DE102011103187B4

DE102011103187B4 - Bremsenanordnung

Info

Publication number: DE102011103187B4
Application number: DE102011103187A
Authority: DE
Inventors: Brent D. Lowe; Mark T. Riefe; Omar S. Dessouki; Mohan Sundar; Chia N. Yang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: CN102269228B; US20110297491A1; US8469159B2; US9441686B2; CN102269228A; DE102011103187A1; US20130256069A1

Abstract

Bremsenanordnung (10), die umfasst: einen Bremsbelag (16, 18); einen Träger (20), der im Allgemeinen U-förmig ist, den Bremsbelag (16, 18) unterstützt und einen ersten Abschnitt (22), einen von dem ersten Abschnitt (22) beabstandeten zweiten Abschnitt (26) und eine erste Verbindung (30) sowie eine zweite Verbindung (34), die jeweils den ersten (22) und den zweiten Abschnitt (26) miteinander verbinden, aufweist; wobei die Verbindungen (30, 34) jeweils zumindest ein erstes (66, 74) und ein zweites starres Verbindungsglied (69, 77), die jeweils mit dem ersten (22) bzw. mit dem zweiten Abschnitt (26) des Trägers (20) verbunden sind, sowie zumindest ein Gelenk (70, 78) umfassen, das jeweils das erste (66, 74) und das zweite starre Verbindungsglied (69, 77) funktional miteinander verbindet, so dass die Verbindungen (30, 34) konfiguriert sind, um Zugbelastungen zwischen dem ersten (22) und dem zweiten Abschnitt (26) zu übertragen; und wobei die Verbindungen (30, 34) durch das...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugbremsenanordnungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Scheibenbremsenanordnung umfasst typischerweise einen Rotor und einen Sattel. Der Rotor ist mit einer Nabe einer drehbaren Achse verbindbar. Der Sattel umfasst ein Paar einander gegenüberliegender Bremsbeläge, die durch einen Träger unterstützt sind. Jeder der Bremsbeläge liegt über einer jeweiligen Rotorbremsfläche. Normalerweise hält der Sattel die Bremsbeläge von den Bremsflächen des Rotors getrennt. Das Bremssystem wird aktiviert, indem die Beläge in einen Kontakt mit den Bremsflächen des Rotors bewegt werden; die Reibwechselwirkung zwischen den Bremsflächen und den Belägen reduziert oder verhindert die Drehung des Rotors relativ zu dem Sattel.
Bremsenquietschen kann die Folge modaler Erregungen des Scheibenbremsenrotors (der gewöhnlich aus Gusseisen besteht) und des Scheibenbremsensattels durch die Reibwechselwirkung der Bremsbeläge sein. Gegenmaßnahmen zum Reduzieren des niederfrequenten Bremsenquietschens umfassen das Erhöhen der Steifigkeit des Sattelträgers durch Vergrößern der Querschnittsfläche der Zugstangen und das Angießen einer Masse an den Sattelträger oder das mechanische Anbringen einer solchen an diesem, wobei die Masse als Vibrationsdämpfer wirkt und/oder das dynamische Ansprechen des Sattelträgers verändert.
Aus der DE 10 2008 003 526 A1 ist eine Bremsenanordnung mit einem Bremsbelag und einen Träger bekannt, der den Bremsbelag unterstützt und einen ersten Abschnitt, einen von dem ersten Abschnitt beabstandeten zweiten Abschnitt und eine erste sowie eine zweite Verbindung aufweist, die den ersten und den zweiten Abschnitt miteinander verbinden.
Eine ähnliche Bremsenanordnung ist in der DE 29 41 128 A1 beschrieben, bei welcher der erste und der zweite Abschnitt des Trägers durch einstückige Verbindungsglieder verbunden sind, die durch ein Gelenk miteinander verbunden sein können.
Ferner beschreibt auch die DE 15 75 938 B eine ähnliche Bremsenanordnung, bei der eine Verbindung zwischen den Abschnitten des Trägers ein elastisches Element umfasst.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsenanordnung zu schaffen, durch die sich das Bremsenquietschen wesentlich verringern oder sogar beseitigen lässt.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bremsenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 5.
Eine Bremsenanordnung umfasst einen Bremsbelag sowie einen Träger, der den Bremsbelag unterstützt und einen ersten Abschnitt, einen von dem ersten Abschnitt beabstandeten zweiten Abschnitt und eine Verbindung, die den ersten und den zweiten Abschnitt miteinander verbindet, aufweist. Die Verbindung ist konfiguriert, um Zugbelastungen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt zu übertragen, sie ist jedoch durch das Fehlen jeglicher Biegeschwingungen charakterisiert. Das Fehlen von Biegeschwingungen verhindert die Erregung der Verbindung, wodurch das während der Betätigung der Bremsenanordnung erzeugte Geräusch reduziert wird.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres aus der folgenden genauen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der Erfindung deutlich, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer Bremsenanordnung, die eine Sattelanordnung mit einem Träger aufweist;
