(57)【要約】ライニングまたは機能体（１０）は、基板の形をした支持体（１１；１１′）、例えば支持板または支持薄板と、この支持体（１１；１１′）上に配置された、金属薄板または他の適当な材料からなる薄壁状の粗地支持体（１５；１５′）と、ライニング支持体（１１；１１′）とは反対側の粗地支持体（１５；１５′）の表面（１５ａ；１５′ａ）に焼結され、粗地支持体（１５；１５′）に摩擦的および形状拘束的に連結された、アンダーカット、窪み等（２３；２３′）を有する個々の成形体（２２′）からなる保持ベース（２０；２０′；２１）によって形成された粗地（２０′）と、粗地（２０′）を有する粗地支持体（１５；１５′）上に固定された、摩擦材料、合成樹脂、特に接着または他の方法で被覆形成するために適していない合成樹脂、例えばポリマーまたはテフロンからなる機能ブロック（２５；２５′）とを備え、粗地支持体（１５；１５′）が溶接、リベット止めまたは接着連結（３０；３０′）によってあるいは押し込み法のような他の連結方法によってライニング支持体（１１；１１′）に固定されている。
2004522118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライニング（１０）が、
ａ）基板の形をした支持体（１１′）、例えば支持板または支持薄板と、
ｂ）この支持体（１１′）上に配置された、金属薄板または他の適当な材料からなる薄壁状の粗地支持体（１５′）と、
ｃ）ライニング支持体（１１′）とは反対側の粗地支持体（１５′）の表面（１５′ａ）に焼結され、粗地支持体（１５′）に摩擦的および形状拘束的に連結された、アンダーカット、窪み等（２３′）を有する個々の成形体（２２′）からなる保持ベース（２１′）によって形成された粗地（２０′）と、
ｄ）粗地（２０′）を有する粗地支持体（１５′）上に固定された、摩擦材料、合成樹脂、特に接着または他の方法で被覆形成するために適していない合成樹脂、例えばポリマーまたはテフロンからなる機能ブロック（２５′）とを備え、
粗地支持体（１５′）が溶接、リベット止めまたは接着連結（３０′）によってあるいは押し込み法のような他の連結方法によってライニング支持体（１１′）に固定されていることを特徴とするライニングまたは機能体。
【請求項２】
摩擦ライニング支持体に固定された、プレスされた摩擦材料製のブロックからなる摩擦ライニングによって構成された、路上走行車および鉄道車両用のディスクブレーキ、特に高出力ブレーキのための摩擦ライニング、すなわち摩擦パッドにおいて、
摩擦ライニング（１０）が、
ａ）支持板または支持薄板の形をした摩擦ライニング支持体（１１）と、
ｂ）この摩擦ライニング支持体（１１）上に配置された、金属薄板からなる薄壁状の粗地支持体（１５）と、
ｃ）摩擦ライニング支持体（１５）とは反対側の表面（１５ａ）に焼結された保持ベース（２１）からなる粗地（２０）とを備え、この保持ベースが粗地支持体（１５）に摩擦的および形状拘束的に連結され、アンダーカット、窪み等（  ２３）を有する個々の成形体（２２）からなり、
ｄ）更に、粗地（２０）を有する粗地支持体（１５）に固定された摩擦ライニングブロック（２５）を備え、
粗地支持体（１５）が溶接、リベット止めまたは接着連結（３０）によって摩擦ライニング支持体（１１）に固定されていることを特徴とする摩擦ライニング。
【請求項３】
粗地支持体（１５）が周方向に延びるエッジ溶接（３０ａ）によってライニング支持体（１１）に固定されていることを特徴とする請求項１と２のどちらか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項４】
粗地支持体（１５）をライニング支持体（１１）に固定するためのエッジ溶接（３０ａ）が、レーザービーム溶接によって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項５】
粗地支持体（１５）が点溶接（３１）によってライニング支持体（１１）に固定され、点溶接（３０ａ）が好ましくは粗地を備えていない粗地（２０）の面（２０ａ）で行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項６】
ライニング支持体（１１）が少なくとも一つの窓状の切欠き（４０）を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項７】
粗地支持体（１５）が摩擦ライニング支持体（１１）の窓状切欠き（４０）のエッジ範囲（４１）において摩擦ライニング支持体（１１）に溶接されていることを特徴とする請求項６記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項８】
ライニング支持体（１１）の窓状の切欠き（４０）内に、例えば合成樹脂製の断熱材料または防音材料（４５）が配置されていることを特徴とする請求項５または６記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項９】
ライニング支持体（１１）の窓状の切欠き（４０）内に、セラミックス製の充填物（４６）が配置されていることを特徴とする請求項５または６記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１０】
粗地支持体（１５）が、例えば鋼製の薄板からなっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１１】
粗地支持体（１５）が銅または銅張りされた鋼板およびアルミニウムからなる複合材料製の薄板によって形成され、複合材料（５０）の両構成要素（５１，５２）が超音波またはレーザーによって互いに溶接されていることと、複合材料（５０）の銅または銅張りされた鋼板からなる最も上側の構成要素（５１）に、粗地（２０）が被覆形成または焼結されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１２】
