Способ (варианты) и инструмент (варианты) для изготовления тормозного узла

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к инструментам для изготовления тормозного узла. Инструмент для изготовления тормозного узла содержит приемную плиту, которая имеет, по первому варианту, приемную поверхность, представляющую собой бурт. По второму варианту, приемные поверхности сжатия, бурт и множество штырей. По третьему варианту, штырь и колодку. Способ изготовления тормозного узла содержит следующие стадии: совмещение отверстий колодки со штырями приемной плиты, размещение задней поверхности колодки на бурте и на штыре, размещение фрикционного материала на передней поверхности колодки, нагрев фрикционного материала и приемной плиты и нагнетание фрикционного материала. Способ изготовления тормозного узла включает следующие стадии: установку колодки, выравнивание задней поверхности колодки и приемной поверхности приемной плиты, выравнивание оси каждого отверстия колодки с осью штыря, размещение задней поверхности колодки на бурте и штыря и разнесение каждого штыря от смежной внутренней стенки колодки, размещение приемной плиты и колодки в формовочном устройстве, подготовку, нагрев и сжатие фрикционного материала. Достигается уменьшение стремления фрикционного материала к отслоению от колодки за счет ускорения нагрева фрикционного материала. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА К РОДСТВЕННОЙ ЗАЯВКЕ

Настоящая заявка подана в пользу предварительной заявки США, регистрационный номер 61/540,858, поданной 29 сентября 2011 года, содержание которой включено здесь в качестве ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область изобретения

В целом изобретение относится к инструментальным средствам, используемым для формования тормозных узлов автомобилей и к способам формования тормозных узлов.

2. Уровень техники

Автомобильное транспортное средство обычно включает тормозной узел, содержащий накладку из фрикционного материала, прикрепленную к колодке для прижатия к диску тормоза и остановки автомобиля. Пример такого тормозного узла раскрыт в патентной заявке США No.2005/0082124 на имя Кулиса и др. Фрикционный материал тормозного узла должен обеспечивать приемлемый коэффициент трения, износостойкость, теплоизоляцию и низкую вибрацию. Фрикционный материал предпочтительно формируется из неасбестовых материалов, таких как минералы, органические частицы, керамика, арамид и смолы. Фрикционный материал прессуется под давлением на колодку и отверждается. Примеры приемлемых фрикционных материалов и способы крепления фрикционного материала к колодке раскрыты в патенте США No.5.413.194 на имя Кулиса и др.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном варианте воплощения изобретения обеспечивается улучшенный инструмент для производства тормозного узла, включающего фрикционный материал, запрессованный, по меньшей мере, в одно отверстие тормозной колодки. Инструмент включает приемную плиту, которая выполнена из металла. Приемная плита имеет приемную поверхность в качестве опоры тормозной колодки. Приемная плита имеет, по меньшей мере, один штырь, отходящий поперечно от приемной поверхности и проходящий через одно из отверстий колодки и для передачи тепла фрикционному материалу, когда фрикционный материал нагнетается в отверстия.

Другой вариант воплощения изобретения обеспечивает способ производства тормозного узла, включающего фрикционный материал, запрессованный в колодку. Способ включает создание колодки, имеющей переднюю поверхность и противоположную заднюю поверхность и, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее от передней поверхности до задней поверхности, где каждое из отверстий имеет определенный диаметр. Способ также включает обеспечение приемной плиты, имеющей приемную поверхность и, по меньшей мере, один штырь, отходящий поперечно от приемной поверхности. Способ также включает выравнивание отверстий колодки со штырями приемной плиты, причем каждый из штырей имеет диаметр штыря меньше диаметра выравненного отверстия. Способ дополнительно включает размещение фрикционного материала по передней поверхности колодки, нагрев фрикционного материала и приемной плиты и нагнетание фрикционного материала через отверстия колодки вдоль штырей.

Приемная плита со штырями передает дополнительное тепло фрикционному материалу, по сравнению с приемной плитой известного уровня техники без штырей. Штыри обеспечивают значительное количество тепла для внутренней или центральной части фрикционного материала. Во время процесса формования температура в центральной части фрикционного материала увеличивается быстрее, и эта температура выше, чем она была бы, если бы приемная плита не имела штырей. Быстрое нагревание и более высокая температура повышают степень отверждения фрикционного материала и уменьшают или устраняют стремление фрикционного материала к отслоению от колодки или к внутреннему расслоению. Улучшенное отверждение, обеспечиваемое приемной плитой со штырями, также уменьшает или устраняет пузырение фрикционного материала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие преимущества настоящего изобретения будут оценены и лучше поняты при чтении следующего подробного описания со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

