EA042911B1 - PROFILE FRICTION DEVICE - Google Patents

Description

Родственные заявкиRelated Applications

Приоритет данной заявки испрашивается на основании заявки 62/859965 на патент США, которая была подана 11 июня 2019 г. и в полном объеме включена в настоящий документ посредством ссылки.This application claims priority from U.S. Patent Application 62/859,965, which was filed June 11, 2019 and is incorporated herein by reference in its entirety.

Область изобретенияField of invention

Варианты выполнения данного изобретения относятся к тормозным системам для транспортных средств. Другие варианты выполнения относятся к фрикционным устройствам (например, тормозным колодкам) для тормозных систем транспортных средств.Embodiments of this invention relate to braking systems for vehicles. Other embodiments relate to friction devices (eg brake pads) for vehicle braking systems.

Уровень техникиState of the art

Для разных видов торможения могут использоваться различные типы фрикционных устройств (например, тормозных колодок) с разным составом для достижения определенных требований к торможению. Например, такие составы могут включать чугун и множество других видов фрикционных материалов, которые разработаны для определенных вариантов применения. Разные фрикционные материалы обеспечивают абсолютно разные параметры трения на колесе рельсового транспортного средства, в частности на бандаже колеса, для торможения. Параметры трения могут также включать восстановление бандажа колеса для устранения поверхностных дефектов, например отслаивания или сколов.For different types of braking, different types of friction devices (eg brake pads) with different compositions can be used to achieve specific braking requirements. For example, such compositions may include cast iron and a variety of other types of friction materials that are designed for specific applications. Different friction materials provide completely different friction parameters on the wheel of a rail vehicle, in particular on the wheel tread, for braking. Friction parameters may also include rebuilding the wheel tread to correct surface defects such as flaking or chipping.

Однако форма известных тормозных колодок может привести к постепенному боковому смещению тормозных колодок на бандаже колеса во время работы. Боковое смещение может привести к несимметричному износу тормозных колодок, который связан с асимметричным износом бандажа колеса. Это также может привести к нависанию тормозной колодки, которое происходит, когда по меньшей мере часть тормозной колодки свисает с колеса. Это может снизить тормозную эффективность во время торможения. Боковое смещение может привести к другим нежелательным условиям, например к высокой контактной конусности вдоль бандажа колеса и образованию термических трещин на стороне обода колеса. Данные условия могут привести к сокращению срока службы тормозной колодки и/или самого колеса.However, the shape of known brake pads can lead to gradual lateral movement of the brake pads on the wheel rim during operation. Lateral movement can lead to asymmetrical brake pad wear, which is associated with asymmetrical wheel tread wear. It can also lead to brake pad overhang, which occurs when at least part of the brake pad hangs off the wheel. This may reduce the braking efficiency during deceleration. Lateral movement can lead to other undesirable conditions such as high contact taper along the wheel rim and thermal cracking on the side of the wheel rim. These conditions can shorten the life of the brake pad and/or the wheel itself.

Попытки предотвратить негативные последствия бокового смещения обычно являются затратными и трудоемкими с точки зрения проверки и тестирования. Например, усовершенствование тормозного оборудования, связанного с тормозными колодками, увеличивает стоимость и сложность конструкции, как и оснащение опорных пластин тормозных колодок металлическими выравнивающими ребордами или т.п. Таким образом, есть потребность в обеспечении фрикционного устройства (например, тормозной колодки), которая позволит уменьшить боковое смещение и отличается от существующих фрикционных устройств.Attempts to prevent the negative effects of lateral movement are usually costly and time consuming in terms of validation and testing. For example, improvements in brake hardware associated with brake shoes increase the cost and complexity of the design, as does equipping brake shoe backing plates with metal alignment flanges or the like. Thus, there is a need to provide a friction device (eg a brake shoe) that will reduce lateral displacement and is different from existing friction devices.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Фрикционное устройство для рельсового транспортного средства или другого транспортного средства, содержащего ребордное колесо (например, колесо, которое содержит реборду и бандаж), содержит опорную пластину и фрикционный элемент. Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства. Фрикционный элемент прикреплен к опорной пластине и содержит фрикционный материал; фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом для торможения. Фрикционный элемент содержит часть для увеличения объема из фрикционного материала на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для увеличения объема ограничивает область контакта с ребордой на тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой (во время первичного и последующего использования), например, для выравнивания фрикционного устройства с бандажом колеса. Например, область контакта с ребордой может быть ответной по форме для по меньшей мере части реборды.A friction device for a rail vehicle or other vehicle containing a flanged wheel (for example, a wheel that contains a flange and a tire) comprises a base plate and a friction element. The base plate is made with the possibility of pairing with the brake drive means of the vehicle. The friction element is attached to the base plate and contains the friction material; the friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends, and defines the braking surface to interact with the wheel for braking. The friction element contains a part for increasing the volume of the friction material on the longitudinal side facing the flange. The bulking portion defines a flange contact area on the braking surface that is configured to at least partially interact with the flange (during initial and subsequent use), for example, to align the friction device with the wheel rim. For example, the area of contact with the flange may be responsive in shape to at least a portion of the flange.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На прилагаемых чертежах фиг. 1 изображает вид снизу варианта выполнения фрикционного устройства;In the accompanying drawings, FIG. 1 is a bottom view of an embodiment of a friction device;

фиг. 2 изображает вид сзади в поперечном разрезе по линии 2-2 фрикционного устройства, показанного на фиг. 1, применительно к ребордному колесу;fig. 2 is a rear cross-sectional view taken along line 2-2 of the friction device shown in FIG. 1, in relation to the flanged wheel;

фиг. 3 изображает вид сзади фрикционного устройства согласно другому аспекту изобретения применительно к ребордному колесу;fig. 3 is a rear view of a friction device according to another aspect of the invention as applied to a flanged wheel;

фиг. 4 изображает вид снизу фрикционного устройства, показанного на фиг. 3;fig. 4 is a bottom view of the friction device shown in FIG. 3;

фиг. 5 изображает в аксонометрии фрикционное устройство, показанное на фиг. 3;fig. 5 is a perspective view of the friction device shown in FIG. 3;

фиг. 6 изображает вид сверху фрикционного устройства, показанного на фиг. 3;fig. 6 is a plan view of the friction device shown in FIG. 3;

фиг. 7 изображает вид снизу другого варианта выполнения фрикционного устройства;fig. 7 is a bottom view of another embodiment of the friction device;

фиг. 8 изображает вид снизу другого варианта выполнения фрикционного устройства;fig. 8 is a bottom view of another embodiment of the friction device;

фиг. 9 изображает вид снизу другого варианта выполнения фрикционного устройства;fig. 9 is a bottom view of another embodiment of the friction device;

фиг. 10 изображает вид сверху фрикционного устройства, показанного на фиг. 9, применительно к ребордному колесу;fig. 10 is a plan view of the friction device shown in FIG. 9, in relation to the flanged wheel;

фиг. 11 изображает вид сзади в поперечном разрезе по линии 11-11 фрикционного устройства, показанного на фиг. 10, применительно к ребордному колесу;fig. 11 is a rear cross-sectional view taken along line 11-11 of the friction device shown in FIG. 10 for a flanged wheel;

- 1 042911 фиг. 12 изображает вид сверху двух фрикционных устройств применительно к ребордным колесам;- 1 042911 fig. 12 is a plan view of two friction devices for flanged wheels;

фиг. 13 подробно изображает в разрезе область взаимодействия между ребордой и фрикционным устройством согласно одному варианту выполнения;fig. 13 shows in detail in section the area of interaction between the flange and the friction device according to one embodiment;

фиг. 14 подробно изображает в разрезе область взаимодействия между ребордой и фрикционным устройством согласно другому варианту выполнения; и фиг. 15 подробно изображает в разрезе область взаимодействия между ребордой и фрикционным устройством согласно другому варианту выполнения.fig. 14 shows in detail in section the area of interaction between the flange and the friction device according to another embodiment; and fig. 15 shows a detailed sectional view of the interface between the flange and the friction device according to another embodiment.

Подробное описаниеDetailed description

Варианты выполнения данного изобретения, описанные в этом документе, относятся к фрикционным устройствам (например, тормозным колодкам) для транспортных средств с ребордными колесами, например для рельсовых транспортных средств, содержащих металлические ребордные колеса для перемещения по массиву железнодорожных путей. Каждое ребордное колесо, как правило, имеет реборду (для поддержания колеса выровненным с путями и напротив них) и бандаж, который находится в контакте с верхней частью рельса для обеспечения тягового усилия/продвижения. В одном варианте выполнения фрикционное устройство содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку). Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, например с тормозной головкой. Фрикционный элемент прикреплен к опорной пластине и содержит фрикционный материал (например, состоит из него или выполнен из него). Фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордным колесом для торможения. Фрикционный элемент содержит бандажную часть на продольной стороне, обращенной к ободу (которая выполнена с возможностью взаимодействия с бандажом колеса, когда фрикционное устройство приведено в действие), и часть для увеличения объема на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для увеличения объема ограничивает область контакта с ребордой на тормозной поверхности (например, которая имеет форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды) для обеспечения по меньшей мере частичного взаимодействия этой части с ребордой и для выравнивания фрикционного устройства с бандажом колеса, когда фрикционное устройство приведено в действие.The embodiments of the present invention described herein relate to friction devices (eg, brake shoes) for vehicles with flanged wheels, such as rail vehicles containing metal flanged wheels for movement on an array of railroad tracks. Each flanged wheel typically has a flange (to keep the wheel aligned with and against the tracks) and a tread that is in contact with the top of the rail to provide traction/advance. In one embodiment, the friction device comprises a base plate and a friction element (eg, a brake lining). The support plate is configured to be coupled to the brake drive means of the vehicle, for example, to the brake head. The friction element is attached to the base plate and contains (for example, consists of or is made of) friction material. The friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends and defines the braking surface for at least partial interaction with the flange wheel for braking. The friction element comprises a shroud portion on the longitudinal side facing the rim (which is configured to engage with the wheel shroud when the friction device is actuated) and a bulking portion on the longitudinal side facing the flange. The bulking portion defines an area of contact with the flange on the braking surface (e.g., which is shaped to match the shape of at least part of the flange) to allow at least partial engagement of the portion with the flange and to align the friction device with the wheel rim when the friction the device is activated.

Таким образом, согласно аспектам данного изобретения благодаря профильному фрикционному устройству (которое также может быть сверхшироким по сравнению с фрикционными устройствами, не имеющими часть для увеличения объема) обеспечена возможность уменьшить или предотвратить боковое смещение фрикционного устройства, за счет чего уменьшается неравномерный или нежелательный износ фрикционного устройства и/или нежелательное взаимодействие между фрикционным устройством и колесом.Thus, in accordance with aspects of the present invention, the shaped friction device (which can also be extra-wide compared to friction devices that do not have a bulking portion) makes it possible to reduce or prevent lateral movement of the friction device, thereby reducing uneven or unwanted wear of the friction device. and/or undesirable interaction between the friction device and the wheel.

Согласно одному аспекту область тормозной поверхности, ограниченная бандажной частью (областью контакта с бандажом), выполнена с возможностью взаимодействия с бандажом колеса во время использования фрикционного устройства для торможения. Область контакта с бандажом может быть изогнутой, например дугообразной, в соответствие с формой бандажа. Область контакта с ребордой, которая является ответной по форме для по меньшей мере части реборды, наклонена (например, на ненулевой угол) относительно области контакта с бандажом.According to one aspect, the area of the braking surface defined by the tire portion (the area of contact with the tire) is configured to interact with the wheel tire during use of the friction device for braking. The area of contact with the brace may be curved, for example arcuate, in accordance with the shape of the brace. The area of contact with the flange, which is responsive in shape to at least part of the flange, is inclined (for example, at a non-zero angle) relative to the area of contact with the brace.

Согласно одному аспекту часть для увеличения объема сначала изготавливают (например, отливают, выполняют механическую обработку, формуют, печатают, собирают или формируют иным образом) для области контакта с ребордой, так что она находится на нижней стороне части для увеличения объема, образуя часть тормозной поверхности, изогнута и иным образом выполнена с размерами в соответствии с формой реборды в требуемой области, где область контакта с ребордой будет контактировать с ребордой, когда фрикционное устройство установлено (требуемым образом для его работы) и затем приведено в действие для использования с колесом при торможении. Таким образом, даже когда фрикционное устройство начинают использовать, оно контактирует с ребордой для торможения и выравнивания (например, выравнивания фрикционного устройства относительно реборды и бандажа колеса), вместо, например, постепенного износа фрикционного устройства до определенной формы с течением времени в результате трения.In one aspect, the bulking portion is first made (e.g., molded, machined, moulded, printed, assembled, or otherwise formed) for the flange contact area so that it is on the underside of the bulking portion, forming part of the braking surface. , bent and otherwise sized to match the shape of the flange in the desired area where the flange contact area will contact the flange when the friction device is installed (as required for its operation) and then actuated for use with the wheel under braking. Thus, even when the friction device is put into use, it contacts the flange for braking and alignment (e.g., aligning the friction device with the flange and wheel tread), instead of, for example, gradually wearing the friction device to a certain shape over time as a result of friction.

В другом аспекте фрикционный элемент может ограничивать как тормозную поверхность в целом, так и отдельно область контакта с ребордой, например, во фрикционном элементе выполнен изгиб или область контакта с ребордой другой формы, при этом область контакта с ребордой поддерживается фрикционным элементом и проходит непрерывно с областью контакта с бандажом на тормозной поверхности. В отличие от, например, поверхности взаимодействия с ребордой, ограниченной и поддерживаемой металлическим U-образным установочным фланцем или подобным компонентом, прикрепленным к опорной пластине, или с помощью другого элемента, отличного от фрикционного элемента.In another aspect, the friction element can limit both the braking surface as a whole and separately the area of contact with the flange, for example, a bend is made in the friction element or the area of contact with the flange of a different shape, while the area of contact with the flange is supported by the friction element and passes continuously with the area contact with the bandage on the braking surface. As opposed to, for example, a flange engagement surface defined and supported by a metal U-shaped mounting flange or similar component attached to the base plate, or by another element other than a friction element.

Согласно другому аспекту часть для увеличения объема фрикционного элемента выступает относительно бандажной части и реборды колеса, т.е. часть для увеличения объема прикреплена к бандажной части и проходит в боковом направлении наружу от этой части так, что она по меньшей мере частично перекрывает реборду, когда фрикционное устройство установлено для использования. Если бандажнаяAccording to another aspect, the bulking portion of the friction element protrudes relative to the shroud portion and the wheel flange, i. e. the bulking part is attached to the band part and extends laterally outward from this part so that it at least partially overlaps the flange when the friction device is installed for use. If bandage

- 2 042911 часть фрикционного элемента имеет ту же ширину, что и фрикционное устройство без части для увеличения объема, тогда фрикционное устройство может быть отнесено к широкому или сверхширокому. Также будет в случае, когда бандажная часть фрикционного элемента имеет такую же ширину, как бандаж колеса, определяемую (например) расстоянием между началом основания реборды и началом изгиба обода колеса на стороне обода, т.е. ширина бандажа является шириной поверхности между основанием реборды и изгибом обода (в целом поверхность бандажа имеет форму усеченного конуса, но в плоскости, в которой проходит ось колеса, расстояние может быть прямой линией). Таким образом, за счет части для увеличения объема, которая проходит с частичным перекрыванием и взаимодействием с ребордой, при этом бандажная часть фрикционного элемента имеет ту же ширину, что и бандаж колеса, фрикционное устройство является более широким или сверхшироким по сравнению с фрикционными устройствами, которые имеют бандажную часть такой же ширины, что бандаж, но не имеют части для увеличения объема.- 2 042911 part of the friction element has the same width as the friction device without the part to increase the volume, then the friction device can be classified as wide or extra wide. This will also be the case when the tread portion of the friction element has the same width as the wheel tread, determined by (for example) the distance between the start of the flange base and the start of the wheel rim bend on the rim side, i. e. tire width is the width of the surface between the base of the flange and the rim bend (in general, the surface of the tire has the shape of a truncated cone, but in the plane in which the wheel axle passes, the distance can be a straight line). Thus, due to the volume expansion portion which extends in partial overlap and engagement with the flange, with the friction element shroud portion having the same width as the wheel shroud, the friction device is wider or extra wide compared to friction devices that have a bandage part of the same width as the bandage, but do not have a part to increase the volume.

В одном варианте выполнения бандажная часть фрикционного элемента (как указано выше, часть фрикционного элемента, которая обеспечивает выравнивание для контакта с бандажом колеса, когда фрикционное устройство установлено для использования требуемым образом) имеет такую же ширину, как бандаж колеса. В другом варианте выполнения ширина бандажной части составляет по меньшей мере 90% от ширины бандажа колеса. В другом варианте выполнения ширина бандажной части составляет по меньшей мере 80% от ширины бандажа колеса. В другом варианте выполнения ширина бандажной части составляет по меньшей мере 75% от ширины бандажа колеса. В другом варианте выполнения ширина бандажной части составляет по меньшей мере 70% от ширины бандажа колеса. В другом варианте выполнения ширина бандажной части составляет от 70% до менее чем 100% от ширины бандажа колеса. Конкретная ширина может быть выбрана в зависимости от состава материала фрикционного элемента, состава материала колеса (например, металла), требуемой области контакта фрикционного устройства с колесом (когда фрикционное устройство установлено и используется) и требуемого уровня трения между фрикционным устройством и колесом во время работы.In one embodiment, the tread portion of the friction element (as noted above, the portion of the tread that provides alignment for contact with the wheel tread when the friction device is positioned for use as desired) is the same width as the wheel tread. In another embodiment, the width of the tire portion is at least 90% of the width of the wheel tire. In another embodiment, the width of the tire portion is at least 80% of the width of the wheel tire. In another embodiment, the width of the tire portion is at least 75% of the width of the wheel tire. In another embodiment, the width of the tire portion is at least 70% of the width of the wheel tire. In another embodiment, the width of the tire portion is from 70% to less than 100% of the width of the wheel tire. The specific width may be selected depending on the material composition of the friction element, the material composition of the wheel (e.g., metal), the desired contact area of the friction device with the wheel (when the friction device is installed and in use), and the desired level of friction between the friction device and the wheel during operation.

В одном варианте выполнения максимальная толщина фрикционного элемента у продольной стороны этого элемента, обращенной к реборде, (т.е. максимальная толщина части для увеличения объема на ее замыкающем крае) после того, как изготовление фрикционного устройства завершено, но до его использования, может составлять от 30 до 75% от максимальной толщины бандажной части фрикционного элемента (части, которая расположена с возможностью контакта с бандажом колеса, когда фрикционное устройство установлено для использования). Толщина может быть определена расстоянием между опорной пластиной (или промежуточным клейким слоем) и тормозной поверхностью вдоль направления, нормального к плоскости взаимодействия между опорной пластиной (или промежуточным клейким слоем) и фрикционным элементом. В другом варианте выполнения максимальная толщина фрикционного элемента у продольной стороны этого элемента, обращенной к реборде, после того, как фрикционное устройство было изготовлено, но до его использования, составляет от 40 до 60% от максимальной толщины бандажной части фрикционного элемента. В другом варианте выполнения максимальная толщина фрикционного элемента у продольной стороны фрикционного элемента, обращенной к реборде, после того, как фрикционное устройство было изготовлено, но до использования, составляет по меньшей мере 40% от максимальной толщины бандажной части фрикционного элемента. В другом варианте выполнения максимальная толщина фрикционного элемента у продольной стороны этого элемента, обращенной к реборде, после того, как фрикционное устройство было изготовлено, но еще не было в использовании, составляет по меньшей мере 50% от максимальной толщины бандажной части фрикционного элемента. Таким образом, в любых таких вариантах выполнения толщина части для увеличения объема может быть относительной частью толщины бандажной части фрикционного элемента, что отражает, что она является (по меньшей мере, фактически) продолжением бандажной части и что область контакта с ребордой тормозной поверхности непосредственно и в целом поддерживается фрикционным элементом. Это также может указывать на то, что часть для увеличения объема (и, соответственно, область контакта с ребордой тормозной поверхности) обеспечивает торможение при эксплуатации фрикционного устройства, или некоторая ее существенная часть, учитывая, что область контакта с ребордой и часть для увеличения объема могут изнашиваться с разной скоростью (например, в меньшей степени) по сравнению с остальной частью фрикционного элемента из-за разницы в усилиях, действующих на разные части фрикционного устройства, когда оно приведено в действие для использования при торможении транспортного средства.In one embodiment, the maximum thickness of the friction element at the longitudinal side of the element facing the flange (i.e., the maximum thickness of the bulking portion at its trailing edge) after the manufacture of the friction device is completed, but before it is used, may be from 30 to 75% of the maximum thickness of the friction element tread (the part that is located with the possibility of contact with the wheel tread when the friction device is installed for use). The thickness may be determined by the distance between the base plate (or intermediate adhesive layer) and the braking surface along a direction normal to the plane of interaction between the base plate (or intermediate adhesive layer) and the friction element. In another embodiment, the maximum thickness of the friction element at the longitudinal side of this element facing the flange, after the friction device has been manufactured, but before its use, is from 40 to 60% of the maximum thickness of the friction element shroud. In another embodiment, the maximum thickness of the friction element at the longitudinal side of the friction element facing the flange, after the friction device has been manufactured, but before use, is at least 40% of the maximum thickness of the shroud part of the friction element. In another embodiment, the maximum thickness of the friction element at the longitudinal side of this element facing the flange, after the friction device has been manufactured but not yet in use, is at least 50% of the maximum thickness of the friction element shroud. Thus, in any such embodiments, the thickness of the bulking portion may be a relative fraction of the thickness of the friction element shroud portion, reflecting that it is (at least in fact) a continuation of the shroud portion and that the area of contact with the braking surface flange directly and in as a whole is supported by a friction element. It may also indicate that the bulking portion (and therefore the contact area with the flange of the braking surface) provides braking during operation of the friction device, or some significant part of it, given that the contact area with the flange and the part for increasing the volume can wear at a different rate (eg, to a lesser extent) compared to the rest of the friction element due to differences in forces acting on different parts of the friction device when it is actuated for use in vehicle braking.

