RU2535805C1

RU2535805C1 - Friction item

Info

Publication number: RU2535805C1
Application number: RU2013134673/11A
Authority: RU
Inventors: Михаил Захарович Левит; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Открытое акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (ОАО "ТИИР")
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: friction item includes a metal frame and a polymer composite friction element moulded onto it. A polymer damping layer and an anti-noise metal plate with bent elements is fixed on the metal frame surface. The surface of the polymer damping layer, which faces the anti-noise metal plate, has projections. Polymer damping layers are fixed on surfaces of the anti-noise metal plate. The latter is fixed with its bent elements to the end surface of the metal frame, and an additional polymer layer is fixed on the surface of the polymer damping layer, which contains the projections; with that, the above polymer damping layer is fixed on the metal frame surface.

EFFECT: increasing the noise absorbing ability of an item; simplifying fixation of the anti-noise plate; simplifying the anti-noise plate structure as a whole.

4 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим армирующий металлический каркас, например колодкам дисковых тормозов автомобилей, фрикционным изделиям для различных машин и оборудования и т.д.The claimed invention relates to mechanical engineering, namely to friction products containing a reinforcing metal frame, for example, brake disc pads for cars, friction products for various machines and equipment, etc.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом поверхность металлического каркаса, противоположная поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент («тыльная» сторона каркаса), покрыта противошумной грунтовкой (мастикой), которая зафиксирована на поверхности металлического каркаса и образует так называемый «демпфер внешний» (см. МарКон. Стиль профессионалов. Каталог продукции. Ярославль, 2003 г., с.6; Искусство тишины. Журнал «За рулем», №04, 2005 г. с.179). Существенные признаки аналога «металлический каркас, приформованный полимерный композиционный фрикционный элемент, поверхность каркаса, противоположная поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, покрыта противошумной мастикой, зафиксированной на поверхности металлического каркаса», совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, the surface of the metal frame opposite to the surface to which the polymer composite friction element is formed (the “back” side of the frame) is coated with an anti-noise primer (mastic), which is fixed on the surface of the metal frame and forms the so-called “external damper” (see Marcon. Style of professionals. Product Catalog tion Yaroslavl, 2003, p.6;. Silence Art Magazine "At the wheel», №04, 2005 p.179).. The essential features of the analogue "metal frame, molded polymer composite friction element, the surface of the frame opposite to the surface to which the polymer composite friction element is molded with anti-noise mastic, fixed on the surface of the metal frame", coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является возможность быстрого выдавливания противошумной мастики из зон контакта каркаса колодки с рабочими элементами тормозного суппорта (поршнем, скобой и др.), в результате чего прекращается эффект подавления шума и вибраций при торможениях.A disadvantage of the analogue is the ability to quickly squeeze out anti-noise mastic from the contact areas of the shoe frame with the working elements of the brake caliper (piston, bracket, etc.), as a result of which the effect of suppressing noise and vibration during braking is terminated.

Другим аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, размещена противошумная металлическая пластина, зафиксированная двумя загибающимися элементами к поверхности металлического каркаса, к которой приформован полимерный композиционный элемент (см. патент RU 2478844, МПК F16D 65/097, 2013 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, приформованный полимерный композиционный фрикционный элемент, размещена противошумная металлическая пластина, зафиксированная элементами к поверхности металлического каркаса» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.Another analogue of the claimed invention is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element molded thereto, while an anti-noise metal plate is placed on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, fixed by two folding elements to the surface of the metal the frame to which the polymer composite element is molded (see patent RU 2478844, IPC F16 D 65/097, 2013). The essential features of the analogue "a metal frame, a molded polymer composite friction element, an anti-noise metal plate, fixed by elements to the surface of the metal frame," coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является отсутствие между металлической пластиной и поверхностью металлического каркаса демпфирующего слоя, поглощающего вибрации и звуковые волны. В результате не удается добиться достаточного противошумного эффекта.The disadvantage of the analogue is the absence between the metal plate and the surface of the metal frame of the damping layer, which absorbs vibrations and sound waves. As a result, it is not possible to achieve a sufficient anti-noise effect.