Фигура 1 - перспективный вид приемной плиты согласно одному варианту воплощения изобретения;

Фигура 2 - поперечный разрез приемной плиты фигуры 1 по линии 2-2, а также вид колодки, фрикционного материала и упорной плиты пресса согласно одному варианту воплощения изобретения;

Фигура 2А - увеличенный вид сбоку в поперечном разрезе окруженной области фигуры 2, показывающей штырь приемной плиты;

Фигура 2В - альтернативный вариант воплощения штыря фигуры 2А;

Фигура 2С - другой альтернативный вариант воплощения штыря фигуры 2А;

Фигура 3 - поперечный разрез приемной плиты, колодки и фрикционного материала согласно другому варианту воплощения изобретения;

Фигура 4 - перспективный вид приемной плиты согласно другому варианту воплощения изобретения;

Фигура 5 - поперечный разрез приемной плиты фигуры 4, колодки, фрикционного материала и упорной плиты пресса согласно еще одному варианту воплощения изобретения;

Фигура 6 - поперечный разрез приемной плиты фигуры 4, колодки, фрикционного материала и упорной плиты пресса согласно еще одному варианту воплощения изобретения;

Фигура 7 - вид сверху колодки согласно одному варианту воплощения изобретения; и

Фигура 8 - вид сверху фрикционного материала, расположенного на колодке фигуры 7 согласно одному варианту воплощения изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Один вариант воплощения изобретения обеспечивает инструмент, называемый приемной плитой 20 и используемый для формования тормозного узла 22, включающего фрикционный материал 24, прессованный на колодку 26. Примеры улучшенной приемной плиты 20 показаны на фигурах 1-7 и пример тормозного узла 22, произведенного благодаря использованию приемной плиты 20, показан на фигуре 8. Другой вариант воплощения изобретения обеспечивает способ формования тормозного узла 22 путем использования улучшенной приемной плиты 20. Приемная плита 20 включает, по меньшей мере, один штырь 28, но, как правило, множество штырей 28, проходящих через отверстия 30 колодки 26. Во время процесса формования штыри 28 приемной плиты 20 выравниваются с отверстиями 30 колодки 26, и фрикционный материал 24 нагревается и нагнетается через отверстия 30 колодки 26. Поток нагретого фрикционного материала 24 течет на приемную плиту 20, и штыри 28 входят во фрикционный материал 24. Штыри 28 обеспечивают дополнительное тепло центральной части 32 фрикционного материала и повышают степень отверждения.

На фигурах 1-6 показана приемная плита 20, содержащая множество штырей 28 согласно предпочтительным вариантам воплощения. Приемная плита 20 может быть изготовлена из металла, такого как сталь. Для изготовления приемной плиты 20 могут использоваться различные другие металлы, однако металл должен иметь теплопроводность, по меньшей мере, 14 Вт/(м·К) для передачи тепла фрикционному материалу 24 на стадии прессования. Альтернативно, приемная плита 20 может быть изготовлена из неметаллического материала, имеющего меньшую теплопроводность, чем металл, например из керамического материала, углеродного материала или из материала органического типа.

Как показано на фигурах 1, 2, 5 и 6, приемная плита 20 имеет приемную поверхность 34 и противоположную поверхность сжатия 36. Приемная поверхность 34 и поверхность сжатия 36, в основном, параллельны друг другу и проходят непрерывно между приемными наружными поверхностями 38 и окружены ими. Приемная плита 20 имеет толщину приемной плиты t_r от поверхности сжатия 36 до приемной поверхности 34. Толщина t_r приемной плиты может регулироваться в зависимости от типа фрикционного материала 24 и желательной степени отверждения на стадии прессования.

Штыри 28 приемной плиты 20 отделены друг от друга приемной поверхностью 34 и проходят поперечно от приемной поверхности 34. Штыри 28 расположены в предопределенных положениях в зависимости от местоположения отверстий 30 колодки 26 с тем, чтобы на стадии формирования штыри 28 были бы выравнены с отверстиями 30 колодки 26. Штыри 28 обеспечивают дополнительное тепло фрикционному материалу 24, в дополнение к теплу, обеспечиваемому приемной поверхностью 34 приемной плиты 20.