粗地支持体（１５）とライニング支持体（１１）の間に、ゴム、ゴム状の合成樹脂またはばね弾性的な合成樹脂からなる減衰板または減衰フィルム（６０）が配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１３】
粗地支持体（１５）上に焼結された粗地（２０）の個々の成形体（２２）が、青銅、真鍮、金属粉末粒または他の適当な材料からなる、単層状に並べられた個々の小球または他の形状の物体によって形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１４】
機能体または摩擦ライニングブロック（２５）に摩擦的および形状拘束的に連結された線材格子が、溶接、ろう付けまたは他の方式の連結によって、粗地支持体（１５）上に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１５】
線材格子がアンダーカット、窪み等を形成した、円形、楕円形、三角形の横断面または他の形の横断面の棒からなっていることを特徴とする請求項１４記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１６】
機能体または摩擦ライニングブロック（２５）と粗地支持体（１５）の粗地（２０）の間において、保持ベース（２１）の粗地（２０）の輪郭延長形状に沿って形成された、粗地支持体（１５）用の腐食防止材としての金属電気メッキ（１５０）が粗地（２０）上に被覆形成され、金属メッキ（１５０）が銅、銀、錫、カドミウム、亜鉛、クロムまたは他の適当な材料からなっていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１７】
機能体または摩擦ライニングブロック（２５）と粗地支持体（１５）上に焼結された保持ベース（２１）の間において、保持ベース（２１）の粗地（２０）の輪郭延長形状に沿って形成された、粗地支持体（１５）用の腐食防止材としての、例えば高温に耐える合成樹脂からなる非金属被覆部（１５０′）が保持ベース上に被覆形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１８】
保持ベース（２１）が低い融点の成分（Ａ）と高い融点の成分（Ｂ）を有する金属混合物からなっていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１９】
低い融点の成分（Ａ）が、亜鉛等のような低い融点の金属または青銅、真鍮等のような低い融点の合金であることを特徴とする請求項１８記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２０】
高い融点の成分（Ｂ）が、砂、セラミック粉末等からなっていることを特徴とする請求項１８または１９記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２１】
高い融点の成分（Ｂ）の融点が粗地支持体（１５）の融点よりも低いことを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２２】
低い融点の成分（Ａ）が約３０％の青銅からなり、高い融点の成分（Ｂ）が約７０％の鉄粉末からなっていることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２３】
使用される青銅が１０％の錫を含んでいることを特徴とする請求項２２記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２４】
粗地（２０）がそれぞれ互いに間隔を有するグリップ要素（１１５）からなっていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２５】
各々のグリップ要素（１１５）が円筒状の柱、円錐台状の柱または円錐台の形に形成されていることを特徴とする請求項２４記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２６】
各々のグリップ要素（１１５）がピラミッドまたは三角形、四角形または多角形の底面の形に形成されていることを特徴とする請求項２４記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２７】
円錐角または底面側面の間のピラミッド角（α）が約６０°であることを特徴とする請求項２５または２６記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２８】
保持ベース（２１）が成分（Ａ）と成分（Ｂ）のほかに、炭素からなる成分（Ｃ）を含んでいることを特徴とする請求項１〜２７のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項２９】
ライニング支持体（１１′）または摩擦ライニング支持体（１１）が平らな支持体薄板または二次元または三次元または一体のまたは複数の部材からなる支持体薄板によって形成されていることを特徴とする請求項１〜２８のいずれか一つに記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
適用分野
本発明は、請求項１と２の前提部分に記載した、路上走行車および鉄道車両用のディスクブレーキ、特に高出力ブレーキのためのライニングまたは機能体または摩擦ライニング（摩擦パッド）に関する。
技術水準
請求項１，２の前提部分に記載したディスクブレーキ用摩擦パッドが知られている。
課題、解決策、効果
本発明の根底をなす課題は、例えばブレーキライニング用の支持板の強度特性を経済的に改善し、粗地処理後も機械的／動的特性が維持される支持板が得られる、冒頭に述べた種類のディスクブレーキ用のライニングまたは機能体または摩擦ライニングを提供することである。
