PT1567783E

PT1567783E - Disc brake comprising a lining support

Info

Publication number: PT1567783E
Application number: PT03812132T
Authority: PT
Inventors: Michael Spukti; Dieter Goldbach
Original assignee: Goldbach Automobile Consulting
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2007-04-30
Also published as: CN1714248A; CN100383426C; DE10257353A1

Description

DESCRIÇÃO "TRAVÃO DE DISCO COMPREENDENDO UM SUPORTE DE PASTILHA" [0001] A invenção respeita a um travão de disco, em particular a uma sapata de travão compreendendo um suporte de pastilha e uma pastilha de fricção, na qual se aloja um pino no suporte da pastilha para incorporar a pastilha de fricção, assim como a um processo de fabrico da sapata de travão.DESCRIPTION OF THE DISK BRAKE UNDERSTANDING A PAD SUPPORT " The invention relates to a disc brake, in particular to a brake shoe comprising a tablet carrier and a friction tablet, in which a pin is housed in the tablet carrier to incorporate the friction tablet, as well as a method of manufacturing the brake shoe.

[0002] Tais discos de travão com sapatas de travão são conhecidos com várias formas e modelos. Faz-se referência, por exemplo, a EP-A 0 373 333 ou a DE 41 04 812 Al. Em tais travões de disco, o suporte da pastilha é feito em aço. Para a pastilha de fricção existem várias formulações que se destinam, acima de tudo, a minimizar o desgaste dos travões e a melhorar o efeito de travagem.Such brake discs with brake shoes are known in various shapes and models. Reference is made, for example, to EP-A 0 373 333 or DE 41 04 812 A1. In such disc brakes, the tablet carrier is made of steel. For the friction pad there are several formulations which are intended, above all, to minimize brake wear and improve the braking effect.

[0003] Conhece-se, adicionalmente, de US 5 255 762, um calço de travão no qual se aloja uma porca na pastilha de fricção. Para aprisionar a pastilha de travão no suporte da pastilha, aparafusa-se um perno roscado na porca, penetrando numa abertura correspondente no suporte da pastilha. Em US 5 558 186 e US 3 767 018 mostra-se, por exemplo, uma ligação rebitada entre a pastilha de fricção e o suporte da pastilha, por meio de rebites.Further, there is known from US 5 255 762 a brake shoe in which a nut is housed in the friction pad. To lock the brake pad onto the insert holder, a threaded bolt is screwed onto the nut by penetrating a corresponding opening in the insert holder. US 5 558 186 and US 3 767 018 shows, for example, a riveted connection between the friction pad and the tablet support by means of rivets.

[0004] Conhece-se, de DE-U-29804619, um disco de travão do tipo descrito.A brake disc of the type described is known from DE-U-29804619.

[0005] 0 objectivo subjacente à presente invenção é o desenvolvimento de um disco de travão com sapatas de travão, bem como um processo de fabrico de uma sapata de travão, cujo fabrico seja simplificado e cuja qualidade seja substancialmente melhorada. Adicionalmente, pretende-se melhorar a compressibilidade da pastilha de fricção e possibilitar o exercer influência sobre a tensão superficial da pastilha. Adicionalmente, pretende-se melhorar consideravelmente os custos de produção através de um processo de fabrico optimizado, com uma estabilidade melhorada entre o pino e o suporte da pastilha mesmo na eventualidade de altas temperaturas e de diferentes vibrações da pastilha de fricção.The object underlying the present invention is the development of a brake disc with brake shoes, as well as a method of manufacturing a brake shoe, the manufacture of which is simplified and whose quality is substantially improved. In addition, it is intended to improve the compressibility of the friction insert and enable it to exert influence on the surface tension of the insert. Additionally, it is intended to greatly improve production costs through an optimized manufacturing process, with improved stability between the pin and the tablet carrier even in the event of high temperatures and different vibrations of the friction insert.

