具体实施方式

本文所公开的背衬板实施方案可用于各种制动垫块设计和各种车辆应用中，以有助于改善摩擦垫块的附接。背衬板实施方案为多层的，其可允许在构型中使用不同的材料以促进保持并减小重量。多层背衬板包括锁定板和增强板。锁定板中的锁定孔在增强板中的模具孔处形成底切部分，以有助于机械地锁定该制动垫块的摩擦材料。

图1是制动垫块10的局部剖视图。制动垫块10包括背衬板12和摩擦垫块14。背衬板12和摩擦垫块14的所示的构型仅仅是示例，因为取决于诸如卡钳设计的因素，其他几何形状、特征等也是可能的。所示的实施方案中的背衬板12包括增强板16和位于增强板16与摩擦垫块14之间的锁定板18。如下文将进一步详述，背衬板12包括多个特征部，以有助于促进制动垫块10的各种部件的粘附或附接，从而改善制动垫块的寿命和性能。此外，还可包括其他特征部，诸如阻尼层、磨损指示器等，以有助于提供性能益处。

摩擦垫块14与制动表面诸如转子（未示出）相互作用以抑制旋转运动并使车辆停止。转子用作本文的示例以在位置上描述制动垫块10的一个或多个特征。因此，方向术语诸如内侧和外侧可用于描述当安装制动垫块10时部件是面向转子（例如，内侧）还是背离转子（例如，外侧）。摩擦垫块14包括面向内侧的摩擦表面22和面向外侧的附接表面24。摩擦表面22可包括未示出的特征部，诸如倒角部、狭槽、弯曲边缘等。附接表面24与背衬板12的锁定板18相对，但可包括其他层，诸如粘合剂层等。附接表面24是大体沿循背衬板12的轮廓的阶梯状附接表面。摩擦垫块14可由任何可操作材料制成，诸如非石棉有机（NAO）材料、陶瓷材料、低金属/低钢材料（例如，0重量%至30重量%金属）、半金属材料（例如，约30重量%至65重量%金属）或烧结的摩擦材料。

通常，摩擦垫块14直接（或经由粘合剂层间接）粘结到钢制背衬板或增强板16。然而，根据本发明所述的制动垫块10，一个或多个其他层可被包括在增强板16和摩擦垫块14之间。增强板16通常为钢板，其构型由制动系统或卡钳设计的需要决定。因此，除了示出和描述的那些之外，其他特征、形状、材料等也可用于增强板16，诸如附加的卡钳附接凸起、眼孔等，来引用一些示例。

图2为背衬板12的分解图，并且图3和图4分别示出了背衬板12的外侧侧面和内侧侧面。增强板16具有内侧表面26、外侧表面28和外周边30。在一些实施方案中，鉴于多层设计，增强板16在内侧表面26和外侧表面28之间的厚度可减小，从而减小制动垫块10的重量，这在工业上是有利的。

增强板16包括一个或多个模具孔32、34、36、38。虽然在所示的实施方案中示出了四个模具孔32至38，但根据所需的具体实施，可包括更多或更少的模具孔。在制动垫块10的制造期间，摩擦垫块14被按压，使得摩擦垫块材料中的至少一些摩擦垫块材料被推动穿过模具孔32至38以有助于锁定摩擦垫块和增强板16。每个模具孔32至38包括在增强板16的内侧表面26和外侧表面28之间延伸的周壁40。虽然在该具体实施中使用了圆形模具孔32至38，但其他形状当然也是可能的。在某些具体实施中，圆形模具孔可为优选的，因为摩擦材料在制造期间不必填充尖锐角部。因此，在所示的实施方案中，模具孔具有直径D1。

制动垫块10和背衬板12的实施方案包括大体位于摩擦垫块14与增强板16之间的锁定板18。锁定板18包括内侧表面42、外侧表面44和外周边46。锁定板18在内侧表面42与外侧表面44之间的厚度可小于增强板16的厚度，这减小了背衬板12的重量。锁定板18的外周边46可与增强板16的外周边30具有相同的尺寸和相同的构型。然而，如图4所示，锁定板18的外周边46沿着顶部边缘略大于增强板16的外周边30，并且因此，可能期望在锁定板18中以及在增强板16中包括对准凹口等。在其他实施方案中，锁定板18的外周边46小于增强板16的外周边30。在一个优选实施方案中，锁定板18由较轻重量的材料诸如铝或铝合金制成，但其他材料当然也是可能的。锁定板18包括各种特征部以有助于促进制动垫块10的其他部件的附接，此类特征部包括锁定孔48和保持孔50（为了清楚起见，每一者中仅有几个被编号）。

