DE4032182A1

DE4032182A1 - Verbundreibmaterial fuer bremsen

Info

Publication number: DE4032182A1
Application number: DE4032182A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tokumura
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd; Akebono Research and Development Centre Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd; Akebono Research and Development Centre Ltd
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1990-10-10
Publication date: 1991-05-23
Also published as: GB2238754A; AU627357B2; AU6261990A; US5080969A; GB9020505D0; GB2238754B; FR2654786B1; FR2654786A1; JPH03163229A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Reibmaterial für Bremsen, insbesondere ein Verbundreibmaterial, welches es ermöglicht, bereits bei der ersten Anwendung eine hohe Bremskraft zu erzeugen.

In jüngster Zeit ist es mit der Entwicklung von Fahrzeugen mit größerer Geschwindigkeit erforderlich geworden, ein Reibmaterial namentlich für Scheibenbremsen zur Verfügung zu stellen, welches bereits bei der ersten Anwendung oder Benutzung eine hohe Bremskraft erzeugt. Um bereits beim ersten Bremsvorgang eine derart hohe Bremskraft zu erzeugen, hat man bisher die organischen Bestandteile in den Oberflächenbereichen des Reibmaterials beseitigt, beispielsweise durch Abbrennen der Oberfläche des Reibmaterials mit einer heißen Platte, einer Gasflamme oder dergleichen, um den gewünschten Anfangsbremseffekt zu ermöglichen. Diese Methode bringt nun den Nachteil eines zusätzlichen Schrittes bei der Herstellung des Reibmaterials und damit höhere Kosten mit sich. Darüber hinaus verursacht das Abbrennen Unregelmäßigkeiten in der Oberflächenschicht, so daß die Ebenheit der Reiboberfläche verschlechtert und damit der Bremseffekt beeinträchtigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verbundreibmaterial für Bremsen anzugeben, welches eine erhöhte Anfangsbremskraft ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch das Verbundreibmaterial gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verbundreibmaterial für Bremsen, welches gekennzeichnet ist durch ein Hauptreibmaterial, welches ein hitzehärtbares Harz als Bindemittel enthält, und eine auf die Oberfläche des Hauptreibmaterials aufgebrachte Schicht aus einem Reibmaterial mit hohem Reibungskoeffizienten, welches bei der Anfangsanwendung oder der ersten Anwendung eine starke Reibungskraft entfaltet und nicht mehr als 5 Gew.-% organische Bestandteile enthält.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus des erfindungsgemäßen Verbundreibmaterials und

Fig. 2 ein Balkendiagramm, welches die Ergebnisse der Reibungstests verdeutlicht.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Reibmaterial, dessen Oberflächenschicht nicht mehr als 5 Gew.-% organische Bestandteile enthält, in seinem Bremsvermögen einem Reibmaterial entspricht, welches in herkömmlicher Weise durch Abbrennen der Oberfläche modifiziert worden ist. Als organischer Bestandteil sind im wesentlichen Phenolharze angesprochen, welche als Bindemittel für das Reibmaterial verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dem Reibmaterial mit hohem Reibungskoeffizienten eine geeignete Menge eines Metalloxids mit einer größeren Härte als der des Reibpartnerelements beziehungsweise der Reibgegenoberfläche zugesetzt, was zur Folge hat, daß die Oberflächenschicht des Reibmaterials beim anfänglichen oder erstmaligen Bremsen eine stärkere Reibungskraft zu entfalten vermag. Als Metalloxide dieser Art können MgO, SiO₂, Al₂O₃ etc. verwendet werden, wobei eine übermäßige Menge des zugesetzten Metalloxids nachteilig ist, weil sich hierdurch Bremsgeräusche, eine starke Abnutzung des Reibpartnerelementes ergeben würde.

Das erfindungsgemäße Verbundreibmaterial ermöglicht die Nachteile der herkömmlichen Reibmaterialien zu überwinden, nämlich die durch das Abbrennen der Oberfläche verursachten Ungleichmäßigkeiten, die verminderte Ebenheit etc., so daß das beanspruchte Verbundreibmaterial wesentlich vorteilhafter ist.