Другим аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, размещена противошумная металлическая пластина, у которой на поверхности, обращенной к поверхности металлического каркаса, зафиксирован полимерный демпфирующий слой, при этом пластина зафиксирована к торцевой поверхности металлического каркаса изогнутыми элементами - «пальцами» (см. NU-LOK on the Brake Pad, www.nucap.com/www.nu-lokshims.com, 2011 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, приформованный полимерный композиционный фрикционный элемент, размещена противошумная металлическая пластина, пластина зафиксирована к торцевой поверхности металлического каркаса изогнутыми элементами» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.Another analogue of the claimed invention is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element formed thereon, while an anti-noise metal plate is placed on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, with the surface facing towards the surface of the metal frame, the polymer damping layer is fixed, while the plate is fixed to the end face ited metal frame curved elements - "fingers" (see NU-LOK on the Brake Pad, www.nucap.com/www.nu-lokshims.com, 2011.). The essential features of the analogue "a metal frame, a molded polymer composite friction element, an anti-noise metal plate is placed, the plate is fixed to the end surface of the metal frame with curved elements" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является недостаточная шумопоглощающая способность изделия из-за отсутствия фиксации демпфирующего слоя непосредственно на поверхности металлического каркаса изделия.The disadvantage of the analogue is the lack of sound-absorbing ability of the product due to the lack of fixation of the damping layer directly on the surface of the metal frame of the product.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас с отверстиями и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент с выступами, размещенными в отверстиях каркаса, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный демпфирующий слой и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, зафиксированными в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента без фиксации к металлическому каркасу, а поверхность демпфирующего слоя, обращенная к противошумной металлической пластине, выполнена с выступами и впадинами (см. патент RU 2483232, МПК F16D 65/092, 2013 г.). Существенные признаки прототипа «металлический каркас, приформованный полимерный композиционный фрикционный элемент, на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный демпфирующий слой, размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, поверхность демпфирующего слоя, обращенная к противошумной металлической пластине, выполнена с выступами» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The prototype of the claimed invention is a friction product containing a metal frame with holes and a polymer composite friction element formed on it with protrusions located in the holes of the frame, while on the surface of the metal frame, opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer damping layer is fixed and placed an anti-noise metal plate with bent elements fixed in metal holes the frame to the protrusions of the friction element without being fixed to the metal frame, and the surface of the damping layer facing the anti-noise metal plate is made with protrusions and depressions (see patent RU 2483232, IPC F16D 65/092, 2013). Salient features of the prototype “metal frame, molded polymer composite friction element, on the surface of the metal frame, the opposite surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer damping layer is fixed, an anti-noise metal plate with bent elements, a surface of the damping layer facing the anti-noise metal plate made with protrusions "coincide with the essential features of the claimed image taenia.

Недостатком прототипа является недостаточная шумопоглощающая способность изделия из-за отсутствия демпфирующего слоя непосредственно на поверхности металлической противошумной пластины.The disadvantage of the prototype is the lack of sound-absorbing ability of the product due to the lack of a damping layer directly on the surface of the metal anti-noise plate.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение шумопоглощающей способности изделия за счет размещения шумопоглощающих слоев как на поверхности металлического каркаса изделия, так и на поверхностях металлической противошумной пластины, упрощение фиксации противошумной пластины и упрощение процесса изготовления изделия.The problem to which the invention is directed is to increase the noise absorption capacity of the product by placing noise absorbing layers both on the surface of the metal frame of the product and on the surfaces of the metal anti-noise plate, simplifying the fixing of the anti-noise plate and simplifying the manufacturing process of the product.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, содержащем металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный демпфирующий слой и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, а поверхность полимерного демпфирующего слоя, обращенная к противошумной металлической пластине, выполнена с выступами, на поверхностях противошумной металлической пластины зафиксированы полимерные демпфирующие слои, противошумная пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса, а на содержащей выступы поверхности полимерного демпфирующего слоя, зафиксированного на поверхности металлического каркаса, зафиксирован дополнительный полимерный слой.In order to achieve the indicated technical result, in the friction product containing the metal frame and the polymer composite friction element molded thereto, while on the surface of the metal frame, the opposite surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer damping layer is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements, and the surface of the polymer damping layer facing the anti-noise metal layer it is made with protrusions, polymer damping layers are fixed on the surfaces of the anti-noise metal plate, the anti-noise plate is fixed by bent elements to the end surface of the metal frame, and an additional polymer layer is fixed on the surface of the polymer damping layer containing protrusions fixed on the surface of the metal frame.

