DE69915483T2

DE69915483T2 - Abriebschicht auf bremsbelägen

Info

Publication number: DE69915483T2
Application number: DE69915483T
Authority: DE
Inventors: Michael Torpey; Lionel Ancheta; Michael Stonecipher
Original assignee: AlliedSignal Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 1998-07-14
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2002520560A; ATE261554T1; KR100580590B1; EP1097312A1; JP4509381B2; ES2216539T3; KR20010071901A; US6167992B1; WO2000004301A1; EP1097312B1; DE69915483D1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ganz allgemein Bremselemente, und insbesondere eine Abriebschicht, die auf der Oberfläche eines Bremsbelags nach einem Muster angeordnet ist, das geeignet konstruiert ist, um den Grad der Geräuschentwicklung zu reduzieren, die während der Bremseneinlaufphase des Bremsbelags mit der Bremsscheibe erzeugt wird.
2. Erörterung
Bremsvorrichtungen in Personenkraftwagen oder sonstigen Kraftfahrzeugen weisen im Allgemeinen ein Reibmaterial und ein Gegenreibmaterial auf, die wahlweise miteinander zusammenwirken, um das Kraftfahrzeug teilweise oder vollständig abzubremsen. In Scheibenbremsensystemen ist das Gegenreibmaterial eine Bremsscheibe, wohingegen in einem Trommelbremsensystem, das Gegenreibmaterial eine Trommel ist.
Im Falle von Scheibenbremsensystemen besteht die Bremsscheibe im Allgemeinen aus Gusseisen oder einem sonstigen metallenen Werkstoff, auf dem eine Fläche ausgebildet ist, die dazu dient mit einem Reibmaterial, wie es gewöhnlich auf einer Fläche eines Bremsbelags aufgebracht ist, in Berührung zu kommen. Der Bremsbelag besteht gewöhnlich aus einem Stahl oder sonstigen Substrat (d. h. einer Trägerfläche) mit einem darauf angebrachten Reibmaterial, wobei die Oberfläche des Reibmaterials geeignet konstruiert ist, um mit der Reibfläche der Bremsscheibe in Kontakt zu kommen. Wenn der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gedrückt wird, wird zwischen den beiden Objekten eine Reibkraft erzeugt, die ausreichend groß ist, um zu bewirken, dass sich das Kraftfahrzeug verlangsamt oder ganz zum Stehen kommt.
Das Reibmaterial, das gegen die durch Reibung während der Berührung mit der Fläche der Bremsscheibe erzeugte Wärme widerstandsfähig ist, umfasst gewöhnlich eine Mischung eines vernetzten organischen oder anorganischen Bindemittels und einem Füllstoffmaterial. Als Bindemittel werden häufig natürliche und synthetische Harze sowie Kautschukverbindungen verwendet, wobei der Füllstoff gewöhnlich aus in dem Bindemittel dispergierten Metallschnipseln, Metalloxiden, Asbest, Mineralwolle oder sonstigen abrasiven Materialien besteht.
Ein Problem im Zusammenhang mit Bremsscheiben aus Metall besteht darin, dass sie anfällig für Oxidation oder Korrosion sind. Falls die Bremsen häufig betätigt werden, ist dieses Problem von geringerer Bedeutung, da die Reibung zwischen der Bremsscheibe und dem Bremsbelag gewöhnlich ausreicht, um eine eventuell vorhandene dünne Oxid- oder Korrosionsschicht zu entfernen. Falls die Bremsen allerdings über einen längeren Zeitraum nicht betätigt werden, wie z. B. im Falle eines auf dem Grundstück eines Herstellers oder Händlers bereit gehaltenen neuen Fahrzeugs, kann sich die auf der Bremsscheibenreibfläche bildende Oxid- oder Korrosionsschicht nachteilig auf die Leistung der Bremse auswirken. Die Korrosion kann solche Ausmaße annehmen, dass es zu Lochfraß oder Schrammen auf der Bremsscheibenoberfläche kommt, was dazu führen kann, dass die gewünschte Bremsleistung mit dieser Bremsscheibe nicht mehr erreicht wird. In einigen Fällen kann die Korrosion bewirken, dass die Bremsscheibe an dem Reibmaterial des Bremsbelags festklebt, was möglicherweise einen Ausfall des Zusammenhalts des Reibmaterials oder ein Abspalten des Reibmaterials von dessen Substrat oder Trägerfläche zur Folge hat.
