DE102020133109B4 - Measuring thrust bearing and drum brake with a measuring thrust bearing - Google Patents
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Abstract
Messwiderlager (5), insbesondere zur Abstützung der Enden der Bremsbacken einer Trommelbremse,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Messwiderlager (5) als eine elektrische Radmessbaueinheit definiert ist, welche sowohl das Messwiderlager (5) und einen elektrischen Signalgenerator/Signalgeber integriert;
das Messwiderlager (5) einen Sockel (10) und einen Kopf (12) umfasst, der über einen einzigen elastisch nachgiebigen, von der Oberseite des Sockels ausgehenden Arm (11) mit dem Sockel (10) verbunden ist;
vom Kopf (12) eine Messstange (16) ausgeht, die zur Unterseite des Sockels (10) verläuft;
der Arm (11) und der Sockel (10) einen in der Längsrichtung des Armes (11) verlaufenden Kanal (15) aufweisen, der durch den Sockel (10) und dem Arm (11) bis zum Kopf (12) verläuft; und
die Messstange (16) in dem Kanal (15) angeordnet ist.
Measuring abutment (5), in particular for supporting the ends of the brake shoes of a drum brake,
characterized in that
the anvil (5) is defined as an electric wheel gauge assembly which integrates both the anvil (5) and an electric signal generator/transmitter;
the abutment (5) comprises a base (10) and a head (12) connected to the base (10) by a single resilient arm (11) extending from the top of the base;
a measuring rod (16) extends from the head (12) and extends to the underside of the base (10);
the arm (11) and the base (10) have a channel (15) extending in the longitudinal direction of the arm (11) and running through the base (10) and the arm (11) to the head (12); and
the measuring rod (16) is arranged in the channel (15).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Messwiderlager insbesondere zur Abstützung der Enden der Bremsbacken einer Trommelbremse sowie auf eine Trommelbremse mit einem Messwiderlager.The invention relates to a measuring abutment, in particular for supporting the ends of the brake shoes of a drum brake, and to a drum brake with a measuring abutment.
Ein solches Messwiderlager ist in der
Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, ein Messwiderlager zu schaffen, bei dem mit einem geringen Messaufwand hinreichend präzise Daten gewonnen werden können.The invention is therefore based on the object of creating a measuring abutment in which sufficiently precise data can be obtained with little measuring effort.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass das Messwiderlager aus einem Sockel und einem Kopf besteht, der über wenigstens einen elastisch nachgiebigen, von der Oberseite des Sockels ausgehenden Arm, mit dem Sockel verbunden ist, und dass vom Kopf eine Messstange ausgeht, die zur Unterseite des Sockels verläuft.In order to achieve the object, the invention provides that the measuring abutment consists of a base and a head, which is connected to the base via at least one elastically resilient arm extending from the top of the base, and that a measuring rod extends from the head, which runs to the bottom of the base.
Dazu kann der Sockel z. B. eine Öffnung aufweisen, durch die die Messstange hindurchgeführt ist. Bei einem solchen Messwiderlager werden die zu messenden Kräfte in den Kopf eingeleitet, wodurch sich der Arm unter der Wirkung dieser Kräfte verbiegt. Der Kopf erfährt dabei eine Lageänderung, die auf die Messstange übertragen wird, wobei das freie Ende der Messstange je nach der gewählten Geometrie ggf. einen größeren Versatz erfährt als der Kopf selbst. Eine Messung des Versatzes des freien Endes der Messstange, die mit einfachen Mitteln durchgeführt werden kann, erlaubt es, die auf das Messwiderlager wirkenden Kräfte zu bestimmen.For this purpose, the base z. B. have an opening through which the measuring rod is passed. With such a measuring abutment, the forces to be measured are introduced into the head, as a result of which the arm bends under the effect of these forces. The head experiences a change in position, which is transferred to the measuring rod, with the free end of the measuring rod possibly experiencing a greater offset than the head itself, depending on the selected geometry. Measuring the offset of the free end of the measuring rod using simple means can be carried out, it allows to determine the forces acting on the counter bearing.
Eine geeignete Ausführung des Messwiderlagers besteht darin, dass der Sockel über einen einzigen Arm mit dem Kopf verbunden ist, wobei der Arm und der Sockel einen in der Längsrichtung des Armes verlaufenden Kanal aufweisen, der durch den Sockel und den Arm bis zum Kopf verläuft, und dass die Messstange in dem Kanal angeordnet ist.A suitable design of the abutment is that the base is connected to the head by a single arm, the arm and the base having a channel running in the longitudinal direction of the arm, which runs through the base and the arm to the head, and that the measuring rod is arranged in the channel.
