相當(dāng)大的槽和開(kāi)口所確定的。通常，這種結(jié)構(gòu)中，間隔是通過(guò)銑削形成的，而不是由放電加工或前述實(shí)施例中用來(lái)形成小槽的其它一些相似技術(shù)加工而成的。圖32所示的支座結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，由于使用的摩擦塊很小，所以槽和開(kāi)口相對(duì)于如圖31、31A所示結(jié)構(gòu)所需要的相應(yīng)小些的槽和開(kāi)口而言加工起來(lái)要容易些，也就是說(shuō)圖32和32A中所示的支座上的槽和開(kāi)口要大些。而且，大的槽或開(kāi)口通常易于模壓或擠壓。此外，加工出大槽的支座也能使用要求具有剛性支撐結(jié)構(gòu)的大的摩擦塊。
圖32中所示的摩擦塊120是相對(duì)主軸706對(duì)稱支撐的。這樣該摩擦塊120是雙向的，而且支座具有一個(gè)連續(xù)的沒(méi)有暗孔的截面，使得支座易于模壓或擠壓。自然，可通過(guò)提供不連續(xù)截面來(lái)改變支座，如通過(guò)提供沿徑向延伸的環(huán)形槽或非對(duì)稱排列的徑向延伸的開(kāi)口來(lái)改變支承結(jié)構(gòu)，從而改變其性能特征。
如圖32所示，支座包括多個(gè)在圓周彼此隔開(kāi)的摩擦塊支承面732。每個(gè)摩擦塊支承面732是由一個(gè)支承結(jié)構(gòu)所支撐，該支承結(jié)構(gòu)包括一對(duì)與摩擦塊支承面732相連的通常的徑向支架740。此外，通常的沿圓周延伸的支架742對(duì)每個(gè)支架740給予支撐。支架742與支座殼體以懸臂形式與第三支承部744相連。圖31和31A中所示的摩擦塊120是一個(gè)簡(jiǎn)單楔形摩擦塊120。當(dāng)然，可采用任何類(lèi)型的摩擦塊。但是要保持摩擦塊的雙向性，摩擦塊120就應(yīng)是雙向的。
圖32A是圖32所示的摩擦塊的徑向剖視圖。在該圖中可見(jiàn)到摩擦塊120及支承面732和第一支架740。
圖33表示的是本發(fā)明的一個(gè)楔形軸頸摩擦塊結(jié)構(gòu)。如同圖32中的摩擦塊一樣，圖33中的摩擦塊的支座10是由相應(yīng)大的槽和孔形成的。實(shí)際上，多個(gè)等間隔的沿徑向延伸的環(huán)形槽確定了多個(gè)沿圓周間隔的摩擦塊支承面832。摩擦塊支承面832是由一對(duì)沿軸向延伸的環(huán)形槽所進(jìn)一步確定的，該環(huán)形槽是從柱形間隔的平面對(duì)稱延伸的，在圖33B、33C中能清楚地看到，通過(guò)標(biāo)號(hào)834、835將槽標(biāo)出。由前述的結(jié)構(gòu)特征和多個(gè)圓周間隔的對(duì)稱布置的淺孔838和多個(gè)圓周間隔對(duì)稱布置的深孔837確定了支座支承結(jié)構(gòu)。由于存在“暗孔”837、838，圖33的支座結(jié)構(gòu)不能擠壓制造，也不能簡(jiǎn)單地以兩個(gè)半模模壓，即不能模壓生產(chǎn)。
圖33A明顯示出，深孔837貫穿軸向槽836，從而確定了每個(gè)摩擦塊的支承結(jié)構(gòu)。此外，從柱形間隔的外圓周延伸的環(huán)形槽839進(jìn)一步確定了支承結(jié)構(gòu)。
參考圖33、33A、、33B和33C，可以理解上述理論的結(jié)構(gòu)件為摩擦塊支承面832配備了一個(gè)支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)直接支撐摩擦塊的支架840，即一個(gè)初級(jí)支承結(jié)構(gòu)，兩個(gè)連續(xù)支架882，即一個(gè)三級(jí)支承結(jié)構(gòu);由把支架840與連續(xù)支架882連接的孔837和838所部分限定的多個(gè)支架，即一個(gè)二級(jí)支承結(jié)構(gòu)。
由于圖33-33C中所示的支座支承結(jié)構(gòu)相對(duì)從主軸806延伸的摩擦塊中心線806A不對(duì)稱，因而它是單向的。因此，如圖32中的支座一樣，由于確定支座的相應(yīng)大一些的槽和孔更易于制作，所以這種支座實(shí)際上能很好地滿足對(duì)極小摩擦塊的應(yīng)用要求。
楔形摩擦塊120具有一個(gè)支承部，該支承部是由兩個(gè)相互間隔的傾斜支架構(gòu)成，因而，摩擦塊120的中心區(qū)是被撓性地支撐著。當(dāng)然，也采用其它類(lèi)型的楔形塊。
圖10表示了一個(gè)安裝支架的支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)用來(lái)支撐如圖1F所示的那樣常規(guī)格林(Girling)閘瓦式制動(dòng)器的摩擦塊或閘瓦21。該支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)弧形的摩擦片支承件23和一個(gè)如支承27的支架。支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)初級(jí)支承部271，第二支承部272和第三支承部273。第三支承部273具有楔形形狀，從而能牢固地卡在圖示的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)槽內(nèi)。
各支承部共同構(gòu)成一個(gè)如支承結(jié)構(gòu)一樣的支架以支撐摩擦片支承件23，進(jìn)而支撐摩擦片或閘瓦21，該支架?chē)@摩擦片表面上或靠近摩擦片表面上的一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，并作彈性地向著或離開(kāi)制轂的運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)然，為了達(dá)到任何其它的偏移性的要求，可根據(jù)本申請(qǐng)中所討論的原理對(duì)支承結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)。
圖34、34A、34B、34C和34D所示的是采用本發(fā)明的錐形離合器系統(tǒng)的支座。該錐形離合器系統(tǒng)與圖1B所示的相似。它包括一個(gè)在相對(duì)于第一轉(zhuǎn)軸固定的飛輪3的內(nèi)側(cè)面上的內(nèi)錐面和一個(gè)凸件面，該凸件包括多個(gè)楔形離合器的摩擦片21和一個(gè)支座10。
如圖中所示，支座10包括由一對(duì)如構(gòu)件940一樣的支架構(gòu)成的第一支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)與摩擦塊支承面932相連，并部分地由對(duì)稱分布的開(kāi)口942構(gòu)成，支座10的外圓周上有一個(gè)淺的環(huán)形槽構(gòu)成了由一對(duì)連續(xù)支架式構(gòu)件982組成的第三支承結(jié)構(gòu)。第二支承結(jié)構(gòu)是由一個(gè)支架和隔板格960組成，它是由多個(gè)對(duì)稱分布的大的孔944和對(duì)稱分布的小孔946和非對(duì)稱排列的中孔948構(gòu)成，以便連接支架940和連續(xù)支架982。由于設(shè)置了非對(duì)稱分布的孔948，支承結(jié)構(gòu)在偏向于這些孔的方向具有大的撓性。
圖35、35A和35B所示的是可用錐形離合器的一種類(lèi)似的摩擦塊。在該摩擦塊支承件中，支承表面1032Ps相對(duì)于主軸1006是傾斜的。通過(guò)其傾斜的摩擦片支承面，圖35中的支座以形成的內(nèi)錐面支撐著諸摩擦片20。但是，在本實(shí)施例中，離合器摩擦片20是由高摩擦材料制成的簡(jiǎn)單的圓幣形摩擦片。為了增加離合器的接觸面積，最好使用延伸經(jīng)過(guò)整個(gè)摩擦片支承表面的離合器摩擦片，并延伸摩擦片支承面，從而構(gòu)成了一個(gè)實(shí)際上連續(xù)的表面。進(jìn)而，如需要，高摩擦材料的離合器摩擦片20可以被壓制在支座10內(nèi)，從而形成整體的支座和摩擦片支承結(jié)構(gòu)。
前述的例子描述了怎樣改變支承結(jié)構(gòu)構(gòu)造的支承結(jié)構(gòu)的改進(jìn)型對(duì)摩擦塊支承偏移性的影響。可見(jiàn)，這些構(gòu)造和改進(jìn)型式可根據(jù)任何所需要的方式進(jìn)行組合，以達(dá)到所需要的特殊偏移性及達(dá)到摩擦片表面的溫度最佳分布或滿足在通常操作條件下的其它一些特性要求。
