KR102490141B1 - 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝, 라이닝 홀더 상의 브레이크 라이닝 장치, 및 라이닝 홀더 상에 유지되는 브레이크 라이닝을 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝, 라이닝 홀더 상의 브레이크 라이닝 장치, 및 라이닝 홀더 상에 유지되는 브레이크 라이닝을 작동시키기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝은 라이닝 지지체(2), 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치된 복수의 그룹 요소(4, 4')를 포함하고, 상기 그룹 요소(4)의 각각은 지지 플레이트(5) 및 상기 지지 플레이트(5) 상에 배치되는 복수의 라이닝 요소(41, 42)로 이루어지고, 각각의 상기 지지 플레이트(5) 상에는 크기가 상이한 적어도 2개의 마찰 표면(A1, A2)을 구비하는 라이닝 요소(41, 42)가 배치되고, 상기 라이닝 요소(41, 42)는 전체 표면적이 적어도 대략 원형 링 섹터에 배치되고, 적어도 2개의 서로 상이한 제1 및 제2 그룹 요소(4, 4')가 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치되고, 상기 제1 그룹 요소(4)에서, 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 상기 라이닝 요소(41)의 개수는 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 상기 라이닝 요소(42)의 개수보다 더 크고, 상기 제2 그룹 요소(4')에서, 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 상기 라이닝 요소(41)의 개수는 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 상기 라이닝 요소(42)의 개수보다 더 작고, 상기 제1 그룹 요소(4)는 상기 제2 그룹 요소(4')보다 상기 원형 링 섹터를 포함하는 가상 원의 중심점에 대해 방사상으로 더 외측으로 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치된다. 또한, 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크의 라이닝 홀더(6) 상의 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝(1) 장치 및 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용, 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더(2) 상에 유지되는 브레이크 라이닝(1)을 작동시키기 위한 방법이 설명된다.

Description

부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝, 라이닝 홀더 상의 브레이크 라이닝 장치, 및 라이닝 홀더 상에 유지되는 브레이크 라이닝을 작동시키기 위한 방법
본 발명은 청구항 제1항의 상위 개념에 따른 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝, 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상의 이러한 브레이크 라이닝 장치 및 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상에 유지되는 브레이크 라이닝을 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적인 브레이크 라이닝은 EP 0 784 761 B1호에 설명되어 있다. 상기 설명된 브레이크 라이닝은 전체 라이닝 표면을 복수의 작은 라이닝 요소로 분할함으로써, 그리고 이러한 라이닝 요소 상에 레일 차량의 디스크 브레이크의 캘리퍼 레버의 체결력의 정적 측정된 전달을 통해 디스크 브레이크의 브레이크 디스크에의 매우 균일한 열 유입이 달성된다.
캘리퍼 레버의 힘은 브레이크 라이닝이 유지되는 라이닝 홀더로부터, 라이닝 요소가 유지되는 라이닝 지지체의 각 절반부에 균일하게 분할된다.
이러한 라이닝 지지체의 절반부에 가해지는 캘리퍼 레버의 힘은 여기서 라이닝 지지체에 장착되는 3개의 지지 플레이트를 통해 각각 지지된다. 힘은 여기서 모든 지지 플레이트가 균일하게 부하가 가해지도록 분배된다. 각각의 지지 플레이트는 차례로 캘리퍼 레버로부터 가해지는 힘을 차례로 균일하게 이러한 지지 플레이트 상에 장착되는 라이닝 요소로 분배한다.
구형 베어링을 통해 유지되는 라이닝 요소를 구비한 이러한 지지 플레이트 장치는 이하에는 그룹 요소로서 지칭된다.
상기 그룹 요소 및 또한 이러한 그룹 요소의 3개의 라이닝 요소는 브레이크 동작 시, 라이닝 요소가 위치하는 브레이크 디스크에 대해 상이한 회전원 직경으로 위치한다.
상이한 회전원 횡단면 상에 라이닝 요소가 이와 같이 위치됨으로써 브레이크 디스크 상의 라이닝 요소의 활주 속도의 크기도 또한 상이하다.
상이한 활주 속도로 인해 라이닝 요소의 동일한 면압력에서 라이닝 요소의 상이하고 급격한 마모 및 이를 통한 지지 플레이트 및 심지어 전체 라이닝 홀더의 경사진 위치를 야기할 수 있다.