В одном варианте выполнения область контакта с ребордой тормозной поверхности, образованная частью для увеличения объема фрикционного элемента, проходит от области контакта с бандажом тормозной поверхности в направлении продольной стороны фрикционного устройства по первой секционной кривой, которая совпадает с формой основания реборды (реборды в конфигурации колеса, с которой фрикционное устройство может быть использовано). Продолжаясь в направлении продольной стороны фрикционного устройства, обращенной к реборде, область контакта с ребордой может иметь прямой участок, также соответствующий форме реборды (слово прямой относится к линии поперечного сечения в направлении продольной стороны, обращенной к реборде; в общем такая прямая часть соответстIn one embodiment, the area of contact with the flange of the braking surface, formed by the part to increase the volume of the friction element, extends from the area of contact with the bandage of the braking surface towards the longitudinal side of the friction device along the first sectional curve, which coincides with the shape of the base of the flange (the flanges in the wheel configuration, with which the friction device can be used). Continuing in the direction of the longitudinal side of the friction device facing the flange, the area of contact with the flange may have a straight section, also corresponding to the shape of the flange (the word straight refers to a line of cross-section in the direction of the longitudinal side facing the flange; in general, such a straight part corresponds to

- 3 042911 вует сечению дугообразной криволинейной поверхности области контакта с ребордой, проходящей между указанными двумя концами фрикционного элемента). От прямого участка, или если область контакта с ребордой не имеет прямого участка, область контакта с ребордой переходит в другой, обратный изгиб (т.е. имеет изгиб в противоположном направлении) в соответствии с формой перехода верхней части реборды. Таким образом, в одном аспекте область контакта с ребордой в сечении между продольными сторонами, обращенными к ободу и реборде, может быть S-образной. В одном варианте выполнения продольная сторона фрикционного элемента, обращенная к реборде, может иметь такие размеры, что она заканчивается не дальше верхней части реборды, когда фрикционное устройство установлено для первичного использования с колесом. Таким образом, замыкающий край части для увеличения объема фрикционного элемента между концами фрикционного элемента на продольной стороне этого элемента, обращенной к реборде, может проходить не дальше верхней части реборды колеса. Таким образом, может быть получено достаточное выравнивание с сохранением минимальной общей стоимости или сложности изготовления (фрикционного устройства с частью для увеличения объема по сравнению с подобными фрикционными устройствами, которые не имеют части для увеличения объема). В другом варианте выполнения продольная сторона фрикционного элемента, обращенная к реборде, может иметь такие размеры, что она оканчивается дальше верхней части реборды колеса в продольном направлении реборды в сторону от фрикционного устройства, когда оно установлено перед первичным использованием с колесом. Таким образом, замыкающий край части для увеличения объема фрикционного элемента на продольной стороне этого элемента, обращенной к реборде, может проходить к верхней части реборды колеса и проходить за ее пределы. Такая конфигурация может использоваться в зависимости от формы/конфигурации реборды колеса, если для конкретного применения требуется дополнительная степень выравнивания. В одном варианте выполнения продольная сторона фрикционного элемента, обращенная к реборде, может иметь такие размеры, что она заканчивается относительно верхней части реборды в пределах ±25% от общей ширины реборды; соответственно относительно небольшие отклонения по сторонам верхней части реборды не будут существенно влиять на выравнивание и торможение в сравнении со стоимостью/сложностью изготовления.- 3 042911 shows the section of the arcuate curved surface of the area of contact with the flange passing between the said two ends of the friction element). From a straight section, or if the flange contact area does not have a straight section, the flange contact region transitions into another, reverse bend (ie, has a bend in the opposite direction) in accordance with the shape of the transition of the upper part of the flange. Thus, in one aspect, the region of contact with the flange in cross section between the longitudinal sides facing the rim and the flange may be S-shaped. In one embodiment, the longitudinal side of the friction element facing the flange may be sized such that it ends no further than the top of the flange when the friction device is installed for primary use with the wheel. Thus, the closing edge of the friction element bulking portion between the ends of the friction element on the flange longitudinal side of the element may extend no further than the top of the wheel flange. Thus, sufficient alignment can be obtained while maintaining a minimum overall cost or manufacturing complexity (of a friction device with a bulking part compared to similar friction devices that do not have a bulking part). In another embodiment, the flange longitudinal side of the friction element may be sized such that it terminates beyond the top of the wheel flange in the longitudinal direction of the flange away from the friction device when it is installed prior to primary use with the wheel. Thus, the closing edge of the bulking part of the friction element on the flange longitudinal side of this element can extend to and beyond the upper part of the wheel flange. This configuration may be used, depending on the shape/configuration of the wheel flange, if an additional degree of alignment is required for a particular application. In one embodiment, the longitudinal side of the friction element facing the flange may be sized such that it ends relative to the top of the flange within ±25% of the total width of the flange; accordingly, relatively small deviations on the sides of the upper portion of the flange will not significantly affect the alignment and braking in comparison with the cost/complexity of manufacture.

В одном варианте выполнения часть для увеличения объема фрикционного элемента полностью поддерживается опорной пластиной. В качестве альтернативы в другом варианте выполнения по меньшей мере самый внешний участок части для увеличения объема вдоль продольной стороны фрикционного элемента, обращенной к реборде, может не поддерживаться с помощью опорной пластины. В качестве альтернативы в другом варианте выполнения вся часть для увеличения объема не поддерживается с помощью опорной пластины. Таким образом, согласно одному аспекту материал части для увеличения объема может быть достаточно толстым для поддерживания этой части и области контакта с ребордой тормозной поверхности во время использования, при этом без удерживания (частично или полностью) за счет опорной пластины или другого опорного элемента (например, металлического опорного элемента). Такая конфигурация может быть предпочтительной для снижения производственных затрат, уменьшения веса фрикционного устройства и/или для обеспечения возможности использования такой же или схожей конфигурации опорной пластины как в случае нормальной ширины (например, когда фрикционный элемент имеет ширину не больше ширины бандажа колеса), так и в случае сверхширины (например, когда фрикционный элемент имеет такую же ширину, что и бандаж колеса, а также содержит часть для увеличения объема, которая проходит наружу на стороне, обращенной к реборде, для взаимодействия во время использования с ребордой колеса). В одном варианте выполнения ширина неподдерживаемого участка части для увеличения объема фрикционного элемента вдоль нормали, проходящей между сторонами фрикционного элемента, обращенными к реборде и ободу (боковая ось), составляет более 0% от общей ширины фрикционного элемента и не более 35% от общей ширины этого элемента. В другом варианте выполнения ширина неподдерживаемого участка части для увеличения объема фрикционного элемента составляет более 0% от общей ширины этого элемента и не более 25% от общей ширины этого элемента. В другом варианте выполнения по меньшей мере 75% ширины части для увеличения объема не поддерживаются с помощью металлической опорной пластины или другого металлического опорного элемента.In one embodiment, the bulking portion of the friction element is fully supported by the base plate. Alternatively, in another embodiment, at least the outermost portion of the bulking portion along the flange-facing longitudinal side of the friction element may not be supported by the support plate. Alternatively, in another embodiment, the entire bulking part is not supported by the support plate. Thus, in one aspect, the material of the bulking portion may be thick enough to support the bulking portion and area of contact with the braking surface flange during use, without being held (partially or completely) by a backing plate or other support member (e.g., metal support element). Such a configuration may be advantageous to reduce manufacturing costs, reduce the weight of the friction device, and/or allow the same or similar base plate configuration to be used for both normal widths (e.g., when the friction element is no wider than the width of the wheel tread) and in the case of over-width (for example, when the friction element has the same width as the wheel tread, and also contains a volume increase part that extends outward on the side facing the flange for interaction with the wheel flange during use). In one embodiment, the width of the unsupported portion of the portion to increase the volume of the friction element along the normal passing between the sides of the friction element facing the flange and the rim (lateral axis) is more than 0% of the total width of the friction element and not more than 35% of the total width of this element. In another embodiment, the width of the unsupported portion of the friction element's bulking portion is more than 0% of the total width of this element and not more than 25% of the total width of this element. In another embodiment, at least 75% of the width of the bulking portion is not supported by a metal base plate or other metal support member.

Фрикционный элемент может содержать или включать профильный блочный корпус или корпуса из фрикционного материала и других материалов/компонентов, которые содержат бандажную часть и часть для увеличения объема и вместе образуют продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, два противоположных конца, верхнюю поверхность и нижнюю или оборотную поверхность, которая ограничивает тормозную поверхность. В вариантах выполнения бандажная часть и часть для увеличения объема могут быть едиными, что означает (в данном контексте), что они выполнены в виде единого целого и из одинакового фрикционного материала. Это не исключает того, что одна или обе части могут быть оснащены металлическими или другими вставками (или другими элементами) после того, как их изготовили в виде единого блока или иной конструкции в рамках процесса изготовления (например, фрикционный материал может быть нанесен вокруг одной или более металлических или других вставок, размещенных в литейной форме). Однако в сущности при выполнении цельного элемента и даже в сочетании с возможным включением вставок и т.д. области из схожего матеThe friction element may comprise or include a shaped block housing or housings made of friction material and other materials/components that comprise a shroud portion and a bulking portion and together form a flange-facing longitudinal side, a rim-facing longitudinal side, two opposite ends, an upper surface and a lower or back surface which defines the braking surface. In embodiments, the shroud portion and the bulking portion may be integral, which means (in this context) that they are made as a single unit and from the same friction material. This does not preclude that one or both of the parts may be fitted with metal or other inserts (or other elements) after they have been manufactured as a single block or other design as part of the manufacturing process (for example, friction material may be applied around one or more metal or other inserts placed in the mold). However, in essence, when performing an integral element and even in combination with the possible inclusion of inserts, etc. areas from a similar mat

- 4 042911 риала (без границ зерен на микроуровне) проходят между указанными двумя частями. В других вариантах выполнения бандажная часть и часть для увеличения объема содержат одинаковый фрикционный материал (т.е. материал одинакового типа), но изначально изготовлены по отдельности и затем собраны или иным образом соединены, например, путем сварки, термокомпрессии, с помощью клейкого вещества, механических крепежей и т.д. В других вариантах выполнения бандажная часть и часть для увеличения объема содержат разные фрикционные материалы и изначально изготовлены по отдельности, а затем собраны или иным образом соединены. В других вариантах выполнения бандажная часть и часть для увеличения объема выполнены в виде единого целого, например, в форме для литья или формования, но содержат разные фрикционные материалы, или они могут содержать один или более общих фрикционных материалов, а также области, выполненные из разных материалов. Кроме того, и бандажная часть, и часть для увеличения объема могут содержать фрикционный материал одного типа (такой же или отличающийся от материала между указанными двумя частями) или могут содержать фрикционные материалы множества типов в разных областях, слоях и т.д.- 4 042911 rials (without grain boundaries at the micro level) pass between these two parts. In other embodiments, the bandage part and the bulking part contain the same friction material (i.e., the same type of material), but are initially made separately and then assembled or otherwise connected, for example, by welding, thermal compression, using an adhesive, mechanical fasteners, etc. In other embodiments, the shroud portion and the bulking portion comprise different friction materials and are initially manufactured separately and then assembled or otherwise connected. In other embodiments, the shroud portion and the bulking portion are integral, such as in a mold or mold, but contain different friction materials, or they may comprise one or more common friction materials, as well as regions made from different materials. In addition, both the bandage part and the bulking part may contain the same type of friction material (same or different from the material between the two parts) or may contain multiple types of friction materials in different areas, layers, etc.

Таким образом, в вариантах выполнения области из фрикционного материала (или других материалов) в бандажной части и части для увеличения объема могут различаться по составу, материалам компонентов, свойствам и т.д., даже если другие области указанных двух частей имеют одинаковый состав, материалы компонентов, свойства и т.д. Например, области материалов части для увеличения объема и бандажной части могут иметь разные характеристики трения, разные параметры износа, разные уровни твердости, разные параметры теплопередачи, разные цвета (например, для индикации износа) и т.д. Например, самая внешняя область части для увеличения объема (вдоль продольной стороны, обращенной к реборде) может иметь состав, который по своим характеристикам отличается (например, является более твердым или более мягким) от характеристик (например, твердости) состава бандажной части фрикционного элемента, так что указанные две части будут проявлять разные характеристики износа при использовании. Кроме того, разные области одной и той же части (бандажной части или части для увеличения объема) могут различаться по составу, материалам компонентов, свойствам и т.д. Например, область части для увеличения объема, расположение/размеры которой обеспечивают возможность взаимодействия с основанием реборды во время использования фрикционного устройства, может содержать соединение, которое имеет свойства, отличные от свойств соединения для указанной области части для увеличения объема, расположение/размеры которой обеспечивают возможность взаимодействия с верхней частью реборды во время использования тормоза, например, как уже было указано, чтобы указанные две области проявляли разные характеристики износа при использовании. Например, может быть предпочтительно, чтобы разные части фрикционного устройства проявляли разные характеристики износа, чтобы фрикционное устройство изнашивалось равномерно при использовании по его назначению в течение срока его службы несмотря на разницу в толщине материала и в рабочих усилиях.Thus, in embodiments, the areas of friction material (or other materials) in the shroud part and the volume increase part may differ in composition, component materials, properties, etc., even if other areas of these two parts have the same composition, materials components, properties, etc. For example, the material regions of the bulking portion and the shroud portion may have different friction characteristics, different wear characteristics, different levels of hardness, different heat transfer parameters, different colors (for example, for wear indication), and so on. For example, the outermost region of the bulking portion (along the longitudinal side facing the flange) may have a composition that differs in characteristics (e.g., is harder or softer) from the characteristics (e.g., hardness) of the composition of the friction element shroud portion, so that the two parts will exhibit different wear characteristics when used. In addition, different regions of the same part (bandage part or bulking part) may differ in composition, component materials, properties, and so on. For example, an area of the bulking part, the location/dimensions of which allows interaction with the base of the flange during use of the friction device, may contain a connection that has properties different from the properties of the connection for the specified area of the bulking part, the location/dimensions of which allow interactions with the upper part of the flange during use of the brake, for example, as already mentioned, that the two areas show different wear characteristics in use. For example, it may be preferable that different parts of the friction device exhibit different wear characteristics so that the friction device wears evenly when used for its intended purpose over its service life despite differences in material thickness and operating forces.

Как отмечено, в одном аспекте бандажная часть и часть для увеличения объема фрикционного элемента (например, корпус из фрикционного материала) могут быть выполнены в виде единого целого, даже если они не полностью или частично состоят из одного и того же фрикционного(ых) материала(ов). Например, указанные две части могут быть размещены в общей форме для литья, причем обе части временно выдерживаются по отдельности и содержат разные фрикционные материалы. Во время последующих производственных этапов (например, при воздействии тепла и давления, отверждении, сушке, спекании и т.д.) обеспечивают смешивание указанных двух частей на их поверхности раздела, так что обеспечивается их соединение на микроуровне и в некоторой степени перемешивание разных материалов на поверхности раздела.As noted, in one aspect, the shroud part and the friction element bulking part (e.g., the friction material housing) can be made as a single unit, even if they are not wholly or partly composed of the same friction material(s). ov). For example, these two parts can be placed in a common mold, with both parts temporarily held separately and containing different friction materials. During subsequent manufacturing steps (e.g., heat and pressure, curing, drying, sintering, etc.) the two parts are mixed at their interface so that they are connected at the micro level and, to some extent, the different materials are mixed at section surface.

На фиг. 1-3 показан вариант выполнения фрикционного устройства 10 (например, тормозной колодки), которое содержит опорную пластину 12 и фрикционный элемент 20 (например, тормозную накладку), расположенный на опорной пластине. Фрикционный элемент может содержать фрикционный материал (например, может быть выполнен из него, по меньшей мере частично). Фрикционный элемент имеет сторону 22 обращенную к реборде, т.е. обращенную в направлении реборды 102 ребордного колеса 100, сторону 24, обращенную к ободу, т.е. обращенную к ободу 106 колеса 100, первый 26 и второй 28 противоположные концы, а также верхнюю и нижнюю поверхности. Стороны 22, 24 соответственно обращенные к реборде и ободу, проходят вдоль длины фрикционного устройства 10, а противоположные концы 26, 28 проходят между сторонами 22, 24 и соединяют их. На нижней поверхности (оборотной стороне) фрикционного элемента 20, проходящей на противоположной стороне от опорной пластины, имеется тормозная поверхность 30. Благодаря материалу или материалам, из которых образован фрикционный элемент, тормозная поверхность может проявлять требуемые (например, известные и регулируемые) характеристики трения при взаимодействии с колесом или другим подвижным элементом, когда тормозная поверхность выборочным образом подводится (например, прижимается) к колесу или другому подвижному элементу. Например, для данного соединения фрикционного элемента возможна более высокая степень трения между фрикционным элементом и колесом для заданного прилагаемого усилия, чем если бы фрикционный элемент был выполнен из других материалов. Когда фрикционное устройство приводят в действие для использования, в результате фрикционного взаимодействия между фрикционным устройством и колесом происходит преобразование кинетической энергии колеса и транспортного средства вIn FIG. 1-3 show an embodiment of a friction device 10 (eg a brake shoe) that includes a base plate 12 and a friction element 20 (eg a brake lining) located on the base plate. The friction element may contain friction material (for example, may be made of it, at least partially). The friction element has a side 22 facing the flange, i. e. facing in the direction of the flange 102 of the flanged wheel 100, the side 24 facing the rim, i. e. facing the rim 106 of the wheel 100, the first 26 and second 28 opposite ends, as well as the top and bottom surfaces. Sides 22, 24, respectively, facing the flange and the rim, run along the length of the friction device 10, and the opposite ends 26, 28 run between the sides 22, 24 and connect them. On the lower surface (back side) of the friction element 20, extending on the opposite side of the base plate, there is a braking surface 30. Due to the material or materials from which the friction element is formed, the braking surface can exhibit the desired (for example, known and adjustable) friction characteristics when interaction with a wheel or other movable element, when the braking surface is selectively brought (for example, pressed) to the wheel or other movable element. For example, for a given friction element connection, a higher degree of friction between the friction element and the wheel for a given applied force is possible than if the friction element were made of other materials. When the friction device is actuated for use, the frictional interaction between the friction device and the wheel converts the kinetic energy of the wheel and vehicle into

- 5 042911 тепловую энергию (тепло), обеспечивая, таким образом, торможение/замедление колеса и транспортного средства. Таким образом, тормозная поверхность имеет такие размеры и/или выполнена так, что, когда фрикционное устройство установлено и приведено в действие при торможении, тормозная поверхность контактирует с колесом, обеспечивая приложение силы трения к колесу. Например, если бандаж колеса имеет форму усеченного конуса (как может быть в случае колес рельсового транспортного средства), тормозная поверхность может быть в целом дугообразной (вдоль длинной оси фрикционного устройства) и соответственно слегка скошенной (вдоль короткой или пересекающей оси фрикционного устройства).- 5 042911 thermal energy (heat), thus providing braking/deceleration of the wheel and vehicle. Thus, the braking surface is sized and/or configured such that when the friction device is installed and actuated during braking, the braking surface contacts the wheel, causing a frictional force to be applied to the wheel. For example, if the wheel tread has a frustoconical shape (as may be the case for the wheels of a rail vehicle), the braking surface may be generally arcuate (along the long axis of the friction device) and correspondingly slightly beveled (along the short or intersecting axis of the friction device).

Фрикционный элемент 20 содержит бандажную часть 31 и часть 32 для увеличения объема (также называемую частью для взаимодействия с ребордой или частью для выравнивания реборды). Бандажная часть проходит между указанными двумя концами 26, 28 и также проходит от стороны 24 фрикционного устройства, обращенной к ободу (где бандажная часть по меньшей мере частично ограничивает сторону, обращенную к ободу), в направлении реборды до местоположения, в котором она соединяется с частью для увеличения объема, например, вдоль области взаимодействия, которая в целом обозначена линией 23 на чертежах. Оборотная сторона бандажной части образует область контакта с бандажом на тормозной поверхности 30. Область контакта с бандажом выполнена (например, имеет такие размеры и расположение) с возможностью взаимодействия с бандажом колеса, когда фрикционное устройство установлено для использования и приведено в действие для торможения. Часть 32 для увеличения объема проходит между указанными двумя концами 26, 26 и за пределы бандажной части в направлении реборды, где она заканчивается и по меньшей мере частично ограничивает сторону 22 фрикционного элемента, обращенную к реборде. Оборотная сторона части 32 для увеличения объема ограничивает область 34 контакта с ребордой тормозной поверхности, форма которой является ответной для по меньшей части реборды 102, например, для основания 108 реборды и/или верхней части реборды. Таким образом, область 34 контакта с ребордой выполнена с возможностью взаимодействия с ребордой 102 (например, с основанием реборды и/или верхней зоной реборды) или упирается в нее при использовании фрикционного устройства 10.The friction member 20 includes a band portion 31 and a bulking portion 32 (also referred to as a flange engagement portion or a flange alignment portion). The shroud portion extends between said two ends 26, 28 and also extends from the rim side 24 of the friction device (where the shroud at least partially delimits the rim side) towards the flange to a location where it connects to the rim side. to increase the volume, for example, along the area of interaction, which is generally indicated by line 23 in the drawings. The reverse side of the tread part forms a tread contact area on the braking surface 30. The tread contact area is configured (for example, has such dimensions and location) to interact with the wheel tread when the friction device is installed for use and actuated for braking. The bulking portion 32 extends between said two ends 26, 26 and beyond the shroud portion towards the flange where it terminates and at least partially delimits the flange side 22 of the friction element. The reverse side of the bulking portion 32 defines a contact area 34 with a braking surface flange whose shape is responsive to at least a portion of the flange 102, such as the flange base 108 and/or the upper flange. Thus, the flange contact region 34 is configured to engage with or abut against the flange 102 (e.g., the base of the flange and/or the upper zone of the flange) when the friction device 10 is used.

Как показано на фиг. 2 и 3, область 34 контакта с ребордой может иметь такую форму, чтобы взаимодействовать с ребордой 102, включая основание 108 реборды, и соответствовать ей. Часть 32 для увеличения объема также имеет открытую поверхность 36, нижний край которой может находиться на верхней части реборды 102, когда область 34 контакта с ребордой взаимодействует и контактирует с ребордой 102. Нижний край открытой поверхности 36 может все еще располагаться на верхней части реборды 102, когда область 34 контакта с ребордой взаимодействует и контактирует с основанием 108 реборды. Другими словами, в одном варианте выполнения область контакта с ребордой выполнена так (например, расположена или имеет такие размеры), чтобы контактировать с основанием реборды, когда фрикционное устройство приведено в действие, но не с верхней частью или верхней областью реборды; например, часть для увеличения объема заканчивается, не доходя до верхней части или верхней области реборды, или, даже если часть для увеличения объема перекрывается верхней областью реборды, между областью перекрытия части для увеличения объема и верхней областью реборды есть пространство, когда фрикционное устройство приведено в действие. В качестве примера см. фиг. 13. В других вариантах выполнения, как, например, показано на фиг. 2, область контакта с ребордой выполнена с возможностью контакта и с основанием реборды, и с верхней зоной (например, верхней частью) реборды, когда фрикционное устройство приведено в действие.As shown in FIG. 2 and 3, the flange contact area 34 may be shaped to interact with and conform to the flange 102, including the flange base 108. The bulking portion 32 also has an open surface 36, the lower edge of which may be on the top of the flange 102 when the flange contact area 34 engages and contacts the flange 102. The lower edge of the open surface 36 may still be located on the top of the flange 102, when the flange contact area 34 interacts with and contacts the flange base 108 . In other words, in one embodiment, the flange contact area is configured (eg, positioned or sized) to contact the base of the flange when the friction device is actuated, but not the top or top region of the flange; for example, the volume expansion portion ends short of the upper portion or upper region of the flange, or even if the volume expansion portion is overlapped by the upper region of the flange, there is a space between the overlap region of the volume increase portion and the upper region of the flange when the friction device is brought into action. For an example, see FIG. 13. In other embodiments, such as shown in FIG. 2, the flange contact area is configured to contact both the base of the flange and the upper region (eg, top) of the flange when the friction device is actuated.