2 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Trägers von 1;
3 ist eine schematische Draufsicht des Trägers von 1;
4 ist ein Gelenk zur Verwendung mit dem Träger von 1;
5 ist ein anderes Gelenk zur Verwendung mit dem Träger von 1; und
6 ist eine alternative Trägerkonfiguration zur Verwendung mit der Bremsenanordnung von 1.
GENAUE BESCHREIBUNG
In 1 umfasst eine Bremsenanordnung 10 eine Sattelanordnung 12 und einen Rotor 14. Die Sattelanordnung 12 umfasst einen ersten und einen zweiten Bremsbelag 16, 18, die durch einen Träger 20 unterstützt sind. In den 1 und 2 ist der Träger 20 im Allgemeinen U-förmig und umfasst einen ersten Abschnitt 22, einen von dem ersten Abschnitt 22 beabstandeten zweiten Abschnitt 26, eine erste Zugstangenverbindung 30 und eine zweite Zugstangenverbindung 34. Die Verbindungen 30, 34 verbinden den ersten und den zweiten Abschnitt 22, 26 miteinander.
Der Rotor 14 umfasst in der gezeigten Ausführungsform einen inneren Abschnitt 38, der im Allgemeinen ringförmig ist. Der innere Abschnitt 38 definiert ein Mittelloch 42, an dem der Rotor 14 an einer Achse (nicht gezeigt) anbringbar ist, wie Fachleute erkennen werden. Der Innendurchmesser des Rotors 14 an dem Loch 42 weist wie gezeigt ein Zahnwellenprofil für einen Eingriff mit einem komplementären Zahnwellenprofil an der Achse auf. Der innere Abschnitt 38 weist außerdem mehrere von ihm vorspringende Gewindebolzen 46 auf. Wie Fachleute erkennen werden, ist an den Bolzen 46 ein Rad (nicht gezeigt) an dem Rotor 14 anbringbar, derart, dass sich das Rad und der Rotor 14 als eine Einheit drehen.
Der Rotor 14 umfasst außerdem einen äußeren Abschnitt 50, der im Allgemeinen ringförmig ist und der den inneren Abschnitt 38 konzentrisch umgibt. Der äußere Abschnitt 50 umfasst zwei gegenüberliegende Rotorwangen 54, 55, zwischen denen Entlüftungsventile 58 liegen. Jede Rotorwange 54, 55 definiert eine jeweilige Bremsfläche 62, 63.
Jeder der Bremsbeläge 16, 18 liegt über einer jeweiligen Rotorwangen-Bremsfläche 62, 63, d. h., dass die Beläge 16, 18 so positioniert sind, dass sich dazwischen Abschnitte der Rotorwangen 54, 55 befinden. Die Beläge 16, 18 sind wahlweise zwischen Eingriffs- und gelösten Positionen beweglich, wie Fachleute erkennen werden. Wenn sich die Beläge 16, 18 in ihren gelösten Positionen befinden, kontaktieren sie die Bremsflächen 62, 63 nicht, weshalb sie keinen Widerstand gegen die Drehung des Rotors und des daran angebrachten Rads verursachen. Wenn sich die Beläge 16, 18 in ihren Eingriffspositionen befinden, kontaktiert jeder der Beläge 16, 18 eine jeweilige Bremsfläche 62, 63 und widersetzt sich dadurch der Drehung des Rotors 14 und des daran angebrachten Rads. Die Beläge 16, 18 können durch hydraulische Betätigung, elektronische Betätigung usw. in ihre Eingriffspositionen bewegt werden, wie Fachleute erkennen werden. Die Bremsrate ist von dem Druck der Bremsbeläge 16, 18 gegen die Bremsflächen 62, 63 abhängig.
Die Verbindungen 30, 34 sind konfiguriert, um Zugbelastungen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt, 22, 26, zu unterstützen, jedoch unterstützen sie keine Biegeschwingung. Genauer und unter Bezug auf die 2 und 3 umfasst die Verbindung 30 ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes im Allgemeinen starres Verbindungsglied, 66, 67, 68, 69. Das erste Verbindungsglied 66 ist im Wesentlichen starr mit dem ersten Abschnitt 22 verbunden; das vierte Verbindungsglied 69 ist im Wesentlichen starr mit dem zweiten Abschnitt 26 verbunden.
Die Verbindung 30 umfasst außerdem ein oder mehrere Gelenke. Genauer umfasst in der gezeigten Ausführungsform die Verbindung 30 Gelenke 70, 71 und 72. Das Gelenk 70 verbindet das Verbindungsglied 67 funktional mit dem Verbindungsglied 66, das Gelenk 71 verbindet das Verbindungsglied 67 funktional mit dem Verbindungsglied 68, und das Gelenk 72 verbindet das Verbindungsglied 68 funktional mit dem Verbindungsglied 69.