지지 플레이트 상의 라이닝 요소의 베어링은 브레이크 디스크 상에서 표면에 걸쳐 일정한 면압력으로 지지되도록 구성된다.
그러나 국부적인 활주 속도가 요소 표면 상에서 일정하지 않기 때문에, 각각의 라이닝 요소는 경사 마모되는 경향이 있다.
이러한 경사 마모가 라이닝 요소 내부에서 또는 그룹 요소 내부에서도 너무 큰 경우, 이는 지지 플레이트의 라이닝 요소 또는 라이닝 지지체의 지지 플레이트의 일측면 접촉을 야기할 수 있다. 이를 통해 원하는 균일한 힘의 분배가 손상되고, 이에 의해 브레이크 라이닝의 지지 패턴이 악화된다.
디스크 브레이크의 성능은 여기서 특히 브레이크 디스크의 마찰 표면 상에 발생하는 표면 온도에 의해 제한된다. 따라서, 표면 온도가 너무 높으면 증가하는 열 균열이 발생하고, 이는 허용되지 않는 크기에 도달할 수 있고, 이를 통해 브레이크 디스크의 교체가 필요해질 수 있다.
브레이크 디스크 상에 표면 온도의 변동이 클수록, 제동하는 동안 손상 없이 브레이크 디스크가 흡수할 수 있는 열 에너지가 더 적어진다. 따라서, 최적으로 구성된 브레이크 라이닝은, 표면에 큰 온도차(예를 들어 핫스팟)가 발생하지 않으면서, 열 에너지를 브레이크 디스크로 전체 마찰 표면에 걸쳐 균일하게 안내한다.
전술한 요구 사항을 충족하기 위해서, 레일 차량, 특히 고속 열차의 브레이크 라이닝은, 매우 복잡하게 구성되므로, 이러한 마모 부품이 레일 차량의 작동 비용의 상당 부분을 차지한다.
브레이크 라이닝의 마모는 특히 본질적으로 브레이크 라이닝과 브레이크 디스크 사이의 면압력 및 마찰 라이닝에서 브레이크 디스크의 활주 속도에 의해 좌우된다.
v' ~ P α · v β
v' : 마모 속도
P : 면압력
v : 활주 속도
a, β : 재료 변수
[사움베버, 게룸: "레일 차량 브레이크의 원리", 헤스트라 출판사]
전술된 이유로, 이러한 레일 차량의 작동 시에 종종 브레이크 라이닝의 경사 마모가 발생한다. 따라서 브레이크 라이닝의 존재하는 마모 용적을 완전히 사용할 수 없는 상태에서, 이를 자주 교체해야 한다.
본 발명의 목적은, 존재하는 마모 용적을 최적으로 사용하기 위해 그리고 경사 마모되는 요소 또는 요소 그룹으로 인해 브레이크 라이닝의 너무 이른 교체를 방지하기 위해 그리고 라이닝 요소의 마모 상태와 상관없이 균일한 지지 패턴을 유지함으로써 라이닝 요소로부터 브레이크 디스크로 균일한 열 유입을 유지하기 위해, 전체 라이닝 표면에 걸쳐 가능한 한 균일하게 진행되는 마모가 달성되게 하는, 레일 차량의 브레이크 라이닝, 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상의 이러한 브레이크 라이닝의 장치, 및 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상에 유지되는 브레이크 라이닝을 작동시키는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 레일 차량용 브레이크 라이닝, 청구항 제8항의 특징을 갖는 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상의 이러한 브레이크 라이닝 장치 및 청구항 제9항의 특징을 갖는 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상에 유지되는 브레이크 라이닝을 작동시키기 위한 방법을 통해 달성된다.
본 발명에 따른 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝에서는, 라이닝 지지체 및 라이닝 지지체 상에 배치된 복수의 그룹 요소를 포함하고, 상기 그룹 요소의 각각은 지지 플레이트 및 상기 지지 플레이트 상에 배치되는 복수의 라이닝 요소로 이루어지고, 각각의 상기 지지 플레이트 상에는 크기가 상이한 적어도 2개의 마찰 표면을 구비하는 라이닝 요소가 배치되고, 상기 라이닝 요소는 전체 표면적이 적어도 대략 원형 링 섹터에 배치되고, 적어도 2개의 서로 상이한 제1 및 제2 그룹 요소가 상기 라이닝 지지체 상에 배치된다.