Ein Lösung dieses Problems besteht darin, Bremsscheiben zu verwenden, die beschichtet oder in sonstiger Weise oberflächenbehandelt wurden, um Korrosion der Bremsscheiben zu verhindern. Solche Behandlungen schließen ein: Behandeln mit Öl oder Fetten oder dergleichen; Galvanisierungsbeschichtungen, beispielsweise kathodische Galvanisierung von Aminsalze enthaltenden Epoxidharzen, die mit Isocyanatvernetzern vernetzbar sind; sonstige vernetzbare Beschichtungen, beispielsweise mit Melamin vernetzte OH-funktionale Akrylbeschichtungen; Thermoplastbeschichtungen, beispielsweise Akryl- oder Polyurethanlatexe mit hohem Molekulargewicht oder auf Öl basierende Alkydbeschichtungen; Metalloxidbeschichtungen, bei denen die Bildung einer dünnen Oxidationsschicht ohne Lochfraß zugelassen ist; und anorganische Beschichtungen, wie in einer Kaliumsilikatlösung dispergierte Zinkpartikel.
Ein im Zusammenhang mit oberflächenbehandelten Bremsscheiben auftretendes Problem liegt darin, dass sie zwar korrosionsbeständig sind, die behandelte Oberfläche häufig aber keine angemessene Bremsleistung ermöglicht, insbesondere dann, wenn die Bremsscheiben in Kombination mit einem Reibmaterial auf dem Brems belag eingesetzt werden, das eigens für den Einsatz mit dem für die Herstellung der Bremsscheibe zugrunde gelegten Metall entworfen ist.
Es wurde vorgeschlagen eine Abriebschicht auf dem Bremsbelag vorzusehen, deren Wirkung darin besteht, die schützende Beschichtung auf der Bremsscheibe während der Bremseneinlaufphase der Bremsen (z. B. während der ersten 200 Betätigungen der Bremse) zu entfernen.
Beispielsweise wurde vorgeschlagen, zu diesem Zweck auf dem Bremsbelag eine Beschichtung mit abrasiven Carborundumpartikeln anzubringen. Eine solche Beschichtung kann allerdings eine ungewollte Steigerung der Reibung bei noch unbenutzten oder "grünen" Bremsen hervorbringen, was zu einem unberechenbaren, geräuschvollen oder "klebrigen" Bremsverhalten führt. Außerdem kann es im Falle solchen Beschichtungen mit hohen Anteilen von aggressiven Schleifpartikeln dazu kommen, dass sich eine so große Zahl von Partikeln in der Oberfläche des Bremsbelags festsetzt, dass sich die unerwünschte Leistungscharakteristik verlängert.
Eine weiteres Problem taucht bei Bremsscheiben auf, die nach einer gewissen Zeit des Einsatzes oberflächenerneuert wurden. Gelegentlich wird der Vorgang dieser Oberflächenerneuerung unsachgemäß ausgeführt, mit dem Ergebnis einer ungleichmäßigen Oberfläche der Bremsscheibe. Die ungleichmäßige Bremsscheibenoberfläche passt sich nur unzureichend an den Bremsbelag an, mit dem Resultat einer ungenügenden Bremsleistung.
