NO793351L - Bremseskive og fremgangsmaate ved fremstilling derav - Google Patents

Bremseskive og fremgangsmaate ved fremstilling derav

Info

Publication number
NO793351L
NO793351L NO793351A NO793351A NO793351L NO 793351 L NO793351 L NO 793351L NO 793351 A NO793351 A NO 793351A NO 793351 A NO793351 A NO 793351A NO 793351 L NO793351 L NO 793351L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
friction
reinforcement
disc
brake disc
cup
Prior art date
Application number
NO793351A
Other languages
English (en)
Inventor
Doulatabad A Venkatu
Original Assignee
Goodyear Aerospace Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodyear Aerospace Corp filed Critical Goodyear Aerospace Corp
Publication of NO793351L publication Critical patent/NO793351L/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12Discs; Drums for disc brakes
    • F16D65/122Discs; Drums for disc brakes adapted for mounting of friction pads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/027Compositions based on metals or inorganic oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/002Combination of different friction materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014All metal or with adjacent metals having metal particles
    • Y10T428/12028Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, etc.]
    • Y10T428/12063Nonparticulate metal component
    • Y10T428/12097Nonparticulate component encloses particles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24149Honeycomb-like
    • Y10T428/24157Filled honeycomb cells [e.g., solid substance in cavities, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

Bremseskive og fremgangsmåte ved fremstilling derav

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår bremseskivers friksjonsoverflater, hvor friksjonsegenskapene forbedres ved anvendelse av et forsterkende materiale gjennom hovedsakelig hele friksjonsoverflatens dybde.
Hittil er det blitt beskrevet en lang rekke strukturer for friksjonskontakt mellom to materialer. Spesielt har slike friksjonsoverflater funnet utstrakt anvendelse i bremsemekan-ismer for diverse kjøretøyer og maskiner, clutchmekanismer for samme, og andre innretninger som krever kontakt mellom to materialer langs en akse hvor det ikke kan anvendes inngreps-organer.
Fordi friksjonsoverflåtene må kunne motstå de over-ordentlig høye trykk og temperaturer som utøves ved kontakt mellom de to materialer, er materialene som utgjør disse friksjonsoverflater, vanligvis blitt fremstilt av carbonisert materiale eller av forskjellige metaller. Disse materialer er vanligvis bundet til de indre strukturelle støtteorganer,og systemets totale friksjonsegenskaper avhenger av typen av materiale som er blitt benyttet. Eksempler på denne type frik-sjonsstruktur er beskrevet i US. patentskrifter 1 935 713, 2 821 271, 2 973 336, 2 251 410, 2 783 529, 2 966 737, 2 850 118 og 3 191 734. Den struktur som beskrives i disse patentskrifter, gjør ikke bruk av noe ytterligere materiale for å oppnå øket støtte og motstandsdyktighet overfor frik-sjonspåkjenningene.
Andre har bestrebet seg på å konstruere en god friksjonsoverflate som kan være forsterket med forskjellige strukturer for å forbedre dens friksjonsegenskaper og bruksegen-skaper. I enkelte tilfeller er det blitt foreslått å anvende" forsterkningsinnretninger for bedre å feste friksjonsmaterialet til totalsystemets bærestruktur. På denne måte oppnåes en bedre forankring av friksjonsmaterialet til systemets bære-deler. Dette gir ingen virkning på friksjonsmaterialets friksjonsegenskaper langs dets overflate. US. patentskrifter 1 470 475, 1 880 750, 2 911 074 og 2 948 361 beskriver denne type struktur, hvor et forsterkende materiale sikrer befestigelse av friksjonsmaterialer til bærestrukturen. Friksjonsmateriale som er forsterket kun nær bærestrukturen, vil ikke på adekvat måte forhindre avskalling av friksjonsoverflaten ved
kontakt med andre overflater under bruk.
Et annet forsterkningssystem går ut på å plassere det forsterkende materiale i sin helhet inne i friksjonsmaterialet, hvorved det oppnåes en bedre intern strukturell- støtte for f riks jonsmaterialet.. Denne indre forsterkning kan anta mange former, deri innbefattet en spesiell struktur for senere befestigelse av dette innsatte materiale til friksjonssysternets bærestruktur. US. patentskrifter 1 182 368, 2 464 437, 2 818 634, 3 064 343 og 3 698 526 beskriver internt innfelt forsterkning av f riks jonsmateriiålet. Forsterkningsmaterialet som er innlemmet i friksjonsmaterialet, men ikke er forbundet til annet forsterkende materiale eller til den øvre eller nedre overflate av friksjonsmaterialet, gir ikke adekvat forsterkning gjennom hele friksjonsmaterialets volum.
Ytterligere en annen type forsterkningsmekanisme inne-bærer anvendelse av forsterkende materialer ved den ytre overflate av friksjonsmaterialet. Som beskrevet i US. patentskrifter'2 160 770 og 2 728 700 anbringes det forsterkende materiale ved friksjonsmaterialets overflate for å øke slitasjefastheten, uten at det tilveiebringes noen befestigelse av det forsterkende materiale til friksjonssysternets bærestruktur. Forsterkende materiale som inneholdes i friksjonsmaterialet ved friksjonsoverflaten, gir ingen egnet forsterkning av friksjonsmaterialet nær friksjonssystemets bærestruktur.