In dem Kanal ist die Messstange vor Beschädigungen gesichert, so dass Verbiegungen der Messstange nicht zu erwarten sind, die anderenfalls zu einem Messfehler führen würden. In dem Kanal ist die Messstange auch vor dem direkten Einfluss aus dem Bremsbereich, wie Wärmestrahlung, Staub und dergleichen, geschützt, so dass keine gesonderte Abdichtung benötigt wird.The measuring rod is protected against damage in the channel, so that bending of the measuring rod, which would otherwise lead to a measurement error, is not to be expected. In the channel, the measuring rod is also protected from direct influences from the braking area, such as thermal radiation, dust and the like, so that no separate sealing is required.
Damit sich die Bremsbacken leichter an dem Kopf anlegen können, besitzt der Kopf vorzugsweise zwei seitliche Vorsprünge, die zur Krafteinleitung ausgebildet sind.In order for the brake shoes to be able to rest more easily on the head, the head preferably has two lateral projections which are designed to introduce force.
Eine andere Ausführung sieht vor, dass zwei Arme vorgesehen sind, deren vom Sockel entfernten Enden über eine den Kopf des Messwiderlagers bildende Brücke miteinander verbunden sind, wobei die Messstange mit einem Ende an der Unterseite der Brücke befestigt ist und mit ihrem anderen Ende zur Unterseite des Sockels verläuft. Dabei bilden der Sockel, die beiden Arme und die Brücke einen Rahmen, wobei die vom Sockel entfernten Endbereiche der Arme zur Krafteinleitung ausgebildet sind.Another embodiment provides that two arms are provided, the ends of which are remote from the base are connected to one another via a bridge forming the head of the measuring abutment, the measuring rod being attached at one end to the underside of the bridge and at the other end to the underside of the socket runs. The base, the two arms and the bridge form a frame, with the end regions of the arms remote from the base being designed for the introduction of force.
Auch bei dieser Ausführung erfolgt bei einer Krafteinleitung eine Verbiegung der beiden Arme, die zu einer parallelen Verschiebung der Brücke führt, die wiederum auf die Messstange übertragen wird.In this version, too, when a force is applied, the two arms bend, which leads to a parallel displacement of the bridge, which in turn is transmitted to the measuring rod.
Um den Versatz des freien Endes der Messstange bestimmen zu können, ist vorgesehen, dass dort ein Signalgeber befestigt ist, der mit einem am Sockel befestigten Signalnehmer zusammenwirkt, um den Versatz des freien Endes der Messstange gegenüber dem Sockel zu bestimmen.In order to be able to determine the offset of the free end of the measuring rod, a signal transmitter is attached there, which interacts with a signal receiver attached to the base in order to determine the offset of the free end of the measuring rod relative to the base.
Bei dem Signalgeber handelt es sich z. B. um einen Magneten, dessen Lage durch einen induktiven Signalnehmer ermittelt werden kann.When the signal generator is z. B. a magnet whose position can be determined by an inductive signal receiver.
Um ein Messwiderlager zu erhalten, das sich zeitbeständig gleichartig verhält, ist vorgesehen, dass der Sockel, der Arm oder die Arme und der Kopf in einem Stück ausgeführt sind.In order to obtain a counter bearing that behaves in the same way over time, it is provided that the base, the arm or arms and the head are made in one piece.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Trommelbremse vom Typ Servobremse mit einer Bremstrommel und zwei an einer Bremstrommel anlegbaren, auf der Bremsbackenseite einer Ankerplatte gehaltenen Bremsbacken, die jeweils ein erstes und ein zweites Ende aufweisen und an ihren ersten Enden Nasen besitzen, wobei sich zwischen den ersten Enden eine Spreizeinrichtung und ein Widerlager, an dem die Nasen abstützbar sind, und zwischen den zweiten Enden ein schwimmend gelagerter Überträger befinden.The invention further relates to a drum brake of the servo brake type with a brake drum and two brake shoes which can be placed on a brake drum and are held on the brake shoe side of an anchor plate, each of which has a first and a second end and has lugs at their first ends, with between the first ends a spreading device and an abutment on which the lugs can be supported, and between the second ends there is a floating transmitter.