[0006] Este propósito é atingido por meio das caracte-risticas das reivindicações 1, 12 e 20.This object is achieved by the features of claims 1, 12 and 20.

[0007] No caso da presente invenção, revelou-se particularmente vantajoso seleccionar um comprimento de pino que atravessa na totalidade a pastilha de fricção, em que o pino atravessa a pastilha de fricção, preferencialmente até à superfície da pastilha ou até metade da espessura da pastilha de fricção. No entanto, todos os comprimentos possíveis do pino situados entre metade da pastilha de fricção e a superfície da pastilha são também para ser considerados simultaneamente compreendidos.In the case of the present invention, it has proved particularly advantageous to select a pin length which runs through the friction insert in the entirety, wherein the pin passes through the friction pad, preferably up to the surface of the insert or up to half the thickness of the insert. friction pad. However, all possible lengths of the pin situated between half of the friction insert and the surface of the insert are also to be considered simultaneously understood.

[0008] Uma vez que o pino é formado a partir de um metal não-ferroso, preferencialmente de um latão macio, em particular MS 60, é possível que o pino do travão de disco se desgaste com a pastilha de fricção sem que o desempenho do travão seja prejudicado por isso.Since the pin is formed from a nonferrous metal, preferably from a soft brass, in particular MS 60, it is possible that the disc brake pin will wear out with the friction insert without the performance the brake is therefore impaired.

[0009] A concepção de um comprimento de pino entre metade da espessura da pastilha de fricção e a totalidade da espessura da pastilha de fricção providencia, em particular, uma compressibilidade da pastilha de fricção muito mais elevada e optimizada, com o que, por esse meio, se exerce ainda uma influência de suporte sobre a tensão superficial da pastilha. Estes pinos compridos evitam a geração de ruído indesejável durante a travagem, através da sapata de travão relativa ao travão de disco.The design of a pin length between half the thickness of the friction insert and the entire thickness of the friction insert provides, in particular, a much higher and more optimized friction insert compressibility, thereby medium, a support influence on the surface tension of the pellet is still exerted. These long pins prevent the generation of undesirable noise during braking, through the brake shoe relative to the disc brake.

[0010] Ao mesmo tempo, é particularmente importante que o pino, que é exposto a alta temperatura, seja parte de uma ligação altamente estável com o suporte da pastilha. No caso da presente invenção, para se conseguir uma estabilidade e/ou ligação, entre o pino e o suporte da pastilha, insensível a altas temperaturas e vibrações, revelou--se particularmente vantajoso conceber o pino como uma ponta escorvadora "tip igniter" ou de elevação e escorva-mento "lift igniter" e soldar e/ou ligar firmemente o pino ao suporte da pastilha automaticamente por técnicas de soldadura por ponta de escorvamento "tip ignition welding" ou soldadura por separação inicial e escorvamento "lift-and-strike welding". A técnica de soldadura por ponta de escorvamento ou a técnica de soldadura por separação inicial e escorvamento pode ser efectuada com ou sem gás de protecção e garante, mesmo a temperaturas operacionais elevadas da sapata de travão, uma ligação estável do pino de latão ou de metal não-ferroso ao suporte da pastilha feito preferencialmente de aço, mesmo na eventualidade de elevadas vibrações naturais da pastilha de fricção durante a travagem. Adicionalmente, isto torna possível simplificar o processo de fabrico e reduzir os custos de produção.At the same time, it is particularly important that the pin, which is exposed to high temperature, is part of a highly stable bond with the tablet carrier. In the case of the present invention, in order to achieve stability and / or bonding, between the pin and the insert of the insert, insensitive to high temperatures and vibrations, it has proved particularly advantageous to design the pin as a primer tip " igniter " or lifting and priming " lift igniter " and welding and / or tightening the pin to the insert holder automatically by primer tip welding techniques " tip ignition welding " or initial separation and priming welding " lift-and-strike welding ". The primer tip welding technique or the initial separation and priming welding technique can be performed with or without protective gas and ensures, even at high operating temperatures of the brake shoe, a stable attachment of the brass or metal pin to the support of the pellet preferably made of steel, even in the event of high natural vibrations of the friction pad during braking. In addition, this makes it possible to simplify the manufacturing process and reduce production costs.