I enkelte konstruksjoner er forsterkningsmaterialet blitt plassert i ensartede skikt, eller tilfeldig fordelt, for' å sikre forsterkning i en retning parallell med totalsystemets friksjonsoverflate. US. patentskrifter 587 493, 2 747 701, 3 345 734 og 3 390 750 beskriver systemer hvor forsterknings-materialet er låst fast eller blokkert i en retning parallell med friksjonsoverflaten. Forsterkningsmaterialet som er anordnet horisontalt gjennom friksjonsmaterialet uten noen vertikal sammenbinding, gir en lagdelt forsterkningsmekanisme som ikke på egnet måte forsterker friksjonsmaterialet gjennom hele dets dybde.
Forsterkningen av friksjonsoverflåtene til friksjonssystemet er også blitt gitt en retning vinkelrett på friksjonsoverflaten. Som angitt i US. patentskrift 374 427 kan en slik forsterkning oppnåes ved anvendelse av mye metallstenger innsatt i friksjonsmaterialet, som er av støpejern. Der er ingen forbindelse mellom de forskjellige stenger i friksjonssystemet, hvilket sterkt begrenser graden av forsterkning i tverretningen. Likeledes er anvendelse av tynne, vertikale skilleorganer beskrevet i US. patentskrift 1 557 668. I dette patentskrift tilveiebringer de tynne skilleorganer en for-deling av friksjonsmaterialet under fremstillingen av frik-sjons sys ternet . De vertikale skilleorganer fjernes etter dannelsen av det sammensatte materiale som utgjør friksjonsmaterialet, idet deres nærvær er nødvendig for å skille de forskjelllige sammensatte materialer av ulik sammensetning som utgjør friksjonsmaterialet, under fremstillingsprosessen. Vertikale forsterkningsmateriale i friksjonsmaterialet som omtalt i de to patentskrifter, gir ingen egnet forsterkning i friksjonsmaterialets bredderetning.
US. patentskrift 199 161 beskriver et system hvor friksjonsmaterialet er innsatt i en ramme bestående av et materiale med mindre ønskelige friksjonsegenskaper. I dette innlemmel-sessystem holdes friksjonsmaterialet på plass ved hjelp av rammen. Ved å anbringe friksjonsmaterialet i en ramme oppnåes utvendig støtte men ingen innvendig forsterkning.
US. patentskrift 3 534 464 beskriver et tilfelle hvor materialet i rammen strekker seg inn i den skål som er beregnet for friksjonsmaterialet. Dette ytterligere rammeverk inne i skålen gir ytterligere binding av friksjonsmaterialet i skålen■ til friksjonssystemet. Denne forsterkning, som omfatter en ribbestruktur, sveises på plass i skålen samtidig som friksjonsoverflåtene sintres under monteringen av det totale friksjonssystem. Den påsveisede ribbestruktur tilveiebringer for7sterkningen, mot hvilken friksjonsmaterialét sintres. Innlem-melse av et innvendig, sveiset rammeverk i det felt hvor friksjonsmaterialet befinner seg, kan ikke på egnet måte forsterke friksjonsmaterialet, uten at det samtidig selv blir en frik-sjonskomponent og derfor må'oppvise friksjonsegenskaper som er forlikelige med selve friksjonsmaterialets egenskaper.
US. patentskrift 3 391 763 beskriver et friksjonssystem med stavformede varmeoverføringselementer anbragt på friksjonssystemets fremside. Denne struktur gir ventilering til disse<y>armeoverføringselementer, idet et systera av avstandselementer er innsatt i friksjonssystemets fremre side. Anvendelse av varmeoverføringselementer i en friksjonsoverflates fremside forsterker ikke friksjonsmaterialet ved friksjonsoverflaten.
Foruten å motstå nedbrytning forårsaket av de destruk-tive friksjonskrefter må friksjonssysternet tjene sitt formål, nemlig å gi god friksjonskontakt ved overflaten, slik at det kan samarbeide med andre overflater og overføre eller inhi-bere kraft og impulsmomenter. Anbringelse av for mange forsterkningsmaterialer som ikke har samme friksjonskoeffisient som friksjonsmaterialet forstyrrer friksjonssystemets ydelse, selv om friksjonssystemets brukstid forlenges. Forsterkningsmaterialet trer i stedet for friksjonsmaterialet som den virkelige friksjonsoverflate, hvorved den totale, gunstige friksjonsydelse blir påvirket i ugunstig retning.
Det er følgelig et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et. f riks jonssystem hvor. hele f riks jonsmaterialet er forsterket såvel horisontalt som vertikalt.
Det er ytterligere et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor friksjonsmaterialet strekker seg gjennom friksjonsmaterialet i hele dets dybde.
Videre er det mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor friksjonsmaterialet er forsterket gjennom hele lengden og bredden.
Det er ytterligere et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor forsterkningsmaterialet forhindrer avskalling av svake komponenter av materialene som utgjør friksjonsmaterialet.
Videre er det et mål oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor forsterkningsmaterialet isolerer friksjonsoverflaten i små arealenheter, for å forhindre massiv avskalling av friksjonsoverflaten.
Det er ytterligere et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor friksjonsmaterialet kan for-sterkes med et friksjonsmateriale under anvendelse av en sin-tringsprosess som foretas utenfor friksjonssystemet.
