SE447597B - Cirkuler friktionsbeleggberare - Google Patents

Description

tva) 447 597 fästelementet att överföra alla periferikrafterna hos friktions- beläggen. Detta innebär att det friktionsbelägg, som ligger närmast fästelementet kommer att överföra alla förekommande krafter. Bero- ende pâ denna ökade mekaniska pâkänning kommer dessa friktionsèlement att utsättas för större nötning, medan övriga friktionselement ej kommer att utnyttjas tillfullo. Denna nackdel betyder att starkare friktionselement måste användas. Dessutom måste fästelementen, som upptar bromskrafterna, fixeras vid friktionsbeläggsbäraren på ett speciellt kostsamt sätt för att bromskrafterna skall kunna överföras, utan att fästelementen rycks ut ur sin infästning.

Ett annat arrangemang med flera friktionsbelägg i en bärare beskrivs i det tyska patentet 927905. Friktionsbeläggen är där fast anordnade på underlagsskivor, vilka har anordningar i omkretsriktningen medelst vilka de fästs vid friktionsbeläggsbäraren. Varje enskild fästmekanism mäste säkras mot förflyttning vilket ökar kostnaderna för ett sådant arrangemang avsevärt. Eftersom underlagsplattan är relativt tunn i ett sådant arrangemang uppkommer en s k bimetalleffekt under bromsning, då stora värmemängder frigörs. Detta beror på att friktionsbelägget och dess underlagsplatta har olika uppvärmningskoefficienter. Härigenom kommer friktionsbelägget att krökas i axiell led, vilket innebär att hela dess yta ej kan utnyttjas för anliggning mot bromsskivan. Detta _ innebär i sin tur en partiell förslitning av friktionsbelägget. Dess- utom kan denna bimetalleffekt leda till en separation av bromsbelägget och bäraren, bortslitning av friktionsmaterial och därigenom en total- förstöring av bromsen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda att undvika de nack- delar som de ovan beskrivna anordningarna uppvisar, speciellt för skivbromsar av runtom gående typ där friktionsbeläggen lätt kan bytas ut utan krav på specialverktyg och där varje friktionsbelägg Etsätts för samma mekaniska pâkänning. Dessutom är friktionsbeläggen billiga att tillverka. i kJ-.z 447 597 Detta uppnås enligt uppfinningen genom att friktionsbe- läggen med sina radiellt inre och yttre kanter gär in i spår i bäraren, vilka spår gàr i omkretsriktningen, varvid ett av spåren avbryts inom området för ett stöd- element längs en sektor med en båge pá ett friktionsbelägg. s.

De nämnda stödelementen medför lätt utbytbarhet. Eftersom friktions- elementet ej behöver ha anordningar för att fästas vid bäraren,blir _ deras tillverkning mycket enkel och billig.

Stödelementen har lämpligen rektangulär form så att de kan tillverkas från en enkel stång och därigenom tillåta billig massproduktion. §töd- elementens tjocklek är mindre än eller lika med djupen av de spår som upptar friktionsbeläggen, vilket innebär att friktionsbeläggen utnyttjas maximalt.

En speciellt enkel metod är att nita fast stödelementet vid friktions- beläggsbäraren.

Genom att utforma friktionsbeläggen på sådant sätt att deras ändytor nära stödelementet sträcker sig parallellt med dettas ändyta erhålls en likformigt utbreddinekanisktbelastning på de ändytor som överför krafterna.

Tillverkningen förenklas därigenom att de grafiskt förlängda ändytorna på friktionsbeläggen skär varandra i en punkt pâ avstånd från centrum för den cirkel som bildas av bäraren, varvid båda punkterna är belägna pâ friktionsbeläggets symmetriaxel.

Eftersom ett monterat friktionsbelägg är beläget i friktionsbeläggs- bäraren med radiellt spel i spåren och i omkretsriktningen med spel mellan stödelementen, kommer friktionsbelägget att tillåtas en viss expansion vid temperaturökning. Bimetalleffekten elimineras därigenom fullständigt. Dessutom innebär ett sådant utförande en enkel utfyllnad av friktionsbeläggsbäraren vilket innebär att friktionsbeläggen ej kan kantra eller komma i oordning. I 447 597 För'inât expanderande skivbromsar är friktionsbeläggsbäraren lämpligen utformad som en hel cirkulär ring vars inre och yttre kanter har runtom gående spår.