[0011] Também deve considerar-se como caindo no âmbito da presente invenção o pino ser automaticamente soldado ao suporte da pastilha através de uma técnica de soldadura a laser. Neste caso, o pino macio de latão é firmemente ligado ao suporte da pastilha, feito em aço, ou, alternativamente em titânio e garante uma ligação extremamente estável, insensível à vibração e resistente à temperatura. Através da mecanização por meio da técnica de soldadura a laser, os tempos de produção também podem ser considera- velmente reduzidos. Isto também deve considerar-se como caindo no âmbito da presente invenção.It is also to be understood as falling within the scope of the present invention that the pin is automatically welded to the insert support by a laser welding technique. In this case, the soft brass pin is firmly attached to the insert holder, made of steel, or alternatively titanium and ensures an extremely stable, vibration insensitive and temperature resistant connection. Through machining by means of the laser welding technique, the times of production can also be considerably reduced. This should also be considered as falling within the scope of the present invention.

[0012] Outras vantagens, caracteristicas e detalhes da invenção resultam da descrição seguinte de concretizações preferenciais e dos desenhos; estes desenhos mostram na:Other advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred embodiments and drawings; these drawings show in:

Figura 1, uma secção transversal através de uma sa-pata de travão para um travão de disco;Figure 1 shows a cross-section through a brake lever for a disc brake;

Figura 2, uma secção transversal, esquematicamente representada, através de uma concretização adicional de uma outra sapata de travão para um travão de disco.Figure 2 shows a schematically cross-section through a further embodiment of a further brake shoe for a disc brake.

[0013] Segundo a figura 1, um travão de disco, que não é aqui mostrado detalhadamente, é mostrado em secção transversal por meio de uma sapata de travão Ri que é radialmente pressionada, através de pinças de travão e de pistões de travão (aqui não mostrados), contra o disco do travão. A sapata de travão Ri compreende substancialmente um suporte de pastilha 1, onde se cola uma denominada camada inferior 2. A pastilha de fricção 3 propriamente dita é colada à camada inferior 2 e/ou firmemente ligada à camada inferior 2.According to Figure 1, a disc brake, which is not shown in detail, is shown in cross-section by means of a brake shoe Ri which is radially pressed, by means of brake calipers and brake pistons (here not shown), against the brake disc. The brake shoe R1 substantially comprises a tablet carrier 1, where a so-called lower layer 2 is glued. The friction tablet 3 itself is glued to the lower layer 2 and / or tightly attached to the lower layer 2.

[0014] É opcionalmente possível dispensar a camada inferior 2, sendo então a pastilha de fricção colada direc-tamente ao suporte de pastilha 1.It is optionally possible to dispense the backsheet 2, the friction pad being then bonded directly to the tablet carrier 1.

[0015] No caso da presente invenção, é particularmente importante que pelo menos um pino 4.1. a 4.4 esteja firmemente ligado ao suporte de pastilha 1, em particular soldado fixamente ao mesmo. Neste caso, o pino 4.1. a 4.4, tal como também representado na figura 2, é feito a partir de um material macio, em particular a partir de um latão macio, preferencialmente MS 60, e soldado fixamente ao suporte de pastilha 1, que é preferencialmente feito em aço.In the case of the present invention, it is particularly important that at least one pin 4.1. 4.4 is securely attached to the tablet carrier 1, in particular fixedly welded thereto. In this case, pin 4.1. to 4.4, as also shown in Figure 2, is made from a soft material, in particular from a soft brass, preferably MS 60, and fixedly welded to the tablet carrier 1, which is preferably made of steel.