在圖35所示的離合器構(gòu)造中，已如所有固定支架離合器構(gòu)造一樣，基本目的是保證熱積累的適分布。這樣，如這里所述的一樣，在負(fù)載時(shí)有可能引起摩擦片支承面或摩擦片自身的偏移。在此情形下的離合器應(yīng)具有簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的支承結(jié)構(gòu)，對(duì)摩擦面的接觸“平面”和嚙合面提供一個(gè)彈性橫軸、并使摩擦面繞這個(gè)面上的一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖17A-17C和圖18A-18B表示了本發(fā)明的組合式離合器結(jié)構(gòu)的改變形式。盡管下面討論的是關(guān)于一個(gè)離合器特例的圖示和描述，但偏移摩擦塊技術(shù)可用來(lái)達(dá)到對(duì)制動(dòng)器的多態(tài)操作。多態(tài)式的離合器和制動(dòng)器結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)需要逐漸地、分檔地離合式制動(dòng)效果。
例如，在一些情況下，如在減速或降低速度時(shí)，需要慢制動(dòng)效果。但是在另一些情況下，如在緊急情況下，需要急制動(dòng)效果。利用常規(guī)的制動(dòng)器難以全部滿足這些要求。在許多動(dòng)力制動(dòng)器中很難進(jìn)行慢制動(dòng)，全憑操作者的腳踏板控制。該多態(tài)式制動(dòng)器摩擦塊結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)制動(dòng)器摩擦塊的支撐幫助操作者，由于與制動(dòng)轂或圓盤(pán)是順序嚙合，當(dāng)操作者踏腳踏板時(shí)，制動(dòng)面的接觸面積是分檔增加的。如在一些離合器應(yīng)用中，具體地，如在高速應(yīng)用中，需要逐漸、即按順序嚙合離合器。應(yīng)用摩擦塊偏移技術(shù)可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)摩擦塊的逐漸嚙合。
多態(tài)多制動(dòng)器和離合器結(jié)構(gòu)具有用于各組摩擦塊順序嚙合，從而使摩擦塊的接觸面積逐檔增加。最簡(jiǎn)單的例子是盤(pán)式離合器，每組摩擦片沿圓周間隔地安裝在支承件上。當(dāng)支承件被推向制動(dòng)盤(pán)時(shí)，它們將嚙合，在推力作用下，摩擦片分小組地進(jìn)入嚙合。理論上說(shuō)，每個(gè)摩擦片將在不同時(shí)間進(jìn)入嚙合。但在實(shí)際應(yīng)用中，最好是將摩擦片分為每組不多于四塊的小組。總之，多態(tài)式結(jié)構(gòu)與本申請(qǐng)中所述的單態(tài)式結(jié)構(gòu)是相同的，只是多態(tài)式摩擦片包含了兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同類(lèi)型的摩擦片和用于引起各摩擦片在不同時(shí)間里與對(duì)置面嚙合的一個(gè)順序支承結(jié)構(gòu)。總之，它是通過(guò)將制動(dòng)器或離合器的摩擦片定位在嚙合的對(duì)置面的不同距離上而實(shí)現(xiàn)的。要做到這一點(diǎn)，一條途徑就是通過(guò)設(shè)計(jì)單獨(dú)的支承結(jié)構(gòu)和支座。另一方面，快速可控的“敏感”材料，如壓電石英或聚合物可用來(lái)實(shí)現(xiàn)順序嚙合。
本發(fā)明的多態(tài)式離合器其特征在于，用于初始接觸的那組摩擦片的表面與要嚙合的面之間的距離要比用于后接觸的那組摩擦片的表面與要嚙合的面之間的距離要稍近一些。這樣，僅在初始時(shí)，第一組摩擦片與對(duì)置面相嚙合，當(dāng)增加載荷時(shí)，設(shè)置或安裝在支承件上的第一組摩擦片將按設(shè)計(jì)偏離對(duì)置面，這樣，當(dāng)對(duì)支座的壓力增加時(shí)，第一組摩擦片被從要嚙合的面上推開(kāi)，從而下一組摩擦片進(jìn)入嚙合，這一過(guò)程可稱之為“順序嚙合”。
至少有兩種方式通過(guò)對(duì)摩擦片和支座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而達(dá)到順序嚙合。首先，可對(duì)摩擦片支結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其在需要時(shí)摩擦片會(huì)偏離對(duì)置面而使其它的摩擦片與該面嚙合。另一方面，可將用于支承第一組摩擦片的支座部分設(shè)計(jì)成能使該摩擦片偏移對(duì)置面，而使其它摩擦片能與對(duì)置面進(jìn)入嚙合。
圖17A-17C表示了一個(gè)多態(tài)式離合器結(jié)構(gòu)，它包括兩組離合器摩擦塊20L和20H。第一類(lèi)的摩擦塊20L具有相對(duì)撓性，因此被設(shè)計(jì)成相對(duì)要輕微的離合嚙合，它是用來(lái)連接要嚙合的面的第一組摩擦塊。第二類(lèi)摩擦塊20H具有相對(duì)大的剛性，被設(shè)計(jì)成與第一組摩擦塊20L一起提供一個(gè)強(qiáng)大的離合力。
在這一圖示的例子中，第一組摩擦塊20L與圖3E、3F中的摩擦塊相似，第二組摩擦塊與圖3C、3D中的摩擦塊相似，這已在前面討論過(guò)。當(dāng)然，也可以采用其它類(lèi)型的摩擦塊。圖17A-17C中所示的離合器，基本上是通過(guò)對(duì)支座10的設(shè)計(jì)對(duì)載荷進(jìn)行區(qū)分。尤其是，支座10被設(shè)計(jì)成每組摩擦塊被支撐在一個(gè)支承件105上，而支承件105被支撐在一個(gè)連續(xù)圓環(huán)支架106上。對(duì)應(yīng)第二組摩擦塊20H的連續(xù)圓環(huán)支架106被支撐在一個(gè)實(shí)心基108上。但對(duì)應(yīng)第一組摩擦塊20L的基座108上具有一組在底面上的盲孔1080，這樣連續(xù)支架106就部分地支撐在一個(gè)非常薄的隔板107上。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，從圖17A可見(jiàn)第一組摩擦塊20L支撐在支座10的部位在豎直方向比第二組摩擦塊20H在支座10的部位撓性大。這樣，對(duì)于大載荷情況下，第一組摩擦塊20所對(duì)應(yīng)的支座部分將垂直地向下偏移，這樣，第一組摩擦塊20L的摩擦片表面將從被嚙合的表面上偏移開(kāi)。另一方面，第二組摩擦塊20H的支座具有相當(dāng)大的剛性，將不會(huì)按這種方式偏移。因此，對(duì)于大載荷兩組摩擦塊都與對(duì)置面嚙合，從而大大增加了摩擦接觸面積。
如上所指出的，為了保證第一組摩擦塊20L首先與要嚙合的面接觸，摩擦塊被設(shè)計(jì)成，第一組摩擦塊20L的摩擦面安置得比第二組摩擦塊20H的摩擦面稍高一些。高度差在圖17A中用HD表示。高度差的產(chǎn)生既可通過(guò)在支座10上加工出用于第二組摩擦塊20H的更深些的安裝孔，又可由把第一組摩擦塊20L做得稍高一些來(lái)達(dá)到。由于高度差HD的存在，第一組摩擦塊的摩擦面比第二組摩擦塊20H的摩擦面先接觸將要嚙合的對(duì)置對(duì)。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，摩擦塊和支座支承結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成使第一組摩擦塊20L自身具有小的扭矩嚙合。
圖17B表示了第一組、第二組的摩擦塊是沿支座10的圓周布置的結(jié)構(gòu)。圖示，每組摩擦塊是對(duì)應(yīng)離合器主軸沿圓周分隔排列的。這對(duì)于保證均勻的離合效果是必要的。更多組的摩擦塊能構(gòu)成更多的離合檔次。對(duì)于這種摩擦塊組數(shù)的基本限定取決于各組中摩擦塊的恰當(dāng)數(shù)目，以便在予定載荷下能單獨(dú)與對(duì)置面嚙合，并保持摩擦塊和整個(gè)離合器的規(guī)模合理。
圖17C表示了在支座底部上形成的孔1080的位置，它在第一組摩擦塊20L的位置下形成一個(gè)薄的隔板，支承件107。
圖18A和18B表示了另一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，摩擦塊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了順序嚙合。值得一提的是，該離合器結(jié)構(gòu)包括兩類(lèi)摩擦塊20L和20H。第一類(lèi)摩擦塊20L相對(duì)的要有撓性，并被用作相對(duì)輕度的離合嚙合。第二類(lèi)摩擦塊20H具有相當(dāng)大剛性，與第一類(lèi)摩擦塊20L共同用作緊急離合嚙合。在該圖示的實(shí)施例中，第二類(lèi)摩擦塊20H即是上面討論的圖3C、3D類(lèi)型的。第一類(lèi)摩撐塊20L也與上面討論的圖4B、4C所示的基本相似。自然，如果需要也可采用其它形式的摩擦塊。