Weiter wurde vorgeschlagen, auf dem Reibmaterial eine Abriebschicht vorzusehen, um sämtliche Oberflächen unebenheiten, die nach einer unsachgemäßen Oberflächenerneuerung der Bremsscheibe vorliegen, zu beheben. Dabei wurde davon ausgegangen, dass die Abriebschicht die Bremsscheibe gründlich polieren und so deren Oberflächenunebenheiten entfernen würde. Um dies zu erreichen, wurde auf der gesamten Fläche des Reibmaterials des Bremsbelags eine Abriebschicht angebracht. Allerdings führte diese Konfiguration zu einer Anhäufung der Abriebschicht an dem nachlaufenden Rand des Reibmaterials, mit der Folge einer unerträglichen Geräuschentwicklung während des Bremsens.
Folglich besteht ein beträchtliches Interesse der Industrie an einer Eliminierung oder Verringerung der Geräusche, die während der Bremseneinlaufphase des Bremsbelags mit der Bremsscheibe, d. h. der zum Errichten einer geglätteten Relation zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe benötigten Zeitspanne erzeugt werden. Dieses Interesse betrifft sowohl fabrikneue Bremsscheiben als auch oberflächenerneuerte Bremsscheiben. Das Problem der Geräuschentwicklung ist von besonderem Interesse für Hersteller und Händler von Austauschbremsbelägen. Die Entwicklung von unerträglichen Geräuschpegeln während der Bremseneinlaufphase des Bremsbelags mit der Bremsscheibe rufen ein Ablehnung des Produkts bei den Verbrauchern hervor.
Es besteht daher ein Bedarf nach einem Bremsbelag, der in der Lage ist, während der Bremseneinlaufphase des Bremsbelags mit der Bremsscheibe eine Korrosionsschutzschicht von einer Bremsscheibe zu entfernen. Weiterhin besteht Bedarf nach einem Bremsbelag, der in der Lage ist, die Oberflächenunebenheiten einer unsachgemäß oberflächenerneuerten Bremsscheibe wegzu polieren. Außerdem besteht Bedarf nach einem Bremsbelag, der keine unerträglichen Geräuschpegel während dieser Bremseneinlaufphase mit der Bremsscheibe erzeugt. Darüber hinaus besteht Bedarf nach einem Bremsbelag, der sowohl während als auch nach dieser Bremseneinlaufphase mit der Bremsscheibe eine gute Bremsleistung erbringt.
Die DE 41 19 515 und ihre Entsprechung US 5,474,159 offenbaren ein Bremssystem, bei dem ein Bremsbelag einen eingebetteten Streifen eines schleifmittelhaltigen Reibmaterials umfasst, das sich nahezu in die gesamte Tiefe des Bremsbelags erstreckt. Der Zweck dieses Schleifmittelstreifens besteht darin, eine abschleifende Wirkung auf das Gegenreibmaterial über die gesamte Lebensdauer des Bremsbelags auszuüben.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bremselement für den Einsatz mit einem rotierbaren Gegenreibmaterial eine Reibfläche, wobei die Reibfläche erste und zweite voneinander beabstandete seitliche Ränder aufweist, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung des Gegenreibmaterials verlaufen, die Reibfläche dritte und vierte voneinander beabstandete seitliche Ränder aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Drehrichtung des Gegenreibmaterials verlaufen, die Reibfläche eine Abriebschicht aufweist, die zumindest auf einem Abschnitt darauf aufgebracht ist, wobei zumindest einer der ersten und zweiten seitlichen Ränder von der Abriebschicht frei sind.
Nach Einsicht in die beigefügten Zeichnungen, die im folgenden kurz beschrieben werden, sowie dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und der beigefügten Patentansprüche wird die Erfindung und ihr Gegenstand verständlicher.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bremsbelags gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Draufsicht des in 1 dargestellten Bremsbelags;
3 zeigt eine Stirnansicht des in 2 dargestellten Bremsbelags;
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bremsbelags gemäß einem ersten alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine Draufsicht des in 4 dargestellten Bremsbelags;
6 zeigt eine Stirnansicht des in 5 dargestellten Bremsbelags;
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bremsbelags gemäß einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine Draufsicht des in 7 dargestellten Bremsbelags; und
9 zeigt eine Stirnansicht des in 8 dargestellten Bremsbelags.
