Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit umlaufender, von der Bremsvorrichtung an einem Teil ihres Umfangs zangenförmig umfasster Vollbelaglamelle.
Bei konventionellen Teilbelagscheibenbremsen läuft mit dem Rad eine Metallscheibe um, die an einem Teil ihres Umfanges von einer Zange umfasst wird, auf der Reibbeläge angeordnet sind, welche hydraulisch oder mechanisch zur Anlage gebracht werden. Derartige Scheibenbremsen haben sich bei Personenwagen weitgehend eingeführt, obwohl sie Trommelbremsen thermisch unterlegen sind. Sie haben jedoch Trommelbremsen gegenüber den Vorteil des ebenen Reibschlusses und der besseren Charakteristik, wodurch sich Reibwertschwankungen in erheblich geringerem Masse als bei Trommelbremsen auswirken. Besonders bei Anordnung der Bremsen an den gelenkten Rädern wird durch Verwendung von Scheibenbremsen ohne Reibungsselbstverstärkung ein Ausbrechen des Fahrzeugs bei einer Vollbremsung verhindert.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, das Prinzip der Zangenbremse mit seinen Vorteilen in Anwendung zu bringen, jedoch die thermischen Nachteile der konventionellen Teilbelagscheibenbremse zu vermeiden. Die erfindungsgemässe Scheibenbremse der obengenannten Art ist gekennzeichnet durch zwei von Kühlflüssigkeit durchflossene aus wärmeleitendem Material hergestellte Backen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist diese nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen in Fig. 3 mit C-D gekennzeichneten Schnitt durch eine im Rad untergebrachte Personenwagenbremse,
Fig. 2 einen weiteren in Fig. 3 mit E-F gekennzeichneten Schnitt durch dieselbe Bremse wie in Fig. 1,
Fig. 3 einen in Fig. 2 mit A-B gekennzeichneten Längsschnitt durch dieselbe Bremse wie in Fig. 1,
Fig. 4 als weiteres Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt durch den Bremssattel mit zweiteilig ausgebildeter Belaglamelle,
Fig. 5 einen in Fig. 4 mit G-H gekennzeichneten Schnitt durch die Trennstelle der beiden Lamellenhälften,
Fig. 6 einen in Fig. 4 mit J-K gekennzeichneten Schnitt durch eine Verbindungsstelle der beiden Lamellenhälften.
In den Zeichnungen ist mit 1 die mit dem Rad umlaufende Nabe, auf der axial frei beweglich die beidseitig mit Reibbelag versehene Lamelle 2 angeordnet ist, gekennzeichnet. Am feststehenden Achsteil 3 ist der zweiteilig ausgebildete Bremssattel 41, 42 befestigt. Am achsseitigen Sattelteil 42, in dessen zylindrischer Ausnehmung 43 der Betätigungskolben 44 axial beweglich gelagert ist, sind die beiden Hohlbolzen 5 und 6, welche das Drehmoment beim Bremsen aufnehmen und das Kühlwasser führen, befestigt. Gleichzeitig sind die Bolzen mittels Muttern 7 mit dem Sattelteil 41 verschraubt. Am radseitigen Sattelteil 41 liegt die aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise aus Kupfer, hergestellte hohle Bremsbacke 8 an, deren Hohlraum 81 von der Kühlflüssigkeit, insbesondere Kühlwasser, das durch die Schlauchleitung 9 über den Hohlbolzen 5 zugeführt wird, durchflossen ist.
Die Abdichtung erfolgt durch zwei Schnurringe 10 und 11. Das Kühlwasser strömt in Pfeilrichtung 12 durch die Backe hindurch und wird durch den Hohlbolzen 6 über die Schlauchleitung 13 wieder abgeführt. Kühlwasser wird auch durch die hohle Bremsbacke 14, welche auf den Bolzen 5 und 6 axial beweglich gelagert ist, in gleicher Richtung hindurchgeführt. Bei der Backe 14 erfolgt die Abdichtung durch Schnurringe 15 und 16. Der Betätigungskolben 44 ist in üblicher Weise durch eine Staubmanschette 17 gegen das Eindringen von Wasser und Strassen- und Bremsstaub abgedichtet. Zum Bremsen wird in den Druckraum des Zylinders 43 Drucköl geführt; der Betätigungskolben 44 drückt die Bremsbacke 14 gegen die umlaufende Lamelle 2, die sich auf der Bremsbacke 8 abstützt.
