KR20200123381A - 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드 - Google Patents

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Abstract

베이스 플레이트(2) 및 적어도 2 개의 열(6)에 배열되고, 베이스 플레이트(2)에 고정된 복수의 마찰 요소(2)를 포함하는 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드(1)이고, 이는 아치형 형태를 갖는다. 각 열(6)은 하나의 동일한 마찰 표면을 갖는 마찰 요소(4)를 갖고, 총 마찰 표면의 크기는 바로 다음의 더 외측 열(6)의 총 마찰 요소(4)의 총 마찰 표면의 40 % 내지 80 % 범위의 크기를 갖는다. 적어도 하나의 더 내측 열(6c)의 마찰 요소 각각은 마찰 표면을 갖고, 이는 바로 다음의 더 외측 열(6b)의 각 마찰 요소(4)의 마찰 표면보다 작다. 더욱이, 각 열(6)의 마찰 요소(4)는 베이스 플레이트에 배치되어, 디스크(D)의 표면부(P)에 작용하고, 가능한 바로 다음의 더 외측 열(6)의 마찰 요소 및 가능한 바로 다음의 더 내측 열(6)의 마찰 요소(4)가 작용하는 디스크(D)의 표면부(P)와 부분적으로 겹친다.

Description

궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드{PAD FOR DISC BRAKES FOR RAILWAY VEHICLES}
본 특허 출원은 2019년 4월 18일 출원된 이탈리아 특허출원 제102019000006094호의 우선권을 주장하고, 전체 개시 사항은 여기에 참조로 포함된다.
본 발명은 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 디스크 브레이크는 고도의 스트레스의 대상이고, 최적의 브레이킹 작용을 얻기 위하여, 패드로부터 디스크로 브레이킹 포스를 잘 전달하는 것이 필수적이다.
한동안, 단일의 큰 마찰 요소를 사용하는 대신에 감소된 크기의 복수의 마찰 요소를 포함하는 패드를 사용하는 것이 선호되었다. 이와 같은 관점에서 채택되었던 해결책 중 하나는 실질적으로 주 베이스 플레이트와 베이스 플레이트에 고정된 복수의 마찰 요소로 제조된 각 패드와 관계가 있다. 마찰 요소 각각은 금속 시트 및 금속 시트에 영구 고정된 마찰 플러그로 제조된다.
감소된 크기의 복수의 마찰 요소를 사용하는 것과 관련된 해결책은 디스크에 대한 압력의 효율의 관점, 및 이에 따라 브레이킹의 관점 및 또한 낮은 소음정도의 관점에서 유리하다. 이와 관련하여, 어떻게 낮은 소음이 사용되는 디스크 브레이크의 선택에 있어서 지속적으로 결정 요인이 되는지가 강조되어야 한다.
상기한 패드 해결책이 브레이킹과 소음의 관점에서 상기한 장점을 제공하지만, 디스크 브레이크 상에 원형의 패임을 유발하는 단점이 있다. 이와 같은 원형 패임의 존재는 필연적으로 패드의 마찰 요소의 손상을 초래하게 된다. 실제로, 작동 중, 패드에 대한 디스크의 정렬 불량이 있을 수 있고, 미세하게라도, 이는 하나 이상의 마찰 요소가 원형 패임에 의하여 정의되는 스텝에 대하여 영향을 줄 수 있다. 당업자에게 자명한 바와 같이, 스템에 대한 마찰 요소의 충돌은 마찰 요소에 대한 손상을 초래할 수 있고, 교환이 요구된다.
상기 사항은 필연적으로 수리 및/또는 교체가 요구되는지 확인하기 위하여 디스크에 대한 빈번한 체크가 요구되고, 이는 경제적인 측면에도 나타나는 결과적인 명백한 단점을 보여준다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 문제점은 디스크 브레이크를 위한 패드를 제공하는 것이고, 이의 기술적 특징은 복수의 마찰 요소를 갖는 패드에 의하여 보장되는 브레이킹 효율 및 낮은 소음의 관점에서의 장점을 잃지 않으면서, 디스크 상에 원형 패임의 형성을 방지하는 것이다.
본 발명의 발명자는 패드를 위한 해결책을 개발하였고, 서로 다른 패드 부분의 각속도의 감소의 함수로서 마찰 표면에서의 효과적이고 정확한 감소를 도출함에 따라, 마찰 요소의 배열 및 크기는 상기한 단점에 대한 해결책을 보장한다.
도 1은 본 발명의 대상인 패드의 상부로부터 본 사시도이고;
도 2는 도 1의 패드에 있어서, 명확함을 위하여 투명한 부분을 갖는 상부로부터 본 도면이고;
도 3은 디스크에 적용된 도 1의 패드에 있어서, 명확함을 위하여 투명한 부분을 갖는 하부로부터 본 도면이다.
본 발명에 대한 보다 나은 이해를 위하여, 구체예가 이하에 기재되었고, 이는 순전히 예시적인 것이고, 비제한적이며, 도면의 도움과 함께 기재되었다.
본 발명은 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드에 관한 것이고, 베이스 플레이트 및 베이스 플레이트에 고정된 복수의 마찰 요소를 포함하고; 상기 마찰 요소는 열 상에 배열되고, 이는 아치형 형태를 갖고, 사용시에, 패드가 작용하는 디스크의 각각의 동심 라인에 실질적으로 겹치고; 각 열은 하나의 동일한 마찰 표면을 갖는 마찰 요소를 갖고; 상기 패드는 적어도 두개의 열을 포함하고, 각 열은 적어도 두개의 마찰 요소를 포함하고; 각 열의 상기 마찰 요소는 바로 다음의 더 외측 열의 마찰 요소의 총 마찰 표면의 40 % 내지 80 % 범위의 크기를 갖고; 상기 패드는 적어도 하나의 더 내측 열의 마찰 요소 각각은 마찰 표면을 갖고, 이는 바로 다음의 더 외측 열의 마찰 요소 각각의 마찰 표면보다 작고; 각 열의 상기 마찰 요소는 상기 베이스 플레이트에 배열되어, 디스크의 하나의 표면부에 작용하고, 가능한 바로 다음의 더 외측 열의 마찰 요소 및 가능한 바로 다음의 더 내측 열의 마찰 요소가 작용하는 디스크의 표면부에 부분적으로 겹친다.