锁定板18中的锁定孔48增加了可用于粘结摩擦垫块14的可互锁表面积量。锁定板18中的锁定孔48可被激光切割到锁定板18中，并且它们定位成使得它们与增强板16的模具孔32至38至少部分地对准。激光切割可允许更精确地成形的锁定特征，诸如倾斜或成角度周壁。在另一个实施方案中，各种锁定特征被冲压到锁定板18中。在所示的实施方案中，锁定孔48具有周壁52，该周壁被对准，使得其完全地位于由模具孔32至38中的每个模具孔的周壁40限定的边界内。该布置可将可互锁表面积量最大化。此外，锁定孔48的直径D2小于模具孔32至38的直径D1。该直径差（D1-D2）以及对准限定该可互锁表面积量。此外，每个锁定孔48的布置形成底切部54，该底切部被构造成在锁定板18的外侧侧面44上的底切部分56处机械地锁定来自摩擦垫块14的摩擦材料。D1与D2之间的差异将根据制动系统要求、背衬板12的总体尺寸等而变化。在一个实施方案中，D2可为D1的约50%至95%或70%至90%（例如，如果D1为1.5mm，D2将为0.75mm至1.425mm或1.05mm至1.35mm）。底切部54和底切部分56导致在摩擦垫块中的模具孔32至38中的每个模具孔处形成阶梯状附接表面24。

锁定板18中的保持孔50还可增加可互锁表面积量，但有利地，保持孔50用于减小锁定板18的重量。类似于锁定孔48，保持孔50可被激光切割或冲压到锁定板18中。在一些实施方案中，每个保持孔的周壁58相对于垂直于外侧表面44的线成角度，以形成用于互锁摩擦垫块14的摩擦材料的附加底切部分。保持孔50位于锁定板18的外部部分60中，该外部部分比锁定孔48所在的内部部分62更靠近外周边46。因此，在该实施方案中，内部部分62中的锁定孔48大体由外部部分60中的多个保持孔50包围。在其他实施方案中，一些保持孔50可位于内部部分62中（例如，在锁定孔48之间）。

具体参考图4，锁定板18在附接部分64处附接到增强板16（为了清楚起见，仅标记了附接部分中的几个附接部分）。然而，一些实施方案可不具有不同的附接部分，因为锁定板18可经由粘合剂层等附接到增强板16。在所示的实施方案中，附接部分64是焊接接头。在一个优选实施方案中，附接部分64为激光焊缝。然而，其他焊接方法也是可能的，诸如电阻焊接、电容放电焊接等。在构型上，多个附接部分64或焊接接头位于外周边46与保持孔50之间的外部部分60中。另外，多个附接部分64或焊接接头位于内部部分62中以至少部分地包围锁定孔48。优选地，每个锁定孔48至少部分地由两个或更多个附接部分64界定，并且另外，更居中地定位的锁定孔48至少部分地由三个或更多个附接部分64界定。利用激光焊接接头，优选的是，焊缝取向成使得它们大体平行于外周边46。这沿背衬板12的边缘提供更大的附接力。附接部分64的数量和构型可不同于所示的数量和构型，并且将可能取决于各种特性，诸如背衬板12的尺寸和/或增强板16和锁定板18的材料。

在图5至图11所示的实施方案中，锁定板18包括从锁定孔48延伸到外周边46的多个锁定轨51。更具体地，每个锁定轨51从每个锁定孔48的外径环表面57延伸或突出。外径环表面57大体正交于锁定板18的内侧表面42和外侧表面44两者。然而，外径环表面57可大体朝向增强板16倾斜，以提供用于互锁摩擦材料的附加底切部。每个锁定轨51直接附接到每个锁定孔48的外径环表面57，并且然后突出到外周边46的内延伸周边表面59。与外径环表面57一样，内延伸周边表面59大体正交于锁定板18的内侧表面42和外侧表面44两者。此外，内延伸周边表面59可大体朝增强板16倾斜，以提供用于互锁摩擦材料的附加底切部。外径环表面57和内延伸周边表面59两者大体限定多个保持孔50，每个保持孔具有周壁58（为清楚起见，仅标记了其中一个）。

