SE521353C2

SE521353C2 - Bromsorgan, skivbroms, trumbroms och metod för tillverkning av bromsorgan

Info

Publication number: SE521353C2
Application number: SE0101269A
Authority: SE
Inventors: Johan Hulten
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2003-10-21
Also published as: WO2002084139A1; JP4310376B2; JP2004519635A; US20040104084A1; SE0101269D0; BR0208817B1; SE0101269L; EP1379795A1; BR0208817A

Description

20 25 fao Vidare är genom US 4485989 förut känd en skivbroms där bromsskrik avses reduceras genom att bromsbelägg förses med parti av smörjande fast material som möjliggör Smörjning av bromsskivan. Även om ovan nämnda förslag bidrar till att reducera förekomsten av bromsskrik under vissa givna förutsättningar, bidrar inte dessa lösningar till att reducera förekomsten av bromsskrik under varierande last pålagd bromsorganet. Problem kan även uppstå vid en skivbroms med anordning för Smörjning av bromsskivan, genom att bromsförrnågan reduceras initialt mer än normalt, vid kyla eller väta.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med uppﬁnningen är att tillhandahålla ett bromsorgan där förekomsten av bromsskrik under varierande last pålagd bromsorganet reduceras, under bibehållande av jämna bromsegenskaper. Detta ändamål uppnås genom ett bromsorgan enligt den kärmetecknande delen av patentkravet 1.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en skivbroms där förekomsten av bromsskrik under varierande last pålagd bromsorganet reduceras. Detta ändamål uppnås genom ett bromsorgan enligt den kännetecknande delen av patentkravet 13. Ännu ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en trumbroms där förekomsten av bromsskrik under varierande last pålagd bromsorganet reduceras. Detta ändamål uppnås genom ett bromsorgan enligt den kännetecknande delen av patentkravet 14.

Ytterligare ännu ett ändamål med uppﬁnningen är att tillhandahålla en metod för tillverkning av bromsorgan där förekomsten av bromsskrik under varierande last pålagd bromsorganet reduceras. Detta ändamål uppnås genom ett bromsorgan enligt den kännetecknande delen av patentkravet 15.

Teoretisk bakgrund till uppﬁnningen Från exempelvis ”An assumed Modes Method Approach to Disc Brake Squeal Analysis”, Society of Automotive Engineers, 1999-01 -1 335 av Hultén och Flint framgår att på grund av rotationssymmetrin hos ett bromsorgan, exempelvis en bromsskiva existerar två moder vid 10 15 20 25 30 521 353 3 varje egenfrekvens hos bromsorganet. När ett modpar existerar för en egenfrekvens kan en våg propagera genom bromsorganet om excitationsenergi tillförs varvid oljud, s.k. bromsskrik kan uppstå. När ett bromsbelägg sammankopplar bromsskiva altemativt bromstrumma och bromsbelägg splittras de kopplade moderna upp i skilda egenfrekvenser för systemet. Icke konservativa krafter, såsom exempelvis friktionskraﬁer, tenderar att koppla dessa fristående moder och sammanföra dessa till en gemensam egenfrekvens varvid bromsskrik kan uppstå.

