DE1450127C

DE1450127C - Partly lined disc brake

Info

Publication number: DE1450127C
Application number: DE19641450127
Authority: DE
Inventors: Roy Ernest Tyseley Birmingham Edwards (Großbritannien)
Original assignee: Girling Ltd , Birmingham, Warwick shire (Großbritannien)
Priority date: 1963-01-13
Filing date: 1964-01-13
Publication date: 1973-03-15

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilbelagscheibenbremse, bei der zwei an einem Bremsträger schwenkbar gelagerte, an ihren freien Enden Bremsbacken tragende Bremshebel durch Verschwenken eines Betätigungshebels, der mit dem einen Bremshebel durch eine Zugstange gelenkig verbunden und am zweiten Bremshebel unmittelbar angelenkt ist, gegen die Bremsscheibe schwenkbar sind.The invention relates to a partially lined disc brake in which two on one brake carrier pivotably mounted brake levers carrying brake shoes at their free ends by pivoting an operating lever which is articulated to the one brake lever by a pull rod and on second brake lever is directly articulated, are pivotable against the brake disc.

Bei einer bekannten Teilbelagscheibenbremse dieser Gattung (deutsche Patentschrift 1 097 837) ist jede der Bremsbacken mit dem zugehörigen Bremshebel fest verbunden und das Gelenk, das den Betätigungshebel mit dem zweiten Bremshebel verbindet, ist im größeren Abstand von der Schwenkachse des zweiten Bremshebels angeordnet als die Zugstange, die sich durch den zweiten Bremshebel hindurcherstreckt und den Betätigungshebel mit dem ersten Bremshebel gelenkig verbindet. Zwischen der Schwenkachse des zweiten Bremshebels und der Zugstange ist eine hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung angeordnet, die aus einem sich am zweiten Bremshebel abstützenden Kolben und einem sich am Betätigungshebel abstützenden Zylinder besteht. Das freie Ende des Betätigungshebels ist in der Nähe der Schwenkachse des zweiten Bremshebels angeordnet und mit diesem durch eine Rückstellfeder verbunden. Am freien Ende des Betätigungshebels kann eine mechanische Bremsbetätigungsvorrichtung angreifen. In a known partially lined disc brake of this type (German patent specification 1 097 837) each of the brake shoes is firmly connected to the associated brake lever and the joint that controls the operating lever connects to the second brake lever is at a greater distance from the pivot axis of the Second brake lever arranged as the pull rod, which extends through the second brake lever and hingedly connects the operating lever to the first brake lever. Between the The pivot axis of the second brake lever and the pull rod is a hydraulic brake actuation device arranged, which consists of a piston supported on the second brake lever and a on Actuating lever supporting cylinder consists. The free end of the operating lever is nearby arranged on the pivot axis of the second brake lever and connected to it by a return spring. A mechanical brake actuation device can act on the free end of the actuation lever.

