-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Torsionsplatte, die bei einer
Scheibenbremse mit einem fixierten Sattel und einer oder mehreren
Schwimmscheiben verwendet wird. Die Torsionsplatte ist für Bremsen
für Hochleistungsfahrzeuge
entwickelt. Ein Fachmann erkennt jedoch, dass sie für Bremsen
für alle
Arten von Fahrzeugen verwendet werden können.
-
Scheibenbremsen
gibt es im Allgemeinen in zwei verschiedenen Typen. Ein Typ von
Scheibenbremsen weisen einen fixierten Sattel und Schwimmscheibe(n)
auf, während
der andere Typ einen schwimmenden Sattel und fixierte Scheibe(n)
aufweist. Der Hauptunterschied zwischen den zwei Typen ist, dass
in den ersten der obigen Typen die Scheibe(n) direkt in und außer Kontakt
mit den Bremsklötzen
bewegt werden. Bei dem anderen Typ von Scheibenbremse wird der Sattel
bewegt, um die Bremsklötze
in Kontakt oder außer
Kontakt mit der/den fixierten Scheibenbremse(n) zu bringen. Scheibenbremsen
mit einem schwimmenden Sattel müssen
eine An Halter oder Stütze
aufweisen, welche die Bewegung des Sattels erlauben. Wie oben erwähnt, ist
die vorliegende Erfindung nur beabsichtigt für Scheibenbremsen mit einem
fixierten Sattel und einer oder mehreren Schwimmbremsscheiben.
-
Nach
dem Stand der Technik ist die Torsionsplatte einer Scheibenbremse
mit einem fixierten Sattel normalerweise an einer Endoberfläche des
Sattels mit Hilfe einer Anzahl von Bolzen oder anderen Befestigungsmitteln
befestigt. Da die Resultierende der Bremskräfte direkt entlang der Kontaktfläche zwischen
Sattel und Torsionsplatte wirken wird, werden die Befestigungsmittel
dieser Kraft, die als Scherkraft wirkt, ausgesetzt. Daher werden
die Befestigungsmittel, die für
die Befestigung an dem Sattel verwendet werden, großen Kräften ausgesetzt
werden. Für Bremsen
mit einer Torsionsplatte mit herkömmlicher Konstruktion sind
die Befestigungsmittel zur Befestigung der Torsionsplatte an dem
Sattel schwache Teile. Sie sind schwach in dem Sinne, dass die Befestigungsmittel
oft nach ausgiebiger Verwendung versagen oder falls die Bremse großen Bremskräften ausgesetzt
wird.
-
Die Erfindung
-
Ein
allgemeines Verlangen ist es, wenn neue Bremsen konstruiert werden,
das Gewicht, den Raum, der von der Bremse benötigt wird, sowie die Kosten
für die
Herstellung und Wartung zu reduzieren. Es besteht weiter ein Verlangen,
die Baugruppe und das Montieren der Bremse zu vereinfachen.
-
Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Torsionsplatte und
einen Sattel zu konstruieren, die weniger anfällig gegenüber Beanspruchung sind. Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, dass die Torsionsplatte
die Bremskräfte
auf eine konzentrierte und zentralisierte Weise von dem Sattel aufnehmen
sollte.
-
Weitere
Ziele sind, dass die Bremse ein geringes Gewicht haben sollte, und
dass sie relativ leicht zu produzieren, zusammenbauen, zu montieren
und zu warten sein sollte.
-
Nach
der Erfindung ist eine Torsionsplatte zum Zusammenwirken mit einem
fixierten Sattel einer Bremsscheibe angeordnet. Die Torsionsplatte weist
ein erstes Teil auf, das sich im Allgemeinen in longitudinaler Richtung
erstreckt und eine zentrale durchgehende Öffnung aufweist. Zwei angewinkelte Teile
der Torsionsplatte sind an jedem Ende des ersten longitudinalen
Teils angeordnet. Jedes angewinkelte Teil weist einen erhöhten Abschnitt
auf, auf welchem eine Stützoberfläche zum
Ausbilden einer Kontaktoberfläche
mit dem Sattel angeordnet ist. Jede Kontaktoberfläche hat
eine im Allgemeine horizontale Ausrichtung und eine Reibung, um
die Belastung auf die Fixierungsmittel zum Fixieren der Torsionsplatte
zu reduzieren.
-
Bei
der Konstruktion der Torsionsplatte nach der vorliegenden Erfindung
werden die Kräfte
beim Bremsen auf eine günstigere
Weise im Vergleich zu vorher verwendeten Torsionsplatten aufgenommen. Die
Kraft von dem Sattel wird zu der Torsionsplatte in einer Kontaktoberfläche mit
einer im Allgemeinen horizontalen Ausrichtung und einer bestimmten
Reibung übergeleitet.
Daher ist die Reibung der Kontaktoberfläche normalerweise im Vergleich
zu dem Üblichen
im Zusammenhang mit Bremsen erhöht.
Ein Fachmann weiß,
dass es verschiedene Möglichkeiten
gibt, die Reibung zu erhöhen.