この課題は請求項１および２に記載した特徴によって解決される。
請求項１では本発明によるライニングまたは機能体は、基板の形をした支持体、例えば支持板または支持薄板と、この支持体上に配置された、金属薄板または他の適当な材料からなる薄壁状の粗地支持体と、ライニング支持体とは反対側の粗地支持体の表面に焼結され、粗地支持体に摩擦的および形状拘束的に連結された、アンダーカット、窪み等を有する個々の成形体からなる保持ベースによって形成された粗地と、粗地を有する粗地支持体上に固定された、摩擦材料、合成樹脂、特に接着または他の方法で被覆形成するために適していない合成樹脂、例えばポリマーまたはテフロンからなる機能ブロックとを備え、粗地支持体が溶接、リベット止めまたは接着連結によってあるいは押し込み法のような他の連結方法によってライニング支持体に固定されている。
請求項２記載の本発明による摩擦ライニング（摩擦パッド）は、支持板または支持薄板の形をした摩擦ライニング支持体と、この摩擦ライニング支持体上に配置された、金属薄板からなる薄壁状の粗地支持体と、摩擦ライニング支持体とは反対側の表面に焼結された保持ベースからなる粗地とを備え、この保持ベースが粗地支持体に摩擦的および形状拘束的に連結され、アンダーカット、窪み等を有する個々の成形体からなり、更に、粗地を有する粗地支持体に固定された摩擦ライニングブロックを備え、粗地支持体が溶接、リベット止めまたは接着連結あるいは押し込み法のような他の連結方法によって摩擦ライニング支持体に固定されている。
この摩擦ライニングの場合、粗地は公知の摩擦ライニングの場合のように固有の摩擦ライニング支持体上に被覆形成されないで、摩擦ライニング支持体、すなわち支持板または支持薄板に固定された別個の粗地支持体上に被覆形成される。粗地支持体は好ましくは周方向に延びるエッジ溶接によって摩擦ライニング支持体に固定されるので、一方では、粗地支持体と摩擦ライニング支持体の固定連結が達成され、他方では粗地支持体と摩擦ライニング支持体の間への湿気の侵入が防止される。
【０００２】
その際、粗地支持体としての薄板は摩擦ライニング輪郭に対応して打ち抜かれる。そして、この粗地支持体としての薄板は粗地を備え、コーティング（被覆形成）された粗地支持体は続いて固有の摩擦ライニング支持体に溶接、リベット止めまたは接着されるかまたは他の適当な方法で固定される。溶接のためにはレーザー溶接が便利である。というのは、この方法によって、輪郭が周方向に封止溶接可能であり、多数の任意の溶接点を面上に分配配置可能であるからである。その際、粗地支持体は打抜き工程時にビードが付けられるかまたは変形される。それによって、高い強度が得られる。場合によって形成される中空室には、溶接の前に、減衰材料が充填される。
【０００３】
粗地支持体を摩擦ライニング支持体に固定するための周方向の溶接のほかに、点溶接による固定も行うことができる。この場合、点溶接は好ましくは粗地の無い面で行われる。
【０００４】
軽量化のために、本発明の他の特徴によれば、ライニング支持体が少なくとも一つの窓状の切欠きを備えている。この場合、これに関連して、粗地支持体は摩擦ライニング支持体の窓状切欠きのエッジ範囲において摩擦ライニング支持体に溶接可能である。
【０００５】
ライニング支持体の窓状の切欠き内に、例えば好ましくは温度または音を遮断するための合成樹脂製またはセラミックス製の遮断材料が配置されている。熱の流れを高めるためあるいは改善するために、金属充填材料または遮断材料、例えば銅、軽金属の錬鉄用合金が使用される。軽量にもかかわらず摩擦ライニング支持体の高い強度を得るために、摩擦ライニング支持体の窓状の切欠き内に、セラミックス製の充填物を配置することができる。
【０００６】
更に、粗地支持体は、銅、銅張りされた鋼板およびアルミニウム取付け物からなる複合材料によって形成された薄板によって構成可能である。この場合、複合材料の両構成要素は超音波またはレーザーによって互いに溶接されている。複合材料の最も上側の構成要素には粗地が被覆形成される。
【０００７】
摩擦ライニングブロックと粗地支持体との間の充分な保持作用を達成し、同時に粗地支持体と摩擦ライニング支持体の腐食防止を改善するために、摩擦材料を粗地支持体上にプレスする前に、電気メッキが被覆形成される。この電気メッキは銅、銀、錫、カドミウム、亜鉛、クロムまたは他の適当な金属からなっている。この場合、例えばトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリシロキサン、シリコンゴムのような高温に耐える合成樹脂からなる被覆材を形成することができる。粗地、すなわち保持ベースと電気メッキとの協働作用により、粗地支持体の高い腐食防止作用が達成される。一方、粗地は摩擦ライニングブロックと粗地支持体との間の付着作用を生じる。なぜなら、電気メッキが粗地の輪郭延長形状に従って延びているからである。これにより、摩擦ライニングを製造するための環境にやさしい方法が提供される。
【０００８】
更に、冒頭に述べた種類の摩擦ライニングにおいて、保持ベースは低い融点の成分（Ａ）と高い融点の成分（Ｂ）を有する金属混合物からなっている。
【０００９】
アンダーカット、窪み等を有し、混合物によって形成された、摩擦的および形状拘束的な連結を行う、成形要素からなる構造体の形に、保持ベースを形成するためにこの混合物を使用することにより、構造体表面は、全く風変わりで不規則な構造を有し、しかも個々の焼結粒子に関してマクロ組織でもミクロ組織でも全く風変わりで不規則な構造を有するので、個々の焼結成形体はそれぞれ、球の形をしていないで、球表面に比べて大きな表面積を有する。これによって、非常に大きな機械的強度と、高い耐熱性が達成される。これは、粗地支持体上での摩擦ライニングブロックの高い付着可能性と保持確実性を生じる。他の利点は、摩擦ライニングブロックと粗地支持体の粗地または粗地支持体の間の付着作用を損なわずに、非常に薄い鋼からなる粗地支持体が使用可能であることによって生じる。