In den verschiedenen Zeichnungen beziehen sich die übereinstimmenden Bezugszeichen auf die gleichen Teile.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Obwohl sich die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf Bremsbeläge für den Einsatz in Scheibenbremsenvorrichtungen bezieht, wird dem Fachmann einleuchten, dass die vorliegende Erfindung ebenso verwendbar und nützlich in Verbindung mit Reibmaterialien für den Einsatz in Trommelbremsenvorrichtungen ist.
Der Bremsbelag der vorliegenden Erfindung umfasst ein Reibmaterial mit einer Fläche, die angeordnet ist, um mit einer Bremsscheibe in Kontakt zu kommen, wobei die Oberfläche des Reibmaterials eine darauf angeordnete Abriebschicht oder Aufschlämmung aufweist. Die Abriebschicht ist auf der Oberfläche des Reibmaterials nach einem vorgegebenen Muster angeordnet, so dass es während der Bremseneinlaufphase des Bremsbelags mit der Bremsscheibe nicht zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung kommt. Darüber hinaus ist die Abriebschicht auf der Oberfläche des Reibmaterials nach einem vorgegebenen Muster angeordnet, so sie in der Lage ist, sämtliche Oberflächenunebenheiten auf einer unsachgemäß oberflächenerneuerten Bremsscheibe wegzupolieren.
Als Reibmaterial kann nahezu jedes für Bremssysteme geeignete Material verwendet werden, beispielsweise halbmetallische Reibmaterialien, Reibmaterialien mit geringem Metallanteil, organische Asbestverbindungen, Metallkeramiken und sonstige aus dem Stand der Technik bekannte Materialien.
Für den praktischen Einsatz der vorliegenden Erfindung nützliche Reibmaterialien enthalten im Wesentlichen ein oder mehrere thermostatoplastische harzhaltige Bindemittel (z. B. Phenolharze wie Phenolformaldehydharze, Epoxidharze), Verstärkungsfasern (z. B. aus Aramid, Stahl, Akrylfaserstoff und Asbest, der allerdings normalerweise nicht mehr verwendet wird), Metallpulver (z. B. Eisen, Kupfer, Messing, Zink, Aluminium, Antimon und dergleichen), feste Schmiermittel (z. B. Molybdändisulfid, Graphit, Koks, Zinndisulfat, Antimontrisulfid), Schleifmittel (z. B. Zinn Oxid, Magnesia, Silika, Eisenoxid, Tonerde, Rutil und dergleichen), organische Füllstoffe (z. B. Kautschukpartikel, Cashewpartikel, Nitrilkautschukpartikel) und anorganische Füllstoffe (z. B. Baryte, Gips, Glimmer, Titanate und dergleichen). Es können ferner sonstige Materialien und Zusatzstoffe, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, hinzugefügt werden.
Eine beliebige geeignete Abriebschicht kann dafür eingesetzt werden, um die vorliegende Erfindung zu verwirklichen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Abriebschicht vorzugsweise hauptsächlich einen Klebstoff, beispielsweise einen auf Wasser basierenden Nitril-/phenolischen Klebstoff, ein Schleifmittel, beispielsweise Rutil (d. h. TiO₂) und einen Farbstoff, beispielsweise Nigrosinbase. Zusätzlich kann ferner ein Füllstoff wie Baryte verwendet werden. Die Abriebschicht der vorliegenden Erfindung kann somit Komponenten umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Klebstoffen, Schleifmitteln, Füllstoffen, Farbstoffen und Wasser besteht. Die genaue Rezeptur der Abriebschicht ist für die Funktion der vorliegenden Erfindung nicht entscheidend. Vielmehr ist es das Muster, nach dem die Abriebschicht auf der Oberfläche des Reibmaterials angeordnet ist, das die Funktion der vorliegenden Erfindung bestimmt.