이하에서, 패드가 작용하는 디스크 D의 외측 엣지 De(더 큼) 또는 내측 엣지 Di(더 작음)에 대하여 이의 위치가 더 가까운 경우, 각각 마찰 요소의 열이 다른 것보다 더 외측 또는 더 내측으로 정의된다.
바람직하게는, 각 열의 상기 요소들 각각은 바로 다음의 더 외측 열의 마찰 요소 각각의 표면의 50 % 내지 70 % 범위 크기의 마찰 표면을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 대상인 패드는 3 개의 아치형 열을 포함하고, 이의 더 외측 열은 서로 동일한 3개의 마찰 요소를 포함하고, 중간 열은 서로 동일한 2개의 마찰 요소를 포함하고, 및 더 내측 열은 서로 동일한 2개의 마찰 요소를 포함한다.
바람직하게는, 상기 더 외측 열의 단일 마찰 요소는 상기 중간 열의 단일 마찰 요소와 동일한 크기이다.
도 1 및 도 3에서, 참조번호 1은 본 발명에 따른 디스크 브레이크를 위한 패드를 지칭한다.
패드 1는 베이스 플레이트 2, 베이스 플레이트 2의 후면에 고정되고, 디스크 브레이크의 구조에 패드 1을 고정하기 위하여 디자인된 "도브테일(dove-tail)" 고정 요소 3, 베이스 플레이트 2에 고정되고, 브레이킹 액션을 생성하기 위하여 브레이크 디스크에 압력을 가하도록 배열되는 복수의 마찰 요소 4, 및 마찰 요소 4와 베이스 플레이트 2 사이에 짝으로 배열된 복수의 스페이서 5를 포함한다. 스페이서는 투명하게 가시성을 가지므로 점선으로 도시된다. 도 2의 2개의 스페이서만이 참조번호 5로 표시된다.
본 발명의 목적을 위하여, 마찰 요소 4가 플레이트 2에 가역적으로 고정되는지 비가역적으로 고정되는지는 관련이 없다.
마찰 요소 4는 아치형 열을 따라 배열되고, 점선으로 표시되고, 6번으로 표시되며, 사용시에 패드 1가 작용하는 디스크 D의 동심 라인 C에 실질적으로 겹친다. 단순화를 위하여, 디스크 D는 도 3에서 일부만 도시되고, 동심 라인 C은 도 3에서 점선으로 도시된다.
특히, 마찰 요소 4는 3개의 열 6에 배열되고, 이는 외측 열 6a, 중간 열 6b, 및 내측 열 6c로 구분될 수 있다.
외측 열 6a는 서로 동일한 3개의 마찰 요소 4를 포함하고, 중간 열 6b는 서로 동일한 2 개의 마찰 요소 4를 포함하고, 이들 각각은 외측 열 6a의 각 요소와 동일한 마찰 표면을 갖는다.
대조적으로, 내측 열 6c은 서로 동일한 2개의 마찰 요소 4를 포함하고, 이들 각각은 외측 열 6a 또는 중간 열 6b의 각 요소들의 표면보다 작은 마찰 표면을 갖는다.
구체적으로, 내측 열 6c의 마찰 요소 4의 총 표면은 내측 열 6b의 마찰 요소 4의 총 표면의 58 %와 동일하고, 중간 열 6b의 마찰 요소 4의 총 표면은 외측 열 6a의 마찰 요소 4의 총 표면의 66 %와 동일하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 열 6의 마찰 요소 4는 디스크 D의 부분 P에 작용하고, 이는 다음의 더 외측 및 더 내측 열 6의 마찰 요소 4가 작용하는 디스크 D의 부분 P에 겹친다. 어떻게 부분들이 겹치는지 명확하게 보여주기 위하여 부분들은 점선 표면으로 도시된다. 도 3에서, Q는 두개 부분 P의 겹치는 부분을 나타낸다.
2 개 미만의 열 6, 및/또는 각 열 6에 대하여 2 개 미만의 마찰 요소 4가 있는 경우, 패드가 상기한 기술적 문제점을 해결할 수 없음이 실험적으로 증명되었다. 실제로, 원형의 패임이 형성되는 것을 방지하기 위하여, 마찰 요소는 너무 커야 하고, 따라서, 브레이킹과 소음의 관점에서의 장점을 상실하게 된다. 특히, 마찰 요소는 디스크 상에 효과적인 압력을 가할 수 없고, 무엇보다, 마찰 요소 자체가 적절히 냉각되지 않을 것이다.
마찰 요소의 다양한 열의 마찰 표면이 크기가 아니라, 마찰 요소의 수만을 변화시킴에 의하여 감소되는 경우, 일련의 단점에 직면하게 됨에 따라 결과는 바람직하지 않다는 것이 실험적으로 증명되었다.
실제로, 패드 상에 모두 동일한 크기의 마찰 요소를 사용함에 의하여, 및 더 외측 열로부터 더 내측 열로 가면서 마찰 표면을 감소시키기 위하여 열 당 마찰 요소의 수를 감소시킴에 의하여 너무 큰 마찰 표면 변화 구배가 패드의 열들 사이에 형성될 수 있다. 마찰 요소의 열들 사이의 마찰 표면에 있어서의 이와 같은 큰 차이는 패드 부분의 불균형을 초래하고, 필연적으로 비정상적 디스크 마모를 초래한다.
더욱이, 더 내측 열에서 더 작은 마찰 요소를 갖는 것은 동일 마찰 요소에서 진동의 현저한 감소를 보장하고, 허브와 가장 가깝기 때문에 디스크의 가장 취약한 부분인 디스크 내부 부분에서 부정적인 영향을 방지한다.
더욱이, 더 내측 열에서 더 작은 마찰 요소를 갖는 것은 패드 베이스 플레이트 상에서 동일 마찰 요소의 더 우수한 구조적 적응성을 보장한다. 이와 같은 사항에 있어서, 본 발명은 새로운 것을 생산하는 것이 아니라, 기존에 생산되어 있는 베이스 플레이트를 채택한다.
청구된 것과 상이한 마찰 표면들 사이의 비율은 효과적인 브레이킹 액션을 제공하지 못하고, 패드 부분들 사이의 좋지 않은 불균형을 초래하는 것을 실험상 증명되었다.