【００１０】
その際、有利な実施形では、低い融点の成分（Ａ）は、亜鉛、軟質ろう、速効ろう等のような低い融点の金属または青銅、真鍮等のような低い融点の合金である。高い融点の成分（Ｂ）は、鉄、砂、セラミック粉末等からなっている。この場合、高い融点の成分（Ｂ）の融点は粗地支持体の融点よりも低い。粗地支持体は鋼、Ｖ２Ａ鋼、セラミックス、アルミニウムまたは他の適当な材料からなっている。この場合、本体の摩擦ライニング支持体を同様に形成することができる。成分（Ａ）の融点を低く、成分（Ｂ）および粗地支持体の材料の融点を高くすべきである。この融点は異なっていてもよいし、同じでもよい。
【００１１】
電気メッキにもかかわらず、摩擦ライニングブロックから焼結された材料ベース、ひいては粗地支持体に、力と熱を直接伝達することができる。付加的な連結層は好ましくは省略される。特に青銅を使用することによって更に、ベース下の錆と錆の発生開始が回避されるので、寿命が長くなり、極端な環境条件下でも腐食の発生が低減される。
【００１２】
更に、このような摩擦ライニングが組み合わせ材料の使用および特に使用される粗地支持体により、焼結された保持ベースの範囲において最適な緊急時作動特性を有する。ブレーキディスク接触範囲内の風変わりな表面構造により、摩擦材料と焼結材料からなる混合材料がブレーキディスクに常に接触するので、残りの摩擦材料成分でブレーキングを行うことができる。同時に、ブレーキディスクが保護される。というのは、使用される材料組み合わせにより、ブレーキディスクの破壊が回避可能であるからである。従って、この構造により、高い付着作用と摩擦が最後まで与えられるので、緊急時作動特性が与えられる。残りのライニングの剪断は不可能である。というのは、構造体の表面の風変わりな構造と摩擦ライニングブロックの間のかみ合いが存在するからである。この場合、下側の錆発生が確実に防止可能であることによって、信頼性が更に高められる。
【００１３】
更に、粗地のために使用される構造体表面は、摩擦材料をアンダーカットと窪みに充分に充填する際に、摩擦ライニングブロックと焼結された保持薄板の間に、小さな空気の閉じ込めが生じるという利点があることが判った。この空気の閉じ込めは、このようにして生じる空洞内に材料を広げることができるので、発生する熱応力が低減される。これによって、摩擦ライニングの一層注意深い処理と、寿命の改善が達成される。
【００１４】
好ましい実施形では、低い融点の成分（Ａ）が約３０％の青銅からなり、高い融点の成分（Ｂ）が約７０％の鉄粉末からなっている。この場合、使用される青銅は１０％の錫を含んでいる。このような混合物を使用すると、耐摩耗性、騒音防止および腐食防止のような所望なすべての特性に関して、最適な結果が生じる。
【００１５】
焼結された保持ベースは好ましくは、摩擦材料受入れ面の範囲において粗地支持体全面または一部の面を覆う、摩擦的および形状拘束的な連結を行う個々の成形要素からなる基礎層によって形成されている。この成形要素はアンダーカット、窪み等を備えている。その際、グリップ要素が円筒状の柱、円錐台状の柱として、円錐台としてあるいは三角形、四角形または多角形の底面を有するピラミッドの形に形成可能である。この場合、個々のグリップ要素はそれぞれ互いに離して配置されている。使用されるグリップ要素の種類の選択は、摩擦ライニングの所望な特性に依存する。グリップ要素の柱状の形成により、保持ベース材料と摩擦材料の間の成分が接触面において、摩耗が増大しても比較的に一定のままである。他のグリップ要素形状を使用すると、保持材料の成分が増大するので、摩耗が小さくなり、従って摩擦ライニングが強く負荷される場合にも、２回の検査の間でブレーキ特性が維持される。
【００１６】
この実施形の場合、粗地を製造するための焼結された粒子の風変わりな構造が特に有利である。この場合、各々の焼結体は、球の形に形成せずに、球面と比べて大きな表面積を有する。それによって、高い機械的強度と耐熱性と高い付着性が得られる。
【００１７】
特に、摩擦ライニングブロックを収容するために粗地を有する粗地支持体を使用することにより、公知の方法に対応して粗地を製造する際に、本来の摩擦ライニング支持体の機械的および化学的な特性を決して損なわない。更に、非常に薄い材料からなる粗地支持体を使用可能であり、本来の摩擦ライニング支持体を同様に薄くすることができる。というのは、全体強度が粗地支持体と摩擦ライニング支持体の連結によって得られるからである。
【００１８】
本発明の他の有利な実施形と発展形態は、従属請求項に記載されている。
上記の摩擦ライニングの代わりに、支持体上にコーティングが被覆形成される本発明によるライニングまたは機能体を使用することができる。この場合、機能ブロックはあらゆる形状および材料組成を有することができる。
【００１９】
発明の詳細な説明および発明の最良の実施形態
図４に示した実施の形態の場合、ライニングまたは機能体１０′が示してある。このライニングまたは機能体は、基板、例えば支持板または支持薄板の形をした支持体１１′と、この支持体１１′上に配置された、金属薄板または他の適当な材料からなる薄壁状の粗地支持体１５′と、ライニング支持体１１′とは反対側の粗地支持体１５′の表面１５′ａ上に焼結された保持ベース２１′からなる粗地（粗面を有する部材）２０′と、粗地２０′を有する粗地支持体１５′上に固定された機能ブロック２５′からなっている。この保持ベースは粗地支持体１５′に摩擦的および形状拘束的に連結される、アンダーカット、窪み等２３′を有する個々の成形体２２′からなっている。機能ブロックは例えば摩擦材料、合成樹脂材料、特に接着するためまたは他の方法で取付けるために適していない合成樹脂材料、金属粉末と合成樹脂材料の混合物あるいは硬質金属または軟質金属、例えばポリマーと商品名“テフロン（ＴＥＦＬＯＮ） ”で知られているポリテトラフルオルエチレンからなっている。この場合、粗地支持体１５′は溶接、リベット止めまたは接着連結３０′によってあるいは押し込み法のような他の連結方法によってライニング支持体１１′に固定されている。ライニングまたは機能体は例えば後述するような摩擦ライニング（摩擦パッド）１０である。