[0016] Se a sapata de travão Ri ou R2, tal como representada na figura 2, compreender o suporte de pastilha 1, a camada inferior 2 e a pastilha de fricção 3 contígua, então o pino 4.1. a 4.4 atravessa completamente a camada inferior 2.If the brake shoe R1 or R2, as shown in figure 2, comprises the tablet carrier 1, the lower layer 2 and the friction pad 3 contiguous, then the pin 4.1. 4.4 completely passes through the lower layer 2.

[0017] No caso da presente invenção, revelou-se particularmente vantajoso conceber um comprimento de pino Li, veja-se as figuras 1 e 2, que corresponde a pelo menos metade da espessura DR da pastilha de fricção 3 mais, opcionalmente, a espessura Da da camada inferior 2. 0 comprimento de pino Li mínimo corresponde a metade da espessura Dr da pastilha de fricção 3 mais a espessura da camada inferior 2. O comprimento de pino L2 do pino 4.2 corresponde à espessura total DR da pastilha de fricção 3 mais, opcionalmente, a espessura Do da camada inferior.In the case of the present invention, it has proved particularly advantageous to design a length of pin Li, see Figures 1 and 2, which corresponds to at least one half of the DR thickness of the friction insert 3 plus, optionally, the thickness Of the lower layer 2. The minimum pin length Li corresponds to half the thickness Dr of the friction insert 3 plus the thickness of the lower layer 2. The pin length L2 of the pin 4.2 corresponds to the total thickness DR of the friction insert 3 , optionally the thickness D of the lower layer.

[0018] O pino 4.2 atravessa, completamente, do suporte da pastilha 1 até à superfície 5 da pastilha. Uma vez que o pino 4.2, assim como o pino 4.4 (veja-se a figura 2), que não é cilíndrico mas concebido com um alargamento cónico, são feitos em material mais macio que a própria pastilha de fricção 3 e/ou que o disco do travão, o pino desgasta-se com a pastilha de fricção 3.The pin 4.2 completely passes through the tablet holder 1 to the tablet surface 5. Since pin 4.2, as well as pin 4.4 (see Figure 2), which is not cylindrical but is designed with a conical widening, are made of softer material than the friction insert 3 itself and / or brake disc, the pin wears with the friction pad 3.

[0019] No entanto, como resulta da figura 2, também deve considerar-se como caindo no âmbito da presente invenção a formação de um comprimento de pino L3 situado nas regiões entre metade da espessura DR da pastilha de fricção 3 e da espessura total DR da pastilha de fricção 3, como é exemplificado e/ou indicado no pino 4.3. Se, desse modo, for seleccionado um comprimento de pino Li a L4 com- preendido nestas regiões, tal acarreta várias vantagens e possíveis modos de influenciar vantajosamente a sapata de travão Ri, R2. Em particular, através da selecção do diâmetro M do pino 4.1 a 4.4, da forma do pino 4.1. a 4.4 e, em particular, do comprimento de pino Li a L4, é possível influenciar a tensão superficial da pastilha da sapata de travão Ri, R2. Desse modo, é ainda possível optimizar e/ou influenciar a compressibilidade da pastilha de fricção através da selecção do comprimento do pino entre Li a L4.However, as is apparent from figure 2, it is also to be understood as falling within the scope of the present invention the formation of a pin length L3 lying in the regions between half the thickness DR of the friction insert 3 and the total thickness DR of the friction insert 3, as exemplified and / or indicated on pin 4.3. If, therefore, a pin length L1 to L4 is selected in these regions, this has several advantages and possible ways of advantageously influencing the brake shoe R1, R2. In particular, by selecting the diameter M of pin 4.1 to 4.4, of the shape of pin 4.1. to 4.4, and in particular the pin length Li to L4, it is possible to influence the surface tension of the brake shoe insert R1, R2. Thereby, it is still possible to optimize and / or influence the compressibility of the friction insert by selecting the pin length between Li to L4.

[0020] Deste modo, a durabilidade assim como a resistência à temperatura da sapata de travão Ri, R2 são consideravelmente melhoradas.In this way, the durability as well as the temperature resistance of the brake shoe Ri, R2 are considerably improved.