В одном аспекте вдоль длины фрикционного элемента между двумя его концами область 34 контакта с ребордой тормозной поверхности может быть дугообразной, соответствуя закругленной (например, конической) форме колеса. В поперечном направлении, например, в проекции на фиг. 2 область контакта с ребордой может быть S-образной, многосегментированной (например, в виде набора соединенных прямых линейных участков, или набора разных соединенных изогнутых участков, или набора чередующихся прямых и изогнутых участков) или может иметь другую форму для по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой 102 во время использования. В вариантах выполнения тормозная поверхность может быть выполнена для обеспечения контакта и взаимодействия всей указанной области контакта с ребордой, когда фрикционное устройство приведено в действие. В других вариантах выполнения тормозная поверхность может быть выполнена для обеспечения контакта и взаимодействия только некоторых участков указанной области контакта с ребордой, когда фрикционное устройство приведено в действие. (Таким образом, область контакта с ребордой является областью тормозной поверхности, ограниченной частью для увеличения объема, по меньшей мере часть которой, а не обязательно вся, выполнена с возможностью контакта с по меньшей мере частью реборды во время использования фрикционного устройства. Кроме того, как описано в данном документе, степень или протяженность, на которой обеспечен контакт указанной области контакта и реборды во время использования фрикционного устройства, может меняться со временем.) Например, как отмечено выше и как показано на фиг. 13, тормозная поверхность может быть выполнена так, чтобы замыкающая краевая часть области контакта с ребордой (например, в целом обозначена как край 36) не взаимодействовала с верхней областью реборды, когда фрикционное устройство приведено в действие. В качестве другого примера, см. фиг. 14, тормозная поверхность может быть выполнена так, что промежуточная часть области контакта с ребордой проходит в сторону от реборды (без контакта с ней), когда фрикционное устройство приведено в действие. ВIn one aspect, along the length of the friction element between its two ends, the area 34 of contact with the flange of the braking surface may be arcuate, corresponding to the rounded (eg, conical) shape of the wheel. In the transverse direction, for example, in the projection of Fig. 2, the area of contact with the flange may be S-shaped, multi-segmented (for example, in the form of a set of connected straight linear sections, or a set of different connected curved sections, or a set of alternating straight and curved sections), or may have another shape for at least partial interaction with flange 102 during use. In embodiments, the braking surface may be configured to contact and engage the entire said contact area with the flange when the friction device is actuated. In other embodiments, the braking surface may be configured to contact and interact with only certain portions of said contact area with the flange when the friction device is actuated. (Thus, the flange contact area is an area of the braking surface delimited by the bulking portion, at least a portion of which, and not necessarily all, is configured to contact at least a portion of the flange during use of the friction device. Further, as described herein, the degree or extent at which contact is made between said contact area and the flange during use of the friction device may vary over time.) For example, as noted above and as shown in FIG. 13, the braking surface may be configured such that the trailing edge portion of the flange contact region (eg generally designated edge 36) does not interact with the upper flange region when the friction device is actuated. For another example, see FIG. 14, the braking surface may be configured such that the intermediate portion of the flange contact area extends away from (without contact with) the flange when the friction device is actuated. IN

- 6 042911 данном варианте выполнения в поперечной проекции область контакта с ребордой тормозной поверхности включает два прямых участка 43, которые в результате образуют сквозной вырез или углубление в части для увеличения объема фрикционного элемента и вдоль указанной части. Таким образом, когда фрикционное устройство приведено в действие для использования, и указанная область контакта в целом контактирует с ребордой, между частью для увеличения объема и ребордой, в промежуточной области между двумя контактными областями образован зазор 45. В качестве альтернативы зазор 45 может быть изогнутым углублением или углублением другой формы или может быть выполнено множество разных углублений такой же или другой конфигурации. Например, как показано на фиг. 15, зазор может быть образован в виде полости 47 в материале с круглым, овальным или другим отверстием, например, в части для увеличения объема может быть одна или более полостей, каждая из которых ограничена круглым, овальным, многоугольным или нестандартным отверстием 41 в области контакта с ребордой тормозной поверхности, при этом от указанного отверстия в материал части для увеличения объема проходит соответствующая боковая стенка 49. Может быть предпочтительным выполнение таких элементов, которые в целом или частично определяют характеристики фрикционного взаимодействия фрикционного устройства и колеса, для управления или задания характеристик фрикционного взаимодействия и износа фрикционного устройства и/или колеса с течением временем. Например, при наличии углубления или полости в материале (которые, к примеру, образуют область зазора между фрикционным материалом и ребордой при использовании фрикционного устройства) фрикционное взаимодействие между частью для увеличения объема и ребордой изначально будет обеспечено в меньшей степени, но по мере износа фрикционного элемента с течением времени зазор может уменьшиться и/или в конечном итоге полностью исчезнуть, что может привести к увеличению степени фрикционного взаимодействия между частью для увеличения объема и ребордой. Сужающийся элемент (углубление, полость и т.д.) со временем может привести к постепенному изменению профиля трения, а элемент (углубление, полость и т.д.) с перпендикулярной стенкой (стенками) (относительно поверхности износа) может привести к по существу постоянному профилю трения, пока материал вокруг такого элемента не будет изношен до состояния, когда такой элемент исчезнет, и в этом случае, если есть возможность (т.е. если все еще имеется подстилающий слой фрикционного материала), будет происходить скачкообразное увеличение трения.- 6 042911 of this embodiment in transverse projection, the area of contact with the flange of the braking surface includes two straight sections 43, which as a result form a through cut or recess in the part to increase the volume of the friction element and along the specified part. Thus, when the friction device is actuated for use and said contact area as a whole is in contact with the flange, between the bulking part and the flange, a gap 45 is formed in the intermediate area between the two contact areas. Alternatively, the gap 45 may be a curved recess or a recess of a different shape, or a plurality of different recesses of the same or different configuration can be made. For example, as shown in FIG. 15, the gap may be formed as a cavity 47 in the material with a round, oval, or other hole, for example, in the volume expansion part, there may be one or more cavities, each of which is limited by a round, oval, polygonal, or non-standard hole 41 in the contact area. with a flange of the braking surface, while from the specified hole in the material of the part to increase the volume, the corresponding side wall 49 passes. and wear of the friction device and/or wheel over time. For example, if there is a recess or cavity in the material (which, for example, forms a gap area between the friction material and the flange when using a friction device), frictional interaction between the bulking part and the flange will initially be less provided, but as the friction element wears over time, the gap may decrease and/or eventually disappear entirely, which may lead to an increase in the degree of frictional interaction between the bulking portion and the flange. A tapering element (recess, cavity, etc.) over time can lead to a gradual change in the friction profile, and an element (recess, cavity, etc.) with a perpendicular wall (s) (relative to the wear surface) can lead to essentially a constant friction profile until the material around such an element is worn to the point where such an element disappears, in which case, if possible (i.e. if there is still an underlying layer of friction material), an abrupt increase in friction will occur.

Опорная часть области 34 контакта с ребордой на реборде 102 или напротив нее (включая варианты выполнения, где опорная часть открытой стороны 36 в целом расположена сверху реборды 102) служит для удерживания фрикционного устройства 10 на месте напротив колеса с выравниванием относительно бандажа. Таким образом, благодаря опорной части области 34 контакта с ребордой на реборде 102 может быть предотвращено боковое смещение фрикционного устройства 10 в направлении обода 106. Поскольку часть 32 для увеличения объема взаимодействует с ребордой 102 (например, с ее основанием 108) при повторяющемся использовании устройства 10, часть 32 служит для предотвращения или замедления бокового смещения устройства 10 относительно реборды 102 колеса. Кроме того, с помощью части 32 для увеличения объема может быть обеспечено удерживание стороны 22, обращенной к реборде, стороны 24, обращенной к ободу, и/или тормозной поверхности 30 в требуемых местоположениях относительно колеса 100 во время использования.The bearing portion of the flange contact area 34 on or against the flange 102 (including embodiments where the bearing portion of the open side 36 is generally located on top of the flange 102) serves to hold the friction device 10 in place against the wheel in alignment with the tire. Thus, due to the bearing part of the flange contact area 34 on the flange 102, lateral displacement of the friction device 10 in the direction of the rim 106 can be prevented. , part 32 serves to prevent or slow down the lateral movement of the device 10 relative to the flange 102 of the wheel. In addition, the bulking portion 32 can be used to hold the flange side 22, the rim side 24 and/or the braking surface 30 at desired locations relative to the wheel 100 during use.

В варианте выполнения на фиг. 2 бандажная часть и часть для увеличения объема фрикционного элемента выполнены в виде единого целого и из одного и того же фрикционного материала, например фрикционный элемент (содержащий указанные две части) является цельным. (Как указано выше, это не исключает того, что фрикционный элемент может содержать обрабатывающие вставки для бандажа или подобное, размещенные в его материале.) Кроме того, в поперечной проекции вдоль по меньшей мере части длины фрикционного устройства тормозная поверхность непрерывна и имеет область, ограниченную бандажной частью и проходящую без переходов в область, ограниченную частью для увеличения объема. (Таким образом, могут быть и другие области тормозной поверхности в сторону от части, показанной на фиг. 2, которые, например, содержат швы, канавки, полости и т.д.) Кроме того, как указано выше, до первичного использования толщина части для увеличения объема на ее концевом крае 36 может составлять от 30 до 75% (например, от 40 до 60%) от максимальной толщины бандажной части.In the embodiment in FIG. 2, the shroud part and the volume expansion part of the friction element are made as a single unit and from the same friction material, for example, the friction element (comprising the two parts) is integral. (As stated above, this does not preclude that the friction element may have bandage processing inserts or the like disposed in its material.) In addition, in transverse projection along at least a portion of the length of the friction device, the braking surface is continuous and has an area limited bandage part and passing without transitions to the area limited by the part to increase the volume. (Thus, there may be other areas of the braking surface away from the part shown in Fig. 2, which, for example, contain seams, grooves, cavities, etc.) In addition, as indicated above, before the initial use, the thickness of the part to increase the volume at its end edge 36 may be from 30 to 75% (for example, from 40 to 60%) of the maximum thickness of the shroud.

В одном аспекте часть для увеличения объема фрикционного элемента может содержать часть из одного или более фрикционных материалов, такого же или другого(их) типа(ов), что в бандажной части фрикционного элемента, и такая часть проходит в боковом направлении наружу от бандажной части в направлении реборды колеса (когда фрикционное устройство установлено, и бандажная часть выровнена с бандажом колеса), и оборотная сторона этой части образует область контакта с ребордой тормозной поверхности независимо от того, выполнена ли часть для увеличения объема за одно целое с бандажной частью или прикреплена к ней другим образом, при этом бандажная часть и часть для увеличения объема имеют общую боковую ось (например, см. пунктирную линию А на фиг. 2), которая является прямой линией, проходящей от замыкающего края части для увеличения объема на стороне фрикционного элемента, обращенной к реборде, к замыкающему краю бандажной части на стороне фрикционного элемента, обращенной к ободу, причем оба замыкающих края ограничивают самую дальнюю протяженность любого фрикционного материала фрикционного устройства (по меньшей мере в этой части фрикционноIn one aspect, the friction element bulking portion may comprise a portion of one or more friction materials of the same or different type(s) as in the friction member shroud portion, and such portion extends laterally outward from the shroud portion into the direction of the wheel flange (when the friction device is installed and the tread part is aligned with the wheel tread), and the reverse side of this part forms a contact area with the braking surface flange, regardless of whether the volume increase part is integral with the tread part or attached to it otherwise, wherein the shroud part and the volume increase part have a common lateral axis (for example, see dotted line A in Fig. 2), which is a straight line extending from the trailing edge of the volume increase part on the side of the friction element facing towards flange, to the trailing edge of the shroud portion on the side of the friction element facing the rim, both trailing edges delimiting the farthest extent of any friction material of the friction device (at least in this portion of the friction

- 7 042911 го устройства), и вдоль общей боковой оси имеется непрерывный фрикционный(ые) материал(ы).- 7 042911 th device), and along the common side axis there is a continuous friction(s) material(s).

Как показано на фиг. 3-6, часть 32 для увеличения объема может также иметь один или более выступов 38, проходящих от открытой стороны 36 в направлении реборды 102 колеса. Выступы 38 могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с ребордой 102 (см., например, фиг. 10) для способствования выравниванию фрикционного устройства 10 относительно колеса 100, так что сторона 22, обращенная к реборде, сторона 24, обращенная к ободу, и/или тормозная поверхность 30 находятся в требуемых положениях относительно колеса 100 во время использования. Выступы 38 также способствуют торможению (за счет дополнительного материала, примыкающего к реборде во время использования устройства 10), а также позволяют предотвратить боковое смещение фрикционного устройства 10.As shown in FIG. 3-6, the bulking portion 32 may also have one or more projections 38 extending from the open side 36 towards the wheel flange 102. Lugs 38 may be configured to interact with flange 102 (see, for example, FIG. 10) to help align friction device 10 with wheel 100 such that flange-facing side 22, rim-facing side 24, and/or the braking surface 30 is in the required positions relative to the wheel 100 during use. The protrusions 38 also contribute to braking (due to additional material adjacent to the flange during use of the device 10), and also help to prevent lateral displacement of the friction device 10.

Согласно одному аспекту часть для увеличения объема вдоль длины между указанными двумя концами 26, 28, включая ее сторону 36, в целом дугообразная в соответствии с формой колеса. См., например, фиг. 5. Выступы проходят или выходят (т.е. выступают) от дугообразной поверхности в направлении реборды и отстоят друг от друга, тем самым образуя или ограничивая чередующиеся секции выступающего материала и выемки вдоль длины части для увеличения объема и продольной стороны, обращенной к реборде. Выступы могут равномерно отстоять друг от друга, или могут неравномерно отстоять друг от друга, или возможны равномерные внутригрупповые промежутки, но неравномерные (разные) расстояния между группами (между отдельными группами выступов). Например, как показано в варианте выполнения на фиг. 7, выступы в первой паре отстоят друг от друга на заданном расстоянии, которое является таким же, что и расстояние между выступами во второй паре, но указанные две пары между собой отстоят на другое, большее расстояние. В варианте выполнения на фиг. 7 имеется четыре выступа, но в других вариантах выполнения может быть больше выступов (например, пять или более, например шесть или восемь), а в других вариантах выполнения их может быть меньше (например, от одного до трех). Все выступы могут иметь одинаковую конфигурацию (например, состав материала, форму и/или размеры) или некоторые из выступов могут иметь одинаковую конфигурацию, а другие выступы имеют другую конфигурацию или же все выступы могут иметь разные конфигурации.According to one aspect, the volume expansion portion along the length between said two ends 26, 28, including its side 36, is generally arcuate in accordance with the shape of the wheel. See, for example, FIG. 5. The protrusions extend or extend (i.e., protrude) from the arcuate surface towards the flange and are spaced apart, thereby defining or defining alternating sections of protruding material and recesses along the length of the volume portion and the longitudinal side facing the flange. The protrusions may be evenly spaced apart, or may be unevenly spaced apart, or there may be uniform intra-group spacings but uneven (different) distances between the groups (between separate groups of protrusions). For example, as shown in the embodiment of FIG. 7, the protrusions in the first pair are separated from each other by a predetermined distance, which is the same as the distance between the protrusions in the second pair, but the two pairs are separated from each other by a different, greater distance. In the embodiment in FIG. 7 has four lugs, but other embodiments may have more lugs (eg, five or more, eg, six or eight), and other embodiments may have fewer (eg, one to three). The protrusions may all have the same configuration (eg, material composition, shape, and/or dimensions), or some of the protrusions may have the same configuration and other protrusions may have a different configuration, or all of the protrusions may have different configurations.

В вариантах выполнения выступы являются полиэдральными твердыми телами. Например, как показано на фиг. 5, выступы 38 могут иметь две части или участка 33, 35. Указанная первая часть или участок 33 может иметь форму прямоугольного параллелепипеда, а указанная вторая часть или участок 35 может иметь форму треугольного многогранника (например, тетраэдра, пентаэдра, треугольной призмы или клиновидную форму, четырехугольной пирамиды и т.д.). В качестве альтернативы первая 33 и вторая 35 части выступов 38 могут быть выполнены в других формах для обеспечения требуемых характеристик или вариантов взаимодействия с ребордой 102, как описано в данном документе. Первая часть 33 выполнена с возможностью взаимодействия непосредственно с ребордой 102, а вторая часть 35 может сужаться в направлении области 34 контакта с ребордой тормозной поверхности 30 для обеспечения взаимодействия с основанием реборды (и/или с ребордой в другом месте). В одном аспекте указанные первая и вторая части обе могут быть сужающимися (одинаковым образом или по-разному) для обеспечения требуемого выравнивания фрикционного устройства с колесом. В качестве альтернативы в других вариантах выполнения ни указанная первая часть, ни указанная вторая часть не являются сужающимися. В таком случае указанные первая и вторая части могут истираться при повторяющемся использовании фрикционного устройства во взаимодействии с колесом.In embodiments, the protrusions are polyhedral solids. For example, as shown in FIG. 5, the protrusions 38 may have two parts or portions 33, 35. Said first portion or portion 33 may be in the shape of a cuboid and said second portion or portion 35 may be in the shape of a triangular polyhedron (e.g., tetrahedron, pentahedron, triangular prism, or wedge shape). , quadrangular pyramid, etc.). Alternatively, the first 33 and second 35 portions of the protrusions 38 may be configured in other forms to provide the desired characteristics or interactions with the flange 102, as described herein. The first portion 33 is configured to engage directly with the flange 102, and the second portion 35 may taper towards the flange contact area 34 of the braking surface 30 to engage with the base of the flange (and/or the flange elsewhere). In one aspect, said first and second parts may both be tapered (in the same way or differently) to provide the desired alignment of the friction device with the wheel. Alternatively, in other embodiments, neither said first part nor said second part are tapered. In such a case, said first and second parts may be worn out by repeated use of the friction device in cooperation with the wheel.

Один или более выступов могут содержать такой же материал или материалы, что и часть для увеличения объема и/или бандажная часть. В качестве альтернативы или дополнения один или более выступов могут содержать материал или материалы, отличные от материалов части для увеличения объема и/или бандажной части. Один или более выступов могут быть выполнены в виде единого целого с частью для увеличения объема (например, в виде цельной конструкции). В качестве альтернативы или дополнения один или более выступов могут быть изготовлены отдельно от части для увеличения объема, а затем прикреплены к этой части с помощью клейкого вещества, механических крепежей, путем сварки и т.д. В одном варианте выполнения бандажная часть, часть для увеличения объема и множество выступов выполнены в виде единого целого и из одинакового(ых) материала(ов). Например, все выступы фрикционного устройства могут быть выполнены в виде единого целого с частью для увеличения объема и бандажной частью и выполнены из одинакового(ых) материала(ов). В другом примере некоторые выступы количеством меньше общего выполнены в виде единого целого с частью для увеличения объема и бандажной частью и из одинакового(ых) материала(ов), при этом оставшийся, изготовленный отдельно выступ или выступы выполнен(ы) из другого материала или материалов и прикреплен(ы) к части для увеличения объема. Например, выступы, выполненные в виде единого целого с конструкцией, могут быть выполнены из фрикционного материала, а другие выступы, изготовленные отдельно, могут содержать металл или металлический сплав для обеспечения требуемого взаимодействия с ребордой колеса.One or more of the protrusions may comprise the same material or materials as the bulking part and/or the bandage part. Alternatively or in addition, one or more of the protrusions may comprise a material or materials different from those of the bulking portion and/or the shroud portion. One or more protrusions may be integral with the bulking portion (eg, as a one-piece structure). Alternatively or in addition, one or more protrusions may be made separately from the bulking part and then attached to that part by adhesive, mechanical fasteners, welding, etc. In one embodiment, the shroud portion, the bulking portion, and the plurality of protrusions are integrally formed from the same material(s). For example, all of the protrusions of the friction device may be integral with the bulking part and the shroud part and made of the same material(s). In another example, some protrusions of less than the total number are made in the form of a single unit with the volume increase part and the shroud part and from the same material (s), while the remaining, separately made protrusion or protrusions are made (s) from a different material or materials and attached(s) to the part to increase the volume. For example, protrusions integral with the structure may be made of a friction material, while other protrusions, made separately, may contain metal or a metal alloy to provide the desired interaction with the wheel flange.

Примером подходящего фрикционного элемента является тормозная накладка. Тормозная накладка может использоваться для замедления или остановки транспортного средства. Подходящие транспортные средства могут включать автомобили, грузовые автомобили, автобусы, горнодобывающее оборудование, самолеты и железнодорожные транспортные средства. Железнодорожные транспортные средства могут включать локомотивы и вагоны и могут быть предназначены для перевозки грузов и/или пассажиAn example of a suitable friction element is a brake lining. The brake lining can be used to slow or stop the vehicle. Suitable vehicles may include cars, trucks, buses, mining equipment, aircraft, and rail vehicles. Railway vehicles may include locomotives and wagons and may be designed to carry goods and/or passages.

- 8 042911 ров. Фрикционный элемент может быть выполнен из фрикционного материала. Фрикционный материал, как вариант, может содержать заполняющий материал.- 8 042911 ditch. The friction element may be made of a friction material. The friction material may optionally comprise a fill material.

В одном варианте выполнения подходящий фрикционный материал рассчитан на давление истирания (Rubbing Pressure, RP) в диапазоне менее чем приблизительно 8 МПа (800 Н/см²), в диапазоне от приблизительно 8,01 МПа (801 Н/см²) до приблизительно 10 МПа (1000 Н/см²), в диапазоне от приблизительно 10,01 МПа (1001 Н/см²) до приблизительно 15 МПа (1500 Н/см²) или более чем приблизительно 15,01 МПа (1501 Н/см²). В одном варианте выполнения подходящий фрикционный материал рассчитан на скорость истирания (Rubbing Speed, RV) в диапазоне менее чем приблизительно 20 м/с, в диапазоне от приблизительно 21 м/с до приблизительно 30 м/с, в диапазоне от приблизительно 31 м/с до приблизительно 50 м/с или более чем приблизительно 51 м/с. В одном варианте выполнения подходящий фрикционный материал рассчитан на температуру при непрерывной работе (Continuous Temperature operation, CT) в диапазоне от приблизительно 300°C до приблизительно 350°C, от приблизительно 351°C до приблизительно 400°C, от приблизительно 401°C до приблизительно 450°C или более чем приблизительно 451°C. В одном варианте выполнения подходящий фрикционный материал рассчитан на краткосрочную температуру (Short Term Temperature, ST) в диапазоне от приблизительно 500°C до приблизительно 600°C, от приблизительно 601°C до приблизительно 700°C, от приблизительно 701°C до приблизительно 800°C, от приблизительно 801°C до приблизительно 900°C или более чем приблизительно 901°C. Предыдущие диапазоны основаны по меньшей мере частично на выборе фрикционного материала, физической конфигурации и целевом назначении фрикционного устройства и определяются этими параметрами.In one embodiment, a suitable friction material is rated for a Rubbing Pressure (RP) in the range of less than about 8 MPa (800 N/cm ² ), in the range of about 8.01 MPa (801 N/cm ² ) to about 10 MPa (1000 N/cm ² ), ranging from about 10.01 MPa (1001 N/cm ² ) to about 15 MPa (1500 N/cm ² ) or more than about 15.01 MPa (1501 N/cm ² ) . In one embodiment, a suitable friction material is rated for a Rubbing Speed (RV) in the range of less than about 20 m/s, in the range of about 21 m/s to about 30 m/s, in the range of about 31 m/s up to about 50 m/s or more than about 51 m/s. In one embodiment, a suitable friction material is designed for continuous temperature operation (CT) in the range of from about 300°C to about 350°C, from about 351°C to about 400°C, from about 401°C to about 450°C or more than about 451°C. In one embodiment, a suitable friction material is designed for Short Term Temperature (ST) in the range of from about 500°C to about 600°C, from about 601°C to about 700°C, from about 701°C to about 800 °C, from about 801°C to about 900°C, or more than about 901°C. The previous ranges are based at least in part on the choice of friction material, the physical configuration and intended use of the friction device and are determined by these parameters.