För att undvika att bromsskrik uppkommer behöver sålunda systemet utformas så att separation av en uppsättning moder, vilka huvudsakligen uppvisar egenfrekvenser mellan 1 och 15 kHz, kan bibehållas. Kopplingen, och därigenom uppkomsten av bromsskrik, kan sålunda uppkomma för en rad olika egenfrekvenser och är beroende av samverkan mellan belägg och bromsorgan, dvs antingen skiva eller trumma. För att medge konstruktion av ett bromsorgan där risken för uppkomst av bromsskrik reduceras för ﬂertalet av egenﬂekvenser, företrädesvis alla egenfrekvenser inom ovan nämnda intervall är det av vikt att samverkan mellan belägg och skiva eller trumma sker på ett förutsägbart sätt. Fi g. l illustrerar ett förlopp där en variation av nötningsbeständigheten i vissa regioner påverkar sammankoppling av splittrade moder, varvid en övergång kan ske från ett stabilt tillstånd 10 till ett ostabilt tillstånd ll vid en punkt 12 som motsvarar en kritisk nivå på nötningsbeständigheten. Genom uppﬁnningen kan denna punkt förﬂyttas till en högre nivå, dvs åt höger längs diagrammets X- axel.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningsﬁgurer, där Fig.1 är ett kurvdiagram där enheterna frekvens f och nötningsbeständighet W åskådliggör fenomenet koppling av splittrade moder, Fig.2 är en sidovy av ett bromsbelägg enligt uppfinningen, och Fig.3 är en sidovy av ett utföringsexempel av ett bromsbelägg enligt uppﬁnningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I ﬁgur 2 visas ett bromsorgan 13 enligt uppﬁnningen i sidovy. Bromsorganet är anordnat att på känt sätt samverka med en bromsskiva 17 eller en bromstrumma med hjälp av icke visade, i 10 15 20 25 30 521 355 -ø men för fackmannen väl kända organ. Exempel på samverkan och nödvändiga ingående organ för att tillhandahålla en fungerande broms ges exempelvis i US 5145037 och GB 2143 916, som utgör ett exempel på en skivbroms där bromsorgan enligt uppfinningen kan nyttjas, samt SE 504 272 som utgör ett exempel på en trumbroms där bromsorgan enligt uppﬁnningen kan nyttjas. Bromsorganet 13 innefattar ett bromsbelägg 14 och en bakplatta 15. Bromsbelägg 14 och bakplatta 15 är företrädesvis utformade i ett stycke. Altemativt kan bromsbelägget vara infäst på något för fackmannen välkänt sätt till bakplattan. Bromsbelägget utgör slityta när bromsorganet nyttjas för bromsning och bakplattan fördelar presskraﬁen från (icke visade) bromscylindrar till bromsbelägget när bromsorganet nyttjas i en broms. Ett exempel på utformning av en broms med bromscylindrar finns exempelvis i US 5145037.

Bromsbelägget uppvisar en anliggningsyta 16 som är avsedd att pressas mot en bromsskiva 17 eller i förekommande fall mot en bromstrumma. Vidare uppvisar belägget sidokanter 18 samt ändkanter 19, 20. Enligt uppﬁnningen är bromsbelägget 14 utformat så, att nötnings- beståndigheten varierar i längsled mellan de båda ändkantema 19, 20, på så sätt att minst ett av bromsbeläggets ändkantpartier l9a, 20a uppvisar lägre nötningsbeständighet än resterande del av bromsbelägget. Denna variation kan antingen uppträda successivt längs ändkantpartiet, eller stegformigt i gränspartiet mellan ändkantpartiet och resterande del av bromsbelägget.

Denna variation kan uppträda vid valfri ändkant eller vid båda ändkantema. Skillnaden i nötningsbeständighet mellan detta ändparti och den resterande delen av bromsbelägget uppgår lämpligen åtminstone till cirka 5 %. Enligt en fördelaktig variant av uppﬁnningen uppgår skillnaden i nötningsbeständighet till åtminstone 10 %. Enligt ytterligare en fördelaktig variant av uppﬁnningen uppgår skillnaden i nötningsbeständighet till åtminstone 15 %. Enligt en annan fördelaktig variant av uppﬁnningen uppgår skillnaden i nötningsbeständighet till åtminstone 20 %. Längden på ändpartiet l9a, 20a uppgår lämpligen till mellan 5 och 40 % av det totala avståndet mellan ändkantema 19, 20. Enligt en fördelakti g variant av uppﬁnningen uppgår ändpartiets längd lämpligen till mellan 10 och 30 % av det totala avståndet mellan ändkantema 19, 20. Variationen av nötningsbeständigheten behöver inte vara begränsad till ändkantpartiema l9a, 20a, utan kan även fördelas över bromsbeläggets hela längd, så att den ena ändkanten uppvisar lägre nötningsbeständighet än den andra. Härvid kan variationen i nötningsbeständighet göras stegvis eller kontinuerlig. Det är samtidigt möjligt att variera bromsbeläggets friktionstal i längsled mellan de båda ändkantema, på så sätt att minst ett av bromsbeläggets ändkantpartier uppvisar lägre fiiktionstal än resterande del av bromsbelägget. 10 521 553 s Härvid erhålles en fórdelaktig balans mellan nötningsbeständighet och friktionstal, vilket kan jämna ut kraftfórdelningen på ett bromsbelägg.

Bromsbelägget och bakplattan är tillverkade av fór fackmannen välkända material.