Das erfindungsgemäße Verbundreibmaterial kann unter Anwendung herkömmlicher Verfahrensweisen zur Herstellung von doppelschichtigen Reibmaterialien, ausgehend von einem Vorformling, hergestellt werden. Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, wird auf die Trägerplatte 1 eine Schicht des Hauptreibmaterials 2, welches übliche Bestandteile enthält, in der gewünschten Form aufgebracht, wonach deren Oberfläche mit einer Schicht eines Reibmaterials mit hohem Reibungskoeffizienten (µ) 3 versehen wird, welches nicht mehr als 5 Gew.-% organische Bestandteile enthält, wonach der Verbundaufbau in üblicher Weise thermisch gebunden beziehungsweise gebrannt wird. Anschließend wird das Verbundreibmaterial einer Wärmebehandlung unterworfen und an der Oberfläche abgeschliffen, um das gewünschte Endprodukt zu ergeben. In Abhängigkeit von den Anforderungen kann die Dicke der Schicht 3 aus dem Reibmaterial mit hohem Reibungskoeffizienten entsprechend eingestellt werden, wobei diese Dicke normalerweise im Bereich von 1 bis 3 mm liegt.

Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel

Man bildet durch Aufbringen der in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Reibmaterialien mit hohen Reibungskoeffizienten und auf die Oberflächenschicht eines Hauptreibmaterials der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung erfindungsgemäße Reibmaterialien A und B. Anschließend mißt man den Reibungskoeffizienten µ der in dieser Weise hergestellten Verbundreibmaterialien, und zwar die Anfangswirkung und den minimalen Reibungskoeffizienten µ zu dem Zeitpunkt, da die Bremswirkung nachläßt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der Fig. 2 dargestellt.

In entsprechender Weise werden herkömmliche Reibmaterialien A und B aus dem in der Tabelle 1 angegebenen Hauptreibmaterial hergestellt, wobei das herkömmliche Reibmaterial A einem abschließenden Vorgang des Abbrennens der Oberfläche unterworfen wird, was bei dem herkömmlichen Reibmaterial B nicht durchgeführt wird. Anschließend werden die Reibungskoeffizienten dieser herkömmlichen Reibmaterialien in der oben beschriebenen Weise gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Fig. 2 dargestellt.

Tabelle 1

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, zeigen die erfindungsgemäßen Verbundreibmaterialien A und B eine hohe Bremskraft, die äuqivalent der des herkömmlichen Reibmaterials ist, welches dem Vorgang des Oberflächenabbrennens unterworfen worden ist. Aufgrund der größeren Ebenheit ist die Schwankung zwischen den Meßwerten geringer.

Es ist somit festzustellen, daß es mit dem erfindungsgemäßen Verbundreibmaterial gelingt, die gleiche Anfangsreibkraft zu erzeugen, wie sie mit einem Reibmaterial herkömmlicher Art, welches einer üblichen Abbrennbehandlung an der Oberfläche unterworfen worden ist, erreicht wird. Da dieser Vorgang des Abbrennens der Oberfläche bei dem erfindungsgemäßen Verbundreibmaterial nicht erforderlich ist, ergeben sich erhebliche Vorteile durch den Verzicht auf diesen zusätzlichen Herstellungsschritt. Darüber hinaus zeigt das erfindungsgemäße Verbundreibmaterial eine wesentlich größere Dimensionsgenauigkeit und Oberflächengüte als es mit den in herkömmlicher Weise durch Abbrennen der Oberfläche vorbehandelten Reibmaterialien möglich ist, so daß auch diesbezüglich höhere Qualitätsanforderungen erreicht werden können.

Claims

1. Verbundreibmaterial für Bremsen, gekennzeichnet durch ein ein hitzehärtbares Harz als Bindemittel enthaltendes Hauptreibmaterial und eine auf die Oberfläche des Hauptreibmaterials aufgebrachte Schicht eines Reibmaterials mit hohem Reibungskoeffizienten, welches bei der Anfangsanwendung eine starke Reibungskraft entfaltet und nicht mehr als 5 Gew.-% organische Bestandteile enthält.

2. Verbundreibmaterial für Bremsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial mit hohem Reibungskoeffizienten eine geeignete Menge eines Metalloxids mit einer größeren Härte als der des Reibpartnerelements enthält.

3. Verbundreibmaterial für Bremsen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem Reibmaterial mit hohem Reibungskoeffizienten eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweist.

4. Verbundreibmaterial für Bremsen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial mit hohem Reibungskoeffizienten 4 Gew.-% Phenol, 25 Gew.-% Stahlfasern, 10 Gew.-% Graphit, 37 bis 40 Gew.-% Bariumsulfat, 6 Gew.-% Eisenteilchen, 3 bis 6 Gew.-% Siliciumdioxid und 12 Gew.-% Vermiculit enthält, wobei die Gesamtsumme der Bestandteile 100 Gew.-% beträgt.