【００２０】
図１〜４には、摩擦ライニング１０が示してある。この摩擦ライニングは鋼または他の適当な材料からなる摩擦ライニング支持体１１を備えている。ライニング支持体１１′，１１は平らなまたは二次元または三次元あるいは一体のまたは複数の部材からなる支持薄板からなっている。摩擦ライニング支持体１１には薄壁状の粗地支持体１５が配置されている。この粗地支持体は同様に、薄い金属材料からなっている。この粗地支持体１５は摩擦ライニング支持体１１とは反対側のその表面１５ａに、焼結された保持ベース２１を備えている。この保持ベースは粗地支持体１５に摩擦的におよび形状拘束的に連結される、アンダーカット、窪み等２３を有する個々の成形体２２からなっている。粗地支持体１５の粗地２０には、摩擦ライニングブロック２５が配置されている。この摩擦ライニングブロックはプレスされた摩擦材料混合物からなっている。この摩擦ライニングブロック２５は粗地２０上にプレスされ、粗地支持体１５に摩擦的および形状拘束的に連結されている。
【００２１】
粗地支持体１５は溶接連結、リベット連結または接着連結３０によってライニング支持体１１に固定されている。この場合、他の連結手段および連結方法を使用可能である。
【００２２】
図２の場合、エッジ溶接部３０ａは輪郭溶接部である。この場合、溶接継目は外側のエッジから出発して内側へ５ｍｍ以下ずらして配置可能である。これは３０′ａによって示してある。溶接継目は更に、外側エッジの外側に配置可能である（図２）。
【００２３】
粗地支持体１５は好ましくはその粗地２０と摩擦ライニングブロック２５が周方向に延びるエッジ溶接部３０ａによって摩擦ライニング支持体１１上に固定されている（図２）。この周方向に延びるエッジ溶接部３０ａによって、粗地支持体１５は湿気を通さぬように摩擦ライニング支持体１１に連結されている。従って、摩擦ライニングブロック２５は摩擦ライニング支持体１１上に直接に配置されないで、摩擦ライニングブロックと摩擦ライニング支持体の間に設けられた粗地支持体１５上に配置される。
【００２４】
粗地支持体１５を摩擦ライニング支持体１１上に固定するためのエッジ溶接３０ａはレーザー溶接によって行われる。更に、粗地支持体１５を点溶接部３１によって摩擦ライニング支持体１１上に固定することができる。この場合、点溶接３１は粗地のない面２０ａで行われる（図３）。
【００２５】
図５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの実施の形態の場合、摩擦ライニング支持体１１は少なくとも一つの窓状の切欠き４０を備えている。この窓状の切欠き４０は図５Ａ，５Ｂに従って、異なる形状を有していてもよい。図５Ｃは２つの切欠き４０，４０′を備えた摩擦ライニング支持体１１を示し、図５Ｄは４つの窓状の切欠き４０，４０′，４０″，４０″′を備えた摩擦ライニング支持体１１を示している。
【００２６】
図６に示すように、窓状の切欠きを備えた摩擦ライニング支持体を使用する際に、粗地支持体１５を摩擦ライニング支持体１１上に固定するための周方向に延びるエッジ溶接部３０ａのほかに、切欠き４０のエッジ範囲４１に加えて粗地支持体１５を溶接継手３０ｂによって付加的に溶接することができる。その際、非常に薄い粗地支持体を使用する際、この粗地支持体を、摩擦ライニング支持体１１上に被覆形成するときに次のように変形することができる。すなわち、図７に示すように、粗地支持体１５の区間１５ａが窓状の切欠き４０に押し込まれるように変形することができる。この窓状の切欠きの内側の壁面の範囲において、粗地支持体１５を摩擦ライニング支持体１１に付加的に溶接することができる。粗地支持体１５はＶ形シーム溶接によって下側から外側エッジに溶接することにより摩擦ライニング支持体１１に固定可能である。
【００２７】
騒音を吸収するために、摩擦ライニング１０において、窓状の切欠き４０を備えた摩擦ライニング支持体１１を使用することができる。この場合、切欠き４０には充填材または防音材４５が充填されている（図８）。この防音材４５は好ましくは例えば発泡合成樹脂のような合成樹脂からなっている。
【００２８】
摩擦ライニング支持体１１の窓状の切欠き４０はセラミックス製の充填物４６によっても閉鎖可能である。この構造は、摩擦ライニング支持体１１が軽量であるにもかかわらず、摩擦ライニング体が大きな強度および固有強度を備えているという利点がある。
【００２９】
図１０に示した実施の形態の場合、粗地支持体１５は複合材料５０製の金属薄板からなっている。この複合材料は一方では銅、銅張り鋼板からなり、他方ではアルミニウムからなっている。この場合、複合材料の両構成要素５１，５２は超音波またはレーザーで互いに溶接されている。この複合材料５０の場合、上側の構成要素５１は銅または銅張りされた鋼板からなり、下側の構成要素５２はアルミニウムからなっている。複合材料５０の最も上側の構成要素には、粗地２０が被覆形成されている。複合材料５０の形をした粗地支持体１５のこの構造により、粗地支持体１５はアルミニウムを使用することによってきわめて軽量になる。
【００３０】
粗地２０を備えた粗地支持体１５と摩擦ライニング支持体１１の間には、図１１に従い、ゴム、ゴム状の合成樹脂またはばね弾性的な合成樹脂からなる減衰板または減衰フィルム６０を配置することができる。それによって、振動減衰と騒音吸収が生じる。
【００３１】