Et annet mål med oppfinnelsen er å tilveibringe et friksjonssystem hvor bærestrukturen har forsenkede felter i hvilke det forsterkede friksjonsmateriale kan anbringes.
Dessuten ér det et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor forsterkningsmaterialet som inneholdes, i friksjonsmaterialet, forsterker friksjonsmaterialets friksjonsegenskaper snarere enn forbindelsen mellom friksjonsmaterialet og bærestrukturen.
Videre er det et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor friksjonsmaterialet har tilsvarende friksjonskoeffisient som ikke-forsterkede friksjonssystemer med henblikk på en tredje overflate, hvorved det oppnåes gunstige friksjonsegenskaper. . Det ér ytterligere et mål med oppfinnelsen å tilveiebringe et friksjonssystem hvor forsterkningsmaterialet i et friksjonssystem fører til mindre forringelse av friksjonskoeffisienten, lavere temperaturer, redusert friksjonsvekttap og jevnere slitasje av friksjonsoverflåtene.
Disse mål, og andre mål som vil tre frem av beskrivelsen av den foretrukne utførelsesform, oppnåes ved hjelp av en bremseskiveomfattende:en ringformed skive med et større antall fordypninger, et større antall friksjonsmoduler som er anordnet i hver sin av nevnte fordypninger, idet friksjonsmodulene omfatter.et friksjonsmateriale og.et forsterkningsmateriale, og nevnte friksjonsmateriale og nevnte forsterkningsmateriale har øvre overflater som trer frem av fordyp-ningene i nevnte ringformede skive. Målsetningen med oppfinnelsen oppnåes også ved hjelp av en bremseskive med høy friksjonskoeffisient, omfattende en ringformet skive med flere friksjonsoverflater, idet hver friksjonsoverflate har en friksjonspute av en viss dybde og med en forsterkningsinnretning
for forbedring av bremseskivens friksjonsegenskaper. Denne forsterkningsinnretning strekker seg gjennom hovedsakelig hele friksjonsoverflatens dybde, og hver friksjonsoverflate har en.fordypning i hvilken én av de nevnte friksjonsputer er anbragt. Forsterkningsinnretningen i friksjonsputen er sterkt festet til nevnte friksjonspute, og friksjonsputen er sterkt festet til nevnte ringformede skive. Videre tilveiebringes der ved hjelp av oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av en bremseskivefriksjonsoverflate med høy friksjonskoeefi-
sient. Fremgangsmåten omfatter sintring av et friksjonsmateriale og et forsterkningsmateriale for dannelse av en friksjonsmodul, innføring av denne friksjonsmodul i en fordypning i en ringformet skive, idet friksjonsmodulen har hovedsakelig samme form som nevnte fordypning, og oppvarming av friksjonsmodulen og den rin<gfo>rmede skive, slik at friksjonsmodulens friksjonsmateriale sintres til fordypningen i den ringformede skive.
For å lette forståelsen av strukturen ifølge oppfinnelsen, slik den beskrives i tilknytning til den beste og foretrukne utførelsesform, henvises det til tegningene, hvor fig. 1 er et planriss sett ovenfra, av det monterte friksjonssystem i form av en bremseskive, fig. 2 er en perspektivskisse av friksjonsmodulen, fig. 3 er et tverrsnitt gjennom friksjonsmodulen langs linjen 3 - 3 på fig. 2, fig. 4 er et tverrsnitt 'av friksjonssystemet i form av en bremseskive, etter linjen 4 - 4 på fig. 1, og fig. 5 er en perspektivskisse av en annen utførelsesform av friksjonsmodulen.
Under henvisning til fig. 1 skal den beste og foretrukne utførelsesform av friksjonssystemet beskrives. Bremse-^skiven, som generelt er angitt ved 10, består av en ringformet skive 11 med et større antall skivebegere 12 som strekker seg fra overflaten (med fordypninger som generelt er angitt ved stiplede linjer) og et større antall friksjonsmoduler 14 som er anordnet i skivefordypningené 12. Den ringformede skive 11<3>og skivebegrene 12 kan være fremstilt av et sterkt materiale som en fagmann vil anse for å være velegnet i en bærestruktur for friksjonssystemer, f.eks. stål. Den ringformede skive 11 kan ha form av en stator eller en rotor, idet begge former anvendes i typiske konvensjonelle bremsesystemer for å oppnå riksjonskontakt mellom friksjonsmodulene 14 av alternerende rotorer og statorer.
Fig. 2 viser perspektivisk friksjonsmodulen 14 og gir et inntrykk av dens struktur. Friksjonsmodulen 14 er sammensatt av et friksjonsmateriale 22 og et forsterkningsmateriale 26.<5>De to materialer 22 og 26 har øvre overflater, henholdsvis 23 og 27, som stikker frem av skivebegrene 12 i den ringformede skive 11. I den foretrukne utførelses form av friksjonsmaterialet 22 fremstilt av en sintrerbar metallisk blanding. Fortrinnsvis omfatter .blandingen pulvere av kobber, jern og andre sintrerbare metaller. Denne sintrerbare blanding har utmerkede friksjonsegenskaper, men når den anbringes i et friksjonssystem, har den tendens til å skalle av, så fremt den ikke er forsterket med annet materiale.