상기 상이한 그룹 요소는 제1 그룹 요소에서 더 큰 마찰 표면을 갖는 라이닝 요소의 개수가 더 작은 마찰 표면을 갖는 라이닝 요소의 개수보다 더 큰 것을 통해 구별된다. 제2 그룹 요소에서 더 큰 마찰 표면을 갖는 라이닝 요소의 개수는 더 작은 마찰 표면을 갖는 라이닝 요소의 개수보다 더 작다.
상기 제1 그룹 요소는 상기 제2 그룹 요소보다 원의 중심점에 대해, 즉, 대략 브레이크 디스크의 회전축에 대해 방사상으로 더 외측으로 상기 라이닝 지지체 상에 배치된다.
이를 통해, 면압력의 프로파일이 방사상 내측으로부터 외측으로 계속적으로 감소하게 되고, 이는 경사 마모의 경향을 본질적으로 감소시킨다.
또한, 개별 라이닝 요소를 가능한 한 서로 조밀하게 배치하는 구성이 가능하게 한다. 여기서 개별 라이닝 요소는 서로 일치하는 윤곽을 가지므로, 이를 통해 브레이크 디스크 표면으로의 균일한 열 유입을 제공하는 가능한 큰 마찰 표면이 가능해진다.
본 발명의 유리한 실시예는 종속항들의 주제이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 라이닝 요소는 지지 플레이트 상에서, 각각의 그룹 요소의 대칭 평면이 적어도 대략 원형 링 섹터를 포함하는 가상 원의 중심점에 대해 방사상으로 정렬되도록 배치되고, 원의 중심점은 브레이크 라이닝의 조립된 상태에서 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크의 브레이크 디스크의 회전축에 대응된다. 이에 의해, 한편으로는 방사상으로 내측으로부터 외측으로 감소되는 면압력이 달성된다. 위에서 설명된 방식으로 대칭 평면을 정렬하는 것은 또한 라이닝 요소의 마찰 표면의 확대를 가능하게 하고, 이는 브레이크 디스크의 균일하고 이에 따라 낮은 표면 온도에 의해 브레이크 에너지와 관련된 브레이크 라이닝의 마모에 긍정적인 영향을 준다.
경사 마모의 추가적인 감소를 위해, 다른 바람직한 실시예에 따르면, 동일한 크기의 마찰 표면으로 된 그룹 요소의 적어도 2개의 라이닝 요소가 적어도 대략 원형 링 섹터의 가상의 제1 원 라인 상게 그리고 그룹 요소의 적어도 하나의 라이닝 요소는 적어도 대략 원형 링 섹터의 가상의 제2 원 라인 상에 지지 플레이트를 통해 라이닝 지지체 상에 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 그룹 요소의 각각은 세 라이닝 요소를 포함한다.
라이닝의 균일한 지지 패턴의 더 제공하기 위해, 상기 제1 그룹 요소의 더 큰 마찰 표면을 갖는 모든 라이닝 요소들은 적어도 대략 원형 링 섹터의 공통의, 가상의 제1 원 라인 상에 배치된다.
이에 상응하는 내용은 바람직하게는 또한 적어도 대략 원형 링 섹터의 공통의, 가상의 제2 원 라인 상에 배치되는 제2 그룹 요소의 더 작은 마찰 표면을 갖는 모든 라이닝 요소에도 적용된다.
더 큰 마찰 표면을 갖는 상기 라이닝 요소에 대한 더 작은 마찰 표면을 갖는 상기 라이닝 요소의 면적비는 0.7과 0.9 사이, 특히 바람직하게는 0.81과 0.83 사이인 것이 특히 유리한 것으로 발견되었다.
본 발명에 따른 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더 상의, 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크의 브레이크 라이닝 장치는 상기 설계된 바와 같은 브레이크 라이닝을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 브레이크 라이닝의 라이닝 홀더에 고정된 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 브레이크 라이닝의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 상이한 크기의 라이닝 요소를 구비한 그룹 요소를 갖는 본 발명에 따른 브레이크 라이닝의 다른 실시예의 평면도이다.
도 5는 그룹 요소의 사시도이다.