図１２に示した実施の形態の場合、粗地支持体１５上の粗地２０としての保持ベース２１は、粗地支持体１５に焼結された球状の成形体２２からなっている。この成形体は固定範囲においてアンダーカット２３を形成している。保持ベース２１には好ましくは金属製電気メッキ（金属被覆）が施されている。この電気メッキは個々の成形体を取り囲み、成形体によって形成された輪郭に適合している。この場合、電気メッキ１５０はアンダーカット、窪み等２３の形状に沿って行われるので、閉鎖された金属メッキが得られる。それによって、粗地支持体１５ひいては摩擦ライニング体１１のための良好な腐食防止が達成される。金属メッキ１５０は銅、銀、錫、カドミウム、亜鉛、ニッケルまたは他の適当な金属からなっている。部分電気メッキの利点は、電気メッキの厚さに関する正確な寸法精度にある。更に、保持ベース２１の輪郭が完全に維持されるので、金属メッキ１５０にもかかわらず、プレスされた摩擦ライニングブロック２５と粗地支持体１５上の粗地２０が強く摩擦的および形状拘束的に連結される。
【００３２】
金属材料製の被覆部１５０のほかに、被覆材として、同じ特性を有する合成樹脂を使用することができる。このような被覆材は図１２において１５０′で示してある。合成樹脂として特に、高い温度にも耐えることができる合成樹脂、例えば特にシリコンゴム、トリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリシロキサン等が適している。
【００３３】
摩擦材料混合物は適当な成形要素によって、保持ベース２１を備えた粗地支持体１５上に次のようにプレスされる。すなわち、プレス工程の間、摩擦材料混合物が個々の成形体の間の中間空間と、アンダーカット、窪み等２３によって形成された空間内に流れるようにプレスされる。これにより、成形体によって、変形する摩擦ライニングブロック２５と保持ベース２１が緊密に連結され、互いに凹凸およびぎざぎざで連結される。従って、粗地２０の全面に摩擦材料受入れ面が形成されるので、空いた面または自由空間は全く生じないかあるいはきわめてわずかしか生じない。
【００３４】
本発明の他の実施の形態によれば、粗地２０は線材格子によって粗地支持体上に形成される。この線材格子は溶接連結、ろう付け連結または他の連結によって粗地支持体１５上に配置されている。この構造によっても、摩擦ライニングブロック２５との摩擦的および形状拘束的連結が達成される。この線材格子は、アンダーカット、窪み等を形成した、円形、楕円形、三角形の横断面または他の形状の横断面を有する棒からなっている。
【００３５】
図１３は摩擦ライニング体１１を示している。この摩擦ライニング体上には粗地支持体１５が配置され、この粗地支持体上には粗地２０が形成されている。図１３のこの実施の形態の場合粗地支持体１５上に被覆形成された粗地２０は、円筒状または円錐台状の柱の形をしたあるいは細部Ａに示すように円錐台としての或る数のグリップ要素１１５からなっている。この場合、グリップ要素１１５は肉眼観察では柱として見え一方、次の図に基づいて詳しく説明する拡大図の場合、グリップ要素１１５はアンダーカット、窪み等１１４を備えた風変わりな構造として形成されている。
【００３６】
図１５には、図１４と異なり、グリップ要素１１５′が三角形、四角形または多角形の底面を有するピラミッドとして形成されている他の実施の形態を示している。その際、最適な保持特性と摩耗特性を得るために、ピラミッド底面１１５ａとピラミッド側面１１５ｂの間のピラミッド角度αは、細部Ｂに示すようにやく６０°である。
【００３７】
本発明による摩擦ライニングは、熱処理にもかかわらず、摩擦ライニング支持体１１の材料の軟化または何らかの強度低下が生じないという利点がある。“摩擦ライニング支持体”１１は、粗地とその上に配置された摩擦ライニングブロック２５を有する粗地支持体１５を支持する支持薄板または支持板である。
【００３８】
本発明は、上述および図示したような摩擦ライニングに限定されない。ライニング（パッド）または機能体はいろいろな材料とのすべての連結体を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ハンマー頭状に形成された端範囲を有する摩擦ライニング体の、摩擦ライニングブロックを有する支持体側を示す図である。
【図２】
粗地を支持する粗地支持体を溶接した、摩擦ライニングブロックを備えていない摩擦ライニング支持体を、粗地支持体を支持する摩擦ライニング支持体の方に見た図である。
【図３】
摩擦ライニング支持体に点溶接された、粗地を支持する粗地支持体を備えた摩擦ライニング支持体を、粗地支持体を支持する摩擦ライニング支持体の方に見た図である。
【図４】
粗地を支持する粗地支持体とその上に固定された摩擦ライニングブロックを備えた摩擦ライニング支持体の拡大垂直断面図である。
【図５】
図５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、異なるように形成された窓状切欠きを有する摩擦ライニング支持体を上側から見た図である。
【図６】
窓状切欠きを有する摩擦ライニング支持体と、この摩擦ライニング支持体に溶接された粗地支持体の拡大垂直断面図である。
【図７】
複数の窓状切欠きと、窓状切欠きの範囲において摩擦ライニング支持体に溶接された粗地支持体を備えた摩擦ライニング支持体の拡大垂直断面図である。
【図８】
防音および断熱材料を充填した窓状切欠きを有する摩擦ライニング支持体の拡大垂直断面図である。
【図９】
セラミックスを充填した窓状切欠きを有する摩擦ライニング支持体の拡大垂直断面図である。
【図１０】
複合材料からなる粗地支持体の拡大垂直断面図である。
【図１１】
粗地支持体と摩擦ライニング支持体の間に減衰板を備えた摩擦ライニング支持体の拡大垂直断面図である。
【図１２】
アンダーカットまたは窪みの形をした被覆された保持ベースを備えた粗地支持体の拡大垂直断面図である。
