Патент на изобретение №2296253

(54) ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области тормозных колодок для различных транспортных средств, преимущественно к тормозным колодкам барабанных и дисковых тормозов автотранспорта. Тормозная колодка включает металлический каркас и зафиксированную на нем с помощью клея фрикционную накладку. Масса клеевого слоя соотносится с массой фрикционной накладки как 1:100÷1:150. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет повышения теплопередачи от фрикционной накладки к каркасу и снижение температуры клеевого слоя за счет относительного снижения массы клея по сравнению с массой фрикционной накладки.

Заявляемое изобретение относится к тормозным колодкам для различных транспортных средств, преимущественно к тормозным колодкам барабанных и дисковых тормозов автотранспорта.

Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка, включающая металлический каркас и зафиксированную на нем с помощью клея фрикционную накладку (см. Справочник по триботехнике. том. 3, М.: Машиностроение, 1992, с.363-364). Существенные признаки аналога «металлический каркас, зафиксированная на нем с помощью клея фрикционная накладка» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение прочностных характеристик клеевого соединения в условиях ударных нагрузок (вибраций) и термических воздействий (перегревов и охлаждении), возникающих в результате фрикционного контакта накладки и контртела в условиях изменений окружающей среды при реальной эксплуатации изделия, что обусловлено отсутствием необходимого баланса между массой клеевого слоя, как правило являющегося теплоизолятором, и массой фрикционной накладки, обладающей, как правило, более высокой теплопроводностью.

Прототипом заявляемого изобретения является тормозная колодка, включающая металлический каркас и зафиксированную на нем с помощью термостойкого клея фрикционную накладку, при этом толщина клеевого слоя соотносится с толщиной фрикционной накладки как ˜1:16 (см. МарКон. Стиль профессионалов. Колодки дискового тормоза. Ярославль, «Полиграфия», 2003, с.6). Существенные признаки прототипа «металлический каркас, зафиксированная на нем с помощью термостойкого клея фрикционная накладка» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является излишняя толщина клеевого слоя, фиксирующего накладку (соотношение слоя и накладки по массе с учетом разницы в плотности ˜1:25÷1:30). В результате клеевой слой, состоящий преимущественно из полимерного связующего и обладающий поэтому крайне низкой теплопроводностью, препятствует передаче тепла от фрикционной накладки к металлическому каркасу и сильно разогревается. В результате возможна термодеструкция клея и снижение механической прочности клеевого соединения, что может привести к снижению характеристик изделия в условиях ударных нагрузок и вибраций в процессе эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет повышения теплопередачи от фрикционной накладки к каркасу и снижение температуры клеевого слоя за счет относительного снижения массы клея по сравнению с массой фрикционной накладки.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке, включающей металлический каркас и зафиксированную на нем с помощью термостойкого клея фрикционную накладку, масса клеевого слоя соотносится с массой фрикционной накладки как 1:100÷1:150.

Существенные признаки заявляемого изобретения «масса клеевого слоя соотносится с массой фрикционной накладки как 1:100÷1:150» являются отличительными от признаков прототипа.

Тормозная колодка включает металлический каркас различной формы. Например, колодки дисковых тормозов обычно имеют плоский металлический каркас различной конфигурации, колодки барабанных тормозов обычно имеют каркас с Т-образным сечением в виде части цилиндрической обечайки и т.д. Фрикционная накладка выполняется, как правило, из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу и различные дисперсные (в том числе волокнистые) наполнители. Накладка фиксируется на поверхности каркаса путем размещения между каркасом и накладкой слоя клея, обладающего адгезионными свойствами, как к металлу каркаса, так и к композиту накладки. В качестве таких клеев могут использоваться клеи ВК-1, ВК-2, ВС-10Т, ВК-32ЭМ и др. При этом масса клеевого слоя соотносится с массой фрикционной накладки от 1:100 до 1:150.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными способами, например, совмещением поверхности металлического каркаса, на которую нанесен клей, с соответствующей поверхностью фрикционной накладки с последующей термообработкой.

Конкретным примером заявляемого изобретения являются колодки барабанного тормоза автомобилей ВАЗ-2101 и ВАЗ-2108. Масса фрикционных накладок ˜109 г и ˜71 г. соответственно. Применяемый клей ВС-10Т, температура выдержки (отверждения) 180°С, время выдержки 1 час. Соотношение масс клея и накладки 1:114 и 1:109 соответственно.

Использование заявленного соотношения между массами клея и фрикционной накладки позволяет достаточно эффективно отводить тепло, выделяющееся в процессе фрикционного контакта, от накладки к каркасу. Если при этом соотношение масс клея и накладки будет больше, чем 1:150, то отвод тепла будет еще более эффективным, однако количество клея будет недостаточным для обеспечения склеивания в результате заполнения клеем шероховатостей на поверхности металлического каркаса и, в особенности, фрикционной накладки (шероховатости обеспечивают увеличение адгезивных поверхностей каркаса и накладки). В результате могут образоваться непроклеенные места и прочность клеевого соединения уменьшается. При соотношении масс клея и накладки меньшем 1:100 клеевой слой становится достаточно толстым, чтобы препятствовать эффективной передаче тепла и возможен перегрев как фрикционной накладки, так и, соответственно, клеевого соединения с неизбежной термодеструкцией полимера. В результате прочность клеевого соединения также снижается.

Формула изобретения

Тормозная колодка, включающая металлический каркас и зафиксированную на нем с помощью клея фрикционную накладку, отличающаяся тем, что масса клеевого слоя соотносится с массой фрикционной накладки как 1:100÷1:150.