후술될 도면 설명에서 위, 아래, 좌측, 우측, 전방, 후방 등과 같은 용어는 전적으로 각각의 도면에서 브레이크 라이닝, 라이닝 요소, 지지 플레이트, 라이닝 지지체, 라이닝 홀더 및 다른 부분에 대해 선택된 예시적 표시 및 위치에 관련된다. 이러한 용어들은 제한적으로 것으로 이해되어서는 안 되는데, 즉, 서로 다른 작동 위치 또는 거울 대칭적 디자인 등을 통해 이러한 관계가 바뀔 수 있다.
도 1에서, 일반적으로 도면 부호 1에 의해 본 발명에 따른 브레이크 라이닝의 실시예가 지시된다. 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크의 브레이크 라이닝은 여기서 사용 시에 레일 차량의 라이닝 홀더(3) 상에 고정된다.
도 1 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝은 라이닝 홀더(3) 상에 고정 가능한 라이닝 지지체(2), 및 라이닝 지지체(2) 상에 배치된 복수의 그룹 요소(4, 4')를 포함한다.
이러한 그룹 요소(4, 4')의 각각은 본질적으로 지지 플레이트(5) 및 여기에 장착된 복수의 라이닝 요소(41, 42)로 이루어져 있다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 라이닝 요소(41, 42)는 바람직하게는 지지 플레이트(5) 상에 구형으로 장착된다. 지지 플레이트(5) 자체는 바람직하게는 또한 구형으로 라이닝 지지체(2)에 장착된다.
바람직하게는 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이, 각각 3개의 라이닝 요소(41, 42)들이 지지 플레이트(5)에 배치된다.
라이닝 요소(41, 42)는 지지 플레이트(5)를 통해 라이닝 지지체(2) 상에 지지되는데, 여기서 체결력(Fz)에 의해, 라이닝 요소(41, 42)가 브레이크 디스크(도시되지 않음) 상에 가압될 때 생성된 라이닝 요소(41, 42)의 면압력(P)이 브레이크 디스크의 회전축으로부터의 라이닝 요소(41, 42)의 거리가 증가함에 따라 브레이크 디스크의 회전축에 방사상으로 감소하는 방식으로 구성된다.
지지 플레이트(5)는 라이닝 지지체(2) 상에 지지 플레이트(5)를 구형으로 지지하기 위한 베어링 요소(56)를 포함하고, 상기 베어링 요소는 바람직하게는 중앙에서 상승된 캠(57)을 구비하는 반구형으로 형성되고, 각각의 베어링 요소(56)들은 라이닝 지지체(2)의 판(21)의 라이닝 홀더(3) 반대쪽 측면에서 상응하게 형성된 구형 오목부(22)에 위치된다. 지지 플레이트의 캠(57)은 이를 위해 제공된 지지판(22)의 보어(23)에서 연장한다. (예를 들어 브레이크 디스크의 손상을 통해) 예상하지 못한 높은 마찰력 또는 다른 높은 이에 상응하게 지향된 힘이 발생할 경우, 캠(57)은 추가적인 형상 맞춤 결합을 통해 여기서 베어링 요소(56)의 구체(ball) 표면으로 형성된 구형 부분이 라이닝 지지체(2)의 반구형으로부터 미끄러져 나오는 것을 방지한다.
지지 플레이트(5)는 그 자체로, 도 5에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 바람직하게는 베어링 요소(56)로부터 연장되는 핑거(51, 52, 53)가 형성되고, 이 핑거에는 라이닝 요소(41, 42)의 베어링 요소(413, 423)를 수용하기 위한 홈(54)이 제공된다.
구형으로 형성된 베어링 요소(56)를 통해 지지 플레이트(5)를 구형으로 지지하는 것 이외에, 바람직하게는 핑거(51, 52, 53) 중 하나의 단부에는 또 다른 캠(55)이, 라이닝 지지체(2)에 할당되는 지지 플레이트(5)의 측면에 형성되며, 이 캠은 지지판(2)의 이에 상응하게 형성된 오목부(25)에서 연장한다.
그러나 지지 플레이트(5)의 또 다른 형상 구성도 고려될 수 있다. 지지 플레이트(5)가 라이닝 지지체(2)에 대하여 경사 이동이 가능하도록 형성되는 것이 중요하다.