Bei einer Servobremse werden die Bremskräfte von der primären Bremsbacke über den Überträger und über die sekundäre Bremsbacke auf das Widerlager übertragen, das somit je nach Fahrtrichtung des zu bremsenden Fahrzeuges auf der einen oder anderen Seite belastet wird. Um diese Kräfte zu bestimmen, sieht die Erfindung vor, dass das Widerlager als Messwiderlager ausgebildet ist und dazu mit einer Kraftmesseinrichtung zur Bestimmung der während einer Bremsung auf das Widerlager wirkenden Kräfte versehen ist.With a servo brake, the braking forces are transmitted from the primary brake shoe via the over carrier and transferred to the abutment via the secondary brake shoe, which is thus loaded on one side or the other depending on the direction of travel of the vehicle to be braked. In order to determine these forces, the invention provides that the abutment is designed as a measuring abutment and is therefore provided with a force measuring device for determining the forces acting on the abutment during braking.
Ein solches Messwiderlager ist zwar aus der
Vorzugsweise ist das Messwiderlager als Ganzes als ein unter einer Krafteinwirkung elastisch verformbares Bauteil ausgeführt, wobei ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sind, die eine unter einer Krafteinwirkung sich einstellende Verformung des Messwiderlagers erfassen.The measuring abutment is preferably designed as a whole as a component that can be elastically deformed under the action of a force, with one or more sensors being provided which detect a deformation of the measuring abutment occurring under the action of a force.
Messwiderlager, wie sie oben näher beschrieben sind, können für Servobremsen als auch für sonstige Arten von Trommelbremsen eingesetzt werden. Dies gilt auch für das im Folgenden beschriebene Messwiderlager.Measuring thrust blocks, as described in more detail above, can be used for servo brakes as well as for other types of drum brakes. This also applies to the counter bearing described below.
Eine weitere Ausführung eines Messwiderlagers, das für den Einsatz in einer Servobremse oder auch für andere Arten von Trommelbremsen geeignet ist, ist ein Messwiderlager, das aus einem an der Ankerplatte befestigten Sockel und einem Kopf besteht, der über einen von der Oberseite des Sockels ausgehenden Arm mit dem Sockel verbunden ist, wobei der Kopf von einer in einem Bogen verlaufenden Verlängerung gebildet ist, deren freies Ende zum Sockel weist, und dass von dem freien Ende der Verlängerung eine Messstange ausgeht, die zur Unterseite des Sockels verläuft.Another type of thrust block, suitable for use in a servo brake or other types of drum brakes, is a thrust block that consists of a base attached to the anchor plate and a head that has an arm extending from the top of the base connected to the base, the head being formed by an arcuate extension, the free end of which points towards the base, and in that a measuring rod extends from the free end of the extension and extends to the underside of the base.
Vorzugsweise besitzt der Kopf im Anschluss an einem bogenförmigen Abschnitt einen parallel zum Arm verlaufenden Endabschnitt, wobei die Nase der einen Bremsbacke am Arm und die Nase der anderen Bremsbacke an dem Endabschnitt des Kopfes angelegt sind.Preferably, the head has, following an arcuate section, an end section running parallel to the arm, the nose of one brake shoe being in contact with the arm and the nose of the other brake shoe being in contact with the end section of the head.
Für alle Ausführungen gilt, dass der Sockel an der Außenseite der Ankerplatte befestigt ist, wobei der Arm oder die Arme durch eine Öffnung in der Ankerplatte zur Bremsbackenseite der Ankerplatte ragen.In all embodiments the base is attached to the outside of the anchor plate with the arm or arms protruding through an opening in the anchor plate to the shoe side of the anchor plate.
Im Folgenden soll anhand von drei Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Trommelbremse mit einer ersten Ausführungsform eines Messwiderlagers, -
2 eine perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform des Messwiderlagers, -
3 einen Querschnitt durch die erste Ausführungsform des Messwiderlagers, -
4 eine schematische Darstellung der Verformung des Messwiderlagers gemäß3 unter Einwirkung einer Kraft, -
5 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführung eines Messwiderlagers, -
6 eine schematische Darstellung der Verformung des Messwiderlagers gemäß5 unter Einwirkung einer Kraft, -
7 die Anordnung einer Sensoreinrichtung unterhalb des Sockels am Beispiel der Ausführung des Messwiderlagers nach2 , -
8 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Messwiderlagers und -
9 eine schematische Darstellung der Verformung des Messwiderlagers gemäß8 unter Einwirkung einer Kraft.