Bei einer anderen bekannten Teilbelagscheibenbremse (deutsche Patentschrift 1 096 220) ist am Bremsträger ein in sich starrer Sattel befestigt, an dessen von der Bremsscheibe abgewandten Außenseiten je ein Betätigungshebel schwenkbar gelagert ist und an dessen der Bremsscheibe zugewandten Innenseiten je eine Bremsbacke angeordnet ist. Die Bremsbacken stützen sich über servokrafterzeugende Wälzkörper, die zwischen einander gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung der Bremsscheibe ansteigenden Schrägflächen der Bremsbelagträgerplatte und des Sattels angeordnet sind, am Sattel ab und sind über je ein im Abstand von der Schwenkachse des zugehörigen Betätigungshebels angeordnetes Druckstück, das sich mit Spiel durch ein Loch des Sattels hindurcherstreckt, mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar, die über einen die freien Enden der Betätigungshebel verbindenen Seilzug eingeleitet werden kann. Beim Betätigen dieser bekannten Teilbelagscheibenbremse werden die Bremsbacken von der Bremsscheibe um eine kleine Strecke in Drehrichtung mitgenommen, dabei laufen die Wälzkörper an den Schrägflächen der Bremsbelagträgerplatten und des Sattels auf und erzeugen auf diese Weise zusätzliche, die Bremsbakken gegen die Bremsscheibe drückende Servokräfte. Die auf den Sattel einwirkenden Reaktionskräfte dieser Servokräfte rufen im Sattel Biegemomente hervor, die eine kräftige Bemessung des Sattels erforderlich machen. Eine Nachstellmöglichkeit zum Ausgleich des Verschleißes der Bremsbeläge, wie sie bei der zuerst genannten bekannten Teilbelagscheibenbremse durch Verkürzen der Zugstange gegeben ist, fehlt bei der mit Servokraft arbeitenden Teilbelagscheibenbremse mit starrem Sattel.In another known partially lined disc brake (German patent specification 1 096 220) is on Brake carrier attached to a rigid caliper on its outer sides facing away from the brake disc an actuating lever is pivotally mounted and on its inner sides facing the brake disc each a brake shoe is arranged. The brake shoes are supported by rolling elements that generate servo force, those between opposite, increasing in the circumferential direction of the brake disc Inclined surfaces of the brake lining plate and the saddle are arranged on the saddle and are over each a pressure piece arranged at a distance from the pivot axis of the associated operating lever, the extends through a hole in the saddle with play, can be acted upon by an actuating force, which can be initiated via a cable connecting the free ends of the operating lever. At the Pressing this known partially lined disc brake, the brake shoes of the brake disc are around Taken along a small distance in the direction of rotation, the rolling elements run on the inclined surfaces the brake lining plates and the caliper and in this way generate additional brake pads servo forces pressing against the brake disc. The reaction forces acting on the saddle Servo forces cause bending moments in the saddle, which require a strong dimensioning of the saddle do. An adjustment option to compensate for the wear and tear on the brake pads, as is the case with the first mentioned known partially lined disc brake is given by shortening the pull rod, is absent the partially lined disc brake with a rigid caliper that works with servo power.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelagscheibenbremse mit Servowirkung zu schaffen, bei der die von den Servokräften hervorgerufenen Reaktionskräfte höchstens geringe Momente hervorrufen. The invention is based on the object of creating a partially lined disc brake with servo action, in which the reaction forces caused by the servo forces cause at most small moments.

Diese Aufgabe ist bei einer Teilbelagscheibenbremse der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse des bzw. der Schwenkbolzen für den Betätigungshebel die Achse der Zugstange schneidet und die an dem zweiten Bremshebel gehaltene, durch ein im Abstand von der Schwenkachse des Betätigungshebels angeordnetes Druckstück beaufschlagbare Bremsbacke sich über an sich bekannte servokrafterzeugende Spreizkörper, insbesondere Wälzkörper, die zwischen einander gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung der Bremsscheibe ansteigenden Schrägflächen der Bremsbelagträgerplatte und des Bremshebels angeordnet sind, an diesem Bremshebel abstützt.This task is according to the invention with a partially lined disc brake of the type described at the beginning solved in that the axis of the or the pivot pin for the operating lever Axis of the tie rod intersects and that held on the second brake lever, by a distance of the pivot axis of the actuating lever arranged pressure piece can be acted upon by the brake shoe itself Via known servo-force-generating expansion bodies, in particular rolling bodies, which are between each other opposite inclined surfaces of the brake lining carrier plate that rise in the circumferential direction of the brake disc and the brake lever are arranged, supported on this brake lever.

