DE1250209B - Friction bodies for brakes or clutches - Google Patents

Description

Reibkörper für Bremsen oder Kupplungen Die Erfindung betrifft einen Reibkörper für Bremsen oder Kupplungen, bestehend aus einem Träger mit genuteter metallischer flüssigkeitsgekühlter Reibauflage, deren Seitenkanten starr sind.Friction body for brakes or clutches The invention relates to a Friction body for brakes or clutches, consisting of a carrier with grooved metallic liquid-cooled friction pad, the side edges of which are rigid.

Bei einem bekannten Reibkörper dieser Art bildet der Reibkörper die Backen einer Trommelbremse, wobei die Nuten einen relativ großen Ouerschnitt haben und quer zur Reibungsrichtung verlaufen. Hierdurch wird der Reibkörper im Auflagenbereich in mehrere in Reibungsrichtung aufeinanderfolgende Abschnitte aufgeteilt. Es sollen damit Verformungen der Reibfläche verringert werden.In a known friction body of this type, the friction body forms the Jaws of a drum brake, the grooves having a relatively large cross-section and run transversely to the direction of friction. As a result, the friction body is in the support area divided into several successive sections in the direction of friction. It should so that deformations of the friction surface are reduced.

Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß die verbleibenden Reibflächenteile in sich weiter der Verformung bei hohen Temperaturdifferenzen ausgesetzt sind und daß außerdem durch die Nuten die Seitenkanten des Reibkörpers geschwächt werden, so daß makroskopische Verformungen des gesamten Reibkörpers möglich sind und eine gleichmäßige Flächenpressung über die gesamte Reibfläche nicht gewährleistet ist. Insbesondere können auf diese Weise Verformungen auf Grund plastischer Forrnänderungen zur Erhaltung der Reibungssymmetrie nicht hinreichend aufgenommen werden.However, this arrangement has the disadvantage that the remaining friction surface parts are further exposed to deformation at high temperature differences and that the side edges of the friction body are also weakened by the grooves, so that macroscopic deformations of the entire friction body are possible and one uniform surface pressure over the entire friction surface is not guaranteed. In particular, deformations due to plastic changes in shape can be avoided in this way to maintain the frictional symmetry are not adequately absorbed.

Der Erfindung liegt demgerräß die Aufgabe zu-C c grunde, einen Reibkörper der eingangs genannten Art so auszubilden, daß trotz starrer und die mal(roskopische Form des Reibkörpers erhaltender Seitenkanten, die auf Grund hoher Temperaturen auftretenden plastischen Forrnänderungen aufgenommen werden, ohne daß die Reibfläche wellig und danlit die Reibungssymmetrie beeinträchtigt wird.The invention is demgerräß the object-C c basically to form a friction element of the type mentioned in such a way that, in spite of rigid and the times (roskopische shape of the friction body sustaining side edges, the high due to temperatures occurring plastic Forrnänderungen be accommodated without that the friction surface wavy and then the frictional symmetry is impaired.

Diese Au'L£iabe wird erfindungsgernäß dadurch g#.-löst, daß die Nuten in Reibun'-srichtung verlaulen. Bei auftretender WärmedehnunL, Über die Elastizitätsgrenze hinaus können sich so die in Reibumisrichtung verlaufenden zwischen den einzelnen Nuien liegenden Reibflächenstreifen in die Nuten hinein ausdehnen, ohne daß die auftretenden Kräfte die starren Seitenkanten deformieren.According to the invention, this Au'L £ iabe is solved by the fact that the grooves in the direction of friction. When thermal expansion occurs, beyond the elastic limit In addition, the running in the Reibumisrichtung between the individual Nuien extending friction surface strips into the grooves without the occurring forces deform the rigid side edges.

Zwar sind genutete Reibauflagen mit in Reibungsrichtung verlaufenden Nuten bei einer Kupplung mit querschnittsschwacher Kupplungsscheibe bekannt, jedoch sind bei dieser bekannten Anordnung die Seitenkanten der Reibauflage nicht starr. Die Nuten sollen hier es ermöglichen, daß die Reibauflagen der makroskopischen Verformung der Kupplungsscheibe durch entsprechendes Ausknicken folgen können.It is true that there are grooved friction pads that run in the direction of friction Grooves in a coupling with a coupling disc of poor cross-section are known, however In this known arrangement, the side edges of the friction pad are not rigid. The grooves should make it possible here that the friction pads of the macroscopic deformation the clutch disc can be followed by corresponding buckling.