Uppﬁnningen avser även en metod fór tillverkning av ett bromsorgan innefattande en bakplatta uppbärande ett bromsbelägg vilket uppvisar åtminstone en anliggningsyta samt sidokanter och ändkanter, varvid bromsbelägget utformas så att dess nötningsbeständighet varierar i längsled mellan de båda ändkanterna 19, 20. Härvid uppvisar minst ett av broms- beläggets ändkantpartier 19a och/eller 20a lägre nötningsbeständighet än resterande del av bromsbelägget.

Uppﬁnningen kan nyttjas fór varierande typer av skiv- och trumbromsar välkända fór fackmannen.

Claims

s a 1 f a Q PATENTKRAV

1. Bromsorgan for att reducera bromsskrik innefattande en bakplatta (15) uppbärande ett bromsbelägg (14) vilket uppvisar åtminstone en anliggningsyta (16) samt sidokanter (18) och ändkanter (19, 20), k ä n n e t e c k n a t a v att bromsbeläggets (14) nötningsbeständighet varierar i lângsled mellan de båda ändkantema (19, 20), på så sätt att minst ett av bromsbeläggets ändkantpartier (19a och/eller 2021) uppvisar lägre nötningsbeständighet än resterande del av bromsbelägget och att bromsbelågget (14) och bakplattan (15) är utfonnade i ett stycke.

2. Bromsorgan enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att variationen uppträder successivt i ändkantpartiet (19a och/eller 20a) mellan åndkanten (19 och/eller 20) och resterande del av bromsbelägget.

3. Bromsorgan enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att variationen uppträder stegforrnigt i ett gränsparti mellan ändkantpartiet (19a och/eller 20a) och resterande del av bromsbelägget.

4. Bromsorgan enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att variationen uppträder stegformi gt från den ena ändkanten till den andra, så att den ena ändkanten (19 eller 20) uppvisar lägre nötningsbeständighet än den andra.

5. Bromsorgan enligt krav l, k ä n n e t e c k n at a v att variationen uppträder successivt från den ena ändkanten till den andra, så att den ena ändkanten (19 eller 20) uppvisar lägre nötningsbeständighet än den andra.

6. Bromsorgan enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n at a v att längden på ändpartiet (19a och/eller 20a) uppgår till mellan 5 och 40 % av avståndet mellan ändkantema (19, 20). 521 353 I «.ft,š

7. Bromsorgan enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t a v att längden på ändpartiet (19a och/eller 20a) uppgår till mellan 10 och 30 % av avståndet mellan ändkantema (19, 20).

8. Bromsorgan enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n at a v att skillnaden i nötningsbeståndighet uppgår åtminstone till cirka 5 %.

9. Bromsorgan enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a t a v att skillnaden i nötningsbeständighet uppgår åtminstone till cirka 10 %.

10. Bromsorgan enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n at a v att skillnaden i nötningsbeständighet uppgår åtminstone till cirka 15 %.

11. Bromsorgan enligt något av kraven 1- 7, k ä n n e t e c k n at a v att skillnaden i nötningsbeständighet uppgår åtminstone till cirka 20 %.

12. Bromsorgan enligt något av kraven 1 till 11, k ä n n e t e c k n at a v att bromsbeläggets (14) friktionstal dessutom varierar i längsled mellan de båda åndkanterna (19, 20), på så sätt att minst ett av bromsbeläggets åndkantpartier (19a och/eller 20a) uppvisar lägre friktionstal än resterande del av bromsbelågget.

13. Skivbroms innefattande ett bromsorgan enligt något av patentkraven 1 - 12.

14. Trumbroms innefattande ett bromsorgan enligt något av patentkraven 1 - 12.

15. Metod for tillverkning av ett av en bakplatta (15) buret bromsbelägg (14), vilket uppvisar åtminstone en anliggningsyta (16) samt sidokanter (18) och ändkanter (19, 20), k ä n n e t e c k n a d a v att bromsbelägget (14) utformas så att dess nötningsbeståndighet varierar i längsled mellan de båda ändkantema (19 och/eller 20), på så sätt att minst ett av bromsbeläggets ändkantpartier (19a och/eller 20a) uppvisar lägre nötningsbeständighet än resterande del av bromsbelägget och att bromsbelägget (14) och bakplattan (15) utfonnas i ett stycke.