En föredragen utföringsfonm av uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till bifogade figurer.

Figur l visar en friktionsbeläggsbärare i arbete utformad som en komplett cirkulär ring.

Figur 2 visar en sektion av friktionsbeläggsbäraren tagen längs linjen II-II i figur l.

Figur 3 visar en sektion tagen längs linjen III-III i figur l.

Figur 4 visar en sektion tagen längs linjen IV-IV i figur l.' Figur 5 visar en sektion med nyinsatta friktionsbelägg tagen längs linjen II-II i figur l.

Figur 6 visar den geometriska formen av ett friktionsbelägg.

I figur l har friktionsbeläggsbäraren l fonmen av en komplett ring.

Friktionselementen har referensnumren 2-l3, och stödelementen referens- _nummer l4. Friktionsbeläggsbäraren l har längs sin inre och yttre kant spår l5 och l6 vända mot varandra. Det inre spåret lö avbrytš längs en sektor 17. Bâglängden l8 av sektorn motsvarar bäglängden l9 av friktions- beläggen 2-l3, så att friktionsbeläggen kan föras in genom sektorarean 447 597 17 till styrning mellan spåren 15 och 16. Sedan alla friktionsbelägg 2-13 på detta sätt införts i bäraren l,kommer friktionsbeläggen att förflyttas en vinkel 95 i omkretsriktningen så att två friktionsbelägg 2 och 13 komer att be inna sig i sektorn 17, båda dock förankrade i axiell led av spåren. Ett stödelement 14 införs nu mellan friktions- beläggen 2 - 13, med ändytorna av friktionsbeläggen anordnade parallellt med stödelementens ändytor. De radiella symmetriaxlarna för stödelementen resp friktionsbeläggen skär varandra i centrum M för den cirkulära ringen.

Stödelementen 14 fästs vid friktionsbeläggsbäraren medelst nitar 20 och anordnas med radiellt spel x, y mellan spåren l5,_l6 utan att klämmas fast i dessa.

Under hänvisning till figurerna 2-5 kommer nu införandet av friktions- elementen, liksom konstruktionen av bäraren.att närmare diskuteras.

Inom omrâdet utanför sektorn 17 enligt II-II i figur l, har friktions- beläggsbäraren laxstjärtformiga spår 15, 16 i vilka friktionsbeläggen 12 införs.

Figur 5 visar ett friktionsbelägg 12' med ett spel u, v mellan spåren 15, 16 liksom mellan stödelementen, (ej visade här). Friktionselementet kan röra sig i sin hållare i alla riktningar, vilket innebär att frik- tionsbeläggshäraren l är helt fylld med friktionselement 2' - 13' vilket innebär att kantring av elementen i stort sett ej kan förekomma. Vid termisk expansion har varje friktionselement så mycket utrymme,att någon bimetalleffekt ej uppträder.

Figur 3 visar en sektion genom friktionsbeläggsbäraren l vid sektorn 17.

Spáret 16 har här endast formen av en böjd kant 18, vilken trots att den stöder belägget 2 i radiell riktning, ej är i stånd att åstadkomma ett stöd i axiell riktning.

I Figur 4 visar en sektion genom stödelement, 14 som är fäst vid friktions- beläggsbäraren medelst två nitar 20 anordnade i stegade borrningar 21 i friktionsbeläggsbäraren, liksom i trattformiga borrningar 22 i stödele- mentet 14. Genom nitningen pressas stödelementet fast mot friktionsbe- 447 597 läggsbäraren och hålls fixerat i bromsskivans omkretsriktning. Stöd- elementets tjocklek h är beräknad så att ett effektivt utnyttjande av friktionsbeläggen garanteras. Lämpligen är tjockleken h något mindre än djupet av spåren l5, 16.

Den geometriska formen för ett friktionsbelägg 2-l3, exempelvis belägg ll, visas i figur 6. Eftersom stödelementen har fyrkantig form och ej passar i cirkeln, skär de grafiskt förlängda ändytorna 23, 24 på friktions- beläggen varandra utanför centrum M för ringen i punkten S. Avståndet mellan punkten S och centrum M benämns a, och vinkeln mellan de två ändytorna benämnscx. Förhållandet mellan sträckan a och tjockleken b av de fyrkantiga delarna beskrivs enligt följande: 2b sinçz; 2 Friktionsbeläggen 2-l3 är endast avfasade längs sina yttre och inre kanter motsvarande de laxstjärtformade spåren 15, 16.