Как лучше всего видно на фигуре 2А, штыри 28 приемной плиты 20 каждый имеет боковую поверхность 40, проходящую поперечно или вверх по оси А_р штыря от приемной поверхности 34 до поверхности теплопередачи 42. Боковая поверхность 40 и поверхность теплопередачи 42 штырей 28 передают тепло фрикционному материалу 24. Поверхности теплопередачи 42 штырей 28 отходят от приемной поверхности 34. Каждой штырь 28 имеет высоту h_p от приемной поверхности 34 до поверхности теплопередачи 42. Высота h_p штыря может регулироваться в зависимости от типа и количества фрикционного материала 24 и желательной степени отверждения. Согласно одному примерному варианту воплощения высота h_p штыря лежит в диапазоне от 0,040 до 0,160 дюйма. Как лучше всего видно на фигурах 2А и 2В, каждый штырь 28 имеет диаметр D_p, проходящий параллельно приемной поверхности 34. Диаметр D_p штыря может изменяться по высоте штыря, как показано на фигуре 2В.

Приемная поверхность 34 и штыри 28 приемной плиты 20 могут иметь различную конфигурацию. Однако в каждом варианте воплощения диаметры D_p штырей должны соответствовать отверстиям 30 колодки 26 так, чтобы на стадии формования фрикционный материал 24 мог бы течь вокруг штырей 28. В варианте воплощения фигур 1-3 приемная поверхность 34 приемной плиты 20 являются плоской, боковая поверхность 40 каждого штыря 28 проходят перпендикулярно приемной поверхности 34, и поверхность теплопередачи 42 каждого штыря 28 проходят параллельно приемной поверхности 34. Боковая поверхность 40 каждого штыря 28 альтернативно может проходить под углом к приемной поверхности 34. В варианте воплощения фигуры 2В боковая поверхность 40 штыря 28 сходит на конус от приемной поверхности 34 до поверхности теплопередачи 42, а поверхность теплопередачи 42 является круглой.

В варианте воплощения фигуры 2В диаметр D_p штыря вдоль поверхности теплопередачи 42 меньше диаметра D_p штыря вдоль приемной поверхности 34. В другом альтернативном варианте воплощения, показанном на фигуре 2С, штырь 28 имеет коническую форму так, что боковая поверхность 40 штыря 28 сходит на конус от приемной поверхности 34 до поверхности теплопередачи 42, и поверхность теплопередачи 42 является острой точкой.

В одном предпочтительном варианте воплощения, показанном на фигурах 4-6, приемная поверхность 34 приемной плиты 20 имеет бурт 44, окружающий вдавленную поверхность 46, также называемую вдавливанием или углублением. В этом варианте воплощения штыри 28 расположены в углублении проходят поперечно или вверх от вдавленной поверхности 46. Как показано на фигуре 5, толщина t_r приемной плиты по бурту 44 больше толщины t_r приемной плиты вдоль вдавленной поверхности 46. Толщина t_r приемной плиты уменьшается по направлению от бурта 44 к основанию вдавленной поверхности 46.

В вариантах воплощения фигур 5 и 6 толщина t_r приемной плиты от поверхности сжатия 36 до поверхности теплопередачи 42 штыря 28, обозначенной как первая толщина приемной плиты, равна толщине t_r приемной плиты от поверхности сжатия 36 до бурта 44, обозначенной как вторая толщина приемной плиты. В этом варианте воплощения высота h_p штыря равна расстоянию d между вдавленной поверхностью 46 у основания штыря 28 и буртом 44. На фигурах 5 и 6 показаны боковые поверхности 40 штырей 28, проходящих перпендикулярно приемной поверхности 34, причем поверхности теплопередачи 42 штырей 28 являются плоскими параллельными бурту 44. Однако штыри 28 могут иметь альтернативную конфигурацию. В варианте осуществления фигур 5 и 6 выступ 44 и, по меньшей мере, один из штифтов 28 входит в зацепление и поддерживает колодку 26 во время литья под давлением.

Еще один вариант воплощения изобретения включает способ формования тормозного узла 22, используя улучшенную приемную плиту 20. Способ включает обеспечение колодки 26, используемой для формования тормозного узла 22. Колодка 26, как правило, изготавливается из металла, такого как сталь, удовлетворяющей требованиям автомобильной промышленности, предъявляемым к тормозным узлам транспортных средств. Для изготовления колодки 26 могут использоваться различные другие металлы. Альтернативно, колодка 26 может быть изготовлена из неметаллического материала, имеющего меньшую теплопроводность, чем металл, например из керамического материала, углеродного материала или из материала органического типа. Согласно одному варианту воплощения колодка 26 формируется из материала, имеющего меньшую теплопроводность, чем приемная плита 20. Например, приемная плита 20 может быть изготовлена из металла, такого как сталь, а колодка 26 может быть изготовлена из неметаллического материала, такого как керамический материал, углеродный материал или материал органического типа.