[0021] Também se revelou vantajoso conceber o pino 4.1. a 4.2 como uma ponta escorvadora ou de elevação e escorva-dora de modo a incorporá-lo no processo de produção e a soldá-lo firmemente ao suporte de pastilha 1 através de uma técnica de soldadura por ponta de escorvamento ou de uma técnica de soldadura por separação inicial e escorvamento. Isto permite uma optímização considerável do processo de fabrico, no qual a durabilidade do mesmo pino 4.1 a 4.2, feito de latão, no suporte de pastilha 1 pode ser substancialmente melhorada, reduzindo-se em paralelo os custos de fabrico.It has also proved advantageous to design pin 4.1. to 4.2 as a priming or lifting tip and primer so as to incorporate it into the production process and to weld it firmly to the insert holder 1 by means of a primer tip welding technique or a welding technique by initial separation and priming. This allows for a considerable optimization of the manufacturing process, in which the durability of the same pin 4.1 to 4.2, made of brass, in the insert holder 1 can be substantially improved, reducing manufacturing costs in parallel.

[0022] Consequentemente, revelou-se particularmente vantajoso soldar 0 pino 4.1 a 4.2, que é feito de latão ou de uma liga semelhante de metal não-ferroso macio, firmemente no suporte de pastilha 1 através da técnica de soldadura por ponta de escorvamento ou da técnica de soldadura por separação inicial e escorvamento.Accordingly, it has proved particularly advantageous to weld the pin 4.1 to 4.2, which is made of brass or a similar alloy of soft nonferrous metal, firmly in the insert holder 1 by the primer tip welding technique or of the technique of welding by initial separation and priming.

[0023] Esta ligação soldada entre o pino 4.1 a 4.4 e 0 suporte de pastilha 1 é importante, uma vez que a pastilha de fricção 3 está exposta não só a elevadas temperaturas, mas também a vibrações extremas. Por este motivo, segundo a invenção, através da técnica de soldadura por ponta de escorvamento ou da técnica de soldadura por separação inicial e escorvamento, com ou sem gás de protecção, produz--se uma ligação soldada optimizada entre o pino 4.1 a 4.4 e o suporte de pastilha 1.This welded connection between pin 4.1 to 4.4 and chip carrier 1 is important, since the friction chip 3 is exposed not only at high temperatures but also at extreme vibrations. For this reason, according to the invention, by means of the primer tip welding technique or the initial separation and priming welding technique, with or without protective gas, an optimized welded connection is produced between pin 4.1 to 4.4 and the tablet carrier 1.

Lista de caracteres de referência [0024] 1 Suporte da pastilha 34 67 2 Camada inferior 35 68 3 Pastilha de fricção 36 69 4 Pino 37 70 5 Superfície da pastilha 38 71 6 39 72 7 40 73 8 41 74 9 42 75 10 43 76 11 44 77 12 45 78 13 46 79 14 47 15 48 Ri Sapata de travão 16 49 r2 Sapata de travão 17 50 (continuação) 18 51 19 52 Li Comprimento do pino 20 53 l2 Comprimento do pino 21 54 l3 Comprimento do pino 22 55 l4 Comprimento do pino 23 56 24 57 Du Espessura da camada inferior 25 58 Dr Espessura da pastilha de fricção 26 59 27 60 M Diâmetro 28 61 29 62 30 63 31 64 32 65 33 66List of reference characters [0024] 1 Insert holder 34 67 2 Lower layer 35 68 3 Friction insert 36 69 4 Pin 37 70 5 Insert surface 38 71 6 39 72 7 40 73 8 41 74 9 42 75 10 43 76 11 44 77 12 45 78 13 46 79 14 47 15 48 Ri Brake shoe 16 49 r2 Brake shoe 17 50 (continued) 18 51 19 52 Li Length of the pin 20 53 l2 Length of the pin 21 54 l3 Length of the pin 22 55 l4 Pin length 23 56 24 57 Du Thickness of the lower layer 25 58 Dr Friction gauge thickness 26 59 27 60 M Diameter 28 61 29 62 30 63 31 64 32 65 33 66