支座10可以是常規(guī)的支座，它對(duì)每組摩擦塊20L、20H具有基本相同地支撐。在支座10上形成的通道109是有其特殊用途的，而不是用于對(duì)載荷的區(qū)分，這將在下面給予說(shuō)明。第一類(lèi)摩擦塊20L稍高于第二類(lèi)的摩擦塊20H，從而形成一高度差(HD)，如圖18A所示。為了實(shí)現(xiàn)順序嚙合，第一組摩擦塊20L被設(shè)計(jì)成當(dāng)在預(yù)定壓力下，摩擦塊將偏離軸面并且第二組摩擦塊20H進(jìn)入嚙合。其結(jié)果，第一組摩擦塊具有撓性的支承結(jié)構(gòu)，它包括一個(gè)圓柱形第一支承部371，一個(gè)薄板的第二支承部372和一個(gè)桶狀腿式的第三支承部373。顯然，這僅是一個(gè)具有很大撓性的支承結(jié)構(gòu)的例子。這里所揭示的撓性摩擦塊結(jié)構(gòu)中的任何一種摩擦塊都可被采用。
由圖18A和18B所示的結(jié)構(gòu)可見(jiàn)，在小載荷的條件下，第一摩擦塊20L的表面首先接觸要支承的軸部，這些摩擦塊20L的支承結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成在低載荷的作業(yè)條件下允許適合的離合嚙合。在高載荷情況下，第一組摩擦塊20L偏移，從而使得兩組摩擦塊都與軸相嚙合。
圖18A、18B也表示了對(duì)摩擦塊產(chǎn)生可變剛性的可能性，在這一例子中是第一類(lèi)摩擦塊20L，特別是，當(dāng)摩擦塊20L被安裝在支座10上時(shí)，在支承部372和373的內(nèi)壁和安裝孔底部形成一個(gè)內(nèi)腔，通過(guò)連通管道109從液體源3向該內(nèi)腔有選擇地輸送液體，從而能調(diào)節(jié)摩擦塊的剛度。尤其是，當(dāng)腔373C完全被壓力液體充滿時(shí)，薄板372被剛性支撐，從而使摩擦塊20L被更具剛性地支撐。另一方面，當(dāng)腔373中的液體被抽出時(shí)，薄板372可自由偏移，從而使摩擦塊具有撓性支撐。
而根據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，內(nèi)腔中的液體可以是一個(gè)電敏流變(ER)液體，電敏流變液體的粘滯度隨所在的電場(chǎng)變化，這樣，它能從自由流動(dòng)態(tài)液體迅速變?yōu)楦哒硿鹊囊后w，實(shí)際上電場(chǎng)強(qiáng)度決定了固化形態(tài)。當(dāng)腔373充滿電敏流變液體時(shí)，對(duì)薄板372的支撐剛度具有幾乎連續(xù)的變化。用這一方法可以改變摩擦塊20L的剛度，即可從當(dāng)電敏流變液體自由流動(dòng)時(shí)具有的可變阻尼支撐狀態(tài)到當(dāng)電敏流變液體充以強(qiáng)電并且有猶如固態(tài)的性能時(shí)的狀態(tài)之間的任何狀態(tài)間變化。
如上所說(shuō)的，第二類(lèi)的順序嚙合結(jié)構(gòu)是基于將摩擦塊和/或離合器制造為一個(gè)靈敏結(jié)構(gòu)型的。靈敏結(jié)構(gòu)是由具有能感應(yīng)環(huán)境條件并能相應(yīng)變換其特性的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。通常靈敏結(jié)構(gòu)由三種組件相連接，一個(gè)骨架支撐組件，一個(gè)傳感裝置組件和一個(gè)致動(dòng)裝置組件。各組件的功能相似于生物功能。結(jié)構(gòu)或骨架支撐組件的作用猶如摩擦塊或支座的框架或骨架，并且是通用結(jié)構(gòu)材料，如鋁、鋼、銅、陶瓷、塑料或輕復(fù)合材料制成。傳感組件的作用就象是感應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)，是由能感應(yīng)和監(jiān)視溫度、壓力和其它一些能恰當(dāng)?shù)乇砻麟x合器和制動(dòng)器操作的物理?xiàng)l件的材料構(gòu)成。致動(dòng)裝置的功能就象一個(gè)肌肉系統(tǒng)延伸收縮或進(jìn)行一些其它的實(shí)際變化，以實(shí)際地變換骨架支撐系統(tǒng)。
本發(fā)明的靈敏離合器和制動(dòng)器構(gòu)造具有前面所述的摩擦塊基本相似的結(jié)構(gòu)組件。傳感裝置組件可以是一個(gè)常規(guī)的電子傳感裝置，或一個(gè)通過(guò)條件變換可實(shí)現(xiàn)變換的靈敏材料。與此相似，致動(dòng)裝置組件可以是一個(gè)常規(guī)的機(jī)械或電子傳動(dòng)器，或是一種其物理性能有選擇變換的靈敏材料。壓電材料適用于致動(dòng)裝置或傳感裝置。實(shí)際上，壓電材料、如、石英和某些聚含物在當(dāng)對(duì)它們施加壓力時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，反過(guò)來(lái)，將它們暴露在電場(chǎng)中時(shí)它們將會(huì)膨脹或收縮。這樣，對(duì)摩擦塊中的壓電傳感器施加壓力時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，該電壓可被用于一個(gè)單獨(dú)的使動(dòng)裝置，通過(guò)其它的壓電材料將一個(gè)電流輸入該致動(dòng)裝置中，從而強(qiáng)化或軟化該結(jié)構(gòu)。
另一種適用于“靈敏”結(jié)構(gòu)的傳感裝置和傳動(dòng)裝置組件的材料是TERFENOL，該材料是磁收縮稀土合金的新組合、它含有鐵、鋱和鏑，當(dāng)它暴露在磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的體積變化。TERFENOL具有比任何材料都大的磁收縮性，并僅僅只需用500-1000的普通磁場(chǎng)，磁場(chǎng)大小取決于所采用的預(yù)伸縮值的大小。在數(shù)微秒內(nèi)，這種材料的100毫米長(zhǎng)的棒的長(zhǎng)度可以增加0.2毫米，這種變化比先前的磁收縮材料大100倍，并比壓電材料高達(dá)20倍。TERRFENOL是電流激勵(lì)的，并在低電壓下作業(yè)，而電收縮材料與之相反它受控于不良的擊穿條件。
TERFENOL的形狀變化是原子力的結(jié)果，它能在機(jī)械阻尼為200MPa(29，000PSi)條件下以2000PPm的形變工作。在0～5KHz的低頻下，TERFENOL在產(chǎn)生機(jī)械能方面優(yōu)于所有的其它材料，在頻率高出5KHz到20KHz范圍內(nèi)，應(yīng)需考慮渦旋電流損失、并需要分層。單位體積內(nèi)它能釋放巨大能量(30，000J/m2)。m大于0.7的磁致彈性耦合系數(shù)將電能有效地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
這種材料的導(dǎo)磁率低(5-10)，由于當(dāng)施加機(jī)械力時(shí)，它將產(chǎn)生電能，從而相對(duì)導(dǎo)磁率隨機(jī)械壓力變化，這意味著TERFENOL也可用作一個(gè)具有極快的響應(yīng)時(shí)間的傳感裝置。其它的非晶態(tài)磁致彈性材料(如，鐵、硅、硼)是現(xiàn)今所有的用于感應(yīng)使用的材料，它們具有高達(dá)500，000的應(yīng)變系數(shù)和高達(dá)0.98的磁彈性耦合率。
對(duì)于一個(gè)100毫米的棒TERFENOL具有一個(gè)0-15KHz的高頻帶寬度，能在低頻下很好工作，并適用于音頻之下1KHz。這意味著信號(hào)傳得更遠(yuǎn)，反過(guò)來(lái)產(chǎn)生更高的分辯率。楊氏(Young)模量，即是利用一個(gè)偏磁場(chǎng)使共嗚頻率和材料的聲速被控制在一個(gè)寬范圍內(nèi)，當(dāng)材料飽和時(shí)，楊氏模量是它初始值的兩倍。
在圖19C中大體表示了一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、它是一個(gè)“靈敏”離合器或制動(dòng)器的摩擦塊，這個(gè)靈敏摩擦塊包括一個(gè)傳感裝置232和一個(gè)致動(dòng)裝置233，它們都是用壓電材料制成的，因而，當(dāng)對(duì)摩擦塊23的摩擦片21施加壓力時(shí)，一個(gè)電壓將被輸入反饋放大器(圖中未顯示)，該反饋放大器處理該脈沖，并輸送一個(gè)電壓給致動(dòng)裝置，引起它膨脹或收縮，這是達(dá)到可導(dǎo)致最佳狀態(tài)的壓力分布所必需的。根據(jù)設(shè)計(jì)，最后達(dá)到與最佳離合或制動(dòng)效果相對(duì)應(yīng)的一個(gè)所期望的平衡狀態(tài)。