Um ein konkaves Einkrümmen der Reibaufla"e nach innen, also von der Gegenfläche weg, zu verhindern und damit das Einbringen der Verformungen in die Nuten sicherzustellen, ist in vorteilhafter Weise die Innenseite dzr ReibaLlflage mit mehreren sich gegen den Reibkörper abstützenden Rippen versehen, denen die Nuten gegenüberliegen.Around a concave curvature of the friction surface inwards, i.e. from the Opposite surface away, to prevent and thus the introduction of the deformations into the It is advantageous to ensure grooves on the inside of the friction layer provided with several ribs supported against the friction body, which the grooves opposite.

Die Verformun-en im Bereich der Nuten zur Beibehaltung der Reibungssymmetrie werden begünstigt, wenn die Rippen einstückig mit der Reibauflage ausgebildet sind und sich die Nuten über die Wandstärke der Reibauflage hinaus in diese Rippen hinein erstrecken. Dadurch werden geschwächte Wandungsquerschnitte der Rippen gebildet, die ein Hineinkrümmen der Nutenkanten in diese hinein erleichtern. Die Rippen Können aber auch init der der Reibauflage gegenüberliegenden Wandung d-.s Reibkörpers einstückig ausgebildet sein, wobei hier die die Verformung erleichternden geschwächten Querschnitte jenseits des Nutengrundes liegen.The deformations in the area of the grooves to maintain the frictional symmetry are favored if the ribs are formed in one piece with the friction pad and the grooves extend into these ribs beyond the wall thickness of the friction pad extend. This creates weakened wall cross-sections of the ribs, which make it easier for the groove edges to curve into them. The ribs can but also in one piece with the wall d-.s friction body opposite the friction pad be formed, the weakened cross-sections facilitating the deformation here lie beyond the bottom of the groove.

Im übrigen kann die Innenseite der Reibauflage in an sich bekannter Weise mit Kühlrippen vers,-hen sein.In addition, the inside of the friction pad can be known per se Way with cooling fins vers, -hen be.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von AusführunGsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to exemplary embodiments explained in more detail in the drawing.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung im Teilschnitt eine Innenbackenbremse, an welcher die Erfindung Anwendung finden kann: F i g. 2 ist der Schnitt 2/2 nach F i g. 1; F i g. 3 ist der Schnitt 3/3 nach F i g. 1; F i g. 4 ist ein Schnitt ähnlich F i g. 3 bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung; F i g. 5 zeigt im Schnitt eine Scheibenkupplung oder -bremse mit axialem Reibungseingriff, an welcher die Erfindung angewendet ist; F i g. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 5. F i g. 1 shows a schematic representation in partial section of an inner shoe brake to which the invention can be applied: FIG. 2 is the section 2/2 according to FIG. 1; F i g. 3 is the section 3/3 according to FIG. 1; F i g. 4 is a section similar to FIG. 3 in another embodiment of the arrangement according to the invention; F i g. Figure 5 shows, in section, an axially frictional engagement disc clutch or brake to which the invention is applied; F i g. 6 shows another embodiment of the arrangement according to FIG. 5.

In der Darstellung nach F i g. 1 ist schematisch eine Innenbackenbremse mit sich drehender Trommel 8 und zwei Bremsbacken 10 und 10 a wiedergegeben. Die bei 11 schwenkbar gelagerten Bremsbacken tragen auf einem gekrümmten Querträger 12 angeordnete Reibkörper 14, die mit in Umfangsrichtung der Trommel 8 verlaufenden Nuten versehen sind. Mittels einer Pumpe 3 wird Kühlflüssigkeit der Backe 10 bei 42 zugeführt und von dort bei 46 über eine Verbindungsleitung 48 zur Backe 10 a geleitet. Bei 42 wird die Kühlflüssigkeit abgeführt und über einen Wärmetauscher 2, beispielsweise einen Kraftfahrzeugkühler, der Pumpe 3 wieder zugeführt.In the illustration according to FIG. 1 is an inner shoe brake with a rotating drum 8 and two brake shoes 10 and 10 a shown schematically. The brake shoes pivotably mounted at 11 carry friction bodies 14 which are arranged on a curved cross member 12 and are provided with grooves running in the circumferential direction of the drum 8. By means of a pump 3 , cooling liquid is fed to the jaw 10 at 42 and from there at 46 via a connecting line 48 to the jaw 10 a . At 42, the cooling liquid is discharged and fed back to the pump 3 via a heat exchanger 2, for example a motor vehicle radiator.