Пример колодки 26 показан на фигуре 8. Колодка 26 имеет переднюю поверхность 48 и противоположною заднюю поверхность 50, при этом передняя поверхность 48 и задняя поверхность 50, в основном, параллельны друг другу, как показано на фигурах 2, 3, 5 и 6. Передняя поверхность 48 и задняя поверхность 50 проходят непрерывно между наружными поверхностями пластины 52 и окружены ими. Колодка 26 имеет толщину t_b колодки, на расстоянии от задней поверхности 50 до передней поверхности 48. В одном варианте воплощения толщина колодки t_b лежит в пределах от 0,215 до 0,230 дюйма.

Как показано на фигурах 2, 3 и 5-7, колодка 26 имеет, по меньшей мере, одно отверстие 30, но предпочтительно множество отверстий 30, каждое из которых проходит непрерывно от передней поверхности 48 до задней поверхности 50. Каждое отверстие 30 колодки 26 представлено внутренней стенкой 54, проходящей вокруг оси А_о отверстия. Внутренняя стенка 54, в основном, имеет цилиндрическую форму с диаметром отверстия D_о, как лучше всего видно на фигурах 2А и 2В. Колодка 26 может также включать пару монтажных частей 56, отходящих наружу от внешних поверхностей пластины 52, как показано на фигуре 8, для установки колодки 26 в транспортном средстве.

В одном варианте осуществления, показанном на фигурах 5 и 6, колодка 26 включает опорные штыри 29, проходящие поперечно от задней поверхности 50 до упора в приемную плиту 20. Каждый опорный штырь 29 имеет внешнюю поверхность 58, проходящую вверх от задней поверхности 50 до опорной поверхности 60, при этом опорный штырь имеет высоту h_s. В процессе формирования опорная поверхность 60 входит в контакт с приемной поверхностью 34 приемной плиты 20. В этом варианте осуществления высота h_s опорного штыря равна расстоянию d между вдавленной поверхностью 46 и буртом 44 приемной плиты 20.

Способ также включает обеспечение приемной плиты 20 содержащей штыри 28, проходящие поперечно от приемной поверхности 34. Стадии обеспечения колодки 26 и приемной плиты 20 включают обеспечение, по меньшей мере, одного штыря 28 имеющего диаметр штыря меньше диаметра D_о одного из отверстий колодки 26. Предпочтительно, приемная плита 20 имеет множество штырей 28 и разработана так, чтобы один штырь 28 мог бы быть выравнен с каждым отверстием 30 колодки 26, при этом диаметр D_p каждого штыря 28 меньше диаметра D_о выравненного отверстия 30.

В вариантах осуществления фигур 5 и 6, где колодка 26 включает опорные штыри 29; приемная плита 20, в основном, включает бурт 44 и вдавленную поверхность 46, чтобы создать канал 62 между задней поверхностью 50 колодки 26 и приемной поверхностью 34 приемной плиты 20.

Способ также включает подготовку или обеспечение фрикционного материала 24. Фрикционный материал 24 может быть любым типом материала, используемого для формования тормозных накладок автомобилей, такого как свободная смесь частиц или предкомпактная форма.

Фрикционный материал 24, как правило, состоит из смеси нескольких компонентов, таких как минералы, органические частицы, керамика, арамид, смолы, скорлупа орехов кешью, резина, металлические частицы и связующее. Фрикционный материал 24 предпочтительно не включают асбеста. Примеры фрикционных материалов 24, которые могут использоваться для формования тормозного узла 22, раскрыты в патенте США No. 5 413194 на имя Кулиса и др.

В одном варианте воплощения фрикционный материал 24 включают различные компоненты 64, 66, такие как холодный компакт, включающий два или несколько различных компонентов 64, 66. Например, фрикционный материал 24 может включать первый состав 64 в виде нижнего или защитного слоя и второй состав 66 в виде обычного фрикционного материала, показанного на фигурах 3 и 6.

После обеспечения колодки 26, приемной плиты 20 и фрикционного материала 24, способ переходит на стадию прессования фрикционного материала 24 на колодку 26, чтобы сформировать тормозной узел 22. Процесс формования начинается с выравнивания задней поверхности 50 колодки 26 и приемной поверхности 34 приемной плиты 20 параллельно друг другу и выравнивания оси А_о каждого отверстия 30 колодки 26 с осью штыри А_р одного из штырей 28 приемной плиты 20. Способ затем включает стадию размещения задней поверхности 50 колодки 26 на приемной поверхности 34 приемной плиты 20 и установку через определенные интервалы каждого штыря 28 приемной плиты 20 относительно смежной внутренней стенки 54 отверстия 30 колодки 26. Штырь 28 приемной плиты 20 и внутренняя стенка 54 колодки 26 имеют пространство 68 между ними, как показано на фигурах 2, 3, 5 и 6. Если колодка 26 имеет опорные штыри 29, опорная поверхность 60 входит в контакт с приемной поверхностью 34 приемной плиты 20. Например, в вариантах осуществления фигур 5 и 6, способ включает размещение задней поверхности 50 колодки 26 на бурте 44 и, по меньшей мере, одного штыря 28 приемной плиты 20, чтобы создать канал 62 между задней поверхностью 50 колодки 26 и вдавленной поверхностью 46 приемной плиты 20.