В других вариантах выполнения подходящий фрикционный элемент может быть полуметаллическим. Полуметаллический материал может включать неметаллическую матрицу, например, керамическую или полимерную, с металлическим наполнителем. Например, полуметаллическая шайба из железного или медного порошка может быть скреплена керамикой или полимером. Состав наполнителя может быть выбран по меньшей мере частично на основании желаемых характеристик фрикционного материала и фрикционного элемента, изготавливаемого из него. Подходящий состав наполнителя может быть выражен как соотношение металлического материала к материалу матрицы по объему или по весу. В различных вариантах выполнения подходящее соотношение может находиться в диапазоне менее 50% по весу, в диапазоне от примерно 51% до примерно 75% по весу, от примерно 76% до примерно 90% по весу или более 91% по весу. Например, подходящий состав может включать 90 г металла на 10 г матрицы. В различных вариантах выполнения наполнитель для фрикционного элемента может быть металлическим, как описано, неметаллическим или может быть комбинацией металлических и неметаллических материалов.In other embodiments, a suitable friction element may be semi-metallic. The semi-metallic material may include a non-metallic matrix, such as a ceramic or polymer, with a metal filler. For example, a semi-metallic washer made of iron or copper powder can be bonded with ceramic or polymer. The composition of the filler may be selected at least in part based on the desired characteristics of the friction material and the friction element made from it. A suitable filler composition can be expressed as the ratio of metallic material to matrix material by volume or by weight. In various embodiments, a suitable ratio may be in the range of less than 50% by weight, in the range of from about 51% to about 75% by weight, from about 76% to about 90% by weight, or more than 91% by weight. For example, a suitable formulation may include 90 grams of metal per 10 grams of matrix. In various embodiments, the friction element filler may be metallic, as described, non-metallic, or may be a combination of metallic and non-metallic materials.

Керамические/железные материалы могут быть смешаны, сжаты и/или спечены при высокой температуре для получения твердого фрикционного элемента. Подходящие связующие или матричные материалы могут включать одно или более из смолы (такой как фенолформальдегид), графита (который также может служить в качестве фрикционного материала), силиката циркония и т.п. Примерный состав, включающий связующий компонент, показан в таблице.__________________________The ceramic/iron materials can be mixed, compressed and/or sintered at high temperature to form a solid friction element. Suitable binder or matrix materials may include one or more of resin (such as phenol formaldehyde), graphite (which may also serve as a friction material), zirconium silicate, and the like. An approximate composition, including a binder, is shown in the table.__________________________

Компонент Component Приблизительный диапазон % по весу Approximate range % by weight Алюмосиликат Aluminosilicate 25-35 25-35 Бронзовые частицы bronze particles 10-20 10-20 Графит Graphite 5 - 15 5 - 15 Вермикулит Vermiculite 10-20 10-20 Фенольная смола Phenolic resin 10-20 10-20 Стальное волокно steel fiber 3-7 3-7 Частицы резины rubber particles 3-7 3-7 Частицы диоксида кремния Silica particles 1-5 1-5 Арамидное волокно Aramid fiber 1-5 1-5

Размер порошка, размер волокна, распределение концентрации, гранулометрическое распределение и структура могут быть выбраны или отрегулированы для обеспечения требуемых характеристик фрикционного элемента. Если наполнитель представляет собой порошок, подходящие средние значения для размера частиц порошка могут находиться в диапазоне менее 100 мкм, в диапазоне от примерно 101 мкм до примерно 250 мкм, в диапазоне от примерно 251 мкм до примерно 500 мкм или более чем примерно 501 мкм. Гранулометрическое распределение может находиться в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1, от примерно 1 до примерно 2 или более чем примерно 2 как распределение относительно среднегоPowder size, fiber size, concentration distribution, particle size distribution, and structure can be selected or adjusted to provide the required characteristics of the friction element. If the filler is a powder, suitable averages for powder particle size may be in the range of less than 100 µm, in the range of about 101 µm to about 250 µm, in the range of about 251 µm to about 500 µm, or greater than about 501 µm. The particle size distribution may range from about 0.5 to about 1, from about 1 to about 2, or greater than about 2 as a distribution relative to the mean.

- 9 042911 размера частиц. Структура частиц может быть выбрана из подходящих форм. Подходящие формы могут включать сферическую, овальную, неправильную, пластинчатую и многоугольную. В некоторых примерах чем больше площадь поверхности частицы, тем меньше хрупкость фрикционного элемента; а в других примерах частицы с более острыми краями обеспечивают сравнительно более агрессивное трение и обработку, чем более гладкие или округлые частицы. Твердость материала, выбираемого в качестве наполняющего порошка, в сочетании с составом наполнителя и структурой частиц могут влиять на характеристики фрикционного элемента. Если наполнителем является волокно, толщина и длина волокна могут быть выбраны или отрегулированы, чтобы повлиять на характеристики. Волокно может быть выполнено из того же материала, что и в составе наполнителя в виде порошка, а наполнитель может содержать смесь порошка и волокна в одном варианте выполнения. Другие подходящие волокна могут быть выполнены из ароматического полиамида или арамида, например из соединений, выпускаемых под товарными знаками Kevlar™, Twaron™, Nomex™ и Technora™. Другие подходящие волокна могут быть выполнены из алифатических или полуароматических полиамидов, например из соединения под товарным знаком Nylon™. Полимерные волокна могут содержать один или более сополимеров для регулирования и влияния на кристалличность, точки плавления или размягчения и т.п. Длину волокна можно контролировать, чтобы повлиять на характеристики. Подходящие значения для длины волокна могут находиться в диапазоне менее чем примерно 1 миллиметр (мм), в диапазоне от примерно 1,1 мм до примерно 2 мм, в диапазоне от примерно 2,1 мм до примерно 5 мм или в диапазоне более чем примерно 5,1 мм. Толщина волокна может быть выбрана для регулирования и влияния на характеристики. Подходящая толщина волокон может быть в диапазоне примерно следующие. В одном варианте выполнения волокна имеют денье в диапазоне от менее чем примерно 20d, в диапазоне примерно от 21d до 100d, в диапазоне от примерно 101d до примерно 500d, в диапазоне от примерно 501d до примерно 1500d, в диапазоне от примерно 1501d до примерно 3000d или более чем примерно 3000d, при этом значения выбирают по меньшей мере частично в зависимости от параметров конкретного применения.- 9 042911 particle size. The particle structure may be selected from suitable shapes. Suitable shapes may include spherical, oval, irregular, lamellar, and polygonal. In some examples, the greater the surface area of the particle, the less the fragility of the friction element; and in other examples, particles with sharper edges provide relatively more aggressive friction and handling than smoother or rounded particles. The hardness of the material chosen as the filling powder, in combination with the composition of the filler and the particle structure, can influence the characteristics of the friction element. If the filler is fiber, the thickness and length of the fiber can be selected or adjusted to affect performance. The fiber may be made from the same material as in the filler powder formulation, and the filler may comprise a mixture of powder and fiber in one embodiment. Other suitable fibers may be made from aromatic polyamide or aramid, such as compounds sold under the trademarks Kevlar™, Twaron™, Nomex™ and Technora™. Other suitable fibers may be made from aliphatic or semi-aromatic polyamides, such as from the Nylon™ trademark compound. The polymeric fibers may contain one or more copolymers to control and influence crystallinity, melting or softening points, and the like. Fiber length can be controlled to influence performance. Suitable values for fiber length may be in the range of less than about 1 millimeter (mm), in the range of about 1.1 mm to about 2 mm, in the range of about 2.1 mm to about 5 mm, or in the range of greater than about 5 .1 mm. Fiber thickness can be selected to control and influence performance. Suitable fiber thicknesses may be in the range of about the following. In one embodiment, the fibers have a denier in the range of less than about 20d, in the range of about 21d to 100d, in the range of about 101d to about 500d, in the range of about 501d to about 1500d, in the range of about 1501d to about 3000d, or greater than about 3000d, with the values chosen at least in part depending on the parameters of a particular application.

Подходящий полимер или полимерные матрицы могут включать фенолы, мочевиноформальдегиды, эпоксиды, цианатный эфир, ароматические гетероциклические соединения (например, полиимиды, полибензоксазолы (РВО), полибензимидазолы и полибензтиазолы (PBTs)), неорганические и полуорганические полимеры (например, которые могут быть получены из азотсодержащих кремнийорганических, боразотных и азотфосфорных мономеров) и полимеры на основе кремния, а также смеси и сополимеры вышеперечисленных веществ. Полимерная матрица наряду с другими добавками может включать пламезамедляющий компонент. Подходящие пламезамедляющие компоненты могут включать соединение, содержащее одно или более из алюминия, фосфора, азота, сурьмы, хлора, брома и в некоторых случаях магний, цинк и углерод.Suitable polymer or polymer matrices may include phenols, urea-formaldehydes, epoxides, cyanate ester, aromatic heterocyclic compounds (e.g., polyimides, polybenzoxazoles (PBOs), polybenzimidazoles, and polybenzothiazoles (PBTs)), inorganic and semi-organic polymers (e.g., which can be derived from nitrogen-containing organosilicon, boron nitrogen and nitrogen-phosphorus monomers) and silicon-based polymers, as well as mixtures and copolymers of the above substances. The polymer matrix, along with other additives, may include a flame retardant component. Suitable flame retardants may include a compound containing one or more of aluminum, phosphorus, nitrogen, antimony, chlorine, bromine, and in some cases magnesium, zinc, and carbon.

Как показано на фиг. 6 в качестве примера, варианты выполнения фрикционного устройства 10 содержат опорную пластину 12, которая обеспечивает опору и поддерживает фрикционный элемент. Подходящие опорные пластины могут быть изготовлены из металлического материала или неметаллического материала, либо из комбинации или композитного материала. Подходящие металлические материалы могут включать железо, сплавы железа, алюминий, титан и т.д. Подходящие сплавы железа могут включать сталь. В одном варианте выполнения опорная пластина может быть выполнена из упрочненного композиционного материала, например полимера, армированного углеродным волокном. На опорную пластину может быть нанесено покрытие. Подходящие покрытия могут включать гальванические покрытия (в частности, если опорная пластина изготовлена из коррозируемого металла), краску и анодированные слои. Подходящие краски включают эмалевые, эпоксидные и порошковые покрытия.As shown in FIG. 6, by way of example, embodiments of the friction device 10 comprise a base plate 12 which provides support and supports the friction element. Suitable backing plates can be made from a metallic material or a non-metallic material, or from a combination or composite material. Suitable metallic materials may include iron, iron alloys, aluminium, titanium, and the like. Suitable iron alloys may include steel. In one embodiment, the base plate may be made of a reinforced composite material, such as a carbon fiber reinforced polymer. The base plate may be coated. Suitable coatings may include galvanized coatings (particularly if the base plate is made of a corrosive metal), paint, and anodized layers. Suitable paints include enamel, epoxy and powder coatings.

Опорная пластина 12 имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность и может иметь в целом дугообразную форму или другую форму в соответствии с формой колеса (или его части), с которым предполагается использовать фрикционное устройство. Опорная пластина может быть изогнута в осевом направлении так, чтобы соответствовать кривизне колеса. Ось кривой может быть осью колеса. В одном варианте выполнения фрикционный элемент изогнут и является соосным с колесом, при этом опорная пластина повторяет кривизну фрикционного элемента, располагаясь соосно колесу. В другом варианте выполнения опорная пластина изогнута, но не соосна колесу или рабочей поверхности фрикционного элемента. Степень расхождения кривизны опорной пластины относительно фрикционного элемента может быть выбрана на основании параметров конкретного применения.The base plate 12 has an upper surface and a lower surface, and may be generally arcuate or otherwise shaped to suit the shape of the wheel (or part thereof) with which the friction device is intended to be used. The base plate may be axially bent to match the curvature of the wheel. The axis of the curve may be the axis of the wheel. In one embodiment, the friction element is curved and coaxial with the wheel, while the base plate follows the curvature of the friction element, being coaxial to the wheel. In another embodiment, the base plate is bent, but not coaxial with the wheel or the running surface of the friction element. The degree of divergence of the curvature of the base plate relative to the friction element can be selected based on the parameters of a particular application.

Опорная пластина может иметь поверхности, которые являются относительно гладкими, и может иметь одно или более выполненных в ней отверстий, проходящих через нее, и/или выступов, проходящих от нее. В одном варианте выполнения опорная пластина выполнена волнистой для увеличения площади ее поверхности. Благодаря увеличенной площади поверхности может быть обеспечена большая поверхность взаимодействия, с которой может взаимодействовать фрикционный элемент. Изгибы могут быть равномерно распределены по опорной пластине или могут образовывать узор так, что некоторые изгибы проходят у ближнего края или некоторые изгибы сосредоточены ближе к центральной линии. Изгибы могут проходить по длине опорной пластины или могут быть ориентированы по ширине. Изгибы могут обеспечивать жесткость в направлении их прохождения и гибкость перпендикулярно направлениюThe base plate may have surfaces that are relatively smooth and may have one or more holes in it extending through it and/or protrusions extending from it. In one embodiment, the base plate is wavy to increase its surface area. Due to the increased surface area, a large engagement surface can be provided with which the friction element can interact. The kinks may be evenly distributed over the base plate, or may form a pattern such that some of the folds run near the proximal edge, or some of the folds are concentrated closer to the center line. The bends may extend along the length of the base plate or may be oriented across the width. Bends can provide rigidity in the direction of their passage and flexibility perpendicular to the direction

- 10 042911 их прохождения. В одном варианте выполнения направление изгибов смещено относительно длины и ширины опорной пластины. В одном варианте выполнения выполнена чередующаяся комбинация или эквивалент, чтобы обеспечить требуемую жесткость и гибкость опорной пластины, при этом увеличивая площадь поверхности. Различные комбинации и аналогичные эффекты могут быть обеспечены на выбор из варианта, в котором опорная пластина (и, следовательно, изгибы на пластине) имеет постоянную толщину, или варианта, в котором используется опорная пластина с переменной толщиной на ее протяженности.- 10 042911 their passage. In one embodiment, the direction of the bends is offset relative to the length and width of the base plate. In one embodiment, an alternating combination or equivalent is provided to provide the required stiffness and flexibility of the base plate while increasing the surface area. Various combinations and similar effects can be provided by choosing between having the base plate (and hence the bends on the plate) of a constant thickness or using the base plate with variable thickness along its length.

В одном варианте выполнения ширина опорной пластины такая же, как ширина фрикционного элемента. В другом варианте выполнения ширина опорной пластины отличается от ширины фрикционного элемента. Выполнение опорной пластины, ширина которой меньше ширины фрикционного элемента, может быть достаточным для обеспечения опорной функции с помощью опорной пластины, при этом снижая общий вес и/или стоимость. Выполнение опорной пластины, ширина которой больше ширины фрикционного элемента, может быть достаточным для обеспечения опорной функции с помощью опорной пластины, при этом обеспечивая усиленную поддержку краев фрикционного материала. В одном варианте выполнения отношение ширины опорной пластины к фрикционному элементу, отношение длины опорной пластины к фрикционному элементу и отношение толщины опорной пластины к исходной толщине фрикционного элемента независимо друг от друга находятся в диапазоне менее чем примерно 0,5, в диапазоне от примерно 0,6 до примерно 0,9, примерно 1, в диапазоне от примерно 1,1 до примерно 1,2, в диапазоне от примерно 1,2 до примерно 1,5 или в диапазоне более чем примерно 1,6. Подходящие конфигурации опорной пластины могут включать цельную неразрывную пластину, сетку, проволочную форму, армированную проволочную форму, сетку или литой составной компонент.In one embodiment, the width of the base plate is the same as the width of the friction element. In another embodiment, the width of the base plate is different from the width of the friction element. Providing the base plate with a width less than the width of the friction element may be sufficient to provide support to the base plate while reducing overall weight and/or cost. Providing a base plate that is wider than the width of the friction element may be sufficient to provide a support function with the base plate while providing enhanced support for the edges of the friction material. In one embodiment, the ratio of the width of the base plate to the friction element, the ratio of the length of the base plate to the friction element, and the ratio of the thickness of the base plate to the initial thickness of the friction element are independently in the range of less than about 0.5, in the range of about 0.6 up to about 0.9, about 1, in the range of about 1.1 to about 1.2, in the range of about 1.2 to about 1.5, or in the range of greater than about 1.6. Suitable backing plate configurations may include a one-piece non-breakable plate, a mesh, a wire mould, a reinforced wire mould, a mesh, or a molded composite component.

В одном варианте выполнения ширина рабочей (или тормозной) поверхности фрикционного устройства по сравнению с бандажом колеса (включая по меньшей мере часть реборды колеса, которая касается фрикционного устройства во время использования) находится в диапазоне менее чем примерно 35%, в диапазоне от примерно 36% до примерно 50%, в диапазоне от примерно 51% до примерно 75%, в диапазоне от примерно 76% до примерно 100% или более чем примерно 101%. Подходящая ширина фрикционного устройства может изменяться от одной стороны к другой или от одного конца к другому. Подходящая форма фрикционного элемента может повторять контур колеса с соответствующим ответным профилем. Такой профильный край может быть выполнен с одним или более из следующего: фаской, гребнем, краем или закруглением. В одном варианте выполнения только один край фрикционного элемента является контурированным. В другом варианте выполнения оба края являются контурированными для обеспечения их установки в любой ориентации. В одном варианте выполнения фрикционное устройство выполнено с возможностью установки на новом колесе транспортного средства, имеющем диаметр в диапазоне менее чем примерно 600 мм, в диапазоне от примерно 601 мм до примерно 1300 мм или в диапазоне более чем примерно 1301 мм.In one embodiment, the width of the running (or braking) surface of the friction device relative to the wheel tread (including at least the portion of the wheel flange that contacts the friction device during use) is in the range of less than about 35%, in the range of about 36% up to about 50%, in the range from about 51% to about 75%, in the range from about 76% to about 100%, or more than about 101%. The suitable width of the friction device may vary from one side to the other or from one end to the other. A suitable shape of the friction element can follow the contour of a wheel with a corresponding counter profile. Such a profiled edge may be provided with one or more of the following: chamfer, ridge, edge, or chamfer. In one embodiment, only one edge of the friction element is contoured. In another embodiment, both edges are contoured to allow installation in any orientation. In one embodiment, the friction device is mountable on a new vehicle wheel having a diameter in the range of less than about 600 mm, in the range of about 601 mm to about 1300 mm, or in the range of greater than about 1301 mm.

Для применения в рельсовых транспортных средствах опорная пластина 12 может иметь пару отклоняющих выступов 14а, 14b. Отклоняющие выступы 14а, 14b могут быть выполнены в виде единого целого с опорной пластиной 12 и могут выступать от верхней поверхности опорной пластины 12. Отклоняющие выступы 14а, 14b имеют такие размеры и расположение, чтобы обеспечить ответное соединение с соответствующими приемными элементами (не показаны) на соответствующей тормозной головке транспортного средства (не показана). Отклоняющие выступы 14а, 14b могут быть выполнены с возможностью совмещения с различными тормозными головкам или могут быть выполнены в соответствии только с определенными типами тормозных головок, чтобы исключить возможность установки фрикционного устройства 10 в несовместимых системах.For rail vehicle applications, the base plate 12 may have a pair of deflecting lugs 14a, 14b. Deflecting lugs 14a, 14b may be integral with base plate 12 and may protrude from the top surface of base plate 12. Deflecting lugs 14a, 14b are sized and positioned to reciprocate with corresponding receiving elements (not shown) on corresponding brake head of the vehicle (not shown). Deflecting lugs 14a, 14b may be designed to be compatible with different brake heads, or may be made in accordance with only certain types of brake heads, in order to exclude the possibility of installing the friction device 10 in incompatible systems.

Фрикционное устройство 10 может также содержать перемычку 16. Перемычка 16 может быть выполнена в виде единого целого с опорной пластиной 12 или может быть прикреплена к опорной пластине 12 перед установкой. Как и опорная пластина 12, перемычка 16 может быть изготовлена из металлического материала или упрочненного композитного материала. Перемычка 16 выполнена с возможностью соединения с тормозной головкой (не показана) железнодорожного транспортного средства. Как показано на фиг. 2 и 3, отверстие 18 в перемычке 16 выполнено с возможностью приема запорного ключа (не показан), который обеспечивает закрепление фрикционного устройства 10 на тормозной головке железнодорожного транспортного средства. Перемычка может иметь любую форму, обеспечивающую прикрепление перемычки 16 к определенной конфигурации тормозной головки.The friction device 10 may also include a bridge 16. The bridge 16 may be integral with the base plate 12 or may be attached to the base plate 12 prior to installation. Like the base plate 12, the bridge 16 may be made of a metallic material or a reinforced composite material. Jumper 16 is configured to be connected to a brake head (not shown) of a railway vehicle. As shown in FIG. 2 and 3, opening 18 in web 16 is adapted to receive a locking key (not shown) which secures friction device 10 to the brake head of a railway vehicle. The jumper may be of any shape to allow attachment of the jumper 16 to a specific configuration of the brake head.

Фрикционный элемент 20 прикреплен к нижней поверхности опорной пластины и проходит от нее. Фрикционный элемент может быть прикреплен к опорной пластине с помощью клейкого вещества/клейкого слоя (не показан). В качестве альтернативы фрикционный элемент может быть прикреплен к опорной пластине с помощью механических крепежей путем сварки или подобных операций с помощью термокомпрессии и т.д. В качестве альтернативы или в сочетании с любым из удерживающих средств, описанных в данном документе, фрикционный элемент может быть расположен на опорной пластине или фрикционный элемент может быть выполнен и прикреплен к опорной пластине путем комбинированной операции, например, опорная пластина может быть расположена в литейной форме, в которую также помещают фрикционный(ые) материал(ы) для формирования фрикционного элемента на опорнойThe friction member 20 is attached to and extends from the bottom surface of the base plate. The friction element can be attached to the base plate with an adhesive/adhesive layer (not shown). Alternatively, the friction element may be attached to the base plate with mechanical fasteners by welding or the like by thermal compression, etc. Alternatively, or in combination with any of the retention means described herein, the friction element may be positioned on the base plate, or the friction element may be formed and attached to the base plate in a combined operation, e.g., the base plate may be positioned in a mold , which is also placed friction(s) material(s) to form a friction element on the support

- 11 042911 пластине в литейной форме. (В таком варианте выполнения или в другом варианте опорная пластина может содержать элементы, которые выступают во фрикционный материал для обеспечения прикрепления фрикционного элемента к опорной пластине и/или для выполнения таких функций, как регулирование колеса во время использования фрикционного устройства.) Фрикционный элемент может быть прикреплен к опорной пластине с помощью средства, которое может быть выбрано по меньшей мере частично на основании конкретных параметров применения.- 11 042911 plate in the mold. (In such an embodiment, or alternatively, the base plate may include elements that protrude into the friction material to allow the friction element to be attached to the base plate and/or to perform functions such as steering the wheel during use of the friction device.) The friction element may be attached to the base plate by means which may be selected at least in part based on particular application parameters.