設(shè)想到的靈敏結(jié)構(gòu)的其它類(lèi)型，如，傳感裝置組件可以是單個(gè)物理傳感器，它能用于測(cè)量溫度、壓力摩擦或其它任何表示最佳性能的狀態(tài)。這些被測(cè)得的狀態(tài)被輸入到中央處理機(jī)(CPU)內(nèi)，然后，中央處理機(jī)向致動(dòng)裝置產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)以改變摩擦塊的特性，這里的致動(dòng)裝置包括一個(gè)壓電材料，TERFENOL、電敏流變液體、一個(gè)形變憶金屬、如nitinol(一種鎳-鈦合金)、或用于改變摩擦塊特性的其它一些靈敏材料或機(jī)械傳動(dòng)裝置。
靈敏材料如壓電材料和TERFENOL在體積變化時(shí)，可通過(guò)在嚙合位置和分離位置間有選擇的運(yùn)動(dòng)而用來(lái)帶動(dòng)制動(dòng)器或離合器。這種結(jié)構(gòu)在許多制動(dòng)器和離合器應(yīng)用中的人工控制的結(jié)構(gòu)上具有許多優(yōu)點(diǎn)。在另一些方面，由于每個(gè)單獨(dú)的摩擦塊可相對(duì)于別的摩擦塊而可被單獨(dú)操縱，從而能夠達(dá)到精確控制離合或制動(dòng)效果。當(dāng)然，根據(jù)任何所需要的方式，該系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地通過(guò)一個(gè)中央處理機(jī)(CPU)進(jìn)行程控，以達(dá)到任何所需要的結(jié)果，其中也包括順序嚙合。
當(dāng)然、靈敏的摩擦塊結(jié)構(gòu)也可被用在要求精確控制的不同領(lǐng)域，如上所述，當(dāng)一個(gè)靈敏摩擦塊被用作一個(gè)多態(tài)離合器或制動(dòng)器的一個(gè)可選擇的支承結(jié)構(gòu)時(shí)，則設(shè)置有迅速可控元件、如那些不同性質(zhì)的用于選擇性活化和去活化的各組摩擦塊、如摩擦塊能安裝在壓電元件上或一些機(jī)械傳動(dòng)器上，這樣可將摩擦塊推進(jìn)以達(dá)到一個(gè)嚙合位置和將摩擦塊拉回以達(dá)到一個(gè)不嚙合位置。另一方面摩擦塊可被設(shè)計(jì)成剛性的、以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)嚙合，也可以設(shè)計(jì)成撓性的，以實(shí)現(xiàn)弱嚙合或不嚙合。當(dāng)然，迅速可控的制動(dòng)器和摩擦塊結(jié)構(gòu)具有其它用途。例如，本發(fā)明的摩擦塊和/或支座可根據(jù)測(cè)得作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整以糾正任何操作誤差。因此，本發(fā)明的摩擦塊和/或支座可包括用于具體改變摩擦塊表面和/或支座結(jié)構(gòu)的偏移特性的獨(dú)立元件。該獨(dú)立元件可通過(guò)一個(gè)中央處理機(jī)(CPU)進(jìn)行程控，反過(guò)來(lái)，它又可以接收表明離合或制動(dòng)狀態(tài)情況的信號(hào)。如，傳感裝置可測(cè)理的物理參數(shù)，如壓力分布、速度、扭距、負(fù)加速度等。來(lái)自傳感裝置的信號(hào)被輸入中央處理機(jī)(CPU)并與表示最佳性能的狀態(tài)相比較，當(dāng)實(shí)測(cè)得的狀態(tài)與表示最佳性能的狀態(tài)之間存在偏差時(shí)，中央處理機(jī)(CPU)向裝置傳送一個(gè)信號(hào)，用以具體調(diào)節(jié)摩擦塊表面和/或摩擦塊或支座支承結(jié)構(gòu)的偏移，從而強(qiáng)制改變所測(cè)得的狀態(tài)。此外，另一方面，中央處理機(jī)(CPU)對(duì)于人工插入指令、如“增加制動(dòng)力”或“松開(kāi)離合器”可直接響應(yīng)。當(dāng)收到這種指令時(shí)，中央處理機(jī)(CPU)執(zhí)行一個(gè)預(yù)定程序以達(dá)到所需的結(jié)果。
不同的方式都可用來(lái)具體改變摩擦塊和支座的性能。如，可將高壓液體壓入緩沖腔(下面將討論)，以改變支承結(jié)構(gòu)的緩沖特性。另一方面，可將一個(gè)機(jī)械棒或千斤頂用于與支承結(jié)構(gòu)接觸，以便實(shí)際改變支承結(jié)構(gòu)的偏移特性。這些方式都可電控。
盡管許多方式都可用來(lái)具體地調(diào)節(jié)摩擦塊和支座的工作狀態(tài)，以便與所測(cè)得的作業(yè)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)?，F(xiàn)今認(rèn)為最好的方法是在支承結(jié)構(gòu)上的內(nèi)隔中或是在支承結(jié)構(gòu)和摩擦塊之間配備一個(gè)或多個(gè)壓電元件。這種方式的壓電元件設(shè)置能迅速地控制和調(diào)節(jié)摩擦塊狀態(tài)，并對(duì)支承結(jié)構(gòu)的偏移特性起作用。當(dāng)然，通過(guò)對(duì)由磁收縮稀土合金，如TERFENOL制成元件或電敏流變液體槽的利用而達(dá)到相似的結(jié)果。這樣，盡管下面討論著重是關(guān)于壓電元件的，但也可理解為其它的靈敏材料，也可以采用基本相同的方式。如前面所述，大家知道，當(dāng)一個(gè)電流作用某種晶體和陶瓷材料時(shí)能產(chǎn)生機(jī)械膨脹力。當(dāng)采用一個(gè)變向電壓時(shí)，晶體或陶瓷材料產(chǎn)生沿厚度方向的振蕩。但當(dāng)一個(gè)直流電持續(xù)作用時(shí)，在厚度上不會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)。從而可知當(dāng)調(diào)節(jié)電壓作用時(shí)某些材料能變化體積。值得注意的是，在這些壓電材料中比較明顯的是石英、聚合物、羅謝爾鹽(鉀、鈉、酒石配鹽)，適當(dāng)極化的鈦酸鋇、磷酸銨、單糖和某些陶瓷，所有這些材料都顯示出壓電效應(yīng)，但沒(méi)有哪一種材料全面具有合乎要求的性能，如穩(wěn)定性、高輸出，對(duì)溫度極值和溫度的不敏感性，和構(gòu)成任何所需要形狀的能力等。羅謝爾鹽具有最高輸出，但它要求防潮、密封、并不能在45°(115°F)之上使用。石英無(wú)疑具有最穩(wěn)定的性能，但它的輸出低。對(duì)用于制動(dòng)器和離合器而言，聚合物和陶瓷壓電材料看來(lái)是最適合的。
在電元件可置于本發(fā)明的任何摩擦塊和/或支座的間隔之中。但是，方便的方法是將壓電元件安置在支承結(jié)構(gòu)中，或安置在彈性組裝支座中，或安置在支承結(jié)構(gòu)和摩擦塊之間，自然這是對(duì)支承結(jié)構(gòu)和摩擦塊間的間隔而言。由于這里所述的摩擦塊和支座間的間隔空間變化范圍大、并且因?yàn)閷?shí)際的間隔大小取決于支座和摩擦塊的尺寸，從這里所描述的各種具有壓電控制的結(jié)構(gòu)中對(duì)摩擦塊或支座的選擇所取決的條件之一是所采用的制動(dòng)器或離合器的大小。
對(duì)于相當(dāng)大的制動(dòng)器或離合器結(jié)構(gòu)，在支座或摩擦塊支承結(jié)構(gòu)中的開(kāi)口相應(yīng)要大些，稍小的開(kāi)口也可采用。另一方面，對(duì)于非常小的支座或摩擦塊，其中的空隔或間隔要相應(yīng)地小些，具有相應(yīng)大些的開(kāi)口的摩擦塊將會(huì)更加適用。值得一提的是，當(dāng)壓電元件的尺寸接近于支承結(jié)構(gòu)元件自身尺寸時(shí)，該壓電元件在整個(gè)摩擦塊構(gòu)造中的效果將相應(yīng)增大。在通常情況下，壓電元件設(shè)計(jì)為對(duì)摩擦塊的偏移特性僅產(chǎn)生小的調(diào)整，這是由于即使是沒(méi)有安置有壓電元件的摩擦塊，它的設(shè)計(jì)也具有完美的功能。這樣，壓電元件安置在圖32中的支座的支承結(jié)構(gòu)中，將把支撐的基本特性從偏移型支撐轉(zhuǎn)變?yōu)閴弘娍刂浦?。在這一情況下，這可是所期望的，例如、錄需要采用壓電元件對(duì)制動(dòng)器或離合器進(jìn)行嚙合或松脫的情況。