После того как колодка 26 и приемная плита 20 выравнены по отношению друг к другу, переходят к стадии размещения приемной плиты 20 и колодки 26 в полость установки для формования между двумя противостоящими упорными плитами 70 пресса. Упорные плиты 70 пресса, в основном, параллельны друг другу, как показано на фигуре 2. Способ также включает подогрев пресса до предопределенной температуры, что может быть сделано до или после того, как колодка 26 и приемная плита 20 помещены в установку для формования.

После подогрева установки, способ включает нагнетание или иным образом размещение фрикционного материала 24 в установке для формования и на переднюю часть поверхности 48 колодки 26, как показано на фигуре 5. Фрикционный материал 24 имеет толщину t_m материала между противоположными сторонами этого фрикционного материала 24. До приложения давления к фрикционному материалу 24 указанный материал 24, в основном, имеет толщину t_m, равную 0,440-0,470 дюйма. Толщина t_m материала может изменяться в зависимости от толщины t_b колодки, толщины t_r приемной плиты, высоты h_p штыря, типа фрикционного материала 24 и желательной степени отверждения.

Далее, способ включает нагревание фрикционного материала 24 и приемной плиты 20 и нагнетание фрикционного материала 24 через отверстия 30 колодки 26. В одном варианте осуществления стадия нагнетания включает использование упорной плиты 70 установки формования, чтобы применить изостатическую силу сжатия или изостатическое давление к фрикционному материалу 24 или приемной плите 20. В основном, сила или давление одновременно прилагаются и к фрикционному материалу 24, и к приемной плите 20. Нагретый фрикционный материал 24 течет вдоль внутренних стенок 54 отверстий 30 колодки 26 вдоль штырей 28 приемной плиты 20 и вдоль приемной поверхности 34 приемной плиты 20. Если приемная плита 20 включает бурт 44 и вдавленную поверхность 46, как показано на фигурах 5 и 6, то фрикционный материал 24 также течет через каналы 62 вдоль задней поверхности 50 колодки 26 и вдоль вдавленной поверхности 46 приемной плиты 20.

Способ включает вставку штырей 28 во фрикционный материал 24, прилагая усилие к фрикционному материалу 24 и/или к приемной плите 20. Штыри 28 проходят к центральной части 32 фрикционного материала 24, которая является частью фрикционного материала 24, не подвергающейся воздействию окружающей среды или других компонентов. Штыри 28, в основном, проходят через часть фрикционного материала 24, но могут пройти через весь фрикционный материал 24. Когда к фрикционному материалу 24 приложено давление, фрикционный материал 24 имеет большую толщину t_m материала у отверстий 30 колодки 26, как показано на фигуре 2. В примерном варианте воплощения материальная толщина t_m фрикционного материала 24 вдоль отверстий 30 и штырей 28 после приложения давления или силы к фрикционному материалу 24, составляет величину от 0,660 до 0,690 дюйма. В одном предпочтительном варианте воплощения штыри 28 проходят, по меньшей мере, на 5%, предпочтительно, по меньшей мере, 8% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, на 25% толщины t_m фрикционного материала 24, на основе t_m толщины материала у отверстий 30 колодки 26 после приложения давления или силы к фрикционному материалу 24. Во время процесса формования нагретый фрикционный материал 24 полностью окружает и заключает в себя штыри 28 приемной плиты 20. Если между приемной плитой 20 и колодкой 26 имеется канал 62, фрикционный материал 24 также покрывает часть задней поверхности 50 колодки 26.

Если фрикционный материал 24 включает множество компонентов 64, 66, таких как первый состав 64 и второй состав 66, первый состав 64 расположен на передней поверхности 48 колодки 26 и второй состав 66 расположены на первом составе 64. Альтернативно, первый состав 64 и второй состав 66 вводятся в установку для формования и располагаются на передней поверхности 48 вместе на предварительно уплотненной заготовке. Во время процесса формования, когда фрикционный материал 24 подвергается нагреву и сжатию, первый состав 64 проходит через отверстия 30 и сопровождается вторым составом 66, как показано на фигурах 3 и 6. Первый состав 64 или нижний слой, в основном, легко протекает через отверстия 30 колодки 26, в то время как большая часть второго состава 66 остается лежать вдоль передней поверхности 48 колодки 26.