Das Muster der Anordnung der Abriebschicht der vorliegenden Erfindung stellt eine Optimierung der Reibung des Belags in der Einlaufphase sicher und reduziert ferner in hohem Maße die Wahrscheinlichkeit ständiger Reklamationen nach einem Polieren oder Überholen der Bremsscheibe aufgrund einer mangelhaft ausgeführten Bearbeitung der Bremse (d. h. eines unsachgemäßen Abschleifens oder Oberflächenbehandlung der Bremsscheibe).
In 1–3 sind allgemein einige Ansichten eines Bremsbelags 10 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Obwohl der Bremsbelag 10 im Wesentlichen rechteckig dargestellt ist, werden auch sonstige Konfigurationen in Betracht gezogen, beispielsweise, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Kreise, Quadrate und dergleichen. Der Bremsbelag 10 umfasst hauptsächlich ein Substrat oder eine Trägerfläche 11, ein auf der Oberseite der Trägerfläche 11 angeordnetes Reibmaterial 12 und ein Paar vertikale längliche Streifen 13 und 14, die eine auf der Oberseite des Reibmaterials 12 aufgebrachte Abriebschicht umfassen. Die Streifen 13 und 14 sind bevorzugt etwa 9,5 bis 19 mm (etwa 3/8 bis etwa 3/4 Zoll) breit und vorzugsweise um etwa 19 mm (3/4 Zoll) voneinander beabstandet und mittig auf dem Reibmaterial 12 des Bremsbelags 10 angeordnet, um die erforderlichen Verbesserungen der Reibung zu ermöglichen, ohne dabei zu bewirken, dass die aus den Streifen 13 und 14 gebildete Abriebschicht dazu neigt, während einer Bremsbetätigung Geräusche zu entwickeln. Eine symmetrische Konfiguration wurde gewählt, da eine asymmetrische Konfiguration einen eigenen Lagerbestand für innere, äußere, linke und rechte Bremsbeläge erforderlich machen würde. Darüber hinaus trägt eine symmetrische Konfiguration zur Stabilität des Bremssattels bei. Ohne sich auf eine spezielle Theorie der Funktion der vorliegenden Erfindung festzulegen, wird angenommen, dass die Beseitigung des Geräusches insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass die die Streifen 13 und 14 bildende Abriebschicht von den führenden und nachfolgenden Rändern 15 bzw. 16 des Reibmaterials 12 des Bremsbelags 10 beabstandet angeordnet ist, wobei dies besonders auf den nachlaufenden Rand 16 des Bremsbelags 10 zutrifft. Zu beachten ist, dass die Streifen 13 und 14 so auf dem Reibmaterial 12 angeordnet sind, dass sie gegenüber der Drehrichtung R der Bremsscheibe im Wesentlichen senkrecht verlaufen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Streifen 13 und 14 sich von einem Rand 17 zu einem Rand 18 erstrecken, wobei die Ränder 17 und 18 im Wesentlichen parallel zu der Drehrichtung R der Bremsscheibe verlaufen.