Claims (4)

  1. 베이스 플레이트(2) 및 베이스 플레이트(2)에 고정된 복수의 마찰 요소(4)를 포함하는 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드(1)이되;
    상기 마찰 요소(4)는 열(6)에 배열되고, 아치형 형태를 갖고, 사용시에, 패드(1)가 작동하는 각각의 디스크(D)의 동심 라인(C)과 실질적으로 겹치고;
    각 열(6)은 하나의 동일한 마찰 표면을 갖는 마찰 요소(4)를 갖고;
    상기 패드는 적어도 2개의 열(6)을 포함하고, 및 각 열은 적어도 2 개의 마찰 요소(4)를 포함하고;
    각 열의 상기 마찰 요소(4)는 바로 다음의 더 외측 열(6)의 마찰 요소(4)의 총 마찰 표면의 40 % 내지 80 %의 크기 범위를 갖는 총 마찰 표면을 갖고;
    상기 패드는
    적어도 하나 이상의 내측 열(6c)의 마찰 요소(4) 각각은 마찰 표면을 갖고, 이는 바로 다음의 더 외측 열(6b)의 각 마찰 표면의 마찰 표면보다 작고;
    각 열(6)의 상기 마찰 요소(4)는 상기 베이스 플레이트(2)에 배열되어, 디스크(D)의 하나의 표면부(P)에 작용하고, 가능한 바로 다음의 더 외측 열(6)의 마찰 요소 및 가능한 바로 다음의 더 내측 열(6)의 마찰 요소(4)가 작용하는 디스크(D)의 표면부(P)와 부분적으로 겹치는 것을 특징으로 하는 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드(1).
  2. 제1항에 있어서, 각 열(6)의 상기 요소 (4) 각각은 바로 다음의 더 외측 열(6)의 각 마찰 요소(4)의 표면의 50 % 내지 70 % 범위의 크기의 마찰 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드(1).
  3. 제1항에 있어서, 3 개의 아치형 열(6)을 포함하고, 더 외측 열(6a)은 서로 동일한 3 개의 마찰 요소를 포함하고, 중간 열(6b)은 서로 동일한 2 개의 마찰 요소를 포함하고, 더 내측 열(6c)은 서로 동일한 2 개의 마찰 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드(1).
  4. 제3항에 있어서, 상기 더 외측 열(6a)의 단일 마찰 요소(4)는 상기 중간 열(6b)의 단일 마찰 요소와 동일한 크기인 것을 특징으로 하는 궤도차를 위한 디스크 브레이크를 위한 패드(1).
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