Forsterkningsmaterialet 26 er fremstilt av et rent metall eller en legering med tilsvarende friksjonskoeffisient som friksjonsmaterialet 22, slik at disse materialer blir forlikelige, og skadelige virkninger forårsaket av termisk ekspan-sjon under anvendelse reduseres til et minimum. Som rent metall foretrekkes kobber. Fortrinnsvis omfatter legeringen kobber og andre, kobbermetaller som er forlikelige med de sintrerbare komponenter av friksjonsmaterialet22 . Ytterligere forlikelighet kan oppnåes ved å plettere en legering med et rent metall såsom kobber. Forsterkningsmaterialet 26 gir mekanisk forsterkning av friksjonsmaterialet 22 uten at det på skadelig måte innvirker på slitasjefastheten som følge av uforlikelige grenseflater.
Friksjonsmodulen 14 kan fremstilles utenfor den ringformede skive ved sintring av forsterkningsmaterialet 26 til friksjonsmaterialet 22 i en form av hovedsakelig samme ut-formning som begeret 12. Alternativt kan hele sintringsopera-sjonen foretas i skivebegrene 12. Som det vil sees av fig. 3 strekker forsterkningsmaterialet 26 seg gjennom hovedsakelig hele dybden av friksjonsmaterialet 22. Som også vist på fig.
2 strekker friksjonsmaterialet 26 og friksjonsmaterialet 22
seg over hovedsakelig hele lengden og hele bredden av friksjonsmaterialet. Friksjonsmodulen 14 har derfor en ristlignende struktur med friksjonsmaterialet 22 sintret rundt forsterkningsmaterialet 26. Som det vil være vel kjent for en fagmann på området gir fremgangsmåten ved sintring av en blanding av metalliske pulvere en homogen masse, uten at de enkelte metall-pulverpartikler smelter. I den foretrukne kobberutførelse blir sintringen av friksjonsmaterialet 22, som foretas enten i begeret 12 eller i en modulform, foretatt ved en temperatur på 845 - 890°C, idet en temperatur på 870°C foretrekkes. En vesentlig høyere temperatur enn denne sintringstemperatur, nær smeltepunktet, ville'forårsake en sammensveising av kobberfrik-
sjonsmaterialet 22 og kobbermetallforsterkningsmaterialet 26, som ville smelte kobberpartiklene og kobbermetallet. under dannelse av en enhetlig masse, hvilket ville ha meget skadelig innvirkning på friksjonsmodulens 14 friksjonsegenskaper.
Når friksjonsmodulen 14 er blitt støpt separat, kan
den deretter innføres i den ringformede skives 11 skivebeger 12. Begeret 12 oppvarmes til en sintringstemperatur på 1000°-1030°C, fortrinnsvis 1015°C, idet friksjonsmaterialet 22 til-lates å sintres til de innvendige overflater 16 av skivebegeret 12. Begrene 12 inneholdende modulene 14 festes så til den ringformede skive 11 etter metoder som vil være velkjente for fagmannen (ikke vist på fig. 4).
Dersom den ringformede skive er fremstilt i stål eller en annen legering som ikke er forlikelig med de blandinger som utgjør friksjonsmaterialet 22, kan det utføres et mellom-trinn som muliggjør dannelse av et mellomskikt 18 på de innvendige overflater 16 av skivefordypningen 12. I typiske tilfeller foretas en. kobberplettering ved hvilken det påføres et ca. 0,0051 mm tykt kobberskikt på de innvendige overflater 16 av skivebegeret 12. Den lille tykkelse av mellomskiktet 18 gir det en beskjeden fremtreden på fig. 4. Når mellomskiktet 18 er plettert på den innvendige overflate 16 av skivebegeret 12, foretas en annen sintringsoperasjon for å sintre friksjonsmaterialet 22 til mellomskiktet 18. De foretrukne sintrings-temperaturer ligger langt lavere enn den temperatur ved hvilken metallpulverpartiklene kan smelte og flyte sammen. Det er av avgjørende betydning å forhindre enhver smelting av metall-partikler til forsterkningsmaterialet 26, idet dette ville'ødelegge friksjonsmaterialets 22 aggregatstruktur.
Som forsterkningsmaterialer er kobber og stål anven-delige. Utprøving av disse to materialer som .forsterkningsmateriale 26 bekrefter at kobber er å foretrekke, idet det gir et antall uventet gunstige egenskaper som på synergistisk måte forbedrer friksjonsydelsen. Det ble foretatt testing av såvel bestandigheten som "rejected take off" (RTO). Re-sultatene av disse tester er oppført i de nedenstående tabeller I og II. Referansen er et friksjonsmateriale 22
uten forsterkning. Testene som ble foretatt av de kobber-
og stålforsterkede friksjonsmoduler 14, var identiske, idet alle betingelser var konstante.
Som det vil sees av tabell I ble det for de to test-inger av den kobberforsterkede friksjonsmodul 14 oppnådd en tilsvarende friksjonskoeffisient som for kontrollblandingen, samtidig som det ble oppnådd forbedringer, såsom mindre forringelse av koeffisienten, en generelt sett lavere temperatur i bremsen, jevnere bremseslitasje og lavere vekttap i den stasjonære skive og i trykkplaten.
Til sammenligning ga det stålforsterkede materiale 26
i friksjonsmodulen 14 en betydelig lavere friksjonskoeffisient, større slitasje på den stasjonære skive og trykkplaten og en større forringelse av koeffisienten.