Существенные признаки заявляемого изобретения «на поверхности противошумной металлической пластины, обращенной к металлическому каркасу, зафиксирован полимерный демпфирующий слой, металлическая пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса, на содержащей выступы поверхности полимерного демпфирующего слоя, зафиксированного на поверхности металлического каркаса, зафиксирован дополнительный полимерный слой» являются отличительными от признаков прототипа.Salient features of the claimed invention “a polymer damping layer is fixed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, the metal plate is fixed by bent elements to the end surface of the metal frame, an additional polymer layer is fixed on the protrusions of the surface of the polymer damping layer fixed on the surface of the metal frame "Are distinctive from the features of the prototype.

На фиг.1 представлено фрикционное изделие, вид со стороны металлического каркаса. На фиг.2 представлено фрикционное изделие, вид со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента. На фиг.3 представлено сечение части фрикционного изделия. На фиг.4 представлена металлическая противошумная пластина.Figure 1 presents the friction product, a view from the side of the metal frame. Figure 2 presents the friction product, a view from the side of the polymer composite friction element. Figure 3 presents a section of part of the friction product. Figure 4 presents a metal anti-noise plate.

Фрикционное изделие содержит металлический каркас 1, который может быть плоским или криволинейным (например, в виде части цилиндрической обечайки или более сложной формы). К каркасу приформован фрикционный элемент 2. Фрикционный элемент может изготавливаться, например, из полимерного фрикционного композита, содержащего полимерную матрицу и дисперсные, в том числе волокнистые наполнители. На «тыльной» поверхности каркаса (поверхность 3, противоположная поверхности 4, к которой приформован фрикционный элемент) размещен полимерный демпфирующий слой 5 (слой мастики, грунтовки и др.), зафиксированный (например, за счет адгезии, приклейкой и т.п.) на этой поверхности. Поверх демпфирующего слоя размещена противошумная металлическая пластина 6. Форма металлической пластины может соответствовать форме металлического каркаса или отличаться от нее. Противошумная металлическая пластина выполнена с отогнутыми элементами 7, фиксирующими металлическую пластину к торцевой поверхности 8 металлического каркаса. Поверхность 9 демпфирующего слоя, обращенная к противошумной металлической пластине, снабжена выступами 10. Противошумная металлическая пластина выполнена с демпфирующими слоями 11 и 12, зафиксированными на поверхностях металлической пластины, например за счет адгезии, приклейки и т.п. Эти слои могут быть выполнены из полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии, например из резины. На содержащей выступы поверхности демпфирующего слоя, зафиксированного на поверхности металлического каркаса, зафиксирован дополнительный полимерный слой 13 (например, за счет адгезии, приклейки и т.п.). Этот слой может быть выполнен из различных полимеров, например полимеров, применяемых для защиты металлических и других поверхностей (порошковых красителей и т.п.).The friction product contains a metal frame 1, which can be flat or curved (for example, in the form of a part of a cylindrical shell or more complex shape). A friction element 2 is molded to the frame. The friction element can be made, for example, of a polymer friction composite containing a polymer matrix and dispersed, including fibrous, fillers. On the “back” surface of the carcass (surface 3, opposite to surface 4 to which the friction element is molded) a polymer damping layer 5 (layer of mastic, primer, etc.) is placed, fixed (for example, due to adhesion, gluing, etc.) on this surface. An anti-noise metal plate 6 is placed over the damping layer. The shape of the metal plate may correspond to or differ from the shape of the metal frame. The anti-noise metal plate is made with bent elements 7, fixing the metal plate to the end surface 8 of the metal frame. The surface 9 of the damping layer facing the anti-noise metal plate is provided with protrusions 10. The anti-noise metal plate is made with damping layers 11 and 12 fixed on the surfaces of the metal plate, for example by adhesion, gluing, etc. These layers can be made of a polymer in a highly elastic state, for example, rubber. On the protruding surface of the damping layer, fixed on the surface of the metal frame, an additional polymer layer 13 is fixed (for example, due to adhesion, gluing, etc.). This layer can be made of various polymers, for example, polymers used to protect metal and other surfaces (powder dyes, etc.).