Porto, 26 de Abril de 2007Porto, April 26, 2007

Claims

A disc brake, in particular a brake shoe, comprising a tablet carrier (1) and a friction tablet (3), in which a pin (4) is housed in the tablet carrier (1) to incorporate the tablet (3), characterized in that the pin (4) crosses the friction pad (3) from the tablet carrier (1), approximately from half to substantially the surface (5) of the tablet, the pin (4) made of a non-ferrous metal, and in operation, the pin (4) is worn out with the friction pad (3) during braking.

Disc brake according to claim 1, characterized in that the pin (4) completely traverses the friction insert (3).

A disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the pin (4) is welded to the insert holder (1).

Disc brake according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the pin (4) is made of brass.

Disc brake according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the pin (4) is made of brass MS 60.

Disc brake according to at least one of Claims 4 or 5, characterized in that the pin (4) made of brass is firmly welded, in particular welded to the insert holder (1).

Disc brake according to at least one of Claims 4 to 6, characterized in that the pin (4) made of brass can be welded to the insert holder (1) by means of laser welding techniques, or welding by initial separation and priming.

Disc brake according to claim 7, characterized in that the pin (4) is automatically welded to the insert holder (1) by laser welding techniques, primer-tip welding or initial separation and primer welding, and pin (4) to take the form of a priming or lifting tip and a corker.

Disc brake according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that a lower layer (2) is provided between the insert holder (1) and the friction insert (3).

Disc brake according to any one of Claims 1 to 9, characterized in that the pin (4) is designed to influence the surface tension of the insert and / or the compressibility of the friction insert (3) with a pin length (Li to L4) comprised between 1/2 the DR thickness of the friction pad 3 and the total thickness Dr of the friction pad.

Disc brake according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the insert holder (1) is formed from a metal plate.

The method of securing pins 4 to the disc brake disc holders 1, in particular to brake shoes, in which the pin 4 is made of a soft material and the brake disc holder 1 is made of a harder material and the pin (4) is connected to the chip carrier (D), characterized in that the pin (4) made of nonferrous metal is welded to the chip carrier (1) by laser welding , by laser welding techniques, by primer tip welding or by initial separation and priming, and that the pin (4) is worn with the friction pad (3) during braking.

Method according to claim 12, characterized in that the pin (4) is automatically welded to the insert holder (1).

Method according to claim 12 or 13, characterized in that the pin (4) takes the form of a priming or lifting tip and a primer for welding on the chip carrier (1).

Process according to at least one of Claims 12 to 14, characterized in that the pin (4) is firmly welded to the insert support (1) by primer-welding or welding by initial separation and priming, with or without gas protection.

Process according to at least one of Claims 12 to 15, characterized in that a length (Li) of the pin (4) corresponding to at least half the thickness (DR) of the friction insert (3) is selected up to the entire thickness (Dr) of the friction pad (3).

Process according to at least one of Claims 12 to 16, characterized in that soft brass, in particular MS 60, is used as the pin (4), softer than the materials of the friction insert (1) and / or the brake disc.

Process according to at least one of Claims 12 to 17, characterized in that the length and / or diameter (M) of the pin (4) influences the surface tension of the tablet and / or the compressibility of the tablet. friction.

Method according to at least one of Claims 12 to 18, characterized in that the pin (4) is welded to the insert carrier (1) and completely traverses the lower layer (2) and has at least one braking length (Li to L2 ) located between half the thickness (Dr) to the total thickness (DR) of the friction pad (3).

Use of a pin (4) for disc brake disc brackets (1), wherein as a material for the pin (4) a nonferrous metal is used and the pin (4) wears out with the friction pad (3) during braking. Porto, April 26, 2007