Подходящий фрикционный элемент может содержать внешний слой, который первым контактирует с поверхностью колеса после установки. Такой внешний слой может выполнять одну или более из следующих функций:A suitable friction element may include an outer layer that first contacts the wheel surface after installation. Such an outer layer may perform one or more of the following functions:

предотвращение внешних воздействий на фрикционный материал во время хранения, транспортировка или установка с защитой от коррозии, сколов, воздействия влаги или загрязнений;prevention of external influences on the friction material during storage, transportation or installation with protection against corrosion, chipping, moisture or contamination;

нанесение первичного покрытия на поверхность колеса на первых нескольких оборотах после установки и торможения для подготовки или обработки поверхности колеса;applying a primary coating to the surface of the wheel in the first few revolutions after installation and braking to prepare or treat the surface of the wheel;

подготовка поверхности колеса и удаление любых частиц изнашивания или коррозии;wheel surface preparation and removal of any wear or corrosion particles;

заполнение трещин, ямок и дефектов на поверхности колеса и т.п.filling cracks, pits and defects on the surface of the wheel, etc.

В одном варианте выполнения внешний слой удален с рабочей поверхности фрикционного элемента в результате трения при первых нескольких оборотах во время торможения после установки. В одном варианте выполнения внешний слой снят после установки или этапа процесса установки.In one embodiment, the outer layer is removed from the running surface of the friction element as a result of friction during the first few revolutions during braking after installation. In one embodiment, the outer layer is removed after installation or a step in the installation process.

Фрикционный элемент может содержать один или более индикаторов износа. В одном варианте выполнения индикаторы износа залиты в фрикционный материал фрикционного элемента. Подходящим местоположением для индикатора износа является задняя часть колодки. Опорная пластина может быть выполнена с возможностью встраивания индикатора износа или может потребоваться удаление материала для того, чтобы сделать индикатор износа видимым. Другие подходящие местоположения для индикаторов износа могут включать местоположения: ближе к концу, в окружном направлении, на центральной линии фрикционного элемента, на дальнем конце (или на обоих концах) фрикционного элемента, в виде части обрабатывающей вставки и т.п. Во время использования индикаторы износа позволяют наблюдателю определить срок эксплуатации фрикционного элемента. В одном примере в фрикционном элементе выполнена канавка, проходящая от рабочей поверхности вниз на требуемую глубину. Во время использования глубина канавки уменьшается по мере износа рабочей поверхности. Затем наблюдатель может смотреть на канавку и определять срок эксплуатации по ее остаточной глубине (или отсутствию, если срок эксплуатации истек и поверхность полностью изношена). Другие примеры индикаторов износа могут включать специально окрашенный участок фрикционного элемента. В другом случае обрабатывающая вставка может быть выполнена с возможностью индикации износа. В одном варианте выполнения чип радиочастотной идентификации RFID (или его эквивалент) размещен в фрикционном элементе на глубине, которая соответствует концу срока эксплуатации фрикционного элемента. Когда фрикционный элемент изношен до состояния, когда чип радиочастотной идентификации RFID оказывается открытым, чип больше не будет работать и подавать сигнал в ответ на запрос (это относится к пассивным чипам, а активные чипы выполнены с возможностью передачи сигналов, при этом отсутствие сигнала будет означать конец срока эксплуатации). Понятно, что датчик RFID может взаимодействовать с чипом индикатора износа и в результате можно будет определить, когда необходима замена тормоза.The friction element may include one or more wear indicators. In one embodiment, the wear indicators are embedded in the friction material of the friction element. A suitable location for the wear indicator is the back of the pad. The base plate may be configured to incorporate a wear indicator, or material may need to be removed in order to make the wear indicator visible. Other suitable locations for wear indicators may include locations near the end, in the circumferential direction, on the centerline of the friction element, at the distal end (or both ends) of the friction element, as part of a treatment insert, and the like. During use, wear indicators allow the observer to determine the life of the friction element. In one example, the friction element is provided with a groove extending from the working surface down to the desired depth. During use, the groove depth decreases as the working surface wears. The observer can then look at the groove and determine the service life from its remaining depth (or absence if the service life has expired and the surface is completely worn). Other examples of wear indicators may include a specially colored area of the friction element. Alternatively, the processing insert may be configured to indicate wear. In one embodiment, an RFID chip (or equivalent) is placed in the friction element at a depth that corresponds to the end of the friction element's life. When the friction element is worn to the point where the RFID chip is open, the chip will no longer work and signal in response to a request (this applies to passive chips, and active chips are made to transmit signals, while the absence of a signal will mean the end service life). It is understood that the RFID sensor can interact with the wear indicator chip and as a result it will be possible to determine when a brake replacement is necessary.

В вариантах выполнения одна или более обрабатывающих вставок могут быть расположены в материале фрикционного элемента. Обрабатывающие вставки выполнены с возможностью взаимодействия с колесом для выполнения функции, отличной от основной функции торможения, например, для очистки, соскабливания, обработки или иной подготовки бандажа колеса, обода и/или реборды. На фиг. 7 показан один вариант выполнения прямоугольных обрабатывающих вставок 40, расположенных в фрикционном элементе 20, например, в этом примере есть три вставки. Каждая из обрабатывающих вставок 40 содержит соответствующую вытянутую часть 42. Вытянутая часть 42 имеет поверхность 44 для подготовки колеса, которая проходит вдоль тормозной поверхности 30 смежно и в целом параллельно стороне 24 фрикционного элемента 20, обращенной к ободу, т.е. ось поверхности 44 в целом параллельна стороне 24, обращенной к ободу. В данной конфигурации обрабатывающие поверхности 44 обрабатывающих вставок 40 расположены с возможностью подготовки обода 106 колеса 100, например, для уменьшения выработки колеса или иного. Перед первым использованием фрикционного устройства оно может быть установлено так, что обрабатывающая поверхность 44 была открыта и была выровнена с тормозной поверхностью 30. Также предполагается, что обрабатывающие вставки 40 могут быть изначально полностью размещены внутри фрикционного элемента 20 фрикционного устройства. В этом случае повторяющееся торможение транспортного средства приведет к износу внешнего слоя композитного фрикционного материала и в конечном итоге к открыванию обрабатывающих поверхностей 44 обрабатывающих вставок 40 относительно колеса 100. Другими словами, во время первичного использования фрикционного устройства обрабатывающие вставки покрыты фрикционным материалом, но после использования фрикционного устройства обрабатывающие вставки становятся открытыми для подготовки колес.In embodiments, one or more processing inserts may be located in the material of the friction element. The processing inserts are configured to interact with the wheel to perform a function other than the primary braking function, such as cleaning, scraping, processing or otherwise preparing the wheel rim, rim and/or flange. In FIG. 7 shows one embodiment of the rectangular machining inserts 40 located in the friction element 20, for example there are three inserts in this example. Each of the machining inserts 40 includes a respective elongated portion 42. The elongated portion 42 has a wheel preparation surface 44 that extends along the braking surface 30 adjacent and generally parallel to the rim side 24 of the friction element 20, i. the axis of the surface 44 is generally parallel to the side 24 facing the rim. In this configuration, the machining surfaces 44 of the machining inserts 40 are positioned to prepare the rim 106 of the wheel 100, for example to reduce wheel wear or otherwise. Before the first use of the friction device, it may be set so that the treatment surface 44 was open and aligned with the braking surface 30. It is also contemplated that the treatment inserts 40 may initially be completely located within the friction element 20 of the friction device. In this case, repeated braking of the vehicle will wear the outer layer of the composite friction material and eventually expose the machining surfaces 44 of the machining inserts 40 relative to the wheel 100. insert processing devices become open for wheel preparation.

В другом варианте выполнения, как показано на фиг. 8, Т-образная обрабатывающая вставка 46 может быть расположена во фрикционном элементе 20. Т-образная обрабатывающая вставка 46 имеетIn another embodiment, as shown in FIG. 8, a T-shaped insert 46 may be located in the friction element 20. The T-shaped insert 46 has

- 12 042911 первую вытянутую часть 48 и вторую вытянутую часть 50, которые вместе образуют обрабатывающую поверхность 52. Первая вытянутая часть 48 имеет конец 54, который проходит вдоль тормозной поверхности 30 смежно и в целом параллельно стороне 24 фрикционного элемента 20, обращенной к ободу. Вторая вытянутая часть 50 проходит вдоль тормозной поверхности 30 в целом перпендикулярно первой вытянутой части 48. Вторая вытянутая часть 50 имеет конец 56, который проходит смежно со стороной 22 фрикционного элемента 20, обращенной к реборде. Центральная ось I-I фрикционного устройства 10, равноудаленная от стороны 22, обращенной к реборде, и стороны 24, обращенной к ободу, пересекает Т-образную обрабатывающую вставку 46 по существу на полпути между концами 54, 56 вставки 46. Поскольку первая вытянутая часть 48 находится смежно со стороной 24, обращенной к ободу, и проходит вдоль нее, а вторая вытянутая часть 50 расположена в центральном местоположении вдоль тормозной поверхности 30, при приложении Т-образной обрабатывающей вставки 46 к колесу 100 обеспечивается подготовка как бандажа 104, так и обода 106. Данная конфигурация обеспечивает подготовку бандажа 104 колеса, удаление дефектов бандажа с одновременной подготовкой обода 106 колеса, например, для устранения дефектов обода и снижения выработки колеса.- 12 042911 the first elongated part 48 and the second elongated part 50, which together form the processing surface 52. The first elongated part 48 has an end 54 that extends along the braking surface 30 adjacent and generally parallel to the side 24 of the friction element 20 facing the rim. The second elongated portion 50 extends along the braking surface 30 generally perpendicular to the first elongated portion 48. The second elongated portion 50 has an end 56 which extends adjacent the flange side 22 of the friction element 20. The central axis I-I of the friction device 10, equidistant from the flange side 22 and the rim side 24, intersects the T-shaped processing insert 46 essentially halfway between the ends 54, 56 of the insert 46. Since the first elongated portion 48 is adjacent with the side 24 facing the rim and extending along it, and the second elongated part 50 is located at a central location along the braking surface 30, when the T-shaped processing insert 46 is applied to the wheel 100, both the tire 104 and the rim 106 are prepared. the configuration provides for the preparation of the wheel tread 104, the removal of defects in the tread while preparing the wheel rim 106, for example, to eliminate rim defects and reduce wheel wear.

Обрабатывающие вставки 40, 46 могут содержать закаленный материал, такой как чугун или другой металл или металлический сплав, или любой материал с абразивными свойствами, подходящий для требуемой степени или параметра обрабатывающего взаимодействия между вставками и материалом колеса. Обрабатывающие вставки 40, 46 также могут быть выполнены из более твердого и/или более абразивное материала, чем фрикционный материал фрикционного элемента. При приложении фрикционного устройства 10 к поверхности колеса 100 обрабатывающие вставки 40, 46 контактируют с поверхностью колеса. За счет абразивных свойств обрабатывающих вставок 40, 46 может быть обеспечена подготовка поверхности колеса для предотвращения, уменьшения или удаления дефектов. Наряду с обрабатывающими свойствами обрабатывающие вставки 40, 46 также обеспечивают дополнительное тормозное усилие, что может быть полезно при неблагоприятных погодных условиях.The machining inserts 40, 46 may comprise a hardened material such as cast iron or other metal or metal alloy, or any material with abrasive properties suitable for the desired degree or amount of machining interaction between the inserts and the wheel material. The machining inserts 40, 46 may also be made of a harder and/or more abrasive material than the friction material of the friction element. When the friction device 10 is applied to the surface of the wheel 100, the processing inserts 40, 46 contact the surface of the wheel. Due to the abrasive properties of the processing inserts 40, 46, the surface of the wheel can be prepared to prevent, reduce or eliminate defects. In addition to the processing properties, the processing inserts 40, 46 also provide additional braking force, which can be useful in adverse weather conditions.

Материал обрабатывающей вставки и другие параметры могут быть выбраны в соответствии с функцией подготовки, а фрикционный материал может быть выбран в соответствии с функцией торможения или трения. Таким образом, в некоторых вариантах выполнения они могут включать подобные материалы, но составы различаются для выполнения их предполагаемой функции. Это различие может быть значительным (например, металлическая обрабатывающая вставка в композитном фрикционном элементе) или может быть сравнительно незначительным (например, обе конструкции являются керамическими с металлическим наполнением из железа, причем они содержат разное количество металла). В одном варианте выполнения обрабатывающая вставка может быть выполнена из материала, сравнительно более твердого и/или более абразивного, чем фрикционный элемент. Например, обрабатывающая вставка может быть изготовлена из материала, обладающего абразивными свойствами, подходящими для обрабатывающей вставки. При приложении фрикционного устройства к поверхности колеса обрабатывающие вставки трутся об поверхность колеса. За счет своих абразивных свойств обрабатывающие вставки обеспечивают подготовку поверхности колеса для предотвращения, уменьшения или удаления дефектов.The processing insert material and other parameters can be selected according to the preparation function, and the friction material can be selected according to the braking or friction function. Thus, in some embodiments, they may include similar materials, but the compositions differ to fulfill their intended function. This difference may be significant (for example, a metal processing insert in a composite friction element) or may be relatively small (for example, both designs are ceramic with iron metal filling, and they contain different amounts of metal). In one embodiment, the processing insert may be made of a material that is relatively harder and/or more abrasive than the friction element. For example, the treatment insert may be made from a material having abrasive properties suitable for the treatment insert. When the friction device is applied to the wheel surface, the processing inserts rub against the wheel surface. Through their abrasive properties, the treatment inserts prepare the surface of the wheel to prevent, reduce or remove defects.

Подходящая обрабатывающая вставка может быть изготовлена из сравнительно твердого материала. Подходящим материалом может быть металл. Подходящий металл может включать одно или более из следующего: Al, Si, P, S, Cl, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Sb, Tl, а также оксиды, карбиды и сплавы вышеперечисленных элементов. В одном варианте выполнения металл представляет собой железо или железный сплав. Подходящее железо и сплавы железа могут включать варианты, которые используются в чугуне, кованом железе, сварочной стали и т.п. обрабатываются для их получения. Подходящий чугун может включать ковкий чугун или чугун с шаровидным графитом. Другие подходящие железные вставки включают обработанное железо независимо от процесса его изготовления. Подходящее обработанное железо может включать фосфатированное железо, азотированное железо, термообработанное железо и т.п. Некоторые виды стали могут использоваться в различных вариантах выполнения. Сталь может содержать регулируемое количество углерода и/или хрома, а также регулируемое соотношение мартенсита к структуре цементита. Путем выбора состава сплава можно регулировать твердость и, следовательно, рабочие параметры обрабатывающей вставки. В других вариантах выполнения обрабатывающая вставка может содержать цветной металл.A suitable processing insert can be made from a relatively hard material. A suitable material may be metal. Suitable metal may include one or more of the following: Al, Si, P, S, Cl, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Sb, Tl, as well as oxides, carbides and alloys of the above elements. In one embodiment, the metal is iron or an iron alloy. Suitable iron and iron alloys may include those used in cast iron, wrought iron, wrought iron, and the like. processed to obtain them. Suitable cast iron may include ductile iron or nodular cast iron. Other suitable iron inserts include processed iron, regardless of the manufacturing process. Suitable treated iron may include phosphated iron, nitrided iron, heat treated iron, and the like. Some types of steel can be used in various embodiments. The steel may contain a controlled amount of carbon and/or chromium, as well as a controlled ratio of martensite to cementite structure. By choosing the composition of the alloy, the hardness and hence the performance of the machining insert can be controlled. In other embodiments, the processing insert may comprise a non-ferrous metal.

В других вариантах выполнения подходящая обрабатывающая вставка может содержать неметаллическую матрицу, такую как керамика или полимер, предпочтительно с металлическим наполнителем. Например, может быть использована шайба из железного порошка или керамика с железным наполнителем. Железо может быть таким же или отличным от указанных подходящих видов железа. Наполнитель может быть выбран по меньшей мере частично согласно требуемым рабочим параметрам обрабатывающей вставки. Подходящий состав наполнителя может быть выражен как соотношение металлического материала к матричному материалу по объему или по весу. В различных вариантах выполнения подходящее соотношение может находиться в диапазоне менее 50% по весу, в диапазоне от примерно 51% до примерно 75% по весу, от примерно 76% до примерно 90% по весу или более 91% по весу. Например, подходящий состав может содержать 90 г железного порошка на 10 г керамической матрицы. КерамичеIn other embodiments, a suitable processing insert may comprise a non-metallic matrix such as a ceramic or polymer, preferably metal-filled. For example, an iron powder washer or an iron-filled ceramic may be used. The iron may be the same as or different from the indicated suitable types of iron. The filler may be selected at least in part according to the desired operating parameters of the processing insert. A suitable filler composition may be expressed as the ratio of metallic material to matrix material by volume or by weight. In various embodiments, a suitable ratio may be in the range of less than 50% by weight, in the range of from about 51% to about 75% by weight, from about 76% to about 90% by weight, or more than 91% by weight. For example, a suitable composition may contain 90 g of iron powder per 10 g of ceramic matrix. Ceramic

- 13 042911 ские/железные материалы могут быть смешаны, сжаты и спечены при высокой температуре для получения твердой обрабатывающей вставки. Размер порошка и гранулометрический состав могут быть отрегулированы для изменения рабочих параметров вставки. Подходящие средние значения размеров порошка могут находиться в диапазоне менее 100 мкм, в диапазоне от примерно 101 мкм до примерно 250 мкм, в диапазоне от примерно 251 мкм до примерно 500 мкм или больше чем примерно 501 мкм. Гранулометрический состав может находиться в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 1, от примерно 1 до примерно 2 или более чем примерно 2 в качестве распределения относительно среднего размера частиц. Структура частиц может быть выбрана из подходящих форм. Подходящие формы могут включать сферическую, овальную, неправильную, пластинчатую и многоугольную. В некоторых примерах, чем больше площадь поверхности частицы, тем меньше хрупкость обрабатывающей вставки; и в других примерах частицы с более острыми краями обеспечивают относительно более агрессивное трение и подготовку, чем более гладкие или округлые частицы. Твердость материала, выбранного в качестве наполняющего порошка, в сочетании с составом наполнителя и структурой частиц могут влиять на рабочие параметры обрабатывающей вставки. В одном варианте выполнения обрабатывающая вставка может быть выполнена из материала, сравнительно более твердого и/или более абразивного, чем фрикционный материал. Например, обрабатывающая вставка для колеса может быть изготовлена из материала, обладающего абразивными свойствами, подходящими для такой вставки. При приложении фрикционного устройства к поверхности колеса обрабатывающая вставка трется об поверхность колеса. За счет абразивных свойств обрабатывающие вставки обеспечивают подготовку поверхности колеса, что предотвратить, уменьшить или удалить дефекты.- 13 042911 steel/iron materials can be mixed, compressed and sintered at high temperature to obtain a hard processing insert. The powder size and particle size distribution can be adjusted to change the operating parameters of the insert. Suitable average powder sizes can be in the range of less than 100 microns, in the range of about 101 microns to about 250 microns, in the range of about 251 microns to about 500 microns, or greater than about 501 microns. The particle size distribution can range from about 0.5 to about 1, from about 1 to about 2, or greater than about 2 as a distribution relative to the average particle size. The particle structure may be selected from suitable shapes. Suitable shapes may include spherical, oval, irregular, lamellar, and polygonal. In some examples, the greater the surface area of the particle, the less the fragility of the processing insert; and in other examples, particles with sharper edges provide relatively more aggressive friction and preparation than smoother or rounded particles. The hardness of the material selected as the filling powder, in combination with the composition of the filler and the particle structure, can affect the performance of the processing insert. In one embodiment, the processing insert may be made of a material that is relatively harder and/or more abrasive than the friction material. For example, a treatment insert for a wheel may be made from a material having abrasive properties suitable for such an insert. When the friction device is applied to the wheel surface, the processing insert rubs against the wheel surface. Due to their abrasive properties, the treatment inserts prepare the surface of the wheel, which prevents, reduces or removes defects.

Несмотря на то что показаны различные обрабатывающие вставки для колес, другие варианты выполнения могут содержать другое количество (например, больше или меньше) обрабатывающих вставок колес, используемых вдоль стороны для обода, что определяется согласно конкретным параметрам применения. Кроме того, в других вариантах выполнения данные вставки могут иметь другую прямоугольную форму, выбранную для подготовки обода колеса. Другие подходящие формы могут быть выбраны согласно требуемым рабочим параметрам, но многоугольные и овальные формы могут широко использоваться для разных типов применения. Поверхность для подготовки может удалять дефекты колеса во время использования и/или может создавать слой покрытия на подготовленной поверхности. Форма вставок, их количество, материал, а также другие факторы (например, объем, вес, плотность и целевое назначение) могут быть выбраны для достижения требуемого и пропорционального действия такой вставки.While different wheel inserts are shown, other embodiments may include a different number (eg, more or less) of wheel inserts used along the rim side as determined by the particular application. In addition, in other embodiments, these inserts may have a different rectangular shape selected for the preparation of the wheel rim. Other suitable shapes can be selected according to the required operating parameters, but polygonal and oval shapes can be widely used for different types of applications. The preparation surface may remove wheel defects during use and/or may create a coating layer on the prepared surface. The shape of the inserts, their number, material, as well as other factors (eg, volume, weight, density and purpose) can be selected to achieve the desired and proportional effect of such an insert.