En annan möjlighet att använda en sådan friktionsbeläggsbehållare finns för de roterande delarna i en broms. De är sålunda möjligt att i ett liknande symmetriskt arrangemang belägga bromsskivan med friktionsmaterial Möjliga uppträdande obalanser hos bromsskivan beroende på att den beläggs med friktionsmaterial kan elimineras genom välkända metoder använda inom motorfordonstekniken.

I ett fall där kolfiberfriktionselement användes, exempelvis friktions- material på stator och rotor i en elmotor, kan en friktionsbeläggsbärare enligt uppfinningen med fördel användas. Dessutom kan användaren välja om han vill anbringa friktionsmaterialet på statorn eller rotorn.

Problemen att tillverka bromsskivor av ett material, som trots att det har lämplig ffriktionskoefficient, inte har motsvarande styrka när det gäller att överföra stora moment, löses på ett enkelt sätt. Friktions- elementen utformas med en sådan bågïängd att de kan överföra önskat moment utan att förstöras. Sektioneringen av den cirkulära ringen i enskilda friktionssegment kan sedan utföras helt oberoende av valt friktionsmateria 447 597 För att undvika tandning av kanterna på friktionseïementen vid be- läggning av stator och rotor, kan de radieïïa kanterna vara avfasade.

På samma sätt kan de friktionsytor, som berör varandra, sträcka sig korsformigt mot varandra.

Det enkiaste sättet att undvika tandning är att använda ett varierande antal friktionsbeïäggssegment på stator och rotor. Ojämnt fördelade segmant förhindrar också denna tandning.

Claims (9)

447 597 PATENTKRAV

1. l. Cirkulär friktionsbeläggsbärare, speciellt för skivbrom- sar av runtom gående typ, med utbytbara friktionsbelägg styrda radiellt och axiellt i bäraren, varvid ett stödele- ment är anordnat mellan friktionsbeläggen för överföring av runtom gående krafter, vilket element är fast förankrat vid bäraren med hjälp av fästelement, k ä n n e t e c k - n a d därav, att friktionsbeläggen (2-13) med sina radiellt inre och yttre kanter gär in i spår (15, 16) i bäraren (1), vilka spår gär i omkretsriktningen samt att ett av spåren, lämpligen det inre (16) avbryts inom området för ett stödelement (l4), längs en sektor (17) med en båge (18) vars längd motsvarar den inre eller yttre bâgen på ett friktionsbelägg (2-13).

2. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt krav 14 k ä n - n e t e c k n a d därav, att stödelement (14) har rektangu- lär form-

3. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enlgit krav l-2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att stödelementets (14) tjocklek är mindre eller lika med djupet av spåren (15, 16) som upptar friktionsbeläggen (2-13).

4. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att stödelementet (14) är fastnitat vid friktionsbeläggsbäraren (l).

5. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt krav 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att friktionsbeläggens ändytor (23, 24) vända mot elementet (14) sträcker sig parallellt till dettas ändyta. n

6. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt krav 5, k ä n ~ n e t e c k n a d därav, att de grafiskt förlängda ändytor- na (23, 24) på friktionsbeläggen (2-13) skär varandra i en punkt (S) på ett avstånd (a) från centrunl (M) för den cirkel som bildas av bäraren (l), varvid båda punkterna (S, M) är belägna på friktionsbeläggets symmetriaxel (25). 447 597

7. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt nágot av föregåen- de krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att friktionsbe- lägget (2'-l3') är infört i bäraren (l) med radiellt spel (u, v) i spàren (15, l6) och i omkretsriktningen med spel mellan stödelementen (14).

8. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt något av föregåen- de krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att bäraren (l) är utformad som en hel ring vars inre och yttre kanter är försedda med i omkretsriktningen löpande spår (l5, 16).

9. Cirkulär friktionsbeläggsbärare enligt krav l, k ä n - n e t e c k n a d därav, att friktionsbeläggen (2-13) är förskjutna i omkretsriktningen en sektorvinkel (17) med storleken (äü och med bäraren (1) helt fylld, vari- genom friktionsbeläggen hindras att falla ut i axiell riktning.