Bei der erfindungsgemäßen Bremse werden die Reaktionskräfte der von den Spreizkörpern erzeugten Servokräfte vom zweiten Bremshebel über den bzw. die Schwenkbolzen auf den Betätigungshebel übertragen und von diesem über die Zugstange auf den ersten Bremshebel. Wenn die Bedingung genau eingehalten ist, daß die Achse des bzw. der Schwenkbolzen für den Betätigungshebel die Achse der Zugstange schneiden soll, dann üben die Reaktionskräfte der Servokräfte auf den Betätigungshebel kein Drehmoment aus; der Betätigungshebel wird deshalb nur von den Kräften und Momenten belastet, die erforderlich sind, um die am zweiten Bremshebel gehaltene Bremsbacke über das zugehörige Druckstück gegen die Bremsscheibe zu drücken.In the brake according to the invention, the reaction forces are generated by the expansion bodies Transfer the servo forces from the second brake lever to the actuating lever via the pivot pin (s) and from this via the pull rod to the first brake lever. If the condition is met exactly is that the axis of the pivot pin (s) for the operating lever is the axis of the pull rod should cut, then the reaction forces of the servo forces on the operating lever do not exert any torque out; the operating lever is therefore only loaded by the forces and moments that are required are to the held on the second brake lever brake shoe over the associated pressure piece against the Press brake disc.

Wenn die Achse des bzw. der Schwenkbolzen in bezug auf die Achse des Gelenks, das den Betätigungshebel mit der Zugstange verbindet, in Längs-When the axis of the pivot pin (s) with respect to the axis of the joint that controls the operating lever connects with the drawbar, in longitudinal

richtung der Zugstange versetzt ist, dann ist die Bedingung, daß die Achse des bzw. der Schwenkbolzen für den Betätigungshebel die Achse der Zugstange schneiden soll, allerdings nur für eine bestimmte Schwenkstellung des Betätigungshebels erfüllt, beispielsweise für eine Schwenkstellung, die der Betätigungshebel nach Überwindung des Bremslüftspiels einnimmt, wenn die Bremsbeläge neu sind. Mit zunehmender Abnutzung der Bremsbeläge tritt dann eine zunehmende Abweichung von der genannten Bedingung ein, die zur Folge hat, daß die von den Servokräften hervorgerufenen Reaktionskräfte ein wenn auch geringes Moment auf den Betätigungshebel ausüben. Wenn ein solches Moment unter allen Umständen, insbesondere bei jedem beliebigen Abnutzungszustand der Bremsbeläge, vermieden werden soll, dann kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das den Betätigungshebel mit der Zugstange verbindende Gelenk ein Kugelgelenk sein, dessen Mittelpunkt auf der Achse des bzw. der Gelenkbolzen für den Betätigungshebel liegt.direction of the tie rod is offset, then the condition is that the axis of the pivot pin or bolts for the operating lever, the axis of the pull rod should cut, but only for a certain one Pivot position of the actuating lever met, for example, for a pivot position that the actuating lever after overcoming the brake clearance when the brake pads are new. With increasing Wear of the brake pads then occurs an increasing deviation from the mentioned condition a, which has the consequence that the reaction forces caused by the servo forces a if also exert a small moment on the operating lever. If such a moment under any circumstances should be avoided in particular with any wear condition of the brake linings, then, according to a further development of the invention, the one connecting the actuating lever to the pull rod Joint be a ball joint, the center of which is on the axis of the joint pin or bolts for the operating lever is.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment explained. Show it

Fig. IA und 1B den unteren bzw. oberen Teil einer Teilbelagscheibenbremse in einem axialen Schnitt,FIGS. 1A and 1B show the lower and upper parts, respectively a partially lined disc brake in an axial section,

F i g. 2 dieselbe Bremse in einer teilweise als Schnitt gezeichneten, verkleinerten Stirnansicht undF i g. 2 the same brake in a partially drawn as a section, reduced front view and

F i g. 3 einen verkleinerten Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. IB.F i g. 3 shows a reduced section along the line 3-3 in FIG. 1B.