Im ausgeführten Beispiel ist die Bremse im Rad untergebracht, jedoch kann diese falls erforderlich auch im Achsantrieb angeordnet werden.
Zum leichten Auswechseln der Belaglamellen ist in Fig. 4-6 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit zweiteilig ausgebildeter Lamelle dargestellt. Mit 22 ist der die Lamelle tragende, verzahnte und beidseitig abgeflachte Nabenkranz gekennzeichnet.
Jede Lamellenhälfte (18, 19) weist ein Zahnsegment auf, welches in die Aussenverzahnung der zylindrischen Teile des beiseitig abgeflachten Nabenkranzes 22 eingreift. Oder es kann auch in hier nicht näher dargestellter Weise jede Lamellenhälfte mit Fortsätzen oder Anschlägen ausgerüstet sein, welche an die abgeflachten Seiten des Nabenkranzes anliegen.
Die auf beiden Seiten vollen, 360Umfang ergebenden Belagoberflächen werden durch die beiden 180Belaglamellen- hälften 18 und 19 gebildet. An einer Trennstelle weist die Lamellenhälfte 18 den nicht mit Bremsbelag bepressten bogenförmigen Fortsatz 181 und auf der gegenüberliegenden Trennstelle die Lamellenhälfte 19 einen ebensolchen Fortsatz 191 auf, welcher jeweils in eine in der Gegenlamellenhälfte zwischen den überstehenden Belägen befindliche Aussparung der Gegenlamellenhälfte eingreift. Die Verbindung zwischen den Lamellenhälften wird durch Zylinderbundbolzen 201 und 202 mit Sprengringen 21 hergestellt.
Vorzugsweise wird für die Backen (8, 14) eine harte Kupferlegierung (Kupfer mit rund 1% Chrom) verwendet.
PATENTANSPRUCH
Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit umlaufender, von der Bremsvorrichtung an einem Teil ihres Umfanges zangenförmig umfasster Vollbelaglamelle, gekennzeichnet durch zwei von Kühlflüssigkeit durchflossenen, aus wärmeleitendem Material hergestellten Backen (8, 14).
UNTERANSPRÜCHE
1. Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Backen auf hohlen, die Umfangskraft aufnehmenden Bolzen (5, 6), durch die die Kühlflüssigkeit zu- und abgeführt wird, axial geführt sind.
2. Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit einem stationären Teil des Kraftfahrzeugs verbundenen Bremssattel (41, 42), an dem auf der Radseite die zugeordnete Backe (8) anliegt.
3. Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die achsseitige Bremsbacke (14) im Bremssattel axial beweglich geführt und zum Bremsen durch einen im mit dem Bremssattel verbundenen oder ein Bestandteil des Bremssattels bildenden Hydraulikzylinder (43) gelagerten Kolben (44) gegen die umlaufende Lamelle (2) gedrückt wird.
4. Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaglamelle aus lösbar miteinander verbundenen Segmenten (18 und 19) besteht.
5. Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeleitende Material Kupfer ist.
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The invention relates to a liquid-cooled disc brake, in particular for motor vehicles, with a circumferential, fully-lined lamella encompassed by the braking device on part of its circumference in a tong-shaped manner.
In conventional partially lined disc brakes, a metal disc rotates with the wheel, which is surrounded on part of its circumference by a pair of pliers, on which friction linings are arranged, which are brought into contact hydraulically or mechanically. Such disc brakes have become widely used in passenger cars, although they are thermally inferior to drum brakes. However, compared to drum brakes, they have the advantage of a flat frictional connection and better characteristics, which means that fluctuations in the coefficient of friction have a significantly lower effect than with drum brakes. Particularly when the brakes are arranged on the steered wheels, the use of disc brakes without friction self-reinforcement prevents the vehicle from breaking out in the event of emergency braking.
The invention has set itself the task of applying the principle of the caliper brake with its advantages, but avoiding the thermal disadvantages of the conventional partially lined disc brake. The disc brake according to the invention of the above-mentioned type is characterized by two shoes made of heat-conducting material through which coolant flows.