Es kann durch eine geringere Oberflächenbearbeitung oder -behandlung als
gewöhnlich
erreicht werden, durch eine Reibungserhöhungsbehandlung, wie z.B. mechanisches Aufrauen
oder durch Zufügen
von Material, etc. Die vorherbekannten Bremsen mit fixiertem Sattel
hatten eine Kontaktoberfläche
mit einer im Allgemeinen vertikalen Ausrichtung. Die Resultierende
der Bremskräfte
wirkte in einer Richtung entlang der Kontaktoberfläche zwischen
Sattel und Torsionsplatte, so dass die Befestigungsmittel zum Befestigen
der Torsionsplatte an dem Sattel einer großen Scherkraft beim Bremsen
ausgesetzt war.
-
Nach
der vorliegenden Erfindung wird die Richtung der resultierenden
Kräfte
beim Bremsen quer zur Kontaktoberfläche zwischen Sattel und Torsionsplatte
gerichtet sein. Bei dieser Ausrichtung der Kontaktoberfläche nach
der vorliegenden Erfindung ist die Scherkraft daher auf die Befestigungsmittel zum
Fixieren der Torsionsplatte reduziert. Die Reibung an der Kontaktoberfläche wird
außerdem
dazu beitragen, die Belastungen auf die Befestigungsmittel zu reduzieren.
Die Reibung wird erhöht
werden, indem die Kontaktoberfläche
geneigt ist. Durch die Verwendung einer Torsionsplatte nach der
vorliegenden Erfindung ist die Verteilung der Bremskräfte verbessert,
und die Belastungen auf die Fixiermittel sind erniedrigt. Die Dimension
der Torsionsplatte und die Dimension und/oder Anzahl der Fixierungsmittel kann
damit erniedrigt werden, was eine Ersparnis an Kosten und Gewicht
und damit auch eine Ersparnis an Platz bedeutet.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung ist die Torsionsplatte im Hinblick auf
die erwartete Verteilung von Kräften
beim Bremsen konstruiert. Die Kontaktoberfläche zwischen Sattel und Torsionsplatte
ist auf den kritischen Bereich betreffend die Kraftverteilung konzentriert.
-
Bei
der Erfindung ist es möglich,
den Sattel und die Torsionsplatte aus verschiedenen Materialien herzustellen,
es ist z.B. möglich,
die Torsionsplatte aus einem schweißbaren Material herzustellen,
um ein Material auszuwählen,
um Gewicht, benötigten Platz,
etc. zu reduzieren.
-
Obgleich
nur Teile der Bremse beschrieben werden, erkennt ein Fachmann, dass
die Bremse weitere Teile umfasst, wie z.B. ein Bremsmechanismus,
eine oder mehrere Bremsscheiben, Bremsklötze, etc. Da aber diese Teile
nicht Teil der vorliegenden Erfindung bilden, werden sie hier nicht
weiter beschrieben werden.
-
Die
Ausdrücke "horizontal", "vertikal" und Ausdrücke mit ähnlichem
Charakter wie in dieser Beschreibung verwendet sollten in Relation
zu der Orientierung gelesen werden, wie in den Figuren gezeigt ist.
Ein Fachmann erkennt, dass bei der Verwendung die Bremsen etwas
verschieden orientiert sein können.
Der Ausdruck "axial" wie in dieser Beschreibung verwendet,
ist in Relation zu der (nicht gezeigten) Radachse, die in der Torsionsplatte
aufgenommen werden soll.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die
Erfindung wird weiter unten mit Hilfe eines Beispiels und unter
Bezugnahme auf die angehängten
Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnung:
-
1 ist eine perspektivische
Ansicht einer Torsionsplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
-
2 ist eine perspektivische
Ansicht einer alternativen Torsionsplatte zum Zusammenwirken mit
einem Sattel.
-
Detaillierte
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
-
In
den Zeichnungen ist eine Torsionsplatte 1 gezeigt, die
einen Sattel 2 unterstützt.
Der Sattel ist mehr oder weniger ein Standardsattel. Der Sattel 2 weist
ein Teil 4 zum Aufnehmen eines (nicht gezeigten) Bremsmechanismus
und eine Öffnung
auf, in welche die (nicht gezeigten) Bremsscheiben und -klötze aufgenommen
werden sollen. Der Sattel 2 wird auf der Oberseite der
Torsionsplatte 1 platziert.
-
Die
Torsionsplatte 1 weist ein im Allgemeinen longitudinales
erstes Teil 8 auf, in welchem eine zentrale durchgehende Öffnung 3 platziert
ist. Die durchgehende Öffnung 3 hat
den Zweck, eine (nicht gezeigte) Radachse aufzunehmen. Weiter weist
die Torsionsplatte 1 zwei angewinkelte Teile 9 an
jedem Ende des ersten Teils 8 der Torsionsplatte 1 auf.
Die zwei angewinkelten Teile 9 erstrecken sich ungefähr in rechten
Winkeln von dem ersten Teil 8 und in derselben allgemeinen
Richtung.