F i g, 2 ist der Schnitt 2/2 nach F i g. 1 im Bereich der Zuführungsöffnung 42 der Kühlflüssigkeit der Backe 10. Der Einlaß 42 schließt an eine Leitung 44 an, die zur Zeichenebene der F i g. 1 senkrecht steht und in die zur Pumpe führende Leitung 6 (F i g. 1) mündet. Den im Ouerschnitt etwa kreisförmigen Einlaßkanal 42 übergreifen mit entsprechenden Ausnehmungen die Stege 13 der Bremsbacke, die diese in bekannter Weise verstärken.F i g, 2 is the section 2/2 according to F i g. 1 in the region of the supply opening 42 of the cooling liquid of the jaw 10. The inlet 42 connects to a line 44 which leads to the plane of the drawing in FIG . 1 is vertical and opens into the line 6 leading to the pump ( FIG. 1). The inlet channel 42, which is approximately circular in cross section, overlaps with corresponding recesses the webs 13 of the brake shoe, which reinforce it in a known manner.

Die Reibauflage 15 des Reibkörpers 14 ist mit Nuten 31 versehen, die dementsprechend in Umfangsrichtung der Trommel 8 (F i g. 1) verlaufen. Die Reibauflage 15 besteht aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus einer Kupferlegierung wie Elektrolytkupfer od. dgl. Sie ist als Abschlußwand einer die Kühlflüssigkeit aufnehmenden Kammer ausgebildet, deren Rückseite durch eine aus dem -leichen Material bestehende und am Träger 12 angeschweißte oder angelötete Platte 22 abgeschlossen ist. In dem in F i g. 2 dargestellten Einlaßbereich für die Kühlflüssigkeit ist noch eine Verstärkungsplatte 27, welche die Platte 22 abdeckt, vorgesehen. Die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 42 und der Kühlflüssigkeitskammer 30 ist durch öffnungen 40 hergestellt, welche den Träger 12 sowie die Platten 22 und 27 durchgreifen. Im Übergangsbereich zwischen dem Träger 12 und der Platte 22 sind Dichtringe vorgesehen. Die Reibauflage 15 ist im Bereich ihrer starren Seitenkanten 16 und 17 mittels Nieten 20 am Träger 12 befestigt und im Kantenbereich mit Ausnehmungen zum Obergreifen der Kanten der Platten 22 und 27 versehen.The friction pad 15 of the friction body 14 is provided with grooves 31 which accordingly run in the circumferential direction of the drum 8 ( FIG. 1) . The friction pad 15 consists of a metal of high thermal conductivity, for example a copper alloy such as electrolytic copper or the like is completed. In the one shown in FIG. 2, a reinforcing plate 27, which covers the plate 22, is also provided for the inlet area for the cooling liquid. The connection between the inlet channel 42 and the cooling liquid chamber 30 is established by openings 40 which extend through the carrier 12 and the plates 22 and 27 . Sealing rings are provided in the transition area between the carrier 12 and the plate 22. The friction pad 15 is attached to the carrier 12 by means of rivets 20 in the area of its rigid side edges 16 and 17 and is provided with recesses in the edge area for overlapping the edges of the plates 22 and 27 .