Как показано на фиг. 9 в качестве одного примерного варианта выполнения, в фрикционном элементе могут быть выполнены одна или более полостей 60. Используемый термин полость иногда может указывать на полностью пустой и полый объем, однако в различных вариантах выполнения полость может содержать материалы, отличные от фрикционного композитного материала, или может быть заполнена газом или вакуумом, в действительности являясь полостью. В вариантах выполнения, в которых полость во фрикционном материале заполнена наполнителем, подходящие материалы для заполнения полости могут включать металлический, неорганический и органический материалы. Подходящие металлы включают сравнительно более мягкие металлы. Примеры металлов могут включать олово, цинк, свинец, алюминий, медь и т.п., а также их смеси, оксиды и сплавы. Подходящие неорганические материалы могут включать кремний и оксиды на основе кремния; с другими материалами, содержащими молибден или литий в количествах и местоположениях для обеспечения смазки и/или уменьшения износа. Подходящий наполнитель для полости может представлять собой твердая смазку для экстремальных давлений и/или экстремальных температур. Подходящие смазочные материалы могут включать графит и/или дисульфид молибдена для обеспечения защиты при высоких нагрузках. Твердые смазочные материалы могут соединяться с поверхностью металла и тем самым уменьшать или предотвращать контакт металла с металлом и возникающие в результате такого контакта трение и износ, когда смазочная пленка становится слишком тонкой. Для вариантов применения с постоянно высоким давлением и/или высокими температурами или вариантов, когда может возникнуть коррозия, к смазке могут быть добавлены твердые добавки, например медный или керамический порошок. Такие соединения могут действовать в качестве разделительного агента. Подходящие органические материалы могут включать углеродные и полимерные материалы.As shown in FIG. 9 as one exemplary embodiment, one or more cavities 60 may be provided in the friction element. may be filled with gas or vacuum, in effect being a cavity. In embodiments where the cavity in the friction material is filled with filler, suitable materials to fill the cavity may include metallic, inorganic, and organic materials. Suitable metals include relatively softer metals. Examples of metals may include tin, zinc, lead, aluminum, copper, and the like, as well as mixtures, oxides, and alloys thereof. Suitable inorganic materials may include silicon and oxides based on silicon; with other materials containing molybdenum or lithium in amounts and locations to provide lubrication and/or reduce wear. A suitable cavity filler may be a solid lubricant for extreme pressures and/or extreme temperatures. Suitable lubricants may include graphite and/or molybdenum disulfide to provide high load protection. Solid lubricants can bond to a metal surface and thereby reduce or prevent metal-to-metal contact and the resulting friction and wear when the lubricating film becomes too thin. For applications with consistently high pressure and/or high temperatures, or applications where corrosion may occur, solid additives such as copper or ceramic powder may be added to the lubricant. Such compounds may act as a release agent. Suitable organic materials may include carbon and polymeric materials.

Полимерные материалы для заполнения полостей могут быть однородными или могут быть композитными или наполненными полимерами. Такие наполненные полимеры могут включать металлы, такие как те, которые используются для изготовления обрабатывающей вставки, но в таких концентрациях и/или с такими структурами, которые отличаются от используемых для обрабатывающей вставки. В других вариантах выполнения наполненные полимеры, которые образуют наполнитель для полостей, могут включать неметаллические смеси, так чтобы общий вес фрикционного элемента был меньше веса такого элемента, не имеющего полостей. Если требуется сравнительно более твердый наполнитель для полостей, могут использоваться такие частицы, как частицы карбида кремния, оксида алюминия или оксида кремния. Если используется сравнительно более мягкий наполнитель для полостей, возможно использование частиц оксида железа или оксида цинка. Выбор наполнителя может включать смеси частиц разResin materials for filling cavities may be homogeneous or may be composite or filled with polymers. Such filled polymers may include metals such as those used to make the treatment insert, but at different concentrations and/or structures than those used for the treatment insert. In other embodiments, the filled polymers that form the cavity filler may include non-metallic mixtures such that the total weight of the friction element is less than the weight of such an element without cavities. If a relatively harder cavity filler is required, particles such as silicon carbide, alumina or silicon oxide particles can be used. If a relatively softer cavity filler is used, iron oxide or zinc oxide particles may be used. The choice of filler may include mixtures of particles times

- 14 042911 личных типов, размеров и гранулометрических составов. Связующий агент, а также концентрация частиц наполнителя могут быть выбраны для регулирования и влияния на действие наполнителя для полостей и/или фрикционного элемента на соответствующую поверхность колеса, общий вес фрикционного элемента и т.п.- 14 042911 personal types, sizes and particle size distributions. The binding agent, as well as the concentration of the filler particles, can be selected to control and influence the action of the cavity filler and/or friction element on the respective wheel surface, the total weight of the friction element, and the like.

Полости могут образовывать участок рабочей поверхности фрикционного элемента, величина которого изменяется в течение срока службы тормозного средства. В одном варианте выполнения соотношение рабочей поверхности (контактирующей с поверхностью колеса) и площади поперечного сечения полости на рабочей поверхности составляет менее 5% (а в некоторых случаях равно нулю на различных этапах срока службы фрикционного элемента), в диапазоне от примерно 6% до примерно 10%, в диапазоне от примерно 11% до примерно 25%, в диапазоне от примерно 26% до примерно 50%, в диапазоне от примерно 51% до примерно 70%, в диапазоне от примерно 71% до примерно 80% или в диапазоне более чем примерно 81%.The cavities may form a section of the working surface of the friction element, the size of which changes during the service life of the brake means. In one embodiment, the ratio of the running surface (in contact with the wheel surface) to the cross-sectional area of the cavity on the running surface is less than 5% (and in some cases zero at various points in the life of the friction element), ranging from about 6% to about 10 %, in the range from about 11% to about 25%, in the range from about 26% to about 50%, in the range from about 51% to about 70%, in the range from about 71% to about 80%, or in the range of more than approximately 81%.

В одном варианте выполнения может быть более одной полости. В одном варианте выполнения может быть менее чем примерно 50 полостей. Следует отметить, что полости могут быть расположены на разных уровнях толщины во фрикционном элементе, так что неиспользуемый фрикционный элемент не имеет открытых полостей, однако у частично или полностью используемого фрикционного элемента некоторая часть его рабочей поверхности открыта в виде полостей (отсутствует фрикционный материал). В одном варианте выполнения полости выполнены так, что по мере износа фрикционного элемента разные местоположения на поверхности колеса контактируют с фрикционным элементом в зависимости от мест нахождения полостей, таким образом обеспечивая их открывание в этот момент срока службы. В одном варианте выполнения полости ограничивают канал, который проходит по длине (или ширине) тормозного средства. В некоторых вариантах выполнения по такому каналу может быть обеспечено прохождения потока охлаждающего воздуха через фрикционный элемент во время использования и выход микрочастиц и/или воды, если они присутствуют во время использования.In one embodiment, there may be more than one cavity. In one embodiment, there may be less than about 50 cavities. It should be noted that the cavities can be located at different levels of thickness in the friction element, so that the unused friction element has no open cavities, however, in a partially or fully used friction element, some part of its working surface is open in the form of cavities (no friction material). In one embodiment, the cavities are configured such that as the friction element wears, different locations on the wheel surface contact the friction element depending on the location of the cavities, thereby allowing them to open at that point in their life. In one embodiment, the cavities define a channel that extends along the length (or width) of the braking means. In some embodiments, such a passage may allow cooling air to flow through the friction element during use, and to exit microparticles and/or water, if present, during use.

Подходящие формы полостей могут быть круглыми, овальными или яйцевидными, или эллиптическими в поперечном сечении или по форме. Другие подходящие формы полостей могут включать Т-образную и Х-образную формы. В одном варианте выполнения полость имеет форму конуса, полусферы, полной сферы, цилиндра, куба или кубоида, треугольной призмы, треугольной пирамиды, пятиугольной призмы, пятиугольной пирамиды, тетраэдра, шестиугольной пирамиды, параллелепипеда, шестиугольника, другой призмы, тора, эллипсоида, икосаэдра и т.п. Полости могут иметь формы, выбранные по меньшей мере частично на основе конкретных параметров конечного использования. Подходящие формы могут быть многоугольными. В одном варианте выполнения форма может способствовать уменьшению в некоторой степени объема композитного фрикционного материала, чтобы уменьшить износ бандажа колеса. Полость, как показано на чертеже, может быть конической или сужающейся и имеет большую площадь поперечного сечения у тормозной поверхности, которая сужается или уменьшается до меньшей площади поперечного сечения вблизи опорной плиты. Полость может быть вытянута в направлении, перпендикулярном оси I-I. Ориентация вытянутой полости может обеспечивать технический результат, который состоит в уменьшении износа по ширине бандажа колеса.Suitable cavity shapes may be round, oval or ovoid, or elliptical in cross section or shape. Other suitable cavity shapes may include T-shaped and X-shaped. In one embodiment, the cavity has the shape of a cone, hemisphere, full sphere, cylinder, cube or cuboid, triangular prism, triangular pyramid, pentagonal prism, pentagonal pyramid, tetrahedron, hexagonal pyramid, parallelepiped, hexagon, other prism, torus, ellipsoid, icosahedron, and etc. The cavities may be shaped at least in part based on specific end use parameters. Suitable shapes may be polygonal. In one embodiment, the shape may help reduce the volume of the composite friction material to some extent in order to reduce wear on the wheel tread. The cavity, as shown in the drawing, may be tapered or tapered and has a large cross-sectional area at the braking surface, which tapers or decreases to a smaller cross-sectional area near the base plate. The cavity can be extended in a direction perpendicular to the I-I axis. The orientation of the elongated cavity can provide a technical result, which is to reduce wear across the width of the wheel tread.

Наличие полостей во фрикционном элементе может уменьшить степень износа от тормозной колодки на бандаже колеса в некоторых вариантах выполнения. Использование некоторых материалов в полостях может способствовать подготовке, смазыванию и/или снижению веса. Изменяя относительную величину доступной площади рабочей поверхности (тормозной поверхности) по мере износа фрикционного элемента, можно регулировать тормозную способность тормозной колодки. Например, если полость(и) имеет(ют) такую форму, что профиль поперечного сечения полости уменьшается в ответ на износ фрикционного элемента, в результате может быть сравнительно увеличена площадь рабочей поверхности и обеспечена более доступная тормозная способность. И наоборот, конфигурация может быть выбрана так, чтобы площадь поперечного сечения открытой полости увеличивалась в ответ на износ, и это может привести к уменьшению тормозной способности тормозной колодки по мере износа. В одном варианте выполнения относительная величина доступной рабочей поверхности остается постоянной во время использования и независимо от степени износа. Даже если площадь рабочей поверхности остается постоянной, расположение полости(ей) и относительный характер износа, вызванный ответной рабочей поверхностью на поверхности колеса, могут изменяться.The presence of cavities in the friction element can reduce wear from the brake pad on the wheel tread in some embodiments. The use of certain materials in cavities may aid preparation, lubrication and/or weight reduction. By changing the relative value of the available area of the working surface (braking surface) as the friction element wears out, it is possible to adjust the braking capacity of the brake pad. For example, if the cavity(s) is(are) shaped such that the cross-sectional profile of the cavity decreases in response to wear of the friction element, the result can be a comparatively increased running surface area and more accessible braking capability. Conversely, the configuration may be chosen such that the cross-sectional area of the open cavity increases in response to wear, and this may result in a decrease in the stopping power of the brake pad as it wears. In one embodiment, the relative amount of available working surface remains constant during use and regardless of wear. Even if the running surface area remains constant, the location of the cavity(s) and the relative wear pattern caused by the mating running surface on the wheel surface may change.

В вариантах выполнения для каждой полости материал фрикционного элемента может ограничивать отверстие в тормозной поверхности и одну или более боковых стенок, проходящих от отверстия в материал. Полости 60 в целом выровнены с бандажом 104 колеса при прикладывании к колесу 100, как показано на фиг. 10 и 11. Полости 60 могут служить для уменьшения степени износа от фрикционного устройства 10 на бандаж 104. В полостях 60 в их соответствующих местоположениях отсутствует фрикционный материал, и за счет отсутствия фрикционного материала предотвращен постоянный износ бандажа 104 при приложении фрикционного устройства 10 к колесу 100. Отверстия полостей, как показано на чертежах, имеют по существу круглую, овальную или эллиптическую форму, но в других вариантах выполнения полости (отверстия и/или боковые стенки/внутренняя часть) могут иметь любую форму, например, многоугольную, за счет которой в некоторой степени может быть уменьшен объем фрикционIn embodiments, for each cavity, the material of the friction element may define an opening in the braking surface and one or more sidewalls extending from the opening into the material. The cavities 60 are generally aligned with the wheel tread 104 when applied to the wheel 100 as shown in FIG. 10 and 11. The cavities 60 may serve to reduce the amount of wear from the friction device 10 to the tread 104. The cavities 60 are free of friction material at their respective locations, and the absence of friction material prevents permanent wear of the tread 104 when the friction device 10 is applied to the wheel 100. The openings of the cavities, as shown in the drawings, have a substantially round, oval or elliptical shape, but in other embodiments, the cavities (holes and/or side walls/interior) can have any shape, for example, polygonal, due to which in some degree, the volume of the friction clutch can be reduced

- 15 042911 ного материала для меньшего износа на бандаже колеса. Полости 60, как показано на чертежах, также могут быть коническими или сужающимися и иметь большую площадь поперечного сечения на тормозной поверхности 30, которая сужается или уменьшается до меньшей площади поперечного сечения вблизи опорной пластины 12. На фиг. 9 полости 60 показаны с прямоугольной обрабатывающей вставкой 40, однако полости 60 также могут использоваться в сочетании с Т-образными обрабатывающими вставками или другими вставками. В другом варианте выполнения фрикционное устройство имеет одну или более полостей, но не содержит каких-либо обрабатывающих вставок. Предполагается, что дополнительные компоненты фрикционного устройства 10, описанные в данном документе, могут быть использованы в любой функциональной комбинации на фрикционном устройстве.- 15 042911 material for less wear on the wheel tread. The cavities 60, as shown in the drawings, can also be tapered or tapered and have a large cross-sectional area on the braking surface 30, which tapers or decreases to a smaller cross-sectional area near the base plate 12. In FIG. 9, cavities 60 are shown with a rectangular insert 40, however cavities 60 may also be used in combination with T-shaped inserts or other inserts. In another embodiment, the friction device has one or more cavities but does not contain any processing inserts. It is contemplated that the additional friction device components 10 described herein may be used in any functional combination on the friction device.

В вариантах выполнения площадь отверстия каждой по меньшей мере одной из полостей (или соответствующих областей всех полостей), совпадающая с тормозной поверхностью, составляет от 2 до 6% от всей площади тормозной поверхности. В другом варианте выполнения площадь отверстия каждой из по меньшей мере одной из полостей (или соответствующих областей всех полостей), совпадающая с тормозной поверхностью, составляет от 3 до 4% от всей площади тормозной поверхности. Это приблизительно отражает геометрию, проиллюстрированную в варианте выполнения на фиг. 9, в качестве примера одного возможного применения (когда некоторая часть материала на границе тормозной поверхности/колеса отсутствует для обеспечения указанных функций, при этом в целом фрикционное устройство все еще обеспечивает стандартный желаемый уровень фрикционного взаимодействия с колесом для торможения).In embodiments, the opening area of each at least one of the cavities (or corresponding areas of all cavities) coinciding with the braking surface is from 2 to 6% of the total area of the braking surface. In another embodiment, the opening area of each of at least one of the cavities (or respective areas of all cavities) coinciding with the braking surface is 3 to 4% of the entire braking surface area. This roughly reflects the geometry illustrated in the embodiment of FIG. 9 as an example of one possible application (when some of the material at the braking surface/wheel interface is not available to provide the indicated functions, while the overall friction device still provides the standard desired level of frictional interaction with the wheel for braking).

На фиг. 10-12 показан вариант выполнения фрикционного устройства 10, которое содержит часть 32 для увеличения объема, выступы 38, обрабатывающую вставку 40 и по меньшей мере одну полость 60, как описано выше. Как показано на фиг. 10 и 12, выступы 38 находятся в контакте с ребордой 102 колеса, и, как показано на фиг. 11, часть 32 для увеличения объема и область 34 контакта с ребордой находятся в контакте с ребордой колеса, например с основанием и верхней областями реборды. За счет указанного контакта между соответствующими элементами обеспечено выравнивание фрикционного устройства с колесом определенным и регулируемым образом. Например, как показано на фиг. 11, обрабатывающая вставка может быть выровнена с ободом колеса так, что с помощью указанной вставки обеспечена подготовка обода колеса во время использования. Полость (полости) и большая часть тормозной поверхности выровнены с бандажом 104, чтобы предотвратить чрезмерную подготовку бандажа колеса, при этом все еще поддерживая приложение к колесу заданного/требуемого тормозного усилия, когда фрикционное устройство приведено в действие. Как показано на фиг. 12, выравнивание, которому способствуют часть для увеличения объема и выступы, приводит к тому, что фрикционное устройство остается на поверхности колеса без нависания. (Небольшой участок 110 обода 106 колеса открыт рядом со стороной 24 фрикционного элемента 20, обращенной к ободу, что еще раз иллюстрирует отсутствие нависания.)In FIG. 10-12 show an embodiment of a friction device 10 that includes a bulking portion 32, projections 38, a processing insert 40, and at least one cavity 60 as described above. As shown in FIG. 10 and 12, the lugs 38 are in contact with the wheel flange 102 and, as shown in FIG. 11, the bulking portion 32 and the flange contact region 34 are in contact with the flange of the wheel, such as the base and upper regions of the flange. By means of said contact between the respective elements, the alignment of the friction device with the wheel is ensured in a defined and controlled manner. For example, as shown in FIG. 11, the processing insert may be aligned with the wheel rim so that the preparation of the wheel rim during use is provided by said insert. The cavity(s) and the majority of the braking surface are aligned with the tread 104 to prevent over-preparation of the wheel tread while still maintaining set/desired braking force applied to the wheel when the friction device is actuated. As shown in FIG. 12, the alignment aided by the bulking portion and the lugs results in the friction device remaining on the wheel surface without overhang. (A small portion 110 of the rim 106 of the wheel is open near the rim-facing side 24 of the friction element 20, further illustrating the absence of overhang.)

Как описано выше, может быть желательным уменьшить или предотвратить боковое смещение фрикционного устройства относительно колеса с течением времени, чтобы избежать или уменьшить износ фрикционного устройства и/или колеса и поддерживать требуемый постоянный уровень тормозных характеристик. Это может быть достигнуто путем обеспечения профильного или сверхширокого фрикционного устройства согласно одному или более вариантам выполнения данного изобретения, изложенным в настоящем документе. Например, варианты выполнения данного изобретения, описанные в настоящем документе, относятся к фрикционным устройствам, содержащим часть для увеличения объема из фрикционного материала, которая имеет контур, дополняющий контур реборды колеса. Часть для увеличения объема выполнена с возможностью механического контакта с ребордой при приложении фрикционного устройства к колесу. В отличие от других фрикционных устройств ответное взаимодействие между частью для увеличения объема и ребордой позволит предотвратить или уменьшить боковое смещение фрикционного устройства по ребордному колесу. Благодаря этому может быть обеспечено надлежащее выравнивание тормозных и обрабатывающих поверхностей относительно бандажа колеса, реборды колеса и/или обода колеса, за счет чего уменьшен износ фрикционного устройства и/или колеса при повторяющемся использовании по сравнению с другими фрикционными устройствами, которые испытывают боковое смещение.As described above, it may be desirable to reduce or prevent lateral movement of the friction device relative to the wheel over time in order to avoid or reduce wear on the friction device and/or wheel and maintain a desired constant level of braking performance. This can be achieved by providing a profiled or extra-wide friction device according to one or more of the embodiments of the present invention set forth herein. For example, embodiments of the present invention described herein relate to friction devices comprising a bulking portion of friction material that has a contour complementary to that of the wheel flange. Part for increasing the volume is made with the possibility of mechanical contact with the flange when the friction device is applied to the wheel. Unlike other friction devices, the reciprocal interaction between the bulking part and the flange will prevent or reduce lateral movement of the friction device along the flange wheel. This can ensure that the braking and handling surfaces are properly aligned with the wheel tread, wheel flange and/or wheel rim, thereby reducing wear on the friction device and/or wheel during repeated use compared to other friction devices that experience lateral movement.

В одном варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку). Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо с ребордой и бандажом колеса. Фрикционный элемент прикреплен или присоединен к опорной пластине и содержит фрикционный материал. Фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом. Фрикционный элемент имеет бандажную часть на продольной стороне, обращенной к ободу, и часть для взаимодействия с ребордой на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для взаимодействия с ребордой прикреплена к бандажной части и ограничивает область контакта с ребордой тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой, по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства с колесом. (Таким образом, часть для взаимодействия сIn one embodiment, the friction device (eg, a brake shoe) comprises a backing plate and a friction element (eg, a brake lining). The base plate is made with the possibility of pairing with the brake drive means of the vehicle, containing a wheel with a flange and a wheel rim. The friction element is attached or attached to the base plate and contains the friction material. The friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends and limits the braking surface to interact with the wheel. The friction element has a shroud portion on the longitudinal side facing the rim and a flange engagement portion on the longitudinal side facing the flange. The flange interaction part is attached to the shroud part and limits the area of contact with the flange of the braking surface, which is configured to at least partially interact with the flange, at least during the initial use of the friction device with the wheel. (Thus the part to interact with

- 16 042911 ребордой выполнена с возможностью взаимодействия с ребордой как при первичном использовании фрикционного устройства с колесом определенного типа, так и при последующем использовании фрикционного устройства.) Например, область контакта с ребордой может иметь форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды, для обеспечения возможности взаимодействия указанной части с ребордой при использовании. Максимальная толщина части для взаимодействия с ребордой на продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 30 до 75% от максимальной толщины бандажной части.- 16 042911 the flange is made with the possibility of interacting with the flange both during the initial use of the friction device with a certain type of wheel, and during the subsequent use of the friction device.) providing the possibility of interaction of the specified part with the flange when used. The maximum thickness of the part to interact with the flange on the longitudinal side of the friction element facing the flange before use is from 30 to 75% of the maximum thickness of the shroud part.

В одном варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку). Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо с ребордой и бандажом. Фрикционный элемент прикреплен или присоединен к опорной пластине и содержит фрикционный материал. Фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом. Фрикционный элемент имеет бандажную часть на продольной стороне, обращенной к ободу, и часть для взаимодействия с ребордой на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для взаимодействия с ребордой прикреплена к бандажной части и ограничивает область контакта с ребордой тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой, по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства с колесом. (Например, область контакта с ребордой может иметь форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды, для обеспечения возможности взаимодействия указанной части с ребордой при использовании.) Максимальная толщина части для взаимодействия с ребордой на продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 30 до 75% от максимальной толщины бандажной части. Кроме того, максимальная ширина бандажной части между продольной стороной, обращенной к ободу, и частью для взаимодействия с ребордой равна ширине бандажа колеса.In one embodiment, the friction device (eg, a brake shoe) comprises a backing plate and a friction element (eg, a brake lining). The base plate is made with the possibility of pairing with the brake drive vehicle, containing a wheel with a flange and a tire. The friction element is attached or attached to the base plate and contains the friction material. The friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends and limits the braking surface to interact with the wheel. The friction element has a shroud portion on the longitudinal side facing the rim and a flange engagement portion on the longitudinal side facing the flange. The flange interaction part is attached to the shroud part and limits the area of contact with the flange of the braking surface, which is configured to at least partially interact with the flange, at least during the initial use of the friction device with the wheel. (For example, the flange contact area may be shaped to match the shape of at least a portion of the flange to allow said portion to engage with the flange in use.) use is from 30 to 75% of the maximum thickness of the shroud. In addition, the maximum width of the rim portion between the longitudinal side facing the rim and the flange engagement portion is equal to the width of the wheel rim.