Ähnlich umfasst die Verbindung 34 ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein viertes im Allgemeinen starres Verbindungsglied, 74, 75, 76, 77. Das erste Verbindungsglied 74 ist im Wesentlichen starr mit dem ersten Abschnitt 22 verbunden; das vierte Verbindungsglied 77 ist im Wesentlichen starr mit dem zweiten Abschnitt 26 verbunden.
Die Verbindung 34 umfasst außerdem ein oder mehrere Gelenke. Genauer umfasst in der gezeigten Ausführungsform die Verbindung 34 Gelenke 78, 79 und 80. Das Gelenk 78 verbindet das Verbindungsglied 75 funktional mit dem Verbindungsglied 74, das Gelenk 79 verbindet das Verbindungsglied 75 funktional mit dem Verbindungsglied 76, und das Gelenk 80 verbindet das Verbindungsglied 76 funktional mit dem Verbindungsglied 77.
4 zeigt schematisch ein Gelenk 82, das ein erstes Verbindungsglied 86 und ein zweites Verbindungsglied 87 miteinander verbindet. Das Gelenk 82 kann die Gelenke 70, 71, 72 und die Gelenke 78, 79, 80 repräsentieren, und die Verbindungsglieder 86, 87 können die Verbindungsglieder 66, 67, 68, 69 und die Verbindungsglieder 74, 75, 76, 77 repräsentieren. In 4 sind die Verbindungsglieder 86 und 87 aus einem einzigen Materialstück gebildet, in dem ein Hohlraum 90 ausgebildet worden ist, um das einzelne Materialstück in die zwei Verbindungsglieder 86, 87 zu trennen. Der Hohlraum 90 ist in der gezeigten Ausführungsform so konfiguriert, dass das Verbindungsglied 86 einen ersten Hakenabschnitt 94 definiert und das Verbindungsglied 87 einen zweiten Hakenabschnitt 95 definiert, die sich gegenseitig verriegeln, um eine Zugbelastung zwischen den Verbindungsgliedern 86 und 87 zu unterstützen und dabei Biegeschwingungen zu verhindern.
5 zeigt schematisch ein anderes Gelenk 98, das ein erstes Verbindungsglied 102 und ein zweites Verbindungsglied 103 miteinander verbindet. Das Gelenk 98 kann die Gelenke 70, 71, 72 und die Gelenke 78, 79, 80 repräsentieren, und die Verbindungsglieder 102, 103 können die Verbindungsglieder 66, 67, 68, 69 und die Verbindungsglieder 74, 75, 76, 77 repräsentieren. Das Gelenk 98 ist ein Drehgelenk, um das das Verbindungsglied 103 bezüglich des Verbindungsglieds 102 drehbar ist. Genauer definiert in der gezeigten Ausführungsform das Verbindungsglied 102 ein Loch 106. Das Verbindungsglied 103 definiert ein Loch 107. Die Löcher 106 und 107 sind aufeinander ausgerichtet, wobei ein Drehzapfen 110 hindurchfährt. Das Drehzapfen 110 begrenzt die Bewegung des Verbindungsglieds 103 bezüglich des Verbindungsglieds 102 auf die Drehung. Demgemäß unterstützt dann, wenn sich die Verbindungsglieder 102, 103 in einem Winkel von 180 Grad in Bezug zueinander befinden, das Gelenk 98 eine Zugbelastung, jedoch unterstützt es kein Moment. Demgemäß weist die durch die Verbindungsglieder 102, 103 gebildete Verbindung keinerlei Biegeschwingungen auf.
In 6, worin gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten aus den 1–5 hinweisen, ist schematisch ein alternativer Träger 120 zur Verwendung in der Sattelanordnung 12 von 1 gezeigt. Der Träger 120 umfasst einen ersten und einen zweiten Abschnitt, 22, 26, die durch Verbindungen 130, 134 miteinander verbunden sind. Die Verbindungen 130, 134 sind konfiguriert, um Zugbelastungen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt, 22, 26, zu übertragen. Die Verbindung 130 ist in der gezeigten Ausführungsform ein einziges Stück aus im Wesentlichen starrem Material. Die Verbindung 134 ist in der gezeigten Ausführungsform ein elastisches Element und spezieller ein Seilsegment. Demgemäß ist die Verbindung 34 ungeeignet, eine Druckbelastung oder ein Moment zu unterstützen, und ist somit durch das Fehlen jeglicher Biegeschwingungen charakterisiert.
Bremsenquietschen ist die Folge von Erregung entweder des Bremsenrotors 14 oder des Sattelträgers 20, 120. Die Sattelträgerschwingungen, die typischerweise Bremsenquietschen erzeugen, sind die Biegeschwingungen der Sattelverbindungen. Demgemäß können die Träger 20, 120 zu reduziertem Bremsenquietschen führen, weil die Verbindungen 30, 34, 34 keinerlei Biegeschwingungen aufweisen.
Obwohl die besten Arten zum Ausführen der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, erkennen jene, die mit dem Fachgebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, vertraut sind, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zum Praktizieren der Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche.