-
1 a perspective view of a drum brake with a first embodiment of a measuring abutment, -
2 a perspective view of the first embodiment of the measuring abutment, -
3 a cross section through the first embodiment of the measuring abutment, -
4 a schematic representation of the deformation of the measuring abutment according to FIG3 under the influence of a force -
5 a cross section through a second version of a measuring abutment, -
6 a schematic representation of the deformation of the measuring abutment according to FIG5 under the influence of a force -
7 the arrangement of a sensor device below the base using the example of the design of themeasuring abutment 2 , -
8th a schematic representation of a third embodiment of a measuring abutment and -
9 a schematic representation of the deformation of the measuring abutment according to FIG8th under the action of a force.
Es wird zunächst auf die
Auf einer Ankerplatte 1 sind zwei Bremsbacken 2, 3 angeordnet, die jeweils ein erstes und ein zweites Ende aufweisen.On an
Zwischen den ersten Enden befindet sich eine Spreizeinrichtung in Form eines Bremszylinders 4 sowie ein Messwiderlager 5. Gegenüberliegend zwischen den zweiten Enden befindet sich ein Überträger 6.A spreading device in the form of a brake cylinder 4 and a measuring abutment 5 are located between the first ends. A
An den Bremsbacken 2, 3 befinden sich zwei Nasen 7 und 8, die beidseits des Messwiderlagers 5 an diesem angelegt sind. Bei einer Betätigung des Bremszylinders 4 werden die beiden Bremsbacken 2, 3 aufgespreizt, so dass sie sich an der hier nicht gezeigten Bremstrommel anlegen, wodurch das Fahrzeug verzögert wird. Dabei fungiert je nach Drehrichtung der Bremstrommel die eine Bremsbacke als primäre und die andere als sekundäre Bremsbacke. Die Abstützkraft der primären Bremsbacke wird auf die sekundäre übertragen, die sich mit ihrer Nase an dem Messwiderlager abstützt. Die Abstützkraft ist dabei ein Maß für die ausgeübte Bremskraft.There are two lugs 7 and 8 on the
Zur Bestimmung der Abstützkraft wird wie folgt vorgegangen: Das Messwiderlager 5 gemäß der
Wie der
Wird nun bei einer Bremsung von der sekundären Bremsbacke eine Kraft - entsprechend dem Pfeil in
Eine andere Ausführung des Messwiderlagers ist in
Bei einer einseitigen Belastung, die durch einen Pfeil angedeutet ist, erfährt der Rahmen eine Scherung (siehe
Eine dritte Ausführung des Messwiderlagers ist in den
Die beiden Bremsbacken 2, 3 bzw. deren Nasen 7, 8 liegen einerseits am Arm 11 und andererseits an dem Endabschnitt 31 an. Bei einer Krafteinleitung wird vor allem der Bogenabschnitt 30 weiter eingebogen, so dass der Endabschnitt 31 und die mit ihm verbundene Messstange 16 zum Arm 11 hin schräg gestellt werden. Dabei wird dies so eingerichtet, dass die bei einer Vorwärtsbremsung als sekundäre Bremsbacke wirkende Bremsbacke an dem Endabschnitt 31 anliegt, während die andere Bremsbacke, die primäre Bremsbacke, am Arm 11 anliegt.The two
Während also bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen die Kraft auf das Messwiderlager sowohl bei einer Rückwärts- als auch bei einer Vorwärtsbremsung gemessen werden kann, ist dies bei der Ausführung nach
Um den Versatz der Messstange 16 zu bestimmen, ist ihre Messspitze 17 mit einem Signalgeber, zum Beispiel einem Magneten, versehen. Der Messspitze 17 gegenüber wird an der Unterseite des Sockels 10 ein Signalnehmer, also zum Beispiel ein induktiver Sensor, angeordnet.In order to determine the offset of the measuring
Der Signalnehmer ist in einem Gehäuse 32 gemäß der
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Ankerplatteanchor plate
- 22
- Bremsbackebrake shoe
- 33
- Bremsbackebrake shoe
- 44
- Bremszylinderbrake cylinder
- 55
- Messwiderlagercounter bearing
- 66
- Überträgercarrier
- 77
- NaseNose
- 88th
- NaseNose
- 1010
- Sockelbase
- 1111
- Armpoor
- 1212
- Kopfhead
- 1313
- Vorsprunghead Start
- 1414
- Vorsprunghead Start
- 1515
- Kanalchannel
- 1616
- Messstangemeasuring rod
- 1717
- Messspitzemeasuring tip
- 2020
- Armpoor
- 2121
- Armpoor
- 2222
- BrückeBridge
- 3030
- Bogenabschnittarc section
- 3131
- Endabschnittend section
- 3232
- GehäuseHousing
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