Som vist i tabell II ga det kobberforsterkede materiale 26 hovedsakelig de samme friksjonsegenskaper som kontrollblandingen når de ble underkastet "rejected take off" (RTO). Det vil imidlertid sees at det ble oppnådd en meget ønskverdig egenskap ved at det kobberforsterkede materiale 26 i friksjonsmodulen 14 reduserer friksjonsmodulens 14 temperatur. I mot-setning til hva som var tilfellet for kontrollblandingen ble der etter RTO-testen ikke påvist at noen smeltning hadde funnet sted i den kobberforsterkede friksjonsmodul 14. Sammenlignet med kobberforsterkningen gir det stålforsterkede materiale 26
i friksjonsmodulen 14 stort sett en tilsvarende friksjonskoef-f isient som kontrollblandingen, men den tilsatte stålforsterk-., ning ga et høyere største vridningsmoment og større vekttap i stabelen. Friksjonsmodulen var mindre varm enn kontrollmodulen, men var varmere enn den kobberforsterkede friksjonsmodul 14. Dessuten smeltet den stålforsterkede friksjonsmodul 14 etter RTO-testen, på tilsvarende måte som kontrollmodulen.
Den viktigste egenskap som sammenlignes i de to tabeller I og II, er friksjonskoeffisienten. Friksjonskoeffisienten for kontrollprøven er meget høyere enn den som oppnåes med den stålforsterkede prøve, slik tabell I viser, men er hovedsakelig lik friksjonskoeffisienten for den kobberforsterkede prøve. Forbedringene av andre friksjonsegenskaper uten samtidig uheldig innvirkning på friksjonskoeffisienten er et uventet og ønske-lig resultat som oppnåes med en kobberforsterket struktur. For å oppnå en vedvarende god ydelse av en bremseskive som ikke utsettes for ekstreme betingelser, foretrekkes det derfor å anvende en kobberforsterket friksjonsmodul 14 snarere enn en stålforsterket sådan. Dette blir enda klarere når man betrakter temperaturøkningen for de forskjellige testede strukturer i tabellene I og II. Begge tabeller viser at det for den kobberforsterkede friksjonsmodul 14 ble oppnådd en uventet og betydelig lavere temperaturøkning enn for de øvrige strukturer. Kombina-sjonen av den forbedrede friksjonskoeffisient under bestandig-hetstestingen og varmeavgivelsen under alle bruksbetingelser indikerer at det kobberforsterkede materiale 26 er mer forlikelig med friksjonsmaterialet 22 enn stål, slik at det fåes en friksjonsmodul 14 med uventet forbedrede ydelsesegenskaper. Forlikeligheten av det kobberforsterkede materiale 26- med friksjonsmaterialet 22 gir en synergistisk virkning som med-fører den vesentlige forsterkning som oppnåes.
Etter fullført montering flukter de øvre overflater 23
og 27 av materialene 22 og 26 med skivebegeret 12, slik at de vil kunne tre i kontakt med andre friksjonsoverflater. I henhold til de tester som fremgår av tabellene I og II med den ledsagende tekst, fører anvendelse av kobber som et forsterkningsmateriale 26 uventet til en forbedring av friksjonskoeefi-sienten for overflatene av friksjonsmodulene 14. Ved å strekke seg gjennom hovedsakelig hele volumet av friksjonsmodulen 14 forhindrer forsterkningsmaterialet avskalling eller annen fysisk nedbrytning på noen punkt i friksjonsmaterialet 22.
Forsterkningsmaterialet 26 kan gis en hvilken som helst form, såsom det ristlignende utseende som er vist på fig. 2. Dessuten er det mulig å tilveiebringe en bikakestruktur ved hjelp av sylindere som strekker seg gjennom hele dybden av friksjonsmodulen 14 og er forbundet med hverandre gjennom sine kurvede overflater som vist på fig. 5. Rist- eller bikake-strukturene som er vist på figurene 2 og 5, kan endres ved at man i stedet anvender en hvilken som helst struktur av det forsterkede materiale 26 som strekker seg gjennom såvel dybden og lengden av friksjonsmodulen 14, uten at man derved går ut over oppfinnelsens ramme. En forbedring av friksjonsydelsen oppnåes når det forsterkende materiale 26 opptar 7 - 12% av overflatearealet og 11 - 19% av volumet av friksjonsmodulen 14. Som ovenfor forklart i forbindelse med beskrivelsen av den foretrukne utførelsesform gir det forsterkende materiale 26 en forbedret mekanisk forsterkning som på synergistisk måte er knyttet sammen med en uventet, forlikelig friksjonsforsterkning. Enhver struktur som tilfredsstiller denne fordring gjennom hovedsakelig hele friksjonsmodulens 14 volum, faller derfor innen-for oppfinnelsens ramme.
Som omtalt i avsnittene om bakgrunnen for oppfinnelsen finnes der mange patenter som angår den type forsterkningsmekanisme som tar sikte på å feste friksjonsmaterialet til friksjonssystemets bærestruktur. I henhold til oppfinnelsen oppnåes forbindelsen mellom friksjonsmodulen 14 og de innvendige overflater 16 som er påført mellomskikt 18, ved sintring av friksjonsmaterialet 22 på mellomskiktet 18. Enhetlighet av friksjonsmodulen 14 sikres ved at det forsterkende materiale 26 strekker seg gjennom hovedsakelig hele volumet av friksjonsmaterialet 22.