Claims

Bremsenanordnung (10), die umfasst: einen Bremsbelag (16, 18); einen Träger (20), der im Allgemeinen U-förmig ist, den Bremsbelag (16, 18) unterstützt und einen ersten Abschnitt (22), einen von dem ersten Abschnitt (22) beabstandeten zweiten Abschnitt (26) und eine erste Verbindung (30) sowie eine zweite Verbindung (34), die jeweils den ersten (22) und den zweiten Abschnitt (26) miteinander verbinden, aufweist; wobei die Verbindungen (30, 34) jeweils zumindest ein erstes (66, 74) und ein zweites starres Verbindungsglied (69, 77), die jeweils mit dem ersten (22) bzw. mit dem zweiten Abschnitt (26) des Trägers (20) verbunden sind, sowie zumindest ein Gelenk (70, 78) umfassen, das jeweils das erste (66, 74) und das zweite starre Verbindungsglied (69, 77) funktional miteinander verbindet, so dass die Verbindungen (30, 34) konfiguriert sind, um Zugbelastungen zwischen dem ersten (22) und dem zweiten Abschnitt (26) zu übertragen; und wobei die Verbindungen (30, 34) durch das Fehlen jeglicher Biegeschwingungen charakterisiert sind.
Bremsenanordnung (10) nach Anspruch 1, wobei das Gelenk (70, 78) ein Drehgelenk ist, um das das erste starre Verbindungsglied (66, 74) wahlweise um das zweite starre Verbindungsglied (69, 77) drehbar ist.
Bremsenanordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die erste und/oder die zweite Verbindung (30, 34) ein elastisches Element umfassen.
Bremsenanordnung (10) nach Anspruch 1, die ferner einen Bremsenrotor (14) umfasst; wobei der Bremsbelag (16, 18) wahlweise zwischen einer gelösten Position, in der der Bremsbelag (16, 18) den Rotor (14) nicht kontaktiert, und einer Eingriffsposition, in der der Bremsbelag (16, 18) den Rotor (14) kontaktiert, beweglich ist.
Bremsenanordnung (10), die umfasst: einen Bremsbelag (16,18); einen Träger (120), der im Allgemeinen U-förmig ist, den Bremsbelag (16, 18) unterstützt und einen ersten Abschnitt (22), einen von dem ersten Abschnitt (22) beabstandeten zweiten Abschnitt (26) und eine erste (134) sowie eine zweite Verbindung (130), die den ersten (22) und den zweiten Abschnitt (26) miteinander verbinden, aufweist; wobei die erste Verbindung (134) ein elastisches Element, und zwar ein Seil, ist und dadurch konfiguriert ist, um Zugbelastungen zwischen dem ersten (22) und dem zweiten Abschnitt (26) zu übertragen; und wobei die erste Verbindung (134) durch das Fehlen jeglicher Biegeschwingungen charakterisiert ist.