在有利实施方案中，如图6、图7、图9和图11更具体地所示，每个锁定孔48具有在两个和七个之间、包括两个和七个的从每个外径环表面57延伸的锁定轨51。每个锁定孔48有在两个与七个之间的锁定轨51是有利的，因为其允许在外径环表面57与内延伸周边表面59之间形成更大的空隙空间，这可减小锁定板18的重量并最终减小背衬板12和制动垫块10的重量。此外，每个锁定孔48有在两个与七个之间的锁定轨51之间可有助于提供足够的结构完整性以相对于外周边46支撑锁定孔48。在另一个有利的实施方案中，至少一些锁定轨51从每个锁定孔48沿突出的半径延伸，直到它们在内延伸周边表面59处交汇。换句话讲，至少一些锁定轨51是该半径从对应的锁定孔48的一直延伸。例如，在图6所示的实施方案中，锁定板18包括用于每个锁定孔48的两个直径上相对的径向地延伸的锁定轨51。还可具有在其他取向上延伸的锁定轨51，诸如交叉以在两个外径环表面57与内延伸周边表面59之间形成X 60的两个锁定轨51，如图9所示。锁定轨51相对于锁定孔48和外周边46的其他突出构型当然是可能的。增加锁定轨51的数量增加了保持孔50的数量。

图10和图11示出制动垫块10和背衬板12的另一个实施方案。在该实施方案中，存在与锁定板18的内侧表面42相邻定位的额外锁定层70。因此，在该实施方案中，锁定板18是锁定层70与增强板16之间的中间层，并且其大体具有与图6所示的锁定板18相同的构型。额外锁定层70也可与其他锁定板实施方案诸如图2和图9所示的那些实施方案一起使用。额外锁定层70包括内侧表面72、外侧表面74和外周边76。锁定环78与增强板16的模具孔32至38以及锁定板18的锁定孔48配合。在所示的实施方案中，锁定环78具有周壁80，该周壁的直径D3小于锁定孔48的直径D2和模具孔32至38中的每个模具孔的直径D1。锁定环78、锁定孔48和模具孔32至38的该构型和对准提供了附加底切部82和底切部分84，以增加可用于锁定摩擦垫块14的可互锁表面积。D3可为D2或D1的约50%至95%或70%至90%，并且将很可能取决于D1和D2的尺寸以及D2与D1之间的尺寸差异。周壁80被对准，使得其完全地位于锁定孔48中的每个锁定孔的周壁52以及模具孔32至38中的每个模具孔的周壁40的边界内。该布置可将可互锁表面积量最大化。底切部54、82和底切部分56、84导致在摩擦垫块中的模具孔32至38中的每个模具孔处形成阶梯状附接表面24，其中该实施方案具有比其他附图中所示的两层实施方案更多的台阶。

应当理解，上述内容是对本发明的一个或多个优选的示例性实施方案的描述。本发明不限于本文所公开的具体实施方案，而是仅由以下权利要求书限定。此外，前述描述中所包含的陈述涉及特定实施方案，并且不应理解为对本发明的范围或权利要求中所用术语的定义的限制，除非其中术语或短语在上文中明确地定义。对于本领域的技术人员而言，各种其他实施方案以及对所公开的实施方案的各种改变和修改将变得显而易见。所有此类其它实施方案、改变和修改旨在落入所附权利要求的范围内。

如本说明书和权利要求书中所用，术语“例如（for example）”、“例如（e.g.）”、“诸如”和“类似”以及动词“包括”、“具有”、“包含”及其其他动词形式，当与列出的一个或多个部件或其他项目一起使用时，每个都应理解为开放式的，这意味着列出的部件或项目不应被视为排除其他附加部件或项目。其他术语应使用其最广泛的合理含义来解释，除非它们在需要不同解释的语境中使用。