【図１３】
粗地としての被覆された保持ベースの他の実施の形態を有する被覆された粗地支持体を備えた摩擦ライニング支持体を上側から見た図である。
【図１４】
図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った垂直断面図である。
【図１５】
粗地支持体上の粗地として形成された保持ベースの他の実施の形態の断面図である。
【図１５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月18日(2002.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】特に路上走行車両と鉄道車両のためのディスクブレーキ用パッドまたは機能体


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
適用分野
本発明は、請求項１の前提部分に記載した、路上走行車および鉄道車両用のディスクブレーキ、特に高出力ブレーキのための摩擦パッドまたは機能体に関する。
技術水準
請求項１の前提部分に記載したディスクブレーキ用摩擦パッドが知られている。
独国実用新案登録台２９５０８３３２号明細書により、鉄道車両用ディスクブレーキのための摩擦パッドが知られている。この摩擦パッドは支持板を備え、この支持板上には、プレスされた摩擦材料からなるブロックが配置されている。摩擦材料ブロックと支持板の間には中間薄板または中間板がリベット止め基部として配置されている。この中間薄板はリベットによって支持板に連結されている。摩擦材料ブロックは支持板とは反対側の中間薄板の壁面上に配置されている。
更に、中間薄板は、摩擦材料の付着作用を高めるために、それに焼結された保持ベースを備えることができる。このような構造によって、摩擦材料ブロックを支持体上に固定するためにリベット連結するにもかかわらず、支持板が再使用可能であり、摩擦材料が非常に経済的に利用可能である摩擦パッドが形成される。摩擦材料ブロックと支持体の間のリベット連結は中間板を介して達成される。
リベット連結部を使用することにより、中間板と支持板が腐食しやすい。というのは、湿気や水が支持板と中間板の間の中間室内に侵入し得るからである。
課題、解決策、効果
本発明の根底をなす課題は、例えばブレーキライニング用の支持板の強度特性を経済的に改善し、粗地処理後も機械的／動的特性が維持される支持板が得られる、冒頭に述べた種類のディスクブレーキ用のライニングまたは機能体または摩擦ライニングを提供することである。
この課題は請求項１に記載した特徴によって解決される。
請求項１では本発明による摩擦ライニング（摩擦パッド）または機能体は、
粗地支持体と機能ブロックを固定連結するためおよび粗地支持体と機能ブロックの間への湿気の侵入を防止するためん、薄壁状の粗地支持体が、レーザー溶接を用いた、粗地の周方向に延びるエッジ溶接または好ましくは粗地の無い面で行われる点溶接によって、ライニング支持体に固定され、粗地を有する粗地支持体に固定された機能ブロックが、摩擦材料、合成樹脂、特に接着または他の方法で被覆形成するために適していない合成樹脂、例えばポリマーまたはテフロンからなっている。
粗地支持体は好ましくは周方向に延びるエッジ溶接によって摩擦ライニング支持体に固定されるので、一方では、粗地支持体と摩擦ライニング支持体の固定連結が達成され、他方では粗地支持体と摩擦ライニング支持体の間への湿気の侵入が防止される。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の形をした支持体（１１′）、例えば支持板または支持薄板と、
この支持体（１１′）上に配置された、金属薄板または他の適当な材料からなる粗地支持体（１５′）と、
ライニング支持体（１１′）とは反対側の粗地支持体（１５′）の表面（１５′ａ）に焼結され、粗地支持体（１５′）に摩擦的および形状拘束的に連結された、アンダーカット、窪み等（２３′）を有する個々の成形体（２２′）からなる保持ベース（２１′）によって形成された粗地（２０′）と、
粗地（２０′）を有する粗地支持体（１５′）上に固定された、摩擦材料からなる機能ブロック（２５′）とを備え、
粗地支持体（１５′）がライニング支持体（１１′）に固定されている、
摩擦ライニングまたは機能体において、
粗地支持体（１５′）と機能ブロック（２５）を固定連結するためおよび粗地支持体（１５′）と機能ブロック（２５）の間への湿気の侵入を防止するためん、薄壁状の粗地支持体（１５）が、レーザー溶接を用いた、粗地の周方向に延びるエッジ溶接または好ましくは粗地の無い面（２０ａ）で行われる点溶接によって、ライニング支持体（１１）に固定され、粗地（２０′）を有する粗地支持体（１５′）に固定された機能ブロック（２５′）が、摩擦材料、合成樹脂、特に接着または他の方法で被覆形成するために適していない合成樹脂、例えばポリマーまたはテフロンからなっていることを特徴とする摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項２】
ライニング支持体（１１）が少なくとも一つの窓状の切欠き（４０）を備えていることを特徴とする請求項１記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項３】
粗地支持体（１５）が平らであるかまたは窓状の切欠き（４０）の範囲に窪んだ部分を有し、かつ摩擦ライニング支持体（１１）の窓状切欠き（４０）のエッジ範囲（４１）において摩擦ライニング支持体（１１）に溶接されていることを特徴とする請求項１記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項４】