Claims (28)

1. Bremseskive, karakterisert ved at den omfatter en ringformet skive med et større antall fordypninger eller begere og et større antall friksjonsmoduler som befinner seg i hvert sitt av nevnte begere, idet friksjonsmodulene omfatter et friksjonsmateriale og et forsterkningsmateriale, og nevnte friksjonsmateriale og nevnte forsterkningsmateriale har øvre overflater som trer frem av nevnte begere i den ringformede skive.
2. Bremseskive ifølge krav 1, karakterisert ved at dybden av forsterkningsmaterialet er hovedsakelig den samme som dybden av friksjonsmaterialet.
3. Bremseskive ifølge krav 2, karakterisert ved at friksjonsmaterialet omfatter en sintret kobberblanding og at forsterkningsmaterialet omfatter en kobberlegering.
4. Bremseskive ifølge krav 3, karakterisert ved at begrene i den ringformede , skive er fremstilt i stål.
5. Bremseskive ifølge krav 4, karakterisert ved at hvert av begrene i den ringformede skive har et mellomskikt av en kobberlegering. )
6. Bremseskive ifølge krav 5, kara.kterise,rt ved at den ringformede skive har en stål-kobberlegering-grenseflate mellom hvert beger og hvert begermellomskikt.
5
7. Bremseskive ifølge krav 6, karakterisert ved at den ringformede skive har en kobberlegering-sintret kobberblanding-grenseflate mellom begermellomskiktet og friksjonsmaterialet.
8. Bremseskive ifølge krav 7, karakterisert ved at den ringformede skive har en sintret overflate mellom den sintrede kobberblanding i friksjonsmaterialet og kobberlegeringen i forsterkningsmaterialet.
9. Bremseskive ifølge krav 8, karakterisert ved at kobberlegeringen i forsterkningsmaterialet er rent metallisk kobber.
10. Bremseskive ifølge krav 8, karakterisert ved at den ringformede skive er en rotor.
11. Bremseskive ifølge krav 8, karakterisert ved at den ringformede skive er en stator.
12. Bremseskive med høy friksjonskoeffisient, karakterisert ved at den omfatter en ringformet skive med flere friksjonsflater, at hver friksjonsflate har en friksjonspute som har en viss dybde og har en forsterkningsinnretning for forbedring av bremseskivens friksjonsydelse, hvilken forsterkningsinnretning strekker seg gjennom hovedsakelig hele friksjonsoverflatens dybde, at det til hver friksjonsflate svarer et beger i hvilket det befinner seg en friksjonspute, og at forsterkningsinnretningen i nevnte friksjonspute er sterkt festet til nevnte friksjonspute, som igjen er sterkt festet til nevnte beger.
13. Bremseskive ifølge krav 12, karakterisert ved at forsterkningsinnretningen er fremstilt av en kobberlegering.
14. Fremgangsmåte ved fremstilling av en bremseskiveover-flate med høy friksjonskoeffisient, karakterisert ved at: det tilveiebringes et friksjonsmateriale, et forsterk-ningsmasteriale og en ringformet skive med begere, friksjonsmaterialet og forsterkningsmaterialet sintres til en friksjonsmodul, friksjonsmodulen innføres i nevnte beger i den ringformede skive, idet friksjonsmodulen har hovedsakelig samme form som begeret, og friksjonsmodulen og den ringformede skive oppvarmes, slik at friksjonsmaterialet i friksjonsmodulen sintrer sammen med begeret i den ringformede skive.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at dybden av forsterkningsmaterialet er hovedsakelig den samme som dybden av friksjonsmaterialet.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at friksjonsmaterialet er en sintret kobberblanding og at forsterkningsmaterialet er en kobberlegering.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at begeret i den ringformede skive er fremstilt i stål.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at hvert av begrene i den ringformede skive har et mellomskikt av kobberlegering.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at den ringformede skive har en stål-kobberlegering-grenseflate mellom hvert beger og hvert begermellomskikt.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at den ringformede skive har en kobberlegering- sintret kobberblanding-grenseflate mellom begermellomskiktet og friksjonsmaterialet.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at den ringformede skive har en sintret grenseflate mellom den.sintrede kobberblanding i friksjonsmaterialet og kobberlegeringen i forsterkningsmaterialet .
22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at kobberlegeringen i forsterkningsmaterialet er rent metallisk kobber.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at den ringformede skive er en rotor.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at den ringformede skive er en stator.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at sintringen utføres ved en temperatur av fra 845° til 890°C.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at sintringen utføres ved ca. 870°C.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at oppvarmningen foretas ved en temperatur av fra 1000° til 1030°C. i
28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, karakterisert vedat oppvarmningen foretas ved ca. 1015°C.