이러한 홈(54)은 지지판(2)의 반대쪽, 라이닝 요소(41, 42, 43)의 대면쪽 측면에 구형으로 형성된다. 오목부의 구형 부분의 중심에서 관통형 홀이 제공되고, 이 관통형 홀을 통해, 라이닝 요소(41, 42, 43)의 베어링 요소(413, 423)가 이를 위해 제공된 라이닝 지지체(2)의 오목부(22)에서 연장되고, 여기에서 예를 들어 판 스프링 혹은 형상 스프링 형태의 탄성 요소(43)에 의해 탄성적으로 유지된다.
브레이크 디스크의 회전축에 대해 방사상으로 더 멀리 이격된 라이닝 요소(41)에 대한 방사상 거리(h1)는 브레이크 디스크의 회전축으로부터 방사상으로 더 가까운 라이닝 요소(42)를 위한 홈(54)에 대한 거리(h2)보다 더 작다.
도 2에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 라이닝 요소(41, 42)는 지지 플레이트(5) 상에서, 그룹 요소(4, 4') 각각의 대칭 평면(S)이 적어도 대략 원형 링 섹터를 포함하는 가상 원의 중심점에 대해 방사상으로 정렬되도록 배치된다.
상기 원의 중심점은 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크 상에 브레이크 라이닝(1)이 조립된 상태에서 브레이크 디스크의 회전축에 상응한다.
도 2 및 도 3에서 추가적으로 잘 알 수 있는 바와 같이, 라이닝 지지체(2) 상에는 2개의 서로 다른 그룹 요소(4, 4')가 라이닝 지지체(2) 상에 배치된다.
제1 그룹 요소(4)는 여기서 마찰 표면(A2)을 갖는 제3 라이닝 요소(42)보다는 더 큰, 마찰 표면(A1)을 갖는 2개의 라이닝 요소(41)를 포함한다.
도 2 및 도 3에서 추가적으로 알 수 있는 것은, 그룹 요소(4, 4')의 2개의 라이닝 요소(41, 42)는 적어도 대략 원형 링 섹터의 가상의 제1 원 라인(D1 또는 D3) 상에서 그리고 그룹 요소(4, 4')의 적어도 하나의 라이닝 요소(42, 41)는 적어도 대략 원형 링 섹터의 가상의 제2 원 라인(D2) 상에서 각각의 지지 플레이트(5)를 통해 라이닝 지지체(2) 상에 배치된다.
원칙적으로 또한 3개 초과의 라이닝 요소(41, 42)를 구비하는 그룹 요소가 고려될 수도 있다.
제1 그룹 요소(4)에서 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 라이닝 요소(41)의 개수는 더 작은 마찰 표면을 갖는 라이닝 요소(42)의 개수보다 크다.
제2 그룹 요소(4')에서 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 라이닝 요소(41)의 개수는 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 라이닝 요소(42)의 개수보다 작다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서 원형 링 섹터의 방사상으로 라이닝 지지체(2)에 2열의 그룹 요소(4, 4')가 배치된다.
제1 그룹 요소(4)의 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 라이닝 요소(41)는 바람직하게는 모두 적어도 대략 원형 링 섹터의 공통의 가상의 제1 원 라인(D1)에 배치된다.
이와 상응하는 내용은 바람직하게는 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 라이닝 요소(41)만이 배치되어 있는 원형 링 섹터의 제1 원 라인(D1)보다 방사상으로 더 내측으로 위치되는 원형 링 섹터의 공통의 가상의 제2 원 라인(D3)에 적어도 대략 배치되는 제2 그룹 요소(4')의 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 모든 라이닝 요소(42)에 대해 적용된다.
더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 제1 그룹 요소(4)의 제3 라이닝 요소(42) 각각 및 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 제2 그룹 요소(4')의 제3 라이닝 요소(41) 각각은 바람직하게도 모두 적어도 대략 원형 링 섹터의 공통의 가상의 제2 원 라인(D2)에 배치된다.
더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 라이닝 요소(41)에 대한 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 라이닝 요소(42)의 면적비(A2/A1)는 바람직하게는 0.7과 0.9 사이에 있다. 특히 이러한 면적비(A2/A1)가 0.81에서 0.83 사이일 때 바람직하다.