For a better understanding of the invention, it is described in more detail below in connection with the accompanying drawings using preferred embodiments, for example. Show it:
1 shows a section marked with C-D in FIG. 3 through a passenger car brake accommodated in the wheel,
FIG. 2 shows a further section, marked E-F in FIG. 3, through the same brake as in FIG. 1,
3 shows a longitudinal section, marked A-B in FIG. 2, through the same brake as in FIG. 1,
4, as a further exemplary embodiment, shows a longitudinal section through the brake caliper with a two-part lining disk,
FIG. 5 shows a section, marked G-H in FIG. 4, through the separation point of the two lamella halves,
FIG. 6 shows a section, identified by J-K in FIG. 4, through a connection point of the two lamella halves.
In the drawings, 1 denotes the hub rotating with the wheel, on which the lamella 2, which is provided with friction lining on both sides, is arranged to be axially freely movable. The two-part brake caliper 41, 42 is attached to the stationary axle part 3. The two hollow bolts 5 and 6, which absorb the torque during braking and guide the cooling water, are attached to the saddle part 42 on the axle side, in the cylindrical recess 43 of which the actuating piston 44 is mounted so as to be axially movable. At the same time, the bolts are screwed to the saddle part 41 by means of nuts 7. The hollow brake shoe 8 made of thermally conductive material, preferably copper, rests on the wheel-side caliper part 41, the cavity 81 of which is traversed by the cooling liquid, in particular cooling water, which is fed through the hose line 9 via the hollow bolt 5.
The seal is made by two cord rings 10 and 11. The cooling water flows in the direction of arrow 12 through the jaw and is discharged again through the hollow bolt 6 via the hose line 13. Cooling water is also passed in the same direction through the hollow brake shoe 14, which is mounted so as to be axially movable on the bolts 5 and 6. The jaw 14 is sealed by cord rings 15 and 16. The actuating piston 44 is sealed in the usual way by a dust sleeve 17 against the ingress of water and road and brake dust. For braking, pressure oil is fed into the pressure chamber of the cylinder 43; The actuating piston 44 presses the brake shoe 14 against the circumferential lamella 2, which is supported on the brake shoe 8.
In the example shown, the brake is housed in the wheel, but if necessary it can also be arranged in the axle drive.
A preferred embodiment with a two-part lamella is shown in FIGS. 4-6 for easy replacement of the facing disks. The hub rim bearing the lamella, toothed and flattened on both sides is identified by 22.
Each lamella half (18, 19) has a tooth segment which engages in the external toothing of the cylindrical parts of the hub rim 22, which is flattened on both sides. Or, in a manner not shown in detail here, each lamella half can be equipped with extensions or stops which rest against the flattened sides of the hub rim.
The full 360 circumference of the lining surfaces on both sides are formed by the two 180 lining lamella halves 18 and 19. At one separation point, the lamella half 18 has the arched extension 181 that is not pressed with the brake lining, and at the opposite separation point the lamella half 19 has a similar extension 191, which engages in a recess of the counter lamella half located in the counter lamella half between the protruding linings. The connection between the lamellae halves is established by cylinder collar bolts 201 and 202 with snap rings 21.
A hard copper alloy (copper with around 1% chromium) is preferably used for the jaws (8, 14).
PATENT CLAIM
Liquid-cooled disc brake, in particular for motor vehicles, with a circumferential, fully-lined lamella encompassed by the braking device on part of its circumference in a tong-shaped manner, characterized by two jaws (8, 14) made of heat-conducting material through which coolant flows.
SUBCLAIMS
1. Liquid-cooled disc brake according to claim, characterized in that the jaws are axially guided on hollow bolts (5, 6) which absorb the circumferential force and through which the cooling liquid is supplied and discharged.
2. Liquid-cooled disc brake according to claim and dependent claim 1, characterized by a brake caliper (41, 42) which is connected to a stationary part of the motor vehicle and on which the associated jaw (8) rests on the wheel side.
3. Liquid-cooled disc brake according to claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the axle-side brake shoe (14) is axially movably guided in the brake caliper and for braking by a piston (43) which is connected to the brake caliper or which forms part of the brake caliper. 44) is pressed against the rotating lamella (2).
4. Liquid-cooled disc brake according to claim and dependent claims 1, 2 and 3, characterized in that the lining disk consists of releasably interconnected segments (18 and 19).
5. Liquid-cooled disc brake according to claim, characterized in that the thermally conductive material is copper.
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