NO793351A 1978-11-24 1979-10-18 Bremseskive og fremgangsmaate ved fremstilling derav NO793351L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/963,621 US4278153A (en) 1978-11-24 1978-11-24 Brake friction material with reinforcement material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO793351L true NO793351L (no) 1980-05-28

Family

ID=25507474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO793351A NO793351L (no) 1978-11-24 1979-10-18 Bremseskive og fremgangsmaate ved fremstilling derav

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4278153A (no)
JP (1) JPS55107133A (no)
BR (1) BR7907538A (no)
CA (1) CA1128431A (no)
DE (1) DE2947927A1 (no)
FR (1) FR2442380A1 (no)
GB (1) GB2039642B (no)
IT (1) IT1125857B (no)
NO (1) NO793351L (no)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4518661A (en) * 1982-09-28 1985-05-21 Rippere Ralph E Consolidation of wires by chemical deposition and products resulting therefrom
JPS63270929A (ja) * 1987-04-25 1988-11-08 Toshiba Corp 負作動型電磁ブレ−キ
JPH03505249A (ja) * 1989-04-04 1991-11-14 ザポロジスキイ アフトモビルニイ ザボト“コミュナル” (プロイズボドストベンノエ オビエディネニエ“アフトザズ”) 摩擦対偶の摩擦対偶要素
FR2662221B1 (fr) * 1990-05-18 1992-07-24 Metafram Alliages Frittes Procede de fabrication d'une garniture de frein a plusieurs plots et garniture obtenue.
FR2662222B1 (fr) * 1990-05-18 1993-12-10 Metafram Alliages Frittes Procede de fabrication d'une garniture de frein a plots non jointifs, et garniture obtenue.
AU1557092A (en) * 1991-03-05 1992-10-06 Roman F. Arnoldy Multibond hardfaced composites
DE4111926A1 (de) * 1991-04-12 1992-10-15 Becorit Grubenausbau Gmbh Multielement sinterbremsbelag fuer scheibenbremsen
US5355986A (en) * 1993-05-27 1994-10-18 Prattville Manufacturing, Inc. Clutch and disc brake friction assembly
CA2146497C (en) * 1994-06-17 2000-12-12 Yongbin Yuan Reinforced friction material
JPH10103373A (ja) * 1996-08-06 1998-04-21 Toyota Motor Corp 湿式摩擦接触装置
US5617935A (en) * 1996-08-30 1997-04-08 Chuang; William Friction pad for a disk brake
FR2760503B1 (fr) * 1997-03-06 1999-04-23 Valeo Garniture de frottement destinee a equiper un dispositif mettant en oeuvre un frottement a sec, procede de fabrication d'une telle garniture de frottement et disque de friction d'embrayage equipe d'une telle garniture
US6306340B1 (en) 1999-10-22 2001-10-23 Daimlerchrysler Corporation Method of making a brake rotor
US8245758B2 (en) * 2006-10-30 2012-08-21 GM Global Technology Operations LLC Coulomb damped disc brake rotor and method of manufacturing
US8163399B2 (en) * 2004-10-08 2012-04-24 GM Global Technology Operations LLC Damped products and methods of making and using the same
US7975750B2 (en) 2004-10-08 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Coulomb friction damped disc brake rotors
US7225904B2 (en) * 2005-02-04 2007-06-05 Goodrich Corporation Reinforced brake lining and method of producing
JP5303102B2 (ja) 2006-05-24 2013-10-02 ナブテスコ株式会社 ディスクブレーキ用パッド
US9174274B2 (en) 2006-05-25 2015-11-03 GM Global Technology Operations LLC Low mass multi-piece sound dampened article
DE102006026802B3 (de) * 2006-06-07 2007-09-27 Tmd Friction Services Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bremsbelages und Bremsbelag, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Scheibenbremse
US8056233B2 (en) 2006-06-27 2011-11-15 GM Global Technology Operations LLC Method of manufacturing an automotive component member
JP4537423B2 (ja) * 2007-06-11 2010-09-01 株式会社日立製作所 ユーザ操作端末の記憶装置情報制御方式
US20100122880A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Surface configurations for damping inserts
US8758902B2 (en) * 2007-07-20 2014-06-24 GM Global Technology Operations LLC Damped product with an insert having a layer including graphite thereon and methods of making and using the same
US9527132B2 (en) * 2007-07-20 2016-12-27 GM Global Technology Operations LLC Damped part with insert
US9534651B2 (en) * 2007-07-20 2017-01-03 GM Global Technology Operations LLC Method of manufacturing a damped part
US8028812B2 (en) * 2007-07-23 2011-10-04 Gerald Martino Brake rotors for vehicles
US20090035598A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Product with metallic foam and method of manufacturing the same
US20090032211A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Method for securing an insert in the manufacture of a damped part
US8118079B2 (en) * 2007-08-17 2012-02-21 GM Global Technology Operations LLC Casting noise-damped, vented brake rotors with embedded inserts
US8020300B2 (en) * 2007-08-31 2011-09-20 GM Global Technology Operations LLC Cast-in-place torsion joint
US8210232B2 (en) 2007-09-20 2012-07-03 GM Global Technology Operations LLC Lightweight brake rotor and components with composite materials