Um die Nuten 31 möglichst tief in die Reibauflige 15 eimreifen zu lassen, sind im Bereich der Nuten Rippen 28 vorgesehen, die über die Dicke der Auflage 15 hinausragen und gleichzeitig der Abstützung der Reibauflage auf der Platte 22 bzw. im Einlaßbereich nach F i g. 2 auf der Verstärkungsplatte 27 und somit auf dem Träger 12 dienen. Zwischen den Rippen 28 sind weitere kleinere Kühlrippen 29 voraesehen.In order to allow the grooves 31 to ripen as deeply as possible into the friction surface 15 , ribs 28 are provided in the area of the grooves, which protrude beyond the thickness of the support 15 and at the same time provide support for the friction support on the plate 22 or in the inlet region according to FIG . 2 serve on the reinforcement plate 27 and thus on the carrier 12. Further smaller cooling ribs 29 are provided between the ribs 28.

F i o. 3 ist der Schnitt 3/3 nach F i g. 1 und verdeutl;cht den Aufbau der Kühlflüssigkeitskammer 30 außerhalb des Bereiches des Einlasses, wobei hier insbesondere erkennbar ist, daß die Rippen 28 bis zur Platte 22 reichen, die auf dem Träger 12 aufliegt.F i o. 3 is the section 3/3 according to FIG. 1 and illustrates the structure of the cooling liquid chamber 30 outside the area of the inlet, it being particularly evident here that the ribs 28 extend as far as the plate 22, which rests on the carrier 12.

F i g. 4 ist ein Schnitt entsprechend F i g. 3 bei einer anderen Ausführungsform des Reibkörpers. Es befinden sich hier die Rippen 28 an der Platte 22 und nicht an der Reibauflage 15. Die Rippen 28 greifen hier zu einem gewissen Teil in die Reibauflage 15 ein und liegen den Nuten 31 gegenüber.F i g. 4 is a section corresponding to FIG. 3 in another embodiment of the friction body. The ribs 28 are located here on the plate 22 and not on the friction support 15. The ribs 28 here engage to a certain extent in the friction support 15 and lie opposite the grooves 31.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 ist somit ein Verformungsquerschnitt 33 zwischen den in F i g. 3 angedeuteten Pfeilen geschaffen, während bei der Ausführungsform nach F i g. 4 dieser Verformungsquerschnitt zwischen dem Grund der Nuten 31 und der Oberkante der Rippen 28 liegt. Diese geringen Querschnitte ermöglichen eine Verformung der zwischen den Nuten 31 gebildeten Stege in die Nuten hinein, wenn die Reibauflage größere Temperaturen annimmt.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3 is thus a deformation cross section 33 between the in FIG. 3 indicated arrows created, while in the embodiment according to F i g. 4, this deformation cross-section lies between the base of the grooves 31 and the upper edge of the ribs 28 . These small cross-sections enable the webs formed between the grooves 31 to be deformed into the grooves when the friction pad assumes higher temperatures.

F i g. 5 zeigt die Anwendung der Erfindung an einer Scheibenkupplung oder -bremse mit axialem Reibungseingriff. Die rotierende Scheibe ist mit 8A bezeichnet. Der Reibkörper besteht hier aus dem Träger 56 und der Reibauflage 57, die mit konzentrischen ringförmigen Nuten 72 versehen ist, und ist mittels eines mit dem Träger 56 einstückigen Ringkolbens 54 axial gegenüber seinem Gehäuse 5A hy- draulisch oder pneumatisch verschieblich.F i g. Figure 5 shows the application of the invention to a disc clutch or brake with axial frictional engagement. The rotating disk is labeled 8A. The friction body here consists of the carrier 56 and the friction pad 57, which is provided with concentric annular grooves 72 , and is axially displaceable hydraulically or pneumatically with respect to its housing 5A by means of an annular piston 54 integral with the carrier 56.

Die Reibauflage 57 ist mit Nieten 58 mit vorgezogenen Flanschen 66 des Trägers 56 verbunden. Damit schließt die Reibauflage 57 eine Kühlmittelkammer 59 im Träger ab. Die Kühlmittelkammer 59 ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 mit Ein- und Auslässen versehen.The friction pad 57 is connected with rivets 58 to protruding flanges 66 of the carrier 56 . The friction pad 57 thus closes a coolant chamber 59 in the carrier. The coolant chamber 59 is in accordance with the exemplary embodiment according to FIG. 1 provided with inlets and outlets.

