[發明專利]一種鐵道車輛用制動襯片、盤式制動系統及燒結摩擦材料

有效

• 申請號: 201880080378.3
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111465776B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 藤本隆裕;久保田學;加藤孝憲;坂口篤司;宮部成央;中野武;岡平季丈;島添功
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: F16D65/092
• 分類號: F16D65/092;B61H5/00;F16D69/02
• 代理公司: 北京天達共和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11586
• 代理人: 張嵩;薛侖

提供一種能夠抑制制動時的制動噪聲的鐵道車輛用制動襯片。鐵道車輛用制動襯片(10)用于鐵道車輛的盤式制動系統。該制動襯片(10)包括：基板(40)；燒結摩擦材料(20)；以及摩擦材料支承機構(30)。摩擦材料支承機構(30)被配置于基板(40)與燒結摩擦材料(20)之間，將燒結摩擦材料(20)相對于基板可動地支承。燒結摩擦材料(20)的楊氏模量為35.0Gpa以上。

技術領域

本公開涉及鐵道車輛用制動襯片、使用其的鐵道車輛用盤式制動系統及用于鐵道車輛用制動襯片的燒結摩擦材料。

背景技術

在以新干線為代表的鐵道車輛中，高速化及大型化正在發展。作為這些鐵道車輛的制動裝置之一，采用盤式制動系統。

鐵道車輛用盤式制動系統被分類到粘合方式的機械制動裝置。鐵道車輛用盤式制動系統包括制動盤和制動鉗。制動盤被安裝于鐵道車輛的車輪或車軸。制動鉗被安裝于作為行駛裝置的轉向架。制動鉗具備：制動襯片；安裝有制動襯片的鉗臂；以及液壓或氣壓的按壓機構，其驅動鉗臂從而將制動襯片按壓于制動盤。制動時，通過按壓機構將制動襯片按壓于制動盤的滑動面。這時，鐵道車輛用盤式制動系統通過在制動盤和制動襯片之間所產生的摩擦力來對車輪或車軸的轉動進行制動，使鐵道車輛減速或停止。

制動襯片包含：可安裝于制動鉗的鉗臂上的基板；摩擦材料；以及摩擦材料支承機構。摩擦材料支承機構被配置于基板與摩擦材料之間，支承摩擦材料。摩擦材料支承機構例如也可以包含以碟形彈簧為代表的彈性構件。制動襯片中的摩擦材料支承機構將摩擦材料能夠沿基板的板厚方向移動地支承。因此，在制動時能夠根據制動盤的凹凸而使摩擦材料沿基板的板厚方向可動，能夠使摩擦材料相對于制動盤的接觸面積增大。因此，容易使制動時的摩擦材料的接觸壓力分布均勻。其結果，能夠使制動盤的溫度分布均勻，進而也能夠抑制摩擦材料的偏磨損。

然而，在包含摩擦材料支承機構的制動襯片中，在制動時容易產生被稱為“制動噪聲”的噪聲。認為制動噪聲是由于制動盤與制動襯片之間所產生的摩擦力使鐵道車輛用制動盤系統整體產生自激振動從而產生的。自激振動是將來自外部的穩定的(非振動的)能量在系統內部轉換為激振能量，并對自身進行激振，從而使振動的振幅變大的現象。

在日本特開2011-214629號公報(專利文獻1)、日本特開 2015-218808號公報(專利文獻2)及日本特開2014-122313號公報(專利文獻3)中提出了抑制包含摩擦材料支承機構的制動襯片的制動噪聲的技術。

專利文獻1的技術將摩擦構件的支承機構的剛性定義為“支承剛性”，通過控制該支承剛性來減少制動噪聲。具體地說，專利文獻1 所公開的鐵道車輛用制動襯片包含摩擦構件和支承摩擦構件的基板。并且，與在將該制動襯片配置于轉向架的狀態下的、存在于制動襯片的鉛垂方向中心線H部的摩擦構件的支承剛性相比，增大中心線H 部以外的部分的摩擦構件的支承剛性。

專利文獻2的技術是通過對摩擦材料賦予阻尼(衰減能力)來減少制動噪聲。具體地說，專利文獻2所公開的襯片用摩擦材料包含聚四氟乙烯和丙烯酸橡膠改性酚醛樹脂。

專利文獻3的技術通過使摩擦材料的摩擦系數穩定化而減少制動噪聲。具體地說，專利文獻3所公開的摩擦材料包含纖維基材、摩擦調整材料及結合材料，還包含2種以上的非晶須狀鈦酸化合物。2種以上的非晶須狀鈦酸化合物至少包含非晶須狀鈦酸鋰鉀，不包含銅成分。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-214629號公報

專利文獻2：日本特開2015-218808號公報

專利文獻3：日本特開2014-122313號公報

非專利文獻

非專利文獻1：日本機械學會論文集A編第71卷709號論文 No.03-1224

發明內容