Стадии нагревания и нагнетания включают приложение достаточного тепла и давления для формирования фрикционного материала 24 на колодку 26 и, по меньшей мере, частичное отверждение фрикционного материала 24. Время формирования и температура изменяются в зависимости от типа фрикционного материала 24. На стадии нагревания тепло передается от приемной плиты 20 фрикционному материалу 24, что помогает отверждению фрикционного материала 24. Фрикционный материал 24, в основном, прессуется под давлением в желательную форму, такую как тормозная накладка, показанная на фигуре 8.

Штыри 28 передают дополнительную тепло от приемной плиты 20 фрикционному материалу 24 по сравнению с приемной плитой без штырей известного уровня техники. Штыри 28, в частности, обеспечивают передачу значительного количества тепла к внутренней или центральной части 32 фрикционного материала 24. Во время процесса формования температура во внутренней или центральной части 32 фрикционного материала 24 повышается быстрее и доходит до величины выше, чем она была бы, если бы приемная плита 20 не имела штырей 28. Более быстрый нагрев центральной части 32 фрикционного материала 24 позволяют быстро удалить любые газы, произведенные во время процесса отверждения, и повышает степень уплотнения фрикционного материала 24 вдоль отверстий 30 колодки 26. Более быстрый нагрев и большее количество тепла также повышают степень отверждения фрикционного материала 24 и уменьшают или устраняют тенденцию фрикционного материала 24 к расслоению. Улучшенное отверждение, обеспечиваемое приемной плитой 20 со штырями 28, также уменьшает или устраняет пузырение фрикционного материала 24. В вариантах воплощения, в котором фрикционный материал состоит из смеси двух или более компонентов 64, 66, например, в вариантах воплощения фигур 3 и 6, быстрый нагрев обеспечивает лучшие реологические свойства смеси.

Процесс формования включает стадию удаления цельноформованного фрикционного материала 24 и колодки 26 из установки для формования. В некоторых случаях отверждение цельноформованного фрикционного материала 24 и колодки 26 заканчивается в вулканизационной печи. Пример готового продукта тормозного узла 22, включающего накладку фрикционного материала 24, цельноформованного на колодке 26, показан на фигуре 8. Тормозной узел 22 может использоваться во многих тормозных системах транспортных средствах, например в суппорте тормоза.

Очевидно, что в свете вышеупомянутого описания могут быть осуществлены различные модификации и изменения настоящего изобретения, не выходя из духа и объема изобретения в рамках приложенной формулы изобретения. Кроме того, цифровые позиции в формуле изобретения приведены только для удобства и ни в коем случае не должны рассматриваться как ограничение.

1. Инструмент для изготовления тормозного узла (22), содержащий фрикционный материал (24), запрессованный, по меньшей мере, в одно отверстие (30) колодки (26), содержащий:
приемную плиту (20), имеющую приемную поверхность (34) в качестве опоры колодки (26), при этом указанная приемная поверхность представляет собой бурт, проходящий вдоль вдавленной поверхности;
указанная приемная плита (20) включает, по меньшей мере, один штырь (28), отходящий поперечно от указанной вдавленной поверхности (46) к поверхности теплопередачи для прохода через одно из отверстий (30) колодки (26) и для передачи тепла фрикционному материалу (24), когда фрикционный материал (24) нагнетается в отверстия (30), и
указанная приемная плита представляет первую толщину приемной плиты, проходящей от указанного бурта указанной приемной поверхности к противоположной поверхности сжатия, и вторую толщину приемной плиты, проходящей от поверхности теплообмена, по меньшей мере, одного штыря до указанной поверхности сжатия, и в котором первая указанная толщина приемной плиты равна указанной второй толщине второй приемной плиты.

2. Инструмент по п. 1, в котором указанная приемная плита (20) имеет множество указанных штырей (28), отделенных друг от друга приемной поверхностью (34).

3. Инструмент по п. 1, в котором указанная поверхность теплопередачи (42) указанного, по меньшей мере, одного штыря (28) является плоской и параллельной указанной приемной поверхности (34).

4. Инструмент по п. 1, в котором указанный штифт (28) сходит на конус от указанной вдавленной поверхности (46) к указанной поверхности теплопередачи (42), а указанная поверхность теплопередачи (42) является круглой.

5. Инструмент по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть указанной вдавленной поверхности (46) является плоской и указанный штырь (28) проходит перпендикулярно к указанной вдавленной поверхности (34).

6. Инструмент по п. 1, в котором указанный штырь (28) имеет коническую форму.