In 4–6 sind im Allgemeinen einige Ansichten eines Bremsbelags 20 gemäß einem ersten alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Auch hier umfasst der Bremsbelag 20 hauptsächlich ein Substrat oder eine Trägerfläche 21 sowie ein Reibmaterial 22, das auf der Oberseite der Trägerfläche 21 aufgebracht ist. Allerdings ist anstelle von zwei aus einer Abriebschicht gebildeten Streifen ein einzelner vertikaler länglicher Streifen 23 zentrisch auf der Oberfläche des Reibmaterials 22 des Bremsbelags 20 angeordnet. Der Streifen 23 ist vorzugsweise etwa 19 bis 38,1 mm (etwa 3/4 bis etwa 1 1/2 Zoll) breit. Wie im Falle des bevorzugten Ausführungsbeispiels sorgt dieses spezielle Muster für die erforderlichen Verbesserungen der Reibung, ohne dabei zu bewirken, dass die aus dem Streifen 23 gebildete Abriebschicht dazu neigt, während einer Bremsbetätigung Geräusche zu entwickeln. Ohne sich auf eine spezielle Theorie der Funktion der vorliegenden Erfindung festzulegen, wird angenommen, dass die Beseitigung des Geräusches insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass die den Streifen 23 bildende Abriebschicht von den führenden und nachfolgenden Rändern 24 bzw. 25 des Reibmaterials 22 des Bremsbelags 20 beabstandet angeordnet ist, wobei dies besonders auf den nachlaufenden Rand 25 des Bremsbelags 20 zutrifft. Zu beachten ist, dass der Streifen 23 so auf dem Reibmaterial 22 angeordnet ist, dass er gegenüber der Drehrichtung R der Bremsscheibe im Wesentlichen senkrecht verläuft. Darüber hinaus ist zu beachten, dass der Streifen 23 sich von einem Rand 26 zu einem Rand 27 erstreckt, wobei die Ränder 26 und 27 im Wesentlichen parallel zu der Drehrichtung R der Bremsscheibe verlaufen.
In 7–9 sind einige Ansichten eines Bremsbelags 30 gemäß einem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Auch hier umfasst der Bremsbelag 30 hauptsächlich ein Substrat oder eine Trägerfläche 31 sowie ein Reibmaterial 32, das auf der Oberseite der Trägerfläche 31 aufgebracht ist. Allerdings sind anstelle eines oder zwei Streifen einer Abriebschicht eine Reihe von vertikalen länglichen Streifen 33, 34 und 35 zentrisch auf der Oberfläche des Reibmaterials 32 des Bremsbelags 30 angeordnet. Obwohl drei Streifen gezeigt sind, wird dem Fachmann einleuchten, dass für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung auch weniger oder mehr als drei Streifen verwendet werden können. Die Streifen 33, 34 und 35 sind vorzugsweise etwa 9,5 bis 19 mm (etwa 3/8 bis etwa 3/4 Zoll) breit. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Streifen 33, 34 und 35 vorzugsweise in einem diagonalen Muster fluchtend angeordnet, um zu gewährleisten, dass entlang einer imaginären Diagonalen D im Wesentlichen kein Abschnitt der Oberfläche des Reibmaterials 32 nicht von den die Abriebschicht bildenden Streifen 33, 34 und 35 bedeckt ist. Wie im Falle der bevorzugten Ausführungsbeispiele, sorgt dieses spezielle Muster für die erforderlichen Verbesserungen der Reibung, ohne dabei zu bewirken, dass die die Abriebschicht bildenden Streifen 33, 34 und 35 dazu neigen, während einer Bremsbetätigung Geräusche zu entwickeln. Ohne sich auf eine spezielle Theorie der Funktion der vorliegenden Erfindung festzulegen, wird angenommen, dass die Beseitigung des Geräusches insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass die die Abriebschicht bildenden Streifen 33, 34 und 35 von den führenden und nachfolgenden Rändern 36 bzw. 37 des Reibmaterials 32 des Bremsbelags 30 beabstandet angeordnet sind, wobei dies besonders auf den nachlaufenden Rand 37 des Bremsbelags 30 zutrifft. Zu beachten ist, dass die Streifen 33, 34 und 35 so auf dem Reibmaterial 32 angeordnet sind, dass sie gegenüber der Drehrichtung R der Bremsscheibe im Wesentlichen senkrecht verlaufen. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Streifen 33, 34 und 35 sich von einem Rand 38 zu einem Rand 39 erstrecken, wobei die Ränder 38 und 39 im Wesentlichen parallel zu der Drehrichtung R der Bremsscheibe verlaufen.