圖25和31表示了摩擦塊支承件，它包括安裝在支座支承結(jié)構(gòu)內(nèi)和在支承結(jié)構(gòu)和摩擦塊20之間的壓電元件100。電線頭(未圖示)與每個(gè)壓電元件相連。向電線頭的供電由一個(gè)控制系統(tǒng)控制。該控制系統(tǒng)最好包括一個(gè)中央處理機(jī)(CPU)，中央處理機(jī)(CPU)控制所有的壓電元件以響應(yīng)傳感器所測(cè)得摩擦塊表面的壓力或溫度分布信號(hào)或響應(yīng)人工輸入信號(hào)。
控制本發(fā)明中的摩擦塊中的壓電元件100的控制系統(tǒng)，例如，包括一臺(tái)中央處理機(jī)(CPU);該中央處理機(jī)(CPU)接收由不同的傳感器測(cè)得的有關(guān)摩擦塊表面的溫度或壓力分布的輸入信號(hào)。例如，中央處理機(jī)(CPU)收到安裝在摩擦塊周?chē)煌恢玫妮d荷傳感器的信號(hào)、速度傳感器的信號(hào)等等。來(lái)自這些傳感器的信號(hào)可以逐個(gè)與存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)內(nèi)的表示正常溫度或壓力分布的數(shù)據(jù)比較。換言之，壓力分布可以直接從這些信號(hào)中計(jì)算獲得。如果計(jì)算結(jié)果表明所測(cè)得的狀態(tài)已經(jīng)超出正確范圍，可以實(shí)施診斷分析，以確定正確范圍。如果診斷分析的結(jié)果表明壓電元件要充電及充量多少，就可對(duì)其充電。
如上所述，圖25中的摩擦塊可以包括安裝在支座結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓電元件100，從而允許分別正確控制摩擦塊支承表面132向下傾斜量。在這一實(shí)施中，壓電元件100被安裝在每個(gè)摩擦塊的公共位置，從而壓電元件只有一個(gè)功能，即控制摩擦塊支承面向下傾斜。如果使用這種結(jié)構(gòu)，就要求摩擦塊20最里邊的邊緣略微比外邊的邊緣高，這樣，壓電元件就補(bǔ)償了這一偏差，實(shí)現(xiàn)壓力或溫度的均勻公布。當(dāng)然，如果需要可以為別的目的在其它位置安裝附加的壓電元件100。同樣，壓電元件100有電線頭(未圖示)與其相連，輸入的電流由上述型號(hào)的中央處理機(jī)處理和控制。
圖31所示的錐形離合器摩擦塊支承件可以包括安裝在所選擇的位置的壓電元件100，以便根據(jù)所測(cè)得的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)局部調(diào)節(jié)壓力和溫度的分布。同樣，電線頭與壓電元件100相連，通過(guò)電線頭供給壓電元件的電流由一個(gè)控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)可以是上述類(lèi)型的。應(yīng)該指出的是，供給壓電元件的電流可以由人工操縱的電控制系統(tǒng)控制。當(dāng)然可以相信用中央處理機(jī)可以有更好的結(jié)果。
用于多態(tài)式離合器結(jié)構(gòu)中的靈敏的摩擦塊支承結(jié)構(gòu)可用于兩個(gè)方面，一方面，離合器可以被設(shè)計(jì)成只包括一組具有“靈敏”結(jié)構(gòu)的摩擦塊，可以改變其偏移特性的適應(yīng)不同的操作狀態(tài)要求。另一方面，可以應(yīng)用迅速可控的材料通過(guò)把摩擦塊推向或推離要嚙合的軸或轉(zhuǎn)動(dòng)件來(lái)活化或去活化所選擇的摩擦塊，從而使得嚙合平穩(wěn)。
圖19A表示了具有安裝孔101的支座10的局部頂視圖，安裝孔101包括一個(gè)定位突起102，該定位突起102包含二個(gè)電線頭EL1和EL2。這樣的支座可以被用于要求用電線頭向摩擦塊或支承結(jié)構(gòu)供電的靈敏系統(tǒng)中，以便傳輸電荷給壓電材料，電敏流變液、形狀記憶金屬以及其它敏感材料，或從壓電材料輸出電荷。
圖19B表示了可以被用在上述支座中的一種摩擦塊20，尤其是摩擦塊20與圖3C和3D及上面所述的摩擦塊相似。然而，在摩擦塊支撐件23上具有一個(gè)由高摩擦材料構(gòu)成的摩擦片(PI)，該摩擦片構(gòu)成了真正起摩擦作用的表面。此外，在第三支承部273內(nèi)有一個(gè)槽口，這樣允許把摩擦塊20安裝在支座10內(nèi)。電線頭273EEL形成在靠近槽口處，從而當(dāng)把摩擦塊20安裝在圖19A所示的支座10內(nèi)時(shí)與電線頭EL1和EL2形成電接觸。如果靈敏材料被用在靠近摩擦片支撐面23上的摩擦片PI中時(shí)，電線頭273EL伸入摩擦片PI內(nèi)。當(dāng)然，靈敏材料是用于支承結(jié)構(gòu)而不是用在摩擦片表面。這樣，電線頭將向所述位置供電。
圖19B所示的摩擦片PI可以包括一層壓電材料，或者可以是由高摩擦材料和某類(lèi)型的壓電材料組成的復(fù)合材料，這樣，當(dāng)向摩擦片PI供電時(shí)，摩擦片的形狀將改變，從而調(diào)節(jié)壓力和溫度的分布。
如上所述，圖19C表示了一種“靈敏”的摩擦塊的支承結(jié)構(gòu)。
圖19D表示了具有可調(diào)節(jié)剛性的組合式支承結(jié)構(gòu)元件。尤其是支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)細(xì)的管狀第一支承件371，一個(gè)薄的隔板，即第二支承件372和一個(gè)環(huán)形支架作為第三支承件373。在支承結(jié)構(gòu)的兩端形成有連接件30和40，從而通過(guò)螺紋40可以使支承結(jié)構(gòu)被支座所接納，通過(guò)螺紋30接納摩擦片的支承件。
外部件371、372通常是撓性的，因?yàn)橄鄬?duì)要薄些。然而，支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)部是不可壓縮的液體并與電敏流變液體隔離。在其液體、電敏流變液體是不可壓縮的，從而起到緩沖作用。但不能防止支承結(jié)構(gòu)的偏移。電線頭EL向電敏流變液體提供不同的電流，這樣，電敏流變液體的阻尼作用，提高支承結(jié)構(gòu)的剛性就可從一個(gè)非常柔軟的支承結(jié)構(gòu)有選擇地變成高剛性的支承結(jié)構(gòu)。供電的控制是響應(yīng)了監(jiān)測(cè)各種表示楔入特性的傳感器。如圖19C所示的傳感器或其它合適的傳感器都可用于上述目的。
圖19E表示一個(gè)靈敏支座結(jié)構(gòu)10，支座10包括多個(gè)摩擦塊安裝孔101。用于支承每個(gè)摩擦塊安裝孔101的是薄的摩擦塊支承面10Ps。位于每個(gè)摩擦塊支承面10Ps下的是密封的充滿電敏變流液體10F的液腔。所配備的電線頭EL允許向充滿液腔的液體供電。摩擦塊以下述方式被安裝在支承面10Ps上，即支承面Ps允許液體對(duì)摩擦塊20起到緩沖作用。按上述方式，所供給的電流可以有選擇地改變摩擦塊支承面Ps的剛性，從極柔軟的表面至極硬的表面。同樣，供電是可控的，以響應(yīng)監(jiān)測(cè)表示楔特性的物理狀態(tài)的傳感器。
圖19F表示了本發(fā)明的靈敏摩擦塊。摩擦塊的外部是螺紋狀的突起部，以便能安裝在本發(fā)明組合結(jié)構(gòu)的一個(gè)支承結(jié)構(gòu)內(nèi)。此外，如圖19F剖示部分所示，摩擦塊包括所選用的由電敏流變液23F和復(fù)合材料構(gòu)成的層。當(dāng)接受電流時(shí)，電敏流變液中的顆粒重新排列，使液體幾乎同固體一樣硬。摩擦片由一個(gè)反饋系統(tǒng)控制時(shí)，可以根據(jù)測(cè)得的表示楔特性的狀態(tài)來(lái)微調(diào)摩擦片的剛度。如果需要可以單獨(dú)控制向摩擦塊各部分的供電，這樣就能精確控制支承摩擦塊的每部分的支承。
高摩擦塊支承件使摩擦塊預(yù)先偏移時(shí)，為保證摩擦塊的正確排列，支承的摩擦塊被精確地安裝在支座內(nèi)，從而在載荷作用下有適當(dāng)?shù)钠?。摩擦塊的精確定位對(duì)于自動(dòng)控制摩擦塊的結(jié)構(gòu)是重要的，因?yàn)楸仨氂幸粋€(gè)固定點(diǎn)作參考，而所有的變化都從這一參考點(diǎn)出發(fā)。
圖6A，6B，6C和6D表示了本發(fā)明的另一種特征，這里，摩擦塊20可以被精確地安裝在支座10內(nèi)。在圖6A和6B中，支座10配備有不對(duì)稱地分布在10內(nèi)的安裝銷(xiāo)102，以接納摩擦塊20。定位銷(xiāo)可以安裝在不對(duì)稱地分布在摩擦塊支承結(jié)構(gòu)上的孔內(nèi)，以便把摩擦塊精確固定在支座10的孔內(nèi)。圖6C和6D中表示了另一種結(jié)構(gòu)。在這一結(jié)構(gòu)中安裝銷(xiāo)102伸入孔101的壁內(nèi)，可用作單獨(dú)的安裝銷(xiāo)。安裝銷(xiāo)亦可安裝在本發(fā)明的任一摩擦塊的V形或第三支承部的補(bǔ)充槽口內(nèi)。根據(jù)這些安裝銷(xiāo)或凸起部的排列，當(dāng)把摩擦塊安裝在孔內(nèi)時(shí)，必須把預(yù)先偏移的摩擦塊作正確的對(duì)齊?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)使用定位銷(xiāo)或凸起部時(shí)，只有那些不需要把摩擦塊旋入支座內(nèi)的連接件才可使用。因此，圖12B和12C中所示的卡壓件或連接件是可用的，而螺紋卻不行。