모든 라이닝 요소(41, 42)의 균일한 마모 속도를 달성하기 위해서는, 지지 플레이트(5) 상에서 크기가 상이한 라이닝 요소(41, 42)의 면적비(A1/A2)는, 라이닝 지지체(2) 상에서 각 라이닝 요소(41, 42)가 배치되는 회전원 직경(D1, D2) 및 매개변수(α 및 β)를 기초로 하여 마모 법칙으로부터 결정된다.
A1/A2 = (D1/D2)β/α
지지 플레이트(5)의 라이닝 요소(41, 42)에 체결력(Fz)이 균일하게 분포되어 있는 경우 더 큰 마찰 표면으로 인해 방사상으로 더 외측의 라이닝 요소(41)에서 더 작은 면압력이 발생된다.
여기서 개별 라이닝 요소(41, 42) 상의 체결력(Fz)의 균등한 분포는 지지 플레이트(5) 상의 라이닝 요소(41, 42)의 배치의 적절한 선택을 통해 이루어진다.
도 3에 도시된 그룹 요소(4)를 보면, 동일한 면적의 양 라이닝 요소(41)는 그룹 요소(4)의 베어링 지점으로부터 방사상으로 거리(h1)에 이격되어 있고, 또 다른 라이닝 요소(42)는 그룹 요소(4)의 베어링 지점으로부터 방사상으로 거리(h2)에 이격되어 있다.
양 라이닝 요소(41)는 또한 그룹 요소(4)의 베어링 지점 및 캠(55)을 통해 위치된 대칭축에 대해 대칭으로 배치된다. 이를 통해, 상기 양 라이닝 요소(41)에 작용하는 힘은 동일하다.
추가적인 라이닝 요소(42)에 작용하는 힘에 대해서는 다음과 같이 적용된다:
F42 = 2·F41·
Figure 112017070257597-pct00001
h2 = 2·h1 이므로
F42 = 2·F41·
Figure 112017070257597-pct00002
= F41 가 도출된다.
라이닝 지지체(2) 상에 지지 플레이트(5)를 통해 구형으로 장착되는 복수의 라이닝 요소(41, 42)를 포함하는, 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용, 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더(2) 상에 유지되는 브레이크 라이닝(1)을 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법은 상기 브레이크 라이닝(1)에 체결력이 가해질 때, 상기 체결력은 상기 라이닝 요소(41, 42)에 작용하는 면압력이 상기 브레이크 디스크의 회전축으로부터의 방사상 거리가 증가함에 따라 감소하도록 상기 라이닝 요소(41, 42) 상에 분포되는 것을 특징으로 한다.
전술된 전체의 기능 그룹[라이닝 요소(41, 42), 그룹 요소(4, 4'), 전체 브레이크 라이닝(1)]에 대해, 브레이크 디스크의 회전축으로부터의 거리가 증가함에 따라 면압력이 계속적으로 감소함으로써, 라이닝 요소(41, 42)의 경사 마모의 경향이 실질적으로 감소된다.
이를 통해 전체 마모 높이에 걸쳐 브레이크 라이닝(1)의 균일한 지지 패턴이 달성된다. 또한 라이닝 마모가 개선된 상태에서 브레이크 디스크 표면으로의 균일한 열의 유입이 가능해지고, 이를 통해 브레이크 디스크의 열 부하가 감소된다.
브레이크 디스크 상의 균일하고 이에 따라 낮은 표면 온도로 인해, 브레이크 에너지와 관련된 브레이크 라이닝의 마모도 또한 감소된다.
라이닝 홀더(3)는 라이닝 지지체(2) 반대쪽 측면 상에 스프링 클립(32) 및 이를 통해 고정되는 볼트(33)를 포함하고, 이 볼트는 라이닝 홀더(3)의 판(31)을 통해 관통하여 이를 위해 제공된 오목부(24) 내로 라이닝 지지체(2)의 판(21) 내에 결합된다.