-
An
jedem Ende von jedem der angewinkelten Teile 9 ist ein
erhabener Abschnitt mit einer Stützoberfläche 6 zum
Zusammenwirken mit einer entsprechenden Oberfläche 5 auf der unteren
Seite des Sattels 2 vorhanden. In der gezeigten Ausführungsform
sind die Stützoberflächen 6 leicht
zueinander geneigt. Anders ausgedrückt sind die Stützoberflächen 6 in
einer Richtung zu der (nicht gezeigten) Radachse hingeneigt, die
in der zentralen durchgehenden Öffnung 3 der
Torsionsplatte 1 aufgenommen werden soll. Dies wird eine
stabilere Verbindung des Sattels zu der Torsionsplatte im Vergleich
zu dem Fall ergeben, wenn die Stützoberflächen 6 nicht
geneigt sind. Die entsprechenden Oberflächen des Sattels 2 wer den
dieselbe Neigung wie die Stützoberflächen 6 der
Torsionsplatte 1 aufweisen. Ein Fachmann erkennt, dass
die Stützoberflächen 6 der
Torsionsplatte verschiedene Neigungen aufweisen können, so
lange die entsprechenden Oberflächen
des Sattels 2 dieselbe Neigung aufweisen. Der Sattel 2 wird
in Position in Relation zu der Torsionsplatte mit Hilfe der Reibung
an den Stützoberflächen 6 und
weiter durch die Neigung der Stützoberfläche gehalten.
Die Reibung wird während
des Bremsens auf Grund der Verteilung der Bremskräfte verstärkt.
-
Die
Stützoberflächen 6 weisen
eine axiale Position entsprechend zu der berechneten Position für die Resultierende
der Kräfte
auf, die während
des Bremsens erzeugt werden. Die Position kann in Abhängigkeit
von dem Verschleiß der
Bremsklötze
etwas variieren. Die Stützoberflächen 6 weisen
jedoch eine axiale Länge
auf und sind derart positioniert, dass die Resultierende immer etwas
entlang der Stützoberfläche 6 platziert
sein wird. Das Ziel ist, dass das Zentrum in axialer Richtung der
Stützoberfläche 6 mit
der Position der Kraftresultierenden zusammenfallen soll. In der
Praxis bedeutet dies, dass die Stützoberflächen 6 ungefähr in der
Mitte des Sattels 2 platziert sind.
-
Weiter
weisen die angewinkelten Teile 9 bei dem Ausführungsbeispiel
nach 1 Öffnungen 7 an
den Enden auf, die von der Torsionsplatte 1 weggerichtet
sind. Die Öffnungen 7 haben
den Zweck, Bolzen oder dergleichen zur Fixierung der Torsionsplatte 1 an
dem Sattel 2 aufzunehmen. Für die Torsionsplatte 1 nach 1 wird der Sattel (nicht
gezeigte) Teile aufweisen, die sich entlang den Oberflächen der
Torsionsplatte 1 mit den Öffnungen 7 erstrecken. Damit
wird die Torsionsplatte 1 an dem Sattel 2 mit Hilfe
von geeigneten Befestigungsmitteln, z.B. Schrauben, die in den Öffnungen 7 aufgenommen sind,
fixiert werden.
-
In
dem Ausführungsbeispiel
nach 2 ist die Torsionsplatte 1 mit
(nicht gezeigten) Öffnungen ausgestattet,
um geeignete Befestigungsmittel, z.B. Schrauben, aufzunehmen. Die
Befestigungsmittel werden in (nicht gezeigten) Öffnungen des Sattels aufgenommen,
die in der Oberfläche
platziert sind, die sich in Kontakt mit den Stützoberflächen 6 der Torsionsplatte 1 steht.
In diesem letzteren Fall werden die Befestigungsmittel daher durch
die Kontaktoberfläche
zwischen Sattel 2 und Torsionsplatte 1 hindurchtreten.
Ein Fachmann erkennt, dass die Torsionsplatte 1 an dem
Sattel 2 auf viele verschiedenen Weisen fixiert sein kann.
-
Die
Torsionsplatte 1 kann mit Ausnehmungen 10, wie
in 1 angedeutet ist,
ausgestattet sein. Der Zweck der Ausnehmung 10 ist hauptsächlich Gewicht
zu sparen.
-
Zusammenfassung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Torsionsplatte (1),
die bei einer Bremsscheibe mit einem fixierten Sattel (2)
verwendet wird. Die Torsionsplatte (1) weist ein erstes
longitudinales Teil (3) auf, welches sich in einer senkrechten
Richtung zu der axialen Richtung einer Radachse, die in einer Öffnung (3) des
ersten Teils (3) aufgenommen werden soll, erstreckt. Zwei
angewinkelte Teile (9) sind an jedem Ende des ersten Teils
(3) angeordnet. Die angewinkelten Teile (9) haben
jeweils einen erhabenen Abschnitt, auf welchem eine Stützoberfläche (6)
zum Kontakt mit dem Sattel (2) angeordnet ist. Die Stützoberflächen (6)
sind in einer Richtung zu der Radachse hingeneigt.