圖7-9表示了由本發(fā)明的摩擦結(jié)構(gòu)得到的構(gòu)件。特別是這些附圖表示了若干可能的摩擦塊結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單地采用不同的標(biāo)準(zhǔn)件而獲得。如上所述，任一標(biāo)準(zhǔn)摩擦片支承件都可以與任一標(biāo)準(zhǔn)的摩擦塊組合在一起。
圖7中，若干圓形摩擦塊20沿圓周間隔地分布在支座10內(nèi)?？梢允褂眠@類(lèi)圓形件，因?yàn)榘涯Σ疗c摩擦塊支承件一起作整體加工時(shí)很容易加工出圓形的摩擦塊表面。然而，只要能夠加工出來(lái)而不增加費(fèi)用的話，也可采用非圓形的摩擦塊。這可由本發(fā)明的另一特征實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)摩擦片與摩擦片支承件分開(kāi)加工時(shí)，由于任何形狀的摩擦支承件都很容易加工，因此選用的摩擦塊的形狀的加工復(fù)雜性并不重要。譬如，使用圖8中所示的楔形摩擦塊20，它具有較大的摩擦表面，從而增大了摩擦接觸面。這樣，除圓形摩擦塊外可以提供標(biāo)準(zhǔn)的楔形摩擦塊。此外，通常也可提供系列尺寸的摩擦塊，這些系列尺寸的摩擦塊提供了幾乎是連續(xù)的摩擦表面。譬如，可以確定摩擦塊的尺寸，而使相鄰摩擦塊的邊幾乎接觸。
在其它的例子中，也可以配備單一連續(xù)的摩擦環(huán)而不是多個(gè)摩擦塊。圖9A和9B表示了這種連續(xù)的摩擦環(huán)的一種，但是具有多個(gè)凹口310和多個(gè)摩擦塊320。由于凹口310和摩擦塊320的對(duì)稱分布，該摩擦環(huán)的功能在許多方面都象具有各個(gè)摩擦塊的摩擦構(gòu)件。當(dāng)然，構(gòu)件300的連續(xù)性影響了性能，譬如，由于支承結(jié)構(gòu)而提高了剛性并阻止了各摩擦塊的偏移。這一影響可以通過(guò)把凹口開(kāi)得很小而減小到最低程度。使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)支座和多個(gè)摩擦塊支承件，連續(xù)構(gòu)件300可具有一組摩擦塊支承件以便安裝同樣數(shù)目的與摩擦塊支承件配套的元件，并可固定在這些摩擦塊支承件上，用夾具或卡鎖或其它方式可拆卸地固定，這些方式可以用于連續(xù)構(gòu)件。連續(xù)構(gòu)件的采用有助于精確定位摩擦塊表面、有助于保證均勻分布?jí)毫蜏囟取?br> 圖11A表示了用于本發(fā)明的組合摩擦塊的支撐件的一種。圖11A表示的摩擦塊支撐件可用于制成以如圖4A-4E和5A-5E為基礎(chǔ)的整體的組合式摩擦塊。如圖11A所示，支承件包括位于第一支承部上方的螺紋30，和第三支承部的螺紋延伸件40。這兩個(gè)螺紋30、40各為可以安裝在相應(yīng)的摩擦塊和支座的螺紋孔內(nèi)。因此，圖11A所示的組合結(jié)構(gòu)適合于可拆卸地固定在支座和摩擦塊上。當(dāng)然，也可應(yīng)用任何已知的連接件。
圖11B表示了具有上螺紋30和第三支承部的螺紋延伸件40的另一種組合摩擦塊支承件的支承結(jié)構(gòu)。摩擦塊的實(shí)際支承件27可被用來(lái)構(gòu)成如圖2、3A和3B所示的組合結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，亦可使用任何已知的連接件。
盡管圖11A、11B中所示的組合結(jié)構(gòu)包括一個(gè)相當(dāng)寬的螺紋狀的連接結(jié)構(gòu)，但是亦可使用其它類(lèi)型的組合元件和連接件。圖12A-12F表示了幾個(gè)這類(lèi)元件和連接件。圖12A表示了圖11A所示類(lèi)型的組合式支承件的上部，該上部配備一個(gè)螺紋固緊柱，而不是圖11A所示的寬的螺紋件。顯然、這一螺紋固緊柱可以代替圖11A和11B所示的螺紋件。圖12B和12C表示了一種可以用來(lái)代替圖12A所示的螺紋件的卡鎖。當(dāng)然卡頭形成在摩擦塊上面，而不是在支承結(jié)構(gòu)上。圖12D、12F表示了這種結(jié)構(gòu)。圖12E表示了其上具有卡槽的支承結(jié)構(gòu)。此外，圖12D表示了具有以一種材料(通常為金屬)為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的熔接在其上的由另一種材料(通常為橡膠或聚合物)為蓋的組合摩擦塊。圖12F表示了一個(gè)具有與其它摩擦塊不同材料的單獨(dú)摩擦片PI的摩擦塊。當(dāng)然，摩擦片PI的外表面由高摩擦材料構(gòu)成。事實(shí)上，整個(gè)摩擦片可以由高摩擦材料構(gòu)成。這樣，摩擦材料可被制成易更換的摩擦片。摩擦片亦可具有一層高性能的摩擦材料和一層或部分可迅速控制的“靈敏材料”，譬如壓電晶體或聚合材料。
除附圖所示的結(jié)構(gòu)外，其它可能的結(jié)構(gòu)包括卡鎖、凸輪鎖緊、扭轉(zhuǎn)鎖緊或任何已知的固緊件。盡管沒(méi)有專(zhuān)門(mén)表示，在某些情況下，組合元件亦可以不可拆地固緊在其它元件上，譬如用壓合、膠接、熔接或其它任何已知的結(jié)構(gòu)，這些均屬本發(fā)明構(gòu)思。
權(quán)利要求
1.一種用在將摩擦件接合到一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦接合裝置上的組合摩擦件，包括一支座，其上具有多個(gè)、圍繞著一予定軸線間隔設(shè)置的開(kāi)口；固定到支座開(kāi)口上的多個(gè)摩擦墊塊，每個(gè)摩擦墊塊都包括一墊塊部分和支承墊塊部分的支承部分，墊塊部分具有一由高摩擦材料制成的墊塊表面，并且，墊塊部分固定到支承部分的一區(qū)段，而支承部分的另一個(gè)區(qū)段固定在多個(gè)開(kāi)口中；每個(gè)摩擦墊塊的支承部分被設(shè)計(jì)成在負(fù)荷作用下摩擦墊塊相對(duì)于將要接合的表面偏轉(zhuǎn)。
2.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，每個(gè)墊塊部分可螺旋地固定到一支承部分上。
3.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，靠一花鍵銷(xiāo)連接器，每個(gè)墊塊部分可拆卸地固定到支承部分。
4.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，當(dāng)摩擦件處于非接合狀態(tài)時(shí)，所有摩擦墊塊的表面基本上處于共同平面上，該平面基本上平行于將要接合的表面的平面。
5.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，墊塊部分包括兩個(gè)由不同材料構(gòu)成的相異部分，至少一個(gè)部分的材料與支承部分的材料不同。
6.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，墊塊表面是非圓形的，在墊塊部分和支承部分之中的一個(gè)上具有一定位突件，而在墊塊部分和支承部分中的另一個(gè)上包括一個(gè)接收開(kāi)口，開(kāi)口用于接收定位突件，所以相對(duì)于支承部分，非圓形摩擦墊塊能準(zhǔn)確定位。
7.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，在摩擦墊支承部分和支座中的一個(gè)上具有定位突件，而在墊塊支承部分和支座中的另一個(gè)上具有一突起接收開(kāi)口，用于接收定位突件，從而相對(duì)于支座構(gòu)件，支承部分能準(zhǔn)確定位。
8.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，摩擦墊塊支承部分可螺旋地連到支座上。
9.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，每個(gè)摩擦墊塊的支承部分通過(guò)花鍵銷(xiāo)連接器連到支座上。
10.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，至少一些摩擦墊塊的支承部分包括第一支承部分，第二支承部分和第三支承部分，它們共同支承墊塊部分使其在六個(gè)自由度內(nèi)移動(dòng)。