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка дискового тормоза автомобиля ВАЗ, содержащая плоский металлический каркас. К каркасу приформован фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита. В качестве полимерного демпфирующего слоя, зафиксированного на металлическом каркасе, использована противошумная мастика (материал защитный противошумный марки AR 746 SKL). Толщина слоя мастики ≈0,20 мм в зонах выступов демпфирующего слоя мастики. На слой мастики нанесен слой из полимерного порошкового красителя толщиной ≈0,10 мм. Противошумная пластина выполнена из металла толщиной ≈0,40 мм, толщина демпфирующих слоев, зафиксированных на противошумной пластине, составляет ≈0,15 мм (для каждого слоя). Противошумная металлическая пластина выполнена с четырьмя отогнутыми элементами.A specific example of the claimed invention is a disk brake pad of a VAZ vehicle, comprising a flat metal frame. A friction element made of a polymer friction composite is molded to the frame. As a polymer damping layer fixed on a metal frame, anti-noise mastic (protective anti-noise material grade AR 746 SKL) was used. The thickness of the mastic layer is ≈0.20 mm in the areas of the protrusions of the damping layer of the mastic. A layer of polymer powder dye with a thickness of ≈0.10 mm is applied to the mastic layer. The anti-noise plate is made of metal with a thickness of ≈0.40 mm, the thickness of the damping layers fixed on the anti-noise plate is ≈0.15 mm (for each layer). The anti-noise metal plate is made with four bent elements.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например формованием. После формования и необходимой обработки на изделие наносится противошумная мастика, на мастику наносится дополнительный слой полимера и надевается содержащая демпфирующие слои противошумная пластина.The inventive friction product can be manufactured by known methods, for example molding. After molding and necessary processing, an anti-noise mastic is applied to the product, an additional layer of polymer is applied to the mastic and an anti-noise plate containing damping layers is put on.

Заявляемая конструкция колодки позволяет за счет фиксации одного демпфирующего слоя на поверхности металлического каркаса, а других демпфирующих слоев к поверхностям металлической противошумной пластины эффективно гасить колебания металлического каркаса и изделия в целом. Благодаря тому, что демпфирующий слой с выступами отделен от демпфирующего слоя противошумной пластины слоем полимера, а также благодаря наличию промежутков между демпфирующими слоями вне зон выступов демпфирующего слоя, колебания значительно ослабляются. При этом исключена взаимная деформация, смещение и смешение противошумных слоев за счет наличия промежуточного слоя.The inventive design of the block allows, due to the fixation of one damping layer on the surface of the metal frame, and other damping layers to the surfaces of the metal anti-noise plate to effectively dampen vibrations of the metal frame and the product as a whole. Due to the fact that the damping layer with the protrusions is separated from the damping layer of the anti-noise plate by the polymer layer, and also due to the presence of gaps between the damping layers outside the zones of the protrusions of the damping layer, the oscillations are significantly weakened. In this case, mutual deformation, displacement and mixing of the anti-noise layers due to the presence of an intermediate layer are excluded.

В результате повышается шумопоглощающая способность изделия, упрощается фиксация противошумной пластины, поскольку фиксация осуществляется путем «защелкивания» отогнутых элементов на каркасе колодки. Также упрощается конструкция противошумной пластины, поскольку не требуется создание многослойного (более трех слоев) металло-полимерного листа и, соответственно, упрощается процесс изготовления из этого листа противошумной пластины.As a result, the noise-absorbing ability of the product is increased, the fixing of the anti-noise plate is simplified, since the fixation is carried out by “snapping” the bent elements on the frame of the block. The design of the anti-noise plate is also simplified, since it does not require the creation of a multilayer (more than three layers) metal-polymer sheet and, accordingly, the manufacturing process of this sheet of an anti-noise plate is simplified.

Claims

A friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element formed on it, where on the surface of the metal frame, the opposite surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer damping layer is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements is placed, while the surface of the polymer damping layer facing the anti-noise metal plate is made with protrusions, characterized in that on overhnostyah antinoise metal plate fixed damping polymeric layers antinoise elements bent plate fixed to the end face of the metal frame, and comprising projections on the surface of the polymeric damping layer fixed on the surface of the metal frame is fixed an additional polymer layer.