Was das zum Aufbringen der Abriebschicht auf die Oberfläche des Reibmaterials verwendete Verfahren betrifft, kann die Abriebschicht mittels eines Siebdruckverfahrens aufgetragen werden. Alternativ kann die Abriebschicht auch mittels eines beliebigen sonstigen geeigneten Verfahrens aufgetragen werden, beispielsweise, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, mittels Walzenbeschichtung. Nachdem die Abriebschicht nach dem gewünschten Muster auf der Oberfläche des Reibmaterials aufgetragen ist, wird die Abriebschicht anschließend in einem Förderbandtrockner, der entweder mit einer kurzen Wellenlänge oder einer Kombination aus einer kurzen Wellenlänge und einer lange Infrarotwellenlänge (IR) arbeitet, getrocknet und vernetzt. Die beschichteten Teile werden ansonsten nach herkömmlichen industriellen Herstellungsverfahren weiterverarbeitet.
Was die Dicke der Abriebschicht betrifft, hängt diese teilweise von einigen Faktoren ab, zu denen zählen: die chemische Zusammensetzung der Abriebschicht, die Materialien aus denen die Bremsscheibe und der Bremsbelag gefertigt sind, und die Betriebsbedingungen der Bremsvorrichtung. Allerdings ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Dicke der Abriebschicht in dem Bereich von etwa 0,076 bis 0,46 mm (etwa 0,003 bis etwa 0,018 Zoll) gewählt.
Um den relativen Grad der Geräuschentwicklung zu vergleichen, der durch einen gemäß den allgemeinen Ausführungen der vorliegenden Erfindung gefertigten Brems belag gegenüber einem Bremsbelag mit einer an den führenden und nachfolgenden Rändern angeordneten Abriebschicht erzeugt wird, wurden einige diagnostische Tests durchgeführt. Diese Tests wurden im Stadium vor dem Glätten, im Stadium nach dem Glätten und im Stadium des Abbaus durchgeführt. Unter diesen Tests hat der Test im Stadium vor dem Glätten die größte Bedeutung, da die vorliegende Erfindung hauptsächlich die Beseitigung von Geräuschen betrifft, die in diesem Stadium erzeugt werden, in dem der Bremsbelag mit der Bremsscheibe eingebremst wird. Was die Verfahrensweise betrifft, wurde der Grad der während einer Bremsbetätigung erzeugten Geräuschentwicklung durch den Fahrzeugführer subjektiv einer Zahl von 1–10 zugeordnet, wobei 10 für kein Geräusch und 1 für einen hohen Geräuschpegel stand. Die Daten des Geräusches wurden für vielfältige Verzögerungswerte und Temperaturbedingungen der Bremsen zu Beginn des Anhaltens ("bos"), während der ersten Hälfte des Anhaltens ("tos"), während der zweiten Hälfte des Anhaltens ("sos") und am Ende des Anhaltens ("eos") aufgezeichnet. Es ist zu beachten, dass die gleiche Art Bremsbelag und Abriebschicht für beide Sätze von Tests verwendet wurden; der einzige Unterschied bestand in dem Muster der Abriebschicht auf der Fläche des Bremsbelags. Die Daten des Geräusches, die aufgrund eines Bremsbelags mit einer auf den führenden und nachfolgenden Rändern des Bremsbelags angeordneten Abriebschicht erzeugt wurden, sind in den folgenden Tabellen 1–3 wiedergegeben:
Die Daten der Geräusche, die aufgrund eines erfindungsgemäß hergestellten Bremsbelags erzeugt wurden, insbesondere eines solchen mit einer Abriebschicht in Form von zwei vertikalen Streifen, die mittig auf dem Bremsbelag angeordnet waren (siehe 1–3), sind in den folgenden Tabellen 4–6 wiedergegeben:
Das vorausgehende Datenmaterial veranschaulicht somit, dass ein erfindungsgemäß hergestellter Bremsbelag während des Stadiums vor dem Glätten keinerlei auf die Abriebschicht zurückzuführendes Geräusch erzeugt; während des Stadiums nach dem Glätten fast kein auf die Abriebschicht zurückführendes Geräusch erzeugt; und während des Stadiums des Abbaus praktisch kein auf die Abriebschicht zurückzuführendes Geräusch erzeugt. Im Gegensatz hierzu erzeugte der Bremsbelag mit einer auf den führenden und nachfolgenden Rändern angeordneten Abriebschicht in dem Stadium vor dem Glätten übermäßige Geräuschpegel.