В одном варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку). Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо с ребордой и бандажом. Фрикционный элемент прикреплен или присоединен к опорной пластине и содержит фрикционный материал. Фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом. Фрикционный элемент имеет бандажную часть на продольной стороне, обращенной к ободу, и часть для взаимодействия с ребордой на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для взаимодействия с ребордой прикреплена к бандажной части и ограничивает область контакта с ребордой тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой, по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства с колесом. (Например, область контакта с ребордой может иметь форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды, для обеспечения возможности взаимодействия указанной части с ребордой при использовании.) Максимальная толщина части для взаимодействия с ребордой на продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 40 до 60% от максимальной толщины бандажной части.In one embodiment, the friction device (eg, a brake shoe) comprises a backing plate and a friction element (eg, a brake lining). The base plate is made with the possibility of pairing with the brake drive vehicle, containing a wheel with a flange and a tire. The friction element is attached or attached to the base plate and contains the friction material. The friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends and limits the braking surface to interact with the wheel. The friction element has a shroud portion on the longitudinal side facing the rim and a flange engagement portion on the longitudinal side facing the flange. The flange interaction part is attached to the shroud part and limits the area of contact with the flange of the braking surface, which is configured to at least partially interact with the flange, at least during the initial use of the friction device with the wheel. (For example, the flange contact area may be shaped to match the shape of at least a portion of the flange to allow said portion to engage with the flange in use.) use is from 40 to 60% of the maximum thickness of the shroud.

В одном варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку). Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо с ребордой и бандажом. Фрикционный элемент прикреплен или присоединен к опорной пластине и содержит фрикционный материал. Фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом. Фрикционный элемент имеет бандажную часть на продольной стороне, обращенной к ободу, и часть для взаимодействия с ребордой на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для взаимодействия с ребордой прикреплена к бандажной части и ограничивает область контакта с ребордой тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой, по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства с колесом. (Например, область контакта с ребордой может иметь форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды, для обеспечения возможности взаимодействия указанной части с ребордой при использовании.) Максимальная толщина части для взаимодействия с ребордой на продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 40 до 60% от максимальной толщины бандажной части. Кроме того, максимальная ширина бандажной части между продольной стороной, обращенной к ободу, и частью для взаимодействия с ребордой равна ширине бандажа колеса.In one embodiment, the friction device (eg, a brake shoe) comprises a backing plate and a friction element (eg, a brake lining). The base plate is made with the possibility of pairing with the brake drive vehicle, containing a wheel with a flange and a tire. The friction element is attached or attached to the base plate and contains the friction material. The friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends and limits the braking surface to interact with the wheel. The friction element has a shroud portion on the longitudinal side facing the rim and a flange engagement portion on the longitudinal side facing the flange. The flange interaction part is attached to the shroud part and limits the area of contact with the flange of the braking surface, which is configured to at least partially interact with the flange, at least during the initial use of the friction device with the wheel. (For example, the flange contact area may be shaped to match the shape of at least a portion of the flange to allow said portion to engage with the flange in use.) use is from 40 to 60% of the maximum thickness of the shroud. In addition, the maximum width of the rim portion between the longitudinal side facing the rim and the flange engagement portion is equal to the width of the wheel rim.

В любом из вышеупомянутых вариантов выполнения фрикционного устройства, содержащего фрикционный элемент с бандажной частью на продольной стороне, обращенной к ободу, и частью для взаимодействия с ребордой на продольной стороне, обращенной к реборде, возможен вариант, в которомIn any of the above embodiments of the friction device, comprising a friction element with a shroud part on the longitudinal side facing the rim, and a part for interacting with the flange on the longitudinal side facing the flange, a variant is possible in which

- 17 042911 вся часть для взаимодействия с ребордой (ограниченная вдоль продольной стороны, обращенной к реборде) или по меньшей мере самый внешний ее участок не поддерживается опорной пластиной.- 17 042911 the entire flange engagement portion (limited along the longitudinal side facing the flange) or at least its outermost portion is not supported by the support plate.

В другом варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку), который прикреплен или присоединен к опорной пластине. Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо с ребордой и бандажом. Фрикционный элемент имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом. Фрикционный элемент имеет бандажную часть, содержащую фрикционный материал на продольной стороне, обращенной к ободу, и часть для увеличения объема из фрикционного материала на продольной стороне, обращенной к реборде. Часть для увеличения объема ограничивает область контакта с ребордой тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой, по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства с колесом. (Например, область контакта с ребордой может иметь форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды, для обеспечения возможности взаимодействия части для увеличения объема с ребордой при использовании.)In another embodiment, the friction device (eg, brake shoe) comprises a base plate and a friction element (eg, brake lining) that is attached to or attached to the base plate. The base plate is made with the possibility of pairing with the brake drive vehicle, containing a wheel with a flange and a tire. The friction element has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends and limits the braking surface to interact with the wheel. The friction element has a shroud part containing a friction material on the longitudinal side facing the rim, and a part to increase the volume of the friction material on the longitudinal side facing the flange. The bulking part limits the area of contact with the flange of the braking surface, which is configured to at least partially interact with the flange, at least during the initial use of the friction device with the wheel. (For example, the flange contact area may be shaped to match the shape of at least a portion of the flange to allow the volume expansion portion to interact with the flange in use.)

В одном варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку), который прикреплен или присоединен к опорной пластине. Фрикционный элемент выполнен с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо с ребордой и бандажом. Фрикционный элемент содержит фрикционный материал и имеет продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца. Фрикционный элемент ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом. Фрикционный элемент содержит часть для увеличения объема из фрикционного материала на продольной стороне, обращенной к реборде, которая ограничивает область контакта с ребордой тормозной поверхности, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой, по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства с колесом. (Например, область контакта с ребордой может иметь форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды, для обеспечения возможности взаимодействия части для увеличения объема с ребордой при использовании.)In one embodiment, the friction device (eg, brake shoe) comprises a base plate and a friction element (eg, brake lining) that is attached to or attached to the base plate. The friction element is made with the possibility of pairing with the brake drive means of the vehicle, containing a wheel with a flange and a bandage. The friction element contains a friction material and has a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends. The friction element limits the braking surface to interact with the wheel. The friction element contains a part for increasing the volume of the friction material on the longitudinal side facing the flange, which limits the area of contact with the flange of the braking surface, which is configured to at least partially interact with the flange, at least during the initial use of the friction device with the wheel. (For example, the flange contact area may be shaped to match the shape of at least a portion of the flange to allow the volume expansion portion to interact with the flange in use.)

При необходимости в вариантах выполнения фрикционного устройства опорная пластина выполнена без фланца; и/или продольная сторона фрикционного элемента, обращенная к реборде, имеет такие размеры, что она заканчивается не дальше верхней части реборды колеса, когда фрикционное устройство установлено для первичного использования с колесом; и/или максимальная толщина фрикционного элемента у продольной стороны этого элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 30 до 75% от максимальной толщины бандажной части фрикционного элемента, которая выполнена с возможностью контакта с бандажом колеса при приведении в действие тормозной колодки; и/или фрикционный элемент содержит бандажную часть и часть для увеличения объема, причем указанные две части содержат цельный блок из фрикционного материала; и/или вся часть для увеличения объема или по меньшей мере самый внешний участок этой части (в направлении реборды) не поддерживается опорной пластиной.If necessary, in the embodiments of the friction device, the base plate is made without a flange; and/or the flange facing longitudinal side of the friction element is sized such that it ends no further than the top of the wheel flange when the friction device is installed for primary use with the wheel; and / or the maximum thickness of the friction element at the longitudinal side of this element facing the flange, before use, is from 30 to 75% of the maximum thickness of the friction element shroud portion, which is configured to contact the wheel tire when the brake shoe is actuated; and/or the friction element comprises a shroud portion and a bulking portion, the two portions comprising a single block of friction material; and/or the entire bulking part or at least the outermost portion of this part (in the direction of the flange) is not supported by the support plate.

При необходимости в вариантах выполнения максимальная толщина фрикционного элемента у продольной стороны этого элемента, обращенной к реборде, перед использованием может составлять от 40 до 60% от максимальной толщины бандажной части фрикционного элемента.If necessary, in embodiments, the maximum thickness of the friction element at the longitudinal side of this element facing the flange, before use, can be from 40 to 60% of the maximum thickness of the shroud part of the friction element.

При необходимости в вариантах выполнения область контакта с ребордой тормозной поверхности может быть изначально иметь форму, ответную для формы основания реборды, в области контактного взаимодействия между частью для увеличения объема и основанием реборды.If necessary, in embodiments, the area of contact with the flange of the braking surface may initially have a shape corresponding to the shape of the base of the flange, in the area of contact interaction between the part to increase the volume and the base of the flange.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционное устройство может также иметь по меньшей мере один выступ, проходящий от части для увеличения объема из фрикционного материала. Указанный по меньшей мере один выступ также имеет форму, ответную для формы реборды и основания реборды, в местоположении контактного взаимодействия между указанным по меньшей мере одним выступом и ребордой и основанием реборды. Указанный по меньшей мере один выступ может включать множество выступов на части для увеличения объема из фрикционного материала. Кроме того, один или более выступов могут иметь первую профильную часть, которая является ближайшей к опорной пластине, и вторую профильную часть с другой формой, которая является ближайшей к тормозной поверхности, например, указанная первая профильная часть может иметь другую конусность по сравнению с указанной второй профильной частью.Optionally, in embodiments, the friction device may also have at least one protrusion extending from the bulking portion of the friction material. Said at least one protrusion also has a shape corresponding to the shape of the flange and the base of the flange, at the location of the contact interaction between the said at least one protrusion and the flange and the base of the flange. Said at least one protrusion may include a plurality of protrusions on the friction material bulking part. In addition, one or more of the protrusions may have a first profile that is closest to the base plate and a second profile with a different shape that is closest to the braking surface, for example, said first profile may have a different taper compared to said second profile part.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционное устройство может также содержать по меньшей мере одну обрабатывающую вставку для колеса, расположенную внутри фрикционного материала и содержащую материал, отличный от фрикционного материала. В одном варианте выполнения указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка имеет вытянутую часть, которая смещена отOptionally, in embodiments, the friction device may also include at least one processing insert for the wheel, located inside the friction material and containing a material different from the friction material. In one embodiment, said at least one processing insert has an elongated portion that is offset from

- 18 042911 носительно центральной продольной оси тормозной поверхности и расположена смежно и в целом параллельно продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к ободу. В другом варианте выполнения указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка полностью смещена относительно центральной продольной оси фрикционного устройства и находится рядом и в целом параллельно продольной стороне, обращенной к ободу, из фрикционного материала. В другом варианте выполнения указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка имеет в целом Т-образную форму относительно поверхности вставки, параллельной тормозной поверхности, и включает первую вытянутую часть, которая смещена относительно центральной продольной оси тормозной поверхности и находится смежно и в целом параллельно продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к ободу, и вторую вытянутую часть, по существу перпендикулярную указанной первой части и проходящую в направлении продольной стороны фрикционного элемента, обращенной к реборде. В другом варианте выполнения указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка включает множество обрабатывающих вставок, расположенных внутри фрикционного материала. Каждая из указанных обрабатывающих вставок полностью смещена относительно центральной продольной оси фрикционного устройства и проходит смежно и в целом параллельно продольной стороне фрикционного элемента, обращенной к ободу.- 18 042911 relative to the central longitudinal axis of the braking surface and is located adjacent and generally parallel to the longitudinal side of the friction element facing the rim. In another embodiment, said at least one processing insert is completely offset from the central longitudinal axis of the friction device and is adjacent to and generally parallel to the longitudinal side facing the rim of friction material. In another embodiment, said at least one processing insert is generally T-shaped with respect to the surface of the insert parallel to the braking surface, and includes a first elongated part that is offset relative to the central longitudinal axis of the braking surface and is located adjacent and generally parallel to the longitudinal side of the friction surface. element facing the rim, and the second elongated part, essentially perpendicular to the specified first part and passing in the direction of the longitudinal side of the friction element facing the flange. In another embodiment, said at least one processing insert includes a plurality of processing inserts located within the friction material. Each of said processing inserts is completely offset from the central longitudinal axis of the friction device and extends adjacent and generally parallel to the longitudinal side of the friction element facing the rim.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционный элемент может ограничивать по меньшей мере одну полость во фрикционном материале. Полость ограничена отверстием во фрикционном элементе, которое совпадает с тормозной поверхностью, и одной или более боковыми стенками, проходящими во фрикционный элемент вниз от указанного отверстия. Например, указанное отверстие может иметь овальную, круглую или многоугольную форму.Optionally, in embodiments, the friction element may define at least one cavity in the friction material. The cavity is delimited by an opening in the friction element, which coincides with the braking surface, and one or more side walls extending into the friction element down from said opening. For example, said opening may be oval, round, or polygonal in shape.

В одном варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит фрикционный элемент (например, тормозную накладку), имеющий тормозную поверхность, часть которой (т.е. область бандажа) выполнена с возможностью взаимодействия с бандажом колеса для замедления или остановки движения колеса. Фрикционный элемент содержит часть для увеличения объема, которая проходит вдоль продольной стороны фрикционного элемента, обращенной к реборде. Контактная поверхность части для увеличения объема является ответной для контура реборды колеса, смежной с бандажом, при этом контактная поверхность выполнена с возможностью взаимодействия с ребордой при приложении фрикционного элемента к колесу.In one embodiment, the friction device (e.g., a brake shoe) comprises a friction element (e.g., a brake lining) having a braking surface, a portion of which (i.e., the tread region) is configured to interact with the wheel tread to slow or stop the movement of the wheel. The friction element contains a part for increasing the volume, which runs along the longitudinal side of the friction element facing the flange. The contact surface of the bulking part is responsive to the contour of the wheel flange adjacent to the tire, while the contact surface is configured to interact with the flange when the friction element is applied to the wheel.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционное устройство также содержит опорную пластину, выполненную с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством (например, тормозной головкой) транспортного средства, которое содержит колесо. Фрикционный элемент прикреплен к опорной плите.Optionally, in embodiments, the friction device also includes a base plate that is configured to mate with a brake actuator (eg, brake head) of the vehicle that contains the wheel. The friction element is attached to the base plate.

При необходимости в вариантах выполнения контактная поверхность части для увеличения объема наклонена относительно области бандажа.If necessary, in the embodiments, the contact surface of the part to increase the volume is inclined relative to the region of the bandage.

При необходимости в вариантах выполнения контактная поверхность является дугообразной, многоугольной, S-образной или многосегментной.If necessary, in embodiments, the contact surface is arcuate, polygonal, S-shaped or multi-segmented.

При необходимости в вариантах выполнения часть для увеличения объема имеет открытую поверхность, которая проходит над ребордой колеса, когда фрикционный элемент приложен к колесу.Optionally, in embodiments, the bulking portion has an open surface that extends over the wheel flange when the friction element is applied to the wheel.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционный элемент имеет по меньшей мере один выступ, проходящий от части для увеличения объема. Контактная поверхность части для увеличения объема находится между указанным по меньшей мере одним выступом и тормозной поверхностью.If necessary, in the embodiments, the friction element has at least one protrusion extending from the part to increase the volume. The contact surface of the bulking part is located between said at least one protrusion and the braking surface.

При необходимости в вариантах выполнения указанный по меньшей мере один выступ имеет форму, которая является ответной для реборды и выполнена с возможностью контакта с ребордой, когда фрикционный элемент приложен к колесу.If necessary, in embodiments, said at least one protrusion has a shape that is responsive to the flange and is made with the possibility of contact with the flange when the friction element is applied to the wheel.

При необходимости в вариантах выполнения каждый выступ из указанного по меньшей мере одного выступа имеет прямоугольную часть в форме параллелепипеда, соединенную с клиновидной частью. Клиновидная часть расположена между контактной поверхностью и прямоугольной частью в форме параллелепипеда.If necessary, in embodiments, each protrusion of the specified at least one protrusion has a rectangular part in the form of a parallelepiped connected to the wedge-shaped part. The wedge-shaped part is located between the contact surface and the rectangular part in the form of a parallelepiped.

При необходимости в вариантах выполнения клиновидная часть сужается от прямоугольной части в форме параллелепипеда к контактной поверхности.If necessary, in embodiments, the wedge-shaped part tapers from the rectangular part in the form of a parallelepiped to the contact surface.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционное устройство также содержит по меньшей мере одну обрабатывающую вставку для колеса, расположенную внутри фрикционного элемента вдоль тормозной поверхности. Указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка выполнена из материала, отличного от материала фрикционного элемента.Optionally, in embodiments, the friction device also includes at least one wheel processing insert located inside the friction element along the braking surface. The specified at least one processing insert is made of a material different from the material of the friction element.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционное устройство также имеет по меньшей мере одну полость, выполненную во фрикционном элементе вдоль тормозной поверхности.If necessary, in embodiments, the friction device also has at least one cavity made in the friction element along the braking surface.

В другом варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) для использования в транспортном средстве содержит опорную пластину и фрикционный элемент (например, тормозную накладку), расположенную на опорной пластине. Опорная пластина выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством/системой (например, тормозной головкой) транспортного средства. Фрикционный элемент выполнен из фрикционного материала, который ограничивает тормозную поверхность, на которой область бандажа выполнена с возможностью взаимодействия с банIn another embodiment, a friction device (eg, brake shoe) for use in a vehicle comprises a base plate and a friction element (eg, brake lining) located on the base plate. The support plate is configured to interface with the brake actuator/system (eg brake head) of the vehicle. The friction element is made of a friction material that limits the braking surface, on which the area of the bandage is made with the possibility of interacting with the bath.

- 19 042911 дажом колеса транспортного средства для замедления или остановки движения колеса. Фрикционный элемент содержит часть для увеличения объема, расположенную вдоль продольной стороны фрикционного элемента, обращенной к реборде. Контактная поверхность части для увеличения объема является ответной для контура реборды колеса смежно с бандажом. Контактная поверхность выполнена с возможностью взаимодействия с ребордой, когда фрикционный элемент приложен к колесу.- 19 042911 even the wheels of the vehicle to slow down or stop the movement of the wheel. The friction element contains a part for increasing the volume, located along the longitudinal side of the friction element facing the flange. The contact surface of the bulking part is responsive to the contour of the wheel flange adjacent to the tire. The contact surface is configured to interact with the flange when the friction element is applied to the wheel.

При необходимости в вариантах выполнения контактная поверхность части для увеличения объема наклонена относительно области бандажа тормозной поверхности.If necessary, in the embodiments, the contact surface of the part to increase the volume is inclined relative to the region of the bandage of the braking surface.

При необходимости в вариантах выполнения контактная поверхность является дугообразной, многоугольной, S-образной или многосегментной.If necessary, in embodiments, the contact surface is arcuate, polygonal, S-shaped or multi-segmented.

При необходимости в вариантах выполнения часть для увеличения объема имеет открытую поверхность, которая проходит над ребордой колеса, когда фрикционный элемент приложен к колесу.Optionally, in embodiments, the bulking portion has an open surface that extends over the wheel flange when the friction element is applied to the wheel.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционный элемент имеет по меньшей мере один выступ, проходящий от части для увеличения объема. Контактная поверхность части для увеличения объема расположена между указанным по меньшей мере одним выступом и тормозной поверхностью.If necessary, in the embodiments, the friction element has at least one protrusion extending from the part to increase the volume. The contact surface of the bulking part is located between said at least one protrusion and the braking surface.

При необходимости в вариантах выполнения указанный по меньшей мере один выступ включает множество выступов, расположенных в ряд между опорной пластиной и контактной поверхностью части для увеличения объема фрикционного элемента.If necessary, in embodiments, said at least one protrusion includes a plurality of protrusions located in a row between the base plate and the contact surface of the part to increase the volume of the friction element.

При необходимости в вариантах выполнения указанный по меньшей мере один выступ имеет форму, которая является ответной для реборды и выполнена с возможностью контакта с ребордой, когда фрикционный элемент приложен к колесу.If necessary, in embodiments, said at least one protrusion has a shape that is responsive to the flange and is made with the possibility of contact with the flange when the friction element is applied to the wheel.

При необходимости в вариантах выполнения фрикционное устройство также содержит одну или более из (i) по меньшей мере одной обрабатывающей вставки для колеса, которая расположена во фрикционном материале вдоль тормозной поверхности; или (ii) по меньшей мере одной полости, выполненной во фрикционном материале вдоль тормозной поверхности.Optionally, in embodiments, the friction device also comprises one or more of (i) at least one wheel processing insert that is located in the friction material along the braking surface; or (ii) at least one cavity formed in the friction material along the braking surface.

В другом варианте выполнения фрикционное устройство (например, тормозная колодка) содержит фрикционный элемент (например, тормозную накладку). Фрикционный элемент имеет тормозную поверхность, которая имеет область бандажа, выполненную с возможностью взаимодействия с бандажом колеса для замедления или остановки движения колеса. Фрикционный элемент включает часть для увеличения объема, расположенную вдоль продольной стороны фрикционного элемента, обращенной к реборде. Часть для увеличения объема имеет контактную поверхность, которая наклонена относительно области бандажа и является ответной для контура реборды колеса смежно с бандажом. Контактная поверхность выполнена с возможностью взаимодействия с ребордой, когда фрикционный элемент приложен к колесу. Фрикционный элемент также имеет по меньшей мере один выступ, проходящий от части для увеличения объема и выполненный с возможностью взаимодействия с ребордой, когда фрикционный элемент приложен к колесу. Контактная поверхность части для увеличения объема расположена между указанным по меньшей мере одним выступом и областью бандажа.In another embodiment, the friction device (eg a brake shoe) comprises a friction element (eg a brake lining). The friction element has a braking surface, which has a rim area configured to interact with the wheel rim to slow down or stop the movement of the wheel. The friction element includes a part for increasing the volume, located along the longitudinal side of the friction element facing the flange. Part for increasing the volume has a contact surface that is inclined relative to the region of the tire and is a response to the contour of the wheel flange adjacent to the tire. The contact surface is configured to interact with the flange when the friction element is applied to the wheel. The friction element also has at least one protrusion extending from the bulking portion and configured to engage with the flange when the friction element is applied to the wheel. The contact surface of the part to increase the volume is located between the specified at least one protrusion and the area of the bandage.