ライニング支持体（１１）の窓状の切欠き（４０）内に、例えば合成樹脂製の断熱材料または防音材料（４５）が配置されていることを特徴とする請求項２と３のどちらか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項５】
ライニング支持体（１１）の窓状の切欠き（４０）内に、セラミックス製の充填物（４６）が配置されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項６】
粗地支持体（１５）が、銅または銅張りされた鋼板およびアルミニウムからなる複合材料製の薄板によって形成され、複合材料（５０）の両構成要素（５１，５２）が超音波またはレーザーによって互いに溶接されていることと、複合材料（５０）の銅または銅張りされた鋼板からなる最も上側の構成要素（５１）に、粗地が被覆形成または焼結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項７】
粗地支持体（１５）とライニング支持体（１１）の間に、ゴム、ゴム状の合成樹脂またはばね弾性的な合成樹脂からなる減衰板または減衰フィルム（６０）が配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項８】
機能体または摩擦ライニングブロック（２５）に摩擦的および形状拘束的に連結された線材格子が、溶接、ろう付けまたは他の方式の連結によって、粗地支持体（１５）上に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項９】
線材格子がアンダーカット、窪み等を形成した、円形、楕円形、三角形の横断面または他の形の横断面の棒からなっていることを特徴とする請求項８記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１０】
機能体または摩擦ライニングブロック（２５）と粗地支持体（１５）の粗地（２０）の間において、保持ベース（２１）の粗地（２０）の輪郭延長形状に沿って形成された、粗地支持体（１５）用の腐食防止材としての金属電気メッキ（１５０）が粗地（２０）上に被覆形成され、金属メッキ（１５０）が銅、銀、錫、カドミウム、亜鉛、クロムまたは他の適当な材料からなっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１１】
機能体または摩擦ライニングブロック（２５）と粗地支持体（１５）上に焼結された保持ベース（２１）の間において、保持ベース（２１）の粗地（２０）の輪郭延長形状に沿って形成された、粗地支持体（１５）用の腐食防止材としての、例えば高温に耐える合成樹脂からなる非金属被覆部（１５０′）が保持ベース上に被覆形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１２】
保持ベース（２１）が低い融点の成分（Ａ）と高い融点の成分（Ｂ）を有する金属混合物からなっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１３】
低い融点の成分（Ａ）が、亜鉛等のような低い融点の金属または青銅、真鍮等のような低い融点の合金であることを特徴とする請求項１２記載のライニングまたは機能体または摩擦ライニング。
【請求項１４】
高い融点の成分（Ｂ）が、砂、セラミック粉末等からなっていることを特徴とする請求項１２または１３記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１５】
高い融点の成分（Ｂ）の融点が粗地支持体（１５）の融点よりも低いことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１６】
低い融点の成分（Ａ）が約３０％の青銅からなり、高い融点の成分（Ｂ）が約７０％の鉄粉末からなっていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１７】
使用される青銅が１０％の錫を含んでいることを特徴とする請求項１６記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１８】
粗地（２０）がそれぞれ互いに間隔を有するグリップ要素（１１５）からなっていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項１９】
各々のグリップ要素（１１５）が円筒状の柱、円錐台状の柱または円錐台の形に形成されていることを特徴とする請求項１８記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項２０】
各々のグリップ要素（１１５）がピラミッドまたは三角形、四角形または多角形の底面の形に形成されていることを特徴とする請求項１８記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項２１】
円錐角または底面側面の間のピラミッド角（α）が約６０°であることを特徴とする請求項１９または２０記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項２２】
保持ベース（２１）が成分（Ａ）と成分（Ｂ）のほかに、炭素からなる成分（Ｃ）を含んでいることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【請求項２３】
ライニング支持体（１１′）または摩擦ライニング支持体（１１）が平らな支持体薄板または二次元または三次元または一体のまたは複数の部材からなる支持体薄板によって形成されていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一つに記載の摩擦ライニングまたは機能体。
【国際調査報告】
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