Zu der dargestellten Teilbelagscheibenbremse gehört eine Bremsschüssel 10, die an einer nicht dargestellten Radnabe gleichachsig mit der zugehörigen Achse 11 zu befestigen ist und in einer zur Achse 11 normalen Ebene eine flanschartig nach innen ragende Bremsscheibe 12 aufweist. An der Achse 11 ist als ortsfestes Bauteil ein Bremsträger 13 beispielsweise durch Schweißen befestigt; der Bremsträger 13 weist ein Lagerauge 14 auf, in dem ein Bolzen 15 parallel zur Ebene der Bremsscheibe 12, gegen die Achse 11 nach unten versetzt angeordnet und gegen Verschieben gesichert ist. Der Bolzen 15 erstreckt sich seitlich über beide Enden des Lagerauges 14 hinaus und bildet mit seinen Enden Lager für einen ersten Bremshebel 16 und einen zweiten Bremshebel 17. -"■The partially lined disc brake shown includes a brake bowl 10, which is attached to a not shown The wheel hub is to be fastened coaxially with the associated axle 11 and in one to the axle 11 normal plane has a flange-like inwardly projecting brake disc 12. On the axis 11 is as Fixed component, a brake carrier 13 attached, for example by welding; the brake carrier 13 has a bearing eye 14 in which a bolt 15 is parallel to the plane of the brake disk 12, against the axis 11 is arranged offset downwards and secured against shifting. The bolt 15 extends laterally over both ends of the bearing eye 14 and forms with its ends bearings for a first brake lever 16 and a second brake lever 17. - "■

Der erste Bremshebel 16 gabelt sich in zwei Arme 18, die die Achse 11 umgreifen und gemäß F i g. 2 mit je einem Lagerauge 19 auf den Enden des Bolzens 15 gelagert sind. Am oberen, freien Ende des ersten Bremshebels 16 ist eine Bremsbacke 21 angeordnet. Der zweite Bremshebel 17 gabelt sich ebenfalls in zwei Arme 22, die die Achse 11 umgreifen und je ein auf dem Bolzen 15 gelagertes Lagerauge 23 aufweisen. Am oberen Ende des zweiten Bremshebels 17 ist eine zweite Bremsbacke 24, 25 angeordnet. Die Bremsbacke 24, 25 besteht aus einem Bremsbelag 24 und einer Bremsbelagträgerplatte 25, die sich am zweiten Bremshebel 17 über als Spreizkörper dienende Rollen 26 abstützt. Die Rollen 26 sind in einander gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 12 ansteigenden Vertiefungen 30 geführt. The first brake lever 16 forks into two arms 18 which embrace the axis 11 and according to FIG. 2 are each mounted with a bearing eye 19 on the ends of the bolt 15. At the top, free end of the first A brake shoe 21 is arranged on the brake lever 16. The second brake lever 17 also forks into two arms 22, which encompass the axis 11 and each have a bearing eye 23 mounted on the bolt 15. A second brake shoe 24, 25 is arranged at the upper end of the second brake lever 17. the Brake shoe 24, 25 consists of a brake lining 24 and a brake lining carrier plate 25, which is located on the second brake lever 17 is supported by rollers 26 serving as expanding bodies. The rollers 26 are in one another opposite recesses 30 rising in the circumferential direction of the brake disk 12.

Der zweite Bremshebel 17 weist zwei im gegenseitigen Abstand von je einem seiner Arme 22 wegragende Fortsätze 27 auf, die je einen Schwenkbolzen 28 aufnehmen. Die Schwenkbolzen 28 sind gleichachsig zueinander und parallel zum Bolzen 15 angeordnet; auf ihnen ist ein Betätigungshebel 29 gelagert, dessen Form im wesentlichen derjenigen des zweiten Bremshebels 17 entspricht, und der ebenfalls die Achse 11 umgreift. In einer Vertiefung 31 am oberen Ende des Betätigungshebels 29 ist das eine Ende eines Druckstücks 32 aufgenommen, das sich mit Spiel durch eine Öffnung 33 des zweiten Bremshebels 17 erstreckt; das zweite Ende