11.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，每個(gè)摩擦墊塊的支承部分包括一連續(xù)隔板。
12.按照權(quán)利要求11的摩擦件，其特征在于，在隔板上至少有一個(gè)開(kāi)口，使得支承結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上比在別的方向上更有柔性。
13.按照權(quán)利要求10的摩擦件，其特征在于，第一支承段包括一固體圓柱形支架。
14.按照權(quán)利要求10的摩擦件，其特征在于，第一支承段包括一空心圓柱形管狀部分。
15.按照權(quán)利要求10的摩擦件，其特征在于，第三支承段包括一連續(xù)的環(huán)狀法蘭。
16.按照權(quán)利要求10的摩擦件，其特征在于，第二支承部分包括一隔板。
17.按照權(quán)利要求16的摩擦件，其特征在于，在第二支承段的隔板上，不對(duì)稱地具有至少一個(gè)開(kāi)口，從而支承結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上比在別的方向上更有柔性，因而可在一予定方向上予先偏轉(zhuǎn)。
18.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，摩擦墊塊在一予定方向上予先偏置。
19.按照權(quán)利要求18的摩擦件，還包括在支座和摩擦墊塊支承部分中的一個(gè)上形成的定位銷(xiāo)和在支座與摩擦墊塊支承部分中的另一個(gè)上形成的銷(xiāo)接收開(kāi)口，定位銷(xiāo)接收到銷(xiāo)接收開(kāi)口中，從而使摩擦墊塊在支座內(nèi)定位。
20.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)是非對(duì)稱的，從而摩擦墊塊在一予定方向予載。
21.按照權(quán)利要求20的摩擦件，其特征在于，還包括用于將每個(gè)非對(duì)稱的摩擦墊塊在支座中準(zhǔn)確定向的定位裝置。
22.按照權(quán)利要求10的摩擦件，其特征在于，第一支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)在摩擦墊塊的幾何中心支承摩擦墊塊的支座，相應(yīng)于第一支承結(jié)構(gòu)和第二支承結(jié)構(gòu)的連接處，該支座的底部有非對(duì)稱的切口;第二支承結(jié)構(gòu)包括一個(gè)連續(xù)隔板，其所處平面基本上平行于摩擦墊塊的平面，在該隔板上至少有一個(gè)開(kāi)口以使隔板在一予定方向予先偏置;第三支承部分包括一個(gè)從第二支承部分延伸并離開(kāi)摩擦墊塊的環(huán)狀法蘭，每個(gè)摩擦墊塊的支承部分在負(fù)荷作用下適于偏轉(zhuǎn)，從而使墊塊部分的墊塊表面相對(duì)于將要接合的表面移動(dòng)。
23.按照權(quán)利要求1的摩擦件，其特征在于，支承部分包括一個(gè)具有大底邊和窄端部的連續(xù)平頭圓錐段，窄端部固定到墊塊部分。
24.按照權(quán)利要求23的摩擦件，其特征在于，支承部分可拆卸地固定到墊塊部分。
25.按照權(quán)利要求23的摩擦件，其特征在于，支承部分可拆卸地固定到支座上。
26.按照權(quán)利要求23的摩擦件，其特征在于，至少一些摩擦墊塊的支承部分還包括一個(gè)連到平頭圓錐段底邊上的隔板和一個(gè)連到隔板段的環(huán)形支柱。
27.按照權(quán)利要求23的摩擦件，其特征在于，墊塊部分包括摩擦襯墊和至少兩個(gè)由不同材料構(gòu)成的相異段。
28.按照權(quán)利要求27的摩擦件，其特征在于，材料之一是壓電材料。
29.按照權(quán)利要求23的摩擦件，其特征在于，支座是一個(gè)其上具有多個(gè)開(kāi)口的柔性支座，摩擦墊塊柔性地支承在開(kāi)口中從而使其在一予定方向偏轉(zhuǎn)。
30.一種用在摩擦接合裝置上的摩擦件，其中摩擦件接合到一相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面上，該摩擦件包括一支座;多個(gè)固定到支座上的摩擦墊塊支承部分，該支承部分圍繞著一予定軸線對(duì)稱設(shè)置;摩擦墊塊;以及一具有第一和第二側(cè)部的連續(xù)環(huán)，在第二側(cè)部上的多個(gè)摩擦墊塊支承部分支承的第一側(cè)部上具有摩擦墊塊，其中，摩擦墊塊環(huán)的第一側(cè)部還包括多個(gè)沿圓周間隔設(shè)置的凹槽，該凹槽限定了多個(gè)其上具有摩擦襯墊的非凹槽型墊塊部分。
31.一種用在圓錐式壓力接合裝置上的摩擦件，其中，摩擦件接合一相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圓錐形表面以支承一旋轉(zhuǎn)軸，該摩擦件包括一支座，其上具有多個(gè)間隔設(shè)置的燕尾槽;多個(gè)摩擦墊塊，每個(gè)摩擦墊塊包括一墊塊部分和一墊塊支承部分，墊塊部分具有一形狀為圓錐段的墊塊表面，墊塊表面具有一摩擦襯墊，墊塊支承部分具有至少一燕尾段，它和支座的燕尾段互補(bǔ)從而靠摩擦墊塊的燕尾段滑到支座上的燕尾槽中，允許摩擦墊塊裝到支座上;其中，每一燕尾槽中裝有一摩擦墊塊，以使摩擦墊塊的墊塊部分限定一圓錐形摩擦表面。
32.按照權(quán)利要求31的摩擦件，其特征在于，每一摩擦墊塊的支承部分柔性地支承著摩擦墊塊的墊塊部分，以致于在由被支承的軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的摩擦壓力作用的情況下，墊塊部分偏轉(zhuǎn)使墊塊定向，使生成的熱量分布在整個(gè)墊塊表面以減少磨損。
33.按照權(quán)利要求32的摩擦件，其特征在于，每一摩擦墊塊的支承部分包括第一支承部分;第二支承部分和第三支承部分;第一支承部分的一端連到墊塊部分而第二端連到第二支承部分，第三支承部分具有一裝在支座上的燕尾形段并且一端連到第二支承部分上。
34.按照權(quán)利要求31的摩擦件，其特征在于，支座具有一個(gè)用于每個(gè)摩擦墊塊的柔性支承。
35.按照權(quán)利要求32的摩擦件，其特征在于，柔性支承是由一個(gè)用于每個(gè)摩擦墊塊的裝有支架的墊塊支承表面提供的，裝有支架的墊塊支承結(jié)構(gòu)是由包括第一支承部分，第二支承部分和第三支承部分的支承結(jié)構(gòu)支承的。
36.一種在兩個(gè)或更多個(gè)相異方式中接合一相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的組合摩擦組件，包括一支座，其上具有多個(gè)開(kāi)口;多個(gè)成套摩擦墊塊，由摩擦墊塊組成的每套摩擦墊塊包括一墊塊部分和一支承部分;每套摩擦墊塊裝在支座的開(kāi)口中，使得每一摩擦墊塊的墊塊部分由支承部分和支座支承，每套摩擦墊塊中的墊塊部分的支承基本上與該套摩擦墊塊中的其它摩擦墊塊的支承相同，但卻與其它套摩擦墊塊中的墊塊支承不同，從而每套摩擦墊塊由該墊塊支承部分和支座來(lái)支承該墊塊部分，達(dá)到不同特點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)，因此，墊塊部分可安裝的使每套摩擦墊塊接合到相對(duì)旋轉(zhuǎn)的表面使以一設(shè)定的方式旋轉(zhuǎn)。
37.一種用于連續(xù)地接合一相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的組合摩擦件，包括一支座，其上具有多個(gè)開(kāi)口;第一套摩擦墊塊，它裝在支座的開(kāi)口中，并圍繞著支座間隔設(shè)置，第一套摩擦墊塊的每一摩擦墊塊具有一予定高度并包括一墊塊部分和一支承部分，支承部分具有一予定的柔性;第二套摩擦墊塊裝在支座的開(kāi)口中并圍繞著支座間隔設(shè)置;第二套墊塊的每一摩擦墊塊具有一予定高度并包括一墊塊部分和一柔性不如第一套墊塊支承部分的支承部分，第一和第二套墊塊支承在支座中，從而第一套墊塊比第二套墊塊更靠近將接合的表面，第一套墊塊首先接合到接合表面，然后偏離開(kāi)該表面以使第二套墊塊接合該表面。
38.按照權(quán)利要求37的組合摩擦件，其特征在于，支座上每個(gè)開(kāi)口具有相同的深度，而第一套摩擦墊塊的高度大于第二套墊塊的高度，從而當(dāng)摩擦墊塊裝在支座上時(shí)，第二套墊塊的墊塊表面與第一套墊塊的墊塊表面的高度不同，使得第一套墊塊在第二套墊塊之前接觸軸。
39.按照權(quán)利要求37的組合摩擦件，其特征在于，至少一套摩擦墊塊包括用于有效地控制支承部分剛性的裝置。