В другом варианте выполнения способ формирования фрикционного устройства для использования в транспортном средстве может включать обеспечение опорной пластины, выполненной с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством (например, тормозной головкой) транспортного средства, и размещение на опорной пластине фрикционного материала для формирования фрикционного элемента, который ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом транспортного средства. Фрикционный элемент может включать продольную сторону, обращенную к реборде, продольную сторону, обращенную к ободу, и два противоположных конца. На продольной стороне, обращенной к реборде, может быть выполнена часть для увеличения объема из фрикционного материала для по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой на колесе транспортного средства, когда фрикционное устройство приложено к колесу. Часть для увеличения объема при взаимодействии с ребордой может обеспечивать выравнивание тормозной поверхности фрикционного элемента с бандажом колеса. Тормозная поверхность фрикционного устройства может изначально иметь форму, ответную для формы реборды в местоположении контактного взаимодействия между частью для увеличения объема и ребордой. Способ также может включать создание множества выступов на части для увеличения объема из фрикционного материала. По меньшей мере один из выступов может иметь первую профильную часть, ближайшую к опорной пластине, и вторую профильную часть, ближайшую к тормозной поверхности. Указанная первая профильная часть может иметь форму, отличную от формы указанной второй профильной части. Указанная первая профильная часть может иметь конусность, отличную от конусность указанной второй профильной части.In another embodiment, a method of forming a friction device for use in a vehicle may include providing a base plate operable to mate with a brake actuator (e.g., brake head) of the vehicle and placing friction material on the base plate to form a friction element that limits braking surface for interaction with the vehicle wheel. The friction element may include a longitudinal side facing the flange, a longitudinal side facing the rim, and two opposite ends. On the longitudinal side facing the flange, a bulking portion may be formed of friction material for at least partial engagement with the flange on the vehicle wheel when the friction device is applied to the wheel. The volumizing part, when interacting with the flange, can ensure that the braking surface of the friction element is aligned with the wheel rim. The braking surface of the friction device may initially be shaped to match the shape of the flange at the location of contact between the bulking portion and the flange. The method may also include creating a plurality of protrusions on the part to increase the volume of the friction material. At least one of the protrusions may have a first profile part closest to the base plate and a second profile part closest to the braking surface. The specified first profile part may have a shape different from the shape of the specified second profile part. The specified first profile part may have a taper different from the taper of the specified second profile part.

В другом варианте выполнения способ формирования фрикционного устройства для использования в транспортном средстве может включать обеспечение опорной пластины, как описано выше, и отдельно от опорной пластины формирование фрикционного элемента, который содержит фрикционный материал и ограничивает тормозную поверхность для взаимодействия с колесом транспортного средства. Затем фрикционный элемент прикрепляют к опорной плите, например, с помощью клейкого вещества путемIn another embodiment, a method of forming a friction device for use in a vehicle may include providing a base plate as described above and, separately from the base plate, forming a friction element that contains friction material and defines a braking surface for engagement with a vehicle wheel. The friction element is then attached to the base plate, for example with an adhesive, by

- 20 042911 термокомпрессии, сварки и т.д.- 20 042911 thermocompression, welding, etc.

В любом из приведенных вариантов выполнения опорная пластина (и фрикционное устройство в целом) может быть выполнена без фланца, что означает отсутствие металлического фланца U-образной или иной формы, прикрепленного к опорной пластине или другой части, проходящего вокруг, вверх и поверх реборды колеса для обеспечения выравнивания. Благодаря отсутствию металлического выравнивающего фланца фрикционное устройство может быть менее затратным в изготовлении, при этом обладая улучшенными тормозными характеристиками. В других вариантах выполнения и в зависимости от конкретной формы/конфигурации колеса, с которым предполагается использовать фрикционное устройство, фрикционное устройство, в дополнение к фрикционному элементу, имеющему часть для увеличения объема, может быть оснащено металлическим фланцем или другими дополнительными выравнивающими элементами для выравнивания фрикционного устройства с колесом во время использования.In any of the above embodiments, the base plate (and the friction device as a whole) can be made without a flange, which means that there is no metal flange, U-shaped or otherwise, attached to the base plate or other part, passing around, up and over the wheel flange for ensuring alignment. Due to the absence of a metal alignment flange, the friction device can be less expensive to manufacture, while still having improved braking performance. In other embodiments, and depending on the particular shape/configuration of the wheel with which the friction device is intended to be used, the friction device, in addition to the friction element having a part to increase the volume, can be equipped with a metal flange or other additional leveling elements to align the friction device with the wheel during use.

Использование грамматической формы единственного числа включает варианты с множественным числом, если четко не указано иное. Слова как вариант или при необходимости означают, что указанное после этих слов действие или условие может быть выполнено или не будет выполнено, при этом описание может включать варианты, когда действие выполняется, и варианты, когда оно не выполняется. Приблизительные формулировки, используемые в тексте описания и формулы изобретения, могут быть применены для отражения возможности изменения любого количественного представления, которое может изменяться в допустимых пределах, если это не приводит к изменению основной функции, с которой оно может быть связано. Таким образом, значение, указанное в сочетании со словом или словами, такими как примерно, существенно и приблизительно, может не ограничиваться указанным точным значением. В по меньшей мере некоторых случаях приблизительные формулировки могут относиться к точности прибора для измерения значения. Здесь и в тексте описания и формулы изобретения установленные диапазоны могут быть объединены и/или являются взаимозаменяемыми, такие диапазоны могут быть определены и включают все входящие в них поддиапазоны, если содержание или формулировки не предполагают иного.The use of the grammatical form of the singular includes the plural, unless expressly stated otherwise. The words as an option or if necessary mean that the action or condition indicated after these words may or will not be performed, while the description may include options when the action is performed and options when it is not performed. Approximate wording used in the text of the description and claims can be used to reflect the possibility of changing any quantitative representation, which can vary within acceptable limits, if this does not lead to a change in the main function with which it may be associated. Thus, the meaning indicated in combination with a word or words such as about, substantially, and approximately may not be limited to the exact meaning indicated. In at least some cases, approximate statements may refer to the accuracy of an instrument for measuring a value. Here and in the text of the description and the claims, the established ranges may be combined and/or are interchangeable, such ranges may be defined and include all their subranges, unless the content or wording suggests otherwise.

Слова, указывающие на положение в пространстве или направление, такие как левый, правый, внутренний, внешний, выше, ниже и т.п., относятся к варианту, показанному на чертежах, и не должны трактоваться как ограничительные, поскольку данное изобретение раскрытие может включать различные альтернативные ориентации.Words indicating position in space or direction, such as left, right, inside, outside, above, below, etc., refer to the embodiment shown in the drawings and should not be construed as limiting, since this disclosure may include various alternative orientations.

Все числа и диапазоны, указанные в описании и формуле изобретения, следует рассматривать как изменяемые во всех случаях при указании слова примерно. Под словом примерно подразумевается указанное значение плюс или минус двадцать пять процентов, например указанное значение плюс или минус десять процентов. Однако это не следует рассматривать как ограничение какой-либо оценки значений при указании эквивалентов.All numbers and ranges given in the description and claims should be considered as changing in all cases when specifying the word approximately. The word approximately means the specified value plus or minus twenty-five percent, for example, the specified value plus or minus ten percent. However, this should not be construed as limiting any evaluation of values when stating equivalents.

Если не указано иное, все диапазоны или соотношения, раскрытые в настоящем документе, следует понимать как включающие начальные и конечные значения, а также любые и все дополнительные диапазоны или соотношения, входящие в них. Например, указанный диапазон или соотношение от 1 до 10 следует рассматривать как включающее любые и все дополнительные диапазоны или соотношения от (включительно) минимального значения, равного 1, и до максимального значения, равного 10; т.е. все дополнительные диапазоны или соотношения, начинающиеся с минимального значения, равного 1 или более, и заканчивающиеся максимальным значением, равным 10 или менее. Диапазоны и/или соотношения, раскрытые в настоящем документе, отражают средние значения определенного диапазона и/или коэффициента.Unless otherwise indicated, all ranges or ratios disclosed herein are to be understood as including start and end values, as well as any and all additional ranges or ratios included therein. For example, the specified range or ratio from 1 to 10 should be considered as including any and all additional ranges or ratios from (inclusive) a minimum value of 1 to a maximum value of 10; those. all additional ranges or ratios starting with a minimum value of 1 or more and ending with a maximum value of 10 or less. The ranges and/or ratios disclosed herein reflect the average of a particular range and/or ratio.

Слова первый, второй и подобные не следует трактовать как означающие какой-либо конкретный порядок или хронологию, поскольку они относятся к разным условиям, свойствам или элементам. Выражение по меньшей мере имеет такое же значение как выражение больше или равно. Выражение не больше, чем имеет такое же значение, как меньше или равно. В данном документе выражение по меньшей мере один из имеет такое же значение, как выражение один или более из. Например, выражение по меньшей мере одно из А, В и С означает любой из А, В и С или любую комбинацию любых двух или более элементов из А, В и С. Например, выражение по меньшей мере одно из А, В и С включает один элемент А или большее их количество; или один элемент В или большее их количество; или один элемент С или большее их количество; один или больше элементов А и один или больше элементов В; или один или больше элементов А и один или больше элементов С; или один или больше элементов В и один или больше элементов С; или один или больше из всех элементов А, В и С. Слова включает, включающий, имеет и имеющий являются синонимами слова содержит.The words first, second, and the like should not be interpreted as meaning any particular order or chronology, as they refer to different conditions, properties, or elements. The expression has at least the same meaning as the expression greater than or equal to. The expression no greater than has the same value as less than or equal to. In this document, the expression at least one of has the same meaning as the expression one or more of. For example, the expression at least one of A, B, and C means any of A, B, and C, or any combination of any two or more of A, B, and C. For example, the expression at least one of A, B, and C includes one element A or more of them; or one element B or more of them; or one element C or more of them; one or more A elements and one or more B elements; or one or more A elements and one or more C elements; or one or more B elements and one or more C elements; or one or more of all elements A, B, and C. The words includes, including, has, and having are synonymous with contains.

Используемые в данном документе слова параллельный или по существу параллельный означают относительный угол между двумя объектами (если их продолжить до возможного пересечения), такими как вытянутые объекты, включая линии отсчета, составляющий от 0 до 5°, или от 0 до 3°, или от 0 до 2°, или от 0 до 1°, или от 0 до 0,5°, или от 0 до 0,25°, или от 0 до 0,1°, включая указанные значения. Указанные в данном документе слова перпендикулярный или по существу перпендикулярный означают относительный угол между двумя объектами при их реальном или возможном пересечении, который составляет от 85 до 95°, или от 87 до 93°, или от 88 до 92°, или от 89 до 91°, или от 89,5 до 90,5°, илиAs used herein, the words parallel or substantially parallel mean the relative angle between two objects (if they are extended to a possible intersection), such as elongated objects, including reference lines, ranging from 0 to 5°, or from 0 to 3°, or from 0 to 2°, or 0 to 1°, or 0 to 0.5°, or 0 to 0.25°, or 0 to 0.1°, including those values. As used herein, the words perpendicular or substantially perpendicular means the relative angle between two objects when they actually or likely intersect, which is 85 to 95°, or 87 to 93°, or 88 to 92°, or 89 to 91 °, or 89.5 to 90.5°, or

- 21 042911 от 89,75 до 90,25°, или от 89,9 до 90,1°, включая указанные значения.- 21 042911 89.75 to 90.25°, or 89.9 to 90.1°, including the indicated values.

Claims (15)

1. Фрикционное устройство (10), содержащее опорную пластину (12), выполненную с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо (100) с ребордой (102) и бандажом (104); и фрикционный элемент (20), прикрепленный к опорной пластине (12) и содержащий фрикционный материал, причем фрикционный элемент (20) имеет продольную сторону (22), обращенную к реборде, продольную сторону (24), обращенную к ободу, и противоположные концы (26, 28) и ограничивает тормозную поверхность (30) для взаимодействия с колесом (100), при этом фрикционный элемент (20) содержит часть (32) для увеличения объема из фрикционного материала на продольной стороне (22), обращенной к реборде, причем часть (32) для увеличения объема ограничивает на тормозной поверхности (30) область (34) контакта с ребордой, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой (102) по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства (10) с колесом (100).1. Friction device (10) containing a base plate (12) configured to mate with a brake drive vehicle containing a wheel (100) with a flange (102) and a tire (104); and a friction element (20) attached to the base plate (12) and containing friction material, the friction element (20) having a longitudinal side (22) facing the flange, a longitudinal side (24) facing the rim, and opposite ends ( 26, 28) and limits the braking surface (30) for interaction with the wheel (100), while the friction element (20) contains a part (32) to increase the volume of the friction material on the longitudinal side (22) facing the flange, and the part (32) to increase the volume limits on the braking surface (30) the area (34) of contact with the flange, which is made with the possibility of at least partial interaction with the flange (102) at least during the primary use of the friction device (10) with the wheel (100 ). 2. Фрикционное устройство (10) по п.1, в котором опорная пластина (12) выполнена без фланца;2. Friction device (10) according to claim 1, in which the base plate (12) is made without a flange; продольная сторона (22) фрикционного элемента (20), обращенная к реборде, имеет такие размеры, что она оканчивается не дальше верхней части реборды (102) колеса, когда фрикционное устройство (10) установлено для первичного использования с колесом (100);the longitudinal side (22) of the friction element (20) facing the flange is sized so that it ends no further than the upper part of the flange (102) of the wheel when the friction device (10) is installed for primary use with the wheel (100); фрикционный элемент (20) имеет бандажную часть (31), выполненную с возможностью выравнивания и контакта с бандажом (104) колеса, когда фрикционное устройство (10) приведено в действие, причем часть (32) для увеличения объема прикреплена к бандажной части (31), при этом максимальная толщина фрикционного элемента (20) у продольной стороны (22) указанного элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 30 до 75% от максимальной толщины бандажной части (31), и/или бандажная часть (31) и часть (32) для увеличения объема содержат цельный блок из фрикционного материала, и/или вся часть (32) для увеличения объема или по меньшей мере ее самая внешняя часть вдоль продольной стороны (22), обращенной к реборде, не поддерживается опорной пластиной (12).the friction element (20) has a shroud part (31) configured to align and contact with the wheel shroud (104) when the friction device (10) is actuated, with the volume increasing part (32) attached to the shroud part (31) , while the maximum thickness of the friction element (20) at the longitudinal side (22) of the specified element, facing the flange, before use is from 30 to 75% of the maximum thickness of the shroud part (31), and/or the shroud part (31) and part (32) to increase the volume contain a single block of friction material, and / or the entire part (32) to increase the volume, or at least its outermost part along the longitudinal side (22) facing the flange, is not supported by the support plate (12) . 3. Фрикционное устройство (10) по п.1, в котором по меньшей мере часть области (34) контакта с ребордой тормозной поверхности (30) изначально имеет форму, ответную для формы основания (108) реборды у области контактного взаимодействия между частью (32) для увеличения объема и основанием (108) реборды.3. Friction device (10) according to claim 1, in which at least part of the area (34) of contact with the flange of the braking surface (30) initially has a shape that matches the shape of the base (108) of the flange at the area of contact interaction between the part (32 ) to increase the volume and the base (108) of the flange. 4. Фрикционное устройство (10) по п.1, имеющее по меньшей мере один выступ (38), проходящий от части (32) для увеличения объема из фрикционного материала, причем указанный по меньшей мере один выступ (38) имеет форму, ответную для формы по меньшей мере части реборды (102).4. Friction device (10) according to claim 1, having at least one protrusion (38) extending from the part (32) to increase the volume of friction material, and said at least one protrusion (38) has a shape corresponding to the shape of at least part of the flange (102). 5. Фрикционное устройство (10) по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере одну обрабатывающую вставку (40, 46) для колеса, расположенную внутри фрикционного элемента (20) и содержащую материал, отличный от указанного фрикционного материала.5. Friction device (10) according to claim 1, further comprising at least one processing insert (40, 46) for the wheel, located inside the friction element (20) and containing a material different from the specified friction material. 6. Фрикционное устройство (10) по п.5, в котором указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка (40) имеет вытянутую часть (42), которая смещена от центральной продольной оси тормозной поверхности (30) и проходит смежно с продольной стороной (24) фрикционного элемента (20), обращенной к ободу, и в целом параллельно ей.6. Friction device (10) according to claim 5, in which said at least one processing insert (40) has an elongated part (42), which is offset from the central longitudinal axis of the braking surface (30) and passes adjacent to the longitudinal side (24 ) of the friction element (20) facing the rim and generally parallel to it. 7. Фрикционное устройство (10) по п.5, в котором вся указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка (40) смещена от центральной продольной оси фрикционного устройства (10) и проходит смежно с продольной стороной (24), обращенной к ободу, из фрикционного материала и в целом параллельно ей.7. Friction device (10) according to claim 5, in which all of said at least one processing insert (40) is offset from the central longitudinal axis of the friction device (10) and passes adjacent to the longitudinal side (24) facing the rim, from friction material and generally parallel to it. 8. Фрикционное устройство (10) по п.5, в котором указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка (46) имеет в целом Т-образную форму на поверхности вставки, параллельной тормозной поверхности (30), и содержит первую вытянутую часть (48), которая смещена от центральной продольной оси тормозной поверхности (30) и проходит смежно с продольной стороной (24) фрикционного элемента (20), обращенной к ободу, и в целом параллельно ей; и вторую вытянутую часть (50), которая по существу перпендикулярна указанной первой части (48) и проходит в направлении продольной стороны (22) фрикционного элемента (20), обращенной к реборде.8. Friction device (10) according to claim 5, in which said at least one processing insert (46) has a generally T-shape on the surface of the insert, parallel to the braking surface (30), and contains a first elongated part (48) , which is offset from the central longitudinal axis of the braking surface (30) and runs adjacent to the longitudinal side (24) of the friction element (20) facing the rim, and generally parallel to it; and a second elongated part (50) which is substantially perpendicular to said first part (48) and extends in the direction of the longitudinal side (22) of the friction element (20) facing the flange. 9. Фрикционное устройство (10) по п.5, в котором указанная по меньшей мере одна обрабатывающая вставка (40, 46) представляет собой множество обрабатывающих вставок, расположенных внутри фрикционного материала, причем каждая из указанных обрабатывающих вставок полностью смещена от центральной продольной оси фрикционного устройства (10) и проходит смежно с продольной стороной (24) фрикционного элемента (20), обращенной к ободу, и в целом параллельно ей.9. Friction device (10) according to claim 5, in which said at least one processing insert (40, 46) is a plurality of processing inserts located inside the friction material, each of said processing inserts being completely offset from the central longitudinal axis of the friction material. device (10) and passes adjacent to the longitudinal side (24) of the friction element (20), facing the rim, and generally parallel to it. 10. Фрикционное устройство (10) по п.1, в котором фрикционный элемент (20) имеет по меньшей 10. Friction device (10) according to claim 1, in which the friction element (20) has at least - 22 042911 мере одну полость (47) во фрикционном материале, образованную отверстием (41) во фрикционном элементе (20), которое совпадает с тормозной поверхностью (30), и одной или более боковыми стенками (49), проходящими во фрикционный элемент (20) от указанного отверстия (41).- 22 042911 at least one cavity (47) in the friction material, formed by a hole (41) in the friction element (20), which coincides with the braking surface (30), and one or more side walls (49) extending into the friction element (20 ) from the indicated hole (41). 11. Фрикционное устройство (10) по п.10, в котором указанное отверстие (41) имеет овальную, круглую или многоугольную форму.11. Friction device (10) according to claim 10, in which said hole (41) has an oval, round or polygonal shape. 12. Фрикционное устройство (10), содержащее опорную пластину (12), которая выполнена с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо (100) с ребордой (102) и бандажом (104); и фрикционный элемент (20), прикрепленный к опорной пластине (12) и содержащий фрикционный материал, причем фрикционный элемент (20) имеет продольную сторону (22), обращенную к реборде, продольную сторону (24), обращенную к ободу, и противоположные концы (26, 28) и ограничивает тормозную поверхность (30) для взаимодействия с колесом (100), при этом фрикционный элемент (20) имеет бандажную часть (31) на продольной стороне (24), обращенной к ободу, и часть (32) для взаимодействия с ребордой на продольной стороне (22), обращенной к реборде, причем часть (32) для взаимодействия с ребордой прикреплена к бандажной части (31) и ограничивает на тормозной поверхности (30) область (31) контакта с ребордой, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой (102) по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства (10) с колесом (100).12. Friction device (10) containing a base plate (12), which is configured to mate with a brake drive vehicle containing a wheel (100) with a flange (102) and a tire (104); and a friction element (20) attached to the base plate (12) and containing friction material, the friction element (20) having a longitudinal side (22) facing the flange, a longitudinal side (24) facing the rim, and opposite ends ( 26, 28) and limits the braking surface (30) for interaction with the wheel (100), while the friction element (20) has a shroud part (31) on the longitudinal side (24) facing the rim, and a part (32) for interaction with a flange on the longitudinal side (22) facing the flange, and the part (32) for interacting with the flange is attached to the shroud part (31) and limits the area (31) of contact with the flange on the braking surface (30), which is configured to at least partial interaction with the flange (102) at least during the primary use of the friction device (10) with the wheel (100). 13. Фрикционное устройство (10) по п.12, в котором максимальная толщина части (32) для взаимодействия с ребордой у продольной стороны (22) фрикционного элемента, обращенной к реборде, перед использованием составляет от 30 до 75% от максимальной толщины бандажной части (31).13. Friction device (10) according to claim 12, in which the maximum thickness of the part (32) for interaction with the flange at the longitudinal side (22) of the friction element facing the flange, before use, is from 30 to 75% of the maximum thickness of the shroud part (31). 14. Фрикционное устройство (10) по п.12, в котором максимальная ширина бандажной части (31) между продольной стороной (24), обращенной к ободу, и частью (32) для взаимодействия с ребордой равна ширине бандажа (104) колеса.14. Friction device (10) according to claim 12, in which the maximum width of the shroud part (31) between the longitudinal side (24) facing the rim and the part (32) for interacting with the flange is equal to the width of the wheel shroud (104). 15. Фрикционное устройство (10), содержащее опорную пластину (12), выполненную с возможностью сопряжения с тормозным приводным средством транспортного средства, содержащего колесо (100) с ребордой (102) и бандажом (104); и фрикционный элемент (20), прикрепленный к опорной пластине (12), причем фрикционный элемент (12) имеет продольную сторону (22), обращенную к реборде, продольную сторону (24), обращенную к ободу, и два противоположных конца (26, 28) и ограничивает тормозную поверхность (30) для взаимодействия с колесом (100), при этом фрикционный элемент (20) имеет бандажную часть (31), содержащую фрикционный материал на продольной стороне (24), обращенной к ободу, и часть (32) для увеличения объема из фрикционного материала на продольной стороне (22), обращенной к реборде, причем часть (32) для увеличения объема ограничивает на тормозной поверхности (30) область (34) контакта с ребордой, которая выполнена с возможностью по меньшей мере частичного взаимодействия с ребордой (102) по меньшей мере при первичном использовании фрикционного устройства (10) с колесом (100), при этом часть (32) для увеличения объема выступает за пределы опорной пластины (12).15. Friction device (10) containing a base plate (12) configured to mate with a brake drive vehicle containing a wheel (100) with a flange (102) and a tire (104); and a friction element (20) attached to the support plate (12), wherein the friction element (12) has a longitudinal side (22) facing the flange, a longitudinal side (24) facing the rim, and two opposite ends (26, 28 ) and limits the braking surface (30) to interact with the wheel (100), while the friction element (20) has a shroud part (31) containing friction material on the longitudinal side (24) facing the rim, and a part (32) for increase in volume from friction material on the longitudinal side (22) facing the flange, and the part (32) to increase the volume limits on the braking surface (30) the area (34) of contact with the flange, which is configured to at least partially interact with the flange (102) at least during the initial use of the friction device (10) with the wheel (100), while the part (32) to increase the volume protrudes beyond the base plate (12).