Vorzugsweise bleibt die Abriebschicht der vorliegenden Erfindung für etwa 20 bis etwa 50 Anhaltevorgänge erhalten. Ohne sich auf eine spezielle Theorie der Funktion der vorliegenden Erfindung festzulegen, wird angenommen, dass eine angemessene geglättete Relation zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe innerhalb dieser Periode erreicht wird.
Die vorausgehende Beschreibung soll lediglich der Veranschaulichung der Grundzüge der Erfindung dienen. Da dem Fachmann ohne weiteres darüber hinaus zahlreiche Abwandlungen und Veränderungen klar werden, ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die genaue Konstruktion und das Verfahren wie sie oben beschrieben und gezeigt sind, zu beschränken. Dementsprechend fallen sämtliche geeigneten Abwandlungen und äquivalenten Formen, auf die zurückgegriffen werden kann, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Bremselement (10) für den Einsatz mit einem rotierbaren Gegenreibmaterial, wobei das Bremselement eine Reibfläche (11) aufweist, die einen ersten und einen zweiten seitlichen Rand (15, 16) die voneinander beabstandet sind und im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung (R) des Gegenreibmaterials verlaufen, einen dritten und einen vierten seitlichen Rand (17, 18), die voneinander beabstandet sind und im Wesentlichen parallel zu der Drehrichtung des Gegenreibmaterials verlaufen, und eine Abriebschicht (13, 14) aufweist, die zumindest auf einem Abschnitt davon angeordnet ist, wobei zumindest einer der ersten und zweiten seitlichen Ränder von der Abriebschicht frei sind.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem die Abriebschicht (13, 14) in der Lage ist, jede auf der Oberfläche des Gegenreibmaterials vorhandene Unebenheit abzuschleifen.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem sich die Abriebschicht (13, 14) von dem dritten seitlichen Rand (17) zu dem vierten seitlichen Rand (18) erstreckt.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem die Abriebschicht (13, 14) im Verlauf des Herstellens eines polierenden Kontakts mit dem Gegenreibmaterial keine Geräusche erzeugt.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem sowohl der erste (15) als auch der zweite (16) seitliche Rand frei von der Abriebschicht (13, 14) sind.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem die Abrieb schicht (13, 14) in einem im Wesentlichen zentral angeordneten Abschnitt der Reibfläche (11) angeordnet ist.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem die Abriebschicht (13, 14) in Gestalt von mindestens einem länglichen Streifen (13, 14) auf der Reibfläche (11) angeordnet ist, wobei der Streifen im Wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung (R) des Gegenreibmaterials angeordnet ist.
Bremselement nach Anspruch 7, bei dem sich die Abriebschicht (13, 14) von dem dritten seitlichen Rand (17) zu dem vierten seitlichen Rand (18) erstreckt.
Bremselement nach Anspruch 7, bei dem zwei Streifen (13, 14) auf der Reibfläche (11) angeordnet sind.
Bremselement nach Anspruch 1, bei dem die Abriebschicht (13, 14) aus Komponenten zusammengesetzt ist, die aus der aus Klebstoffen, Abriebmitteln, Füllstoffen, Farbstoffen, Wasser und deren Mischungen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.