AT505794B1 (de) * 2007-10-10 2011-11-15 Miba Frictec Gmbh Sinterbremsbelag
US8028739B2 (en) 2007-10-29 2011-10-04 GM Global Technology Operations LLC Inserts with holes for damped products and methods of making and using the same
US8091609B2 (en) * 2008-01-04 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Method of forming casting with frictional damping insert
US8104162B2 (en) * 2008-04-18 2012-01-31 GM Global Technology Operations LLC Insert with filler to dampen vibrating components
US20090260931A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Filler material to dampen vibrating components
US9163682B2 (en) * 2008-07-24 2015-10-20 GM Global Technology Operations LLC Friction damped brake drum
JP2010090334A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Toyota Motor Corp 摩擦対
US9500242B2 (en) * 2008-12-05 2016-11-22 GM Global Technology Operations LLC Component with inlay for damping vibrations
US20100276236A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Damped product and method of making the same
US20100294063A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Friction damped gears
US8714232B2 (en) 2010-09-20 2014-05-06 GM Global Technology Operations LLC Method of making a brake component
CN102853012B (zh) * 2012-09-04 2015-12-09 浙江大学宁波理工学院 一种具有仿生结构的刹车片及其制备方法
DE102014004616A1 (de) * 2014-03-11 2015-09-17 Daimler Ag Bremsscheibenbeschichtung aus einer Eisenlegierungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung derselben
CN105349097B (zh) * 2015-12-10 2018-04-27 吉林大学 一种结构仿生摩擦材料及其制造方法
US10352382B2 (en) * 2016-07-27 2019-07-16 Shimano Inc. Bicycle disc brake rotor
DE102018216268A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Robert Bosch Gmbh Additiv hergestellte bremsklotzanordnung mit gesteuertem kompressibilitätsfaktor
CN108071715A (zh) * 2017-12-27 2018-05-25 朱宗华 一种发热时不易变形的鼓式制动器衬片
IT202000028781A1 (it) * 2020-11-27 2022-05-27 Cofren Srl Freno a disco per veicoli ferroviari

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA657545A (en) * 1963-02-12 A. Bray Horace Brake disc
CA663012A (en) * 1963-05-14 American Brake Shoe Company Friction elements
US642295A (en) * 1899-03-20 1900-01-30 James R Cardwell Brake-shoe.
US665298A (en) * 1900-04-25 1901-01-01 Benjamin Wolhaupter Brake-shoe.
US2783529A (en) * 1954-01-08 1957-03-05 American Brake Shoe Co Powdered metal friction elements
FR1220172A (fr) * 1958-01-30 1960-05-23 American Brake Shoe Co élément d'accouplement
US3068016A (en) * 1958-03-31 1962-12-11 Gen Motors Corp High temperature seal
US2945292A (en) * 1958-11-28 1960-07-19 Gen Motors Corp Friction material
US3027979A (en) * 1959-04-16 1962-04-03 Bendix Corp Brake structure
US3002834A (en) * 1960-02-24 1961-10-03 Yardney International Corp Process for producing electrode plates
US3435935A (en) * 1966-09-19 1969-04-01 Wichita Clutch Co Inc Friction plate with heat dissipating material
FR1527763A (fr) * 1966-10-06 1968-06-07 Hispano Suiza Lallemant Soc Perfectionnements apportés aux dispositifs à disques de friction, notamment aux freins
US3844011A (en) * 1970-12-21 1974-10-29 Gould Inc Powder metal honeycomb
US3841949A (en) * 1972-10-25 1974-10-15 Twin Disc Inc Composite friction plate
CH606857A5 (no) * 1975-12-08 1978-11-15 Castolin Sa

Also Published As

Publication number Publication date
IT1125857B (it) 1986-05-14
IT7927533A0 (it) 1979-11-23
BR7907538A (pt) 1980-07-15
GB2039642B (en) 1982-11-17
CA1128431A (en) 1982-07-27
JPS55107133A (en) 1980-08-16
US4278153A (en) 1981-07-14
GB2039642A (en) 1980-08-13
FR2442380A1 (fr) 1980-06-20
DE2947927A1 (de) 1980-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO793351L (no) Bremseskive og fremgangsmaate ved fremstilling derav
CN106812837B (zh) 一种铝基复合材料刹车制动盘及制备方法
WO2005069972A3 (en) Disc brake rotor assembly and method for producing same
CN102639950B (zh) 盛装熔融金属的容器及其制造方法
CN100526506C (zh) 一种金属/金属陶瓷复合材料及其制造方法与应用
CN102438668B (zh) 使用Sn和孔隙尺寸控制以改善多晶金刚石复合片的生物相容性
US20030175543A1 (en) Hybrid metal matrix composites
EP0515193B1 (en) Disc brake for vehicles
CN110144508A (zh) 一种钨/钢双金属柱环材料的二阶段粉末冶金制备方法
US3310387A (en) Brake lining materials and articles made therefrom
CN108212338A (zh) 一种复合耐磨部件
Prakasan et al. Microstructure and properties of squeeze cast Cu-carbon fibre metal matrix composite
JPH06145841A (ja) 複合部材
EP1476674A1 (en) Pad for calipers of disk brakes
JP5462618B2 (ja) 複合材料の製造方法
CN104339730A (zh) 三明治固化碳毡
CN103217014B (zh) 真空反重力铸造钛及钛合金用复合坩埚
US3761256A (en) Friction articles and processes for manufacturing and mounting same
JP2000072550A (ja) 摺動部材
CN109666933A (zh) 一种液相烧结法制备的钢结硬质合金覆层材料
JP2003193210A (ja) 一体構造の異種複合材料
JP3998847B2 (ja) 金属−セラミックス複合材料の接合体
CN107379661A (zh) 一种多金属混杂陶瓷基复合材料
JPH06271957A (ja) 多孔質金属体とその製造方法
JPS59232684A (ja) 繊維強化金属複合材料の接合方法