7. Инструмент по п. 1, в котором упомянутая вдавленная поверхность (46) указанной приемной плиты является вогнутой.

8. Инструмент для изготовления тормозного узла (24), включающий фрикционный материал, запрессованный в колодку (26), и содержащий:
приемную плиту (20), сформированную из металла, керамического материала, углеродного материала или органического материала,
указанная приемная плита (20) имеет приемную поверхность (34) и противоположную поверхность сжатия (36),
указанная приемная поверхность (34) и указанная поверхность сжатия (36) параллельны друг другу,
указанная приемная поверхность (34) и указанная поверхность сжатия (36) проходят непрерывно между приемными наружными поверхностями (38);
указанная приемная поверхность имеет бурт, проходящий вдоль вдавленной поверхности;
указанная приемная плита (20) имеет множество штырей (28), каждый из которых проходит в поперечном направлении от указанной вдавленной поверхности (46) для выравнивания с отверстиями (30) колодки (26) и передачи тепла фрикционному материалу (24), когда фрикционный материал (24) нагнетается через отверстия (30) колодки (26),
каждый из указанных штырей (28) имеет боковую поверхность (40), проходящую вверх по оси штыря (А_р) из указанной вдавленной поверхности (46) до поверхности теплопередачи (42), и
указанные поверхности теплопередачи (42) указанных штырей (28) обращены в сторону от указанной приемной поверхности (34),
указанная приемная плита представляет первую толщину приемной плиты, проходящей от указанного бурта указанной приемной поверхности к указанной поверхности сжатия, и вторую толщину приемной плиты, проходящей от указанной поверхности теплопередачи указанных штырей к указанной поверхности сжатия, и
указанная первая толщина приемной плиты равна указанной второй толщине приемной плиты.

9. Способ изготовления тормозного узла (22), содержащего фрикционный материал (24), запрессованный в колодку (26), содержащий следующие стадии:
обеспечение колодки (26), имеющей переднюю поверхность (48) и противоположную заднюю поверхность (50) и, по меньшей мере, одно отверстие (30), проходящее от передней поверхности (48) к задней поверхности (50), где каждое отверстие (30) имеет диаметр отверстия (d₀),
обеспечение приемной плиты (20), имеющей приемную поверхность (34), в котором приемная поверхность имеет бурт, расположенный вдоль вдавленной поверхности, по меньшей мере, один штырь (28), отходящий поперечно от вдавленной поверхности (46),
совмещение отверстий (30) колодки (26) со штырями (28) приемной плиты (20), где каждый штырь (28) имеет диаметр штыря (D_p) меньше диаметра (D_o) выравненного отверстия (30),
размещение задней поверхности колодки на бурте и, по меньшей мере, на одном штыре приемной плиты для создания канала между задней поверхностью колодки вдоль вдавленной поверхности приемной плиты,
размещение фрикционного материала (24) на передней поверхности (48) колодки (26),
нагрев фрикционного материала (24) и приемной плиты (20) и нагнетание фрикционного материала (24) через отверстия (30) колодки (26) в канал и вдоль штырей (28).

10. Способ по п. 9, в котором каждое отверстие (30) колодки (26) имеет внутреннюю стенку (54) и включает стадию образования пространства (68) между каждой из внутренних стенок (54) и выравненными штырями (28) приемной плиты (20), причем стадия приложения усилия включает нагнетание фрикционного материала (24) в пространство (68) между внутренними стенками (54) колодки (26) и выравненными штырями (28).

11. Способ по п. 9, включающий вставку штырей (28) приемной плиты (20) в фрикционный материал (24) колодки (26) на стадии нагрева.

12. Способ по п. 9, в котором фрикционный материал (24) имеет толщину материала (t_m) и штыри (28), входящие, по меньшей мере, на 5% толщины материала (t_m) после нагнетания фрикционного материала (24) через отверстия (30) колодки (26).

13. Способ по п. 9, в котором 1 приемная вдавленная поверхность (46) приемной плиты является вогнутой поверхностью.

14. Способ по п. 9, в котором стадия размещения фрикционного материала (24) на передней поверхности (48) колодки (26) включает размещение первого состава (64) на передней поверхности (48) и размещение второго состава (66) на первом составе (64).

15. Способ по п. 9, в котором стадия нагревания и стадия нагнетания включают, по меньшей мере, частичное отверждение фрикционного материала (24).

16. Способ по п. 9, в котором стадия размещения фрикционного материала (24) на передней поверхности (48) колодки (26) включает размещение первого состава (64) и второго состава (66) на передней поверхности (48) вместе в виде предварительно уплотненной заготовки.