Die Reibauflage 57 ist durch Niete 70 an der Innenseite gegen den Träger56 abgestützt. Zusätzlich sind bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 Kühlrippen 71 auf der Innenseite der Reibauflage zwischen den Nieten vor-esehen.The friction pad 57 is supported on the inside against the carrier 56 by rivets 70. In addition, in the embodiment according to FIG. Provide 5 cooling fins 71 on the inside of the friction pad between the rivets.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 ist die Innenseite der Reibauflage 57 mit Rippen 75 versehen, die ebenfalls konzentrisch verlaufen und sich gegen eine entsprechende Auflagefläche des Trägers 56 abstützen. Die Ausbildung dieser Rippen und die Zuordnung der Nuten 72 zu diesen Rippen entspricht der Ausführung nach den F i g. 1 bis 3. Es ist auch möglich, die Rippen 75 entsprechend der Ausführungsform nach F i 4 am Träger 56 anzubringen.In the embodiment according to FIG. 6 , the inside of the friction support 57 is provided with ribs 75 , which also run concentrically and are supported against a corresponding support surface of the carrier 56 . The formation of these ribs and the assignment of the grooves 72 to these ribs corresponds to the embodiment according to FIGS. 1 to 3. It is also possible to attach the ribs 75 to the carrier 56 in accordance with the embodiment according to FIG.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Reibkörper für Bremsen oder Kupplungen, bestehend aus einem Träger mit genuteter metallischer flüssigkeitsgekühlter Reibauflage, deren Seitenkanten starr sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Nuten (31, 72) in Reibungsrichtung verlaufen. 1. A friction body for brakes or clutches, consisting of a carrier with grooved metallic liquid-cooled friction coating, whose side edges are rigidly, d a d g e k urch hen -zeichnet that the grooves run (31, 72) in the rubbing direction. 2. Reibkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Reibauflage (15, 68) mit mehreren sich gegen den Träger (12, 56) abstützenden Rippen (28,75) versehen ist, denen die Nuten (31, 72) gegenüberliegen. 3. Reibkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (28, 75) einstückig mit der Reibauflage (15, 68) ausgebildet sind. 4. Reibkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (31, 72) über die Wandstärke der Reibaufla-e hinaus in die Rippen hineinerstrecken. 5. Reibkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (28, 75) mit der der Reibauflage (15, 68) gegenüberliegenden Wand des Trägers (12, 56) einstückig ausgebildet sind. 6. Reibkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Reibauflage (68) mit mehreren sich gegen den Träger (56) abstützenden Nieten (70) versehen ist. 7. Reibkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite der Reibauflage (15, 68) in an sich bekannter Weise mit Kühlrippen (29, 71) versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 127 472; französische Patentschriften Nr. 1010 979, 1105 288, 1123 407, 1155 438; britische Patentschrift Nr. 796 455; USA.-Patentschriften Nr. 1804 905, 2 127 557, 2 747 702, 2 821271, 2 821273, 2 840 196. 2. Friction body according to claim 1, characterized in that the inside of the friction pad (15, 68) is provided with a plurality of ribs ( 28, 75) which are supported against the carrier (12, 56 ) and opposite which the grooves (31, 72) are located . 3. Friction body according to claim 2, characterized in that the ribs (28, 75) are formed in one piece with the friction pad (15, 68) . 4. Friction body according to claim 2 or 3, characterized in that the grooves (31, 72) extend into the ribs beyond the wall thickness of the friction surface. 5. friction body according to claim 2, characterized in that the ribs (28, 75) with the friction pad (15, 68) opposite wall of the carrier (12, 56) are integrally formed. 6. Friction body according to claim 1, characterized in that the inside of the friction pad (68) is provided with a plurality of rivets (70) which are supported against the carrier (56). 7. Friction body according to one of the preceding claims, characterized in that the inside of the friction pad (15, 68) is provided in a manner known per se with cooling fins (29, 71) . Documents considered: Austrian patent specification No. 127 472; French Patent Nos. 1010 979, 1 105 288, 1123 407, 1155 438; British Patent Specification No. 796,455. USA. Patent Nos. 1,804,905, 2,127,557, 2,747,702, 2 821 271, 2 821 273, 2840196.