40.一種在兩個(gè)或更多個(gè)不同步驟中接合到一相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的組合摩擦件，包括一具有多個(gè)間隔設(shè)置的墊塊支承表面的支座，該支座還至少包括兩組支承結(jié)構(gòu)來(lái)支承至少兩組不同的墊塊支承表面，每組支承結(jié)構(gòu)在一予定方向上具有基本上不同的柔性;多個(gè)摩擦墊塊，每個(gè)摩擦墊塊包括一墊塊表面和接觸支座的墊塊支承表面的一個(gè)表面;從而，裝在最具柔性的支承表面上的墊塊首先與接合表面接合，然后，隨著和接合表面接觸而偏離開(kāi)軸，從而，裝在剛性較好的支承表面上的墊塊可接合到接合表面。
41.一種用于接合相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦件，包括一支座，它包括多個(gè)裝有支架的墊塊支承表面和一個(gè)用于支承每個(gè)墊塊支承表面的整體支承結(jié)構(gòu)，支承結(jié)構(gòu)上具有多個(gè)切口和凹槽，所以每個(gè)裝有支架的墊塊支承表面可柔性地固定;多個(gè)摩擦墊，每個(gè)墊塊由每個(gè)裝有支架的支承表面支承，并且每個(gè)摩擦墊塊包括一墊塊表面和一個(gè)裝在支座的墊塊支承表面上的支承表面;支座支承著墊塊，從而，在負(fù)荷作用下，墊塊表面被定向，以接合將接合的表面，以使整個(gè)墊塊表面上的熱量減至最小。
42.按照權(quán)利要求41的摩擦件，其特征在于，至少對(duì)于某些墊塊表面的支承結(jié)構(gòu)包括第一支承部分，第二支承部分和第三支承部分。
43.按照權(quán)利要求41的摩擦件，其特征在于，每一墊塊包括一墊塊部分和一支承部分，在負(fù)荷作用下，該支承部分是柔性的。
44.一種用于摩擦墊塊接合一相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的摩擦接合裝置中的摩擦墊塊，具有一自動(dòng)的可控制的靈敏結(jié)構(gòu)，摩擦墊塊包括-結(jié)構(gòu)骨架部分;-檢測(cè)器部分;和-致動(dòng)器部分;骨架部分包括至少一個(gè)摩擦墊塊和一支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)支承該摩擦墊塊，在負(fù)荷作用下使其偏轉(zhuǎn);檢測(cè)器部分包括至少一個(gè)元件，它具有檢測(cè)指示摩擦墊塊適當(dāng)方向的操作條件的能力和響應(yīng)該檢測(cè)條件發(fā)出信號(hào)的能力;致動(dòng)器部分包括一調(diào)節(jié)元件，根據(jù)由檢測(cè)器部分發(fā)出的信號(hào)，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)骨架部分的偏轉(zhuǎn)特性。
45.按照權(quán)利要求44的摩擦墊塊，其特征在于，致動(dòng)器部分直接接收檢測(cè)器部分的信號(hào)并加以響應(yīng)。
46.按照權(quán)利要求44的摩擦墊塊，其特征在于，由檢測(cè)器部分發(fā)出的信號(hào)是由一中心處理裝置接收，該處理裝置依次將信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器部分以調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)骨架部分的偏轉(zhuǎn)特性，從而致動(dòng)器部分直接響應(yīng)由檢測(cè)器部分發(fā)出的信號(hào)。
47.按照權(quán)利要求44的摩擦墊塊，其特征在于，致動(dòng)器部分包括一設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓電元件。
48.按照權(quán)利要求44的摩擦墊塊，其特征在于，致動(dòng)器部分包括一位于支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的電流變流體和用于向電流變流體提供電流以有選擇地改變其粘性的裝置。
49.按照權(quán)利要求44的摩擦墊塊，其特征在于，致動(dòng)器部分包括一磁致伸縮的稀土合金元件和用于提供一磁場(chǎng)以改變合金尺寸的裝置。
50.一種用在摩擦接合裝置中的裝在支架上的摩擦墊塊，包括具有摩擦表面的一層高摩擦材料;具有第一和第二側(cè)部的一般為平面狀的摩擦材料支承表面，支承表面在其第一側(cè)部上支承摩擦材料;以及一從支承表面的第二側(cè)部延伸以支承高摩擦材料的柔性支承結(jié)構(gòu)和用于圍繞著一予定樞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)以在負(fù)荷作用下使墊塊定向的摩擦材料支承表面，所選擇的樞軸點(diǎn)能在整個(gè)表面引起的均勻磨損和均勻溫度分布以使磨損減至最小。
51.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承表面構(gòu)造成在垂直于摩擦材料支承表面的方向上提供彈簧狀支承。
52.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦材料支承表面與支承結(jié)構(gòu)成一整體。
53.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦材料支承表面可拆卸地固定到支承結(jié)構(gòu)上。
54.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)支承摩擦材料支承表面用于使其在六個(gè)自由度內(nèi)移動(dòng)。
55.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦材料支承表面的表面是平面狀的。
56.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)支承高摩擦材料層，用于圍繞著位于高摩擦材料層表面上的線旋轉(zhuǎn)。
57.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦墊塊裝在支座上。
58.按照權(quán)利要求57的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦塊是壓板式離合器裝置的一部分。
59.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦墊塊裝在盤(pán)式制動(dòng)器的柱塞上。
60.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括一連到并支承摩擦材料支承表面的第一支承部分;支承第一支承部分的第二支承部分;和支承第二支承部分的第三支承部分。
61.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括多個(gè)朝接近高摩擦材料層的表面處的一個(gè)點(diǎn)傾斜的帶狀件。
62.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，摩擦材料支承表面包括一壓電部分。
63.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括一圓錐段。
64.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括一裝在隔板上的圓柱段。
65.按照權(quán)利要求50的摩擦墊塊，其特征在于，支承結(jié)構(gòu)包括一流體阻尼隔板。
全文摘要
一種用于摩擦離合裝置，譬如制動(dòng)器或離合器內(nèi)的摩擦組件的摩擦塊，這一摩擦組件包括一個(gè)支座和多個(gè)沿圓周間隔分布在該支座上的摩擦塊。摩擦塊是一個(gè)組合結(jié)構(gòu)，這樣，摩擦塊可拆卸地固緊在支座上。本發(fā)明的不同摩擦塊結(jié)構(gòu)包括具有一個(gè)隔板的第二支承部、具有在隔板和摩擦塊之間延伸的圓柱形元件的第一支承部。連續(xù)的摩擦環(huán)可以代替各個(gè)摩擦塊，支座配有插入摩擦塊接納孔的定位銷(xiāo)，以便固定，支座自身有切口或槽、以便具有撓性或具有支撐摩擦塊的支架。摩擦元件可以有許多種結(jié)構(gòu)，亦可包括靈敏結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F16D13/32GK1066105SQ9210275
公開(kāi)日1992年11月11日 申請(qǐng)日期1992年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月12日
發(fā)明者羅素·D·艾迪 申請(qǐng)人:羅素·D·艾迪