1 : 브레이크 라이닝 2 : 라이닝 지지체
21 : 판 22, 24 : 오목부
3: 라이닝 홀더 31 : 판
32 : 스프링 클립 33 : 볼트
4, 4': 그룹 요소 41 : 라이닝 요소
413 : 베어링 요소 42 : 라이닝 요소
423 : 베어링 요소 43 : 라이닝 요소
5: 지지 플레이트 51, 52, 53 : 핑거
54 : 홈 55 : 캠
56 : 베어링 요소 57 : 캠
A1, A2 : 마찰 표면 D1, D2, D3 : 원 라인
h1, h2 : 거리 S : 대칭 평면

Claims (9)

  1. 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝으로서,
    - 라이닝 지지체(2),
    - 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치된 복수의 그룹 요소(4, 4')를 포함하고,
    - 상기 그룹 요소(4)의 각각은 지지 플레이트(5) 및 상기 지지 플레이트(5) 상에 배치되는 복수의 라이닝 요소(41, 42)로 이루어지고,
    - 각각의 상기 지지 플레이트(5) 상에는 크기가 상이한 적어도 2개의 마찰 표면(A1, A2)을 구비하는 라이닝 요소(41, 42)가 배치되고,
    - 상기 라이닝 요소(41, 42)는 전체 표면적이 적어도 상기 지지 플레이트(5)의 원형 링 섹터에 배치되는, 상기 브레이크 라이닝에 있어서,
    - 적어도 2개의 서로 상이한 제1 및 제2 그룹 요소(4, 4')가 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치되고,
    - 상기 제1 그룹 요소(4)에서, 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 상기 라이닝 요소(41)의 개수는 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 상기 라이닝 요소(42)의 개수보다 더 크고,
    - 상기 제2 그룹 요소(4')에서, 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 상기 라이닝 요소(41)의 개수는 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 상기 라이닝 요소(42)의 개수보다 더 작고,
    - 상기 제1 그룹 요소(4)는 상기 제2 그룹 요소(4')보다 상기 원형 링 섹터를 포함하는 가상 원의 중심점에 대해 방사상으로 더 외측으로 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  2. 제1항에 있어서, 상기 라이닝 요소(41, 42)는 상기 지지 플레이트(5) 상에서, 각각의 상기 그룹 요소(4, 4')의 대칭 평면(S)이 적어도 상기 원형 링 섹터를 포함하는 상기 가상 원의 중심점에 대해 방사상으로 정렬되도록 배치되고, 상기 원의 상기 중심점은 상기 브레이크 라이닝(1)의 조립된 상태에서 상기 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크의 브레이크 디스크의 회전축에 대응되는 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 크기가 동일한 마찰 표면(A1, A2)을 갖는 그룹 요소(4, 4')의 적어도 2개의 상기 라이닝 요소(41, 42)는 적어도 상기 원형 링 섹터의 가상의 제1 원 라인(D1, D3) 상에, 그리고 그룹 요소(4, 4')의 적어도 하나의 라이닝 요소(42, 41)는 적어도 상기 원형 링 섹터의 가상의 제2 원 라인(D2) 상에 상기 지지 플레이트(5)를 통해 상기 라이닝 지지체(2) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 그룹 요소(4, 4')의 각각은 3개의 라이닝 요소(41, 42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 그룹 요소(4)의 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 모든 라이닝 요소(41)는 적어도 상기 원형 링 섹터의 공통의 상기 가상의 제1 원 라인(D1) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 그룹 요소(4')의 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 모든 라이닝 요소(42)는 적어도 상기 원형 링 섹터의 공통의 상기 가상의 제2 원 라인(D2) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 더 큰 마찰 표면(A1)을 갖는 상기 라이닝 요소(41)에 대한 더 작은 마찰 표면(A2)을 갖는 상기 라이닝 요소(42)의 면적비(A2/A1)는 0.7과 0.9 사이인 것을 특징으로 하는 브레이크 라이닝.
  8. 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더(3) 상의, 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용 브레이크 라이닝(1) 장치에 있어서,
    상기 브레이크 라이닝(1)은 제1항 또는 제2항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 라이닝 지지체(2) 상에 지지 플레이트(5)를 통해 구형으로 장착되는 복수의 라이닝 요소(41, 42, 43)를 포함하는, 레일 차량의 부분적으로 라이닝된 디스크 브레이크용의, 레일 차량의 브레이크 디스크 장치의 라이닝 홀더(3) 상에 유지되는 브레이크 라이닝(1)을 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    제1항에 기재된 브레이크 라이닝(1)에 체결력이 가해질 때, 상기 체결력은 상기 라이닝 요소(41, 42)에 작용하는 면압력이 브레이크 디스크의 회전축으로부터의 방사상 거리가 증가함에 따라 감소하도록 상기 라이닝 요소(41, 42, 43) 상에 분포되는 것을 특징으로 하는 방법.
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