17. Способ по п. 9, включающий нагрев фрикционного материала (24) до тех пор, пока фрикционный материал (24) прекращает течь через отверстия (30) на задней пластине (26) и окружит штыри (28) приемной плиты (20).

18. Способ по п. 9, в котором фрикционный материал (24) имеет толщину материала (t_m) от 0,440 до 0,470 дюйма перед нагнетанием фрикционного материала (24) через отверстия (30) колодки (26).

19. Способ изготовления тормозного узла (22) с использованием фрикционного материала (24), запрессованного в колодки (26), включающий следующие стадии:
обеспечение колодки (26), имеющей переднюю поверхность (48) и противоположную заднюю поверхность (50),
установку передней поверхности (48) и задней поверхности (50) колодки (26) параллельно друг другу, причем
передняя поверхность (48) и задняя поверхность (50) проходят непрерывно между и окружены наружными поверхностями пластины (52), а
указанная колодка (26) имеет множество отверстий (30), каждое из которых проходит от передней поверхности (48) к задней поверхности (50), каждое из отверстий (30) колодки (26) имеет внутреннюю стенку (54), проходящую вокруг оси отверстия (A_o),
каждая из внутренних стенок (54) имеет цилиндрическую форму с диаметром отверстия (D₀),
обеспечение приемной плиты (20), имеющей приемную поверхность (34), при этом приемная поверхность имеет бурт, расположенный вдоль вдавленной поверхности, и штыри (28), проходящие поперечно от приемной поверхности (34), где каждый из штырей (28) имеет диаметр штыря (D_p), причем
стадия обеспечения колодки (26) и обеспечение приемной плиты (20) включают обеспечение диаметров штырей (D_p) меньше, чем диаметры отверстий (D_o),
выравнивание задней поверхности (50) колодки (26) и приемной поверхности (34) приемной плиты (20) параллельно друг другу,
выравнивание оси отверстия (A_o) каждого отверстия (30) колодки (26) с осью штыря (А_р) одного из штырей (28) приемной плиты (20),
размещение задней поверхности (50) колодки (26) на бурте и, по меньшей мере, одного штыря приемной плиты для создания канала между задней поверхностью колодки и вдоль вдавленной поверхности (46) приемной плиты (20); и
разнесение каждого штыря (28) приемной плиты (20) от смежной внутренней стенки (54) колодки (26), чтобы создать пространство (68) между каждым штырем (28) и внутренней стенкой (54) колодки (26) вдоль отверстия (30),
размещение приемной плиты (20) и колодки (26) в формовочном устройстве между двумя противоположными упорными плитами (70),
подготовку фрикционного материала (24), по меньшей мере, один из минералов, органических частиц, керамики, арамидов, смолы, органических частиц, ореховой скорлупы, каучука, металлические частицы, связующие вещества, размещение фрикционного материала (24) на передней поверхности (48) колодки (26), при этом фрикционный материал (24) имеет толщину материала (t_m) от 0,440 до 0,470 дюйма,
нагрев фрикционного материала (24) и приемной пластины (20),
нагнетание фрикционного материал (24) через отверстия (30) колодки (26) вдоль внутренних стенок (54) отверстий (30) колодки (26) в канал и вдоль вдавленной поверхности (46) приемной плиты (20) и вдоль штырей (28) приемной плиты (20), расширяя штыри (28) в центральной части (32) фрикционного материала (24),
сжатие с использованием упорных пластин (70) формовочного устройства для приложения изостатической силы сжатия фрикционного материала трения (24) и приемной плиты (20), причем стадии нагревания и нагнетания шагов осуществляются применением достаточного количества тепла и давления, для формования фрикционного материала (24) колодки (26), по меньшей мере, с частичным отверждением фрикционного материала (24).

20. Инструмент по п. 1, который дополнительно содержит колодку, включающую опорные штыри, находящиеся в контакте с указанной вдавленной поверхностью указанной приемной пластины.

21. Инструмент для изготовления тормозного узла, с фрикционным материалом, впрессованным в колодку, содержащий:
приемную плиту, имеющую приемную поверхность, которая представляет собой бурт, проходящий вдоль вдавленной поверхности;
колодку, расположенную на указанном бурте указанной приемной пластины и включающую, по меньшей мере, одно отверстие, причем указанная колодка и указанная вдавленная поверхность указанной приемной плиты образуют канал между ними; и
указанная приемная плита имеет, по меньшей мере, один штырь, проходящий вверх от вдавленной поверхности через одно из указанных отверстий указанной колодки для передачи тепла фрикционному материалу, когда фрикционный материал нагнетается, по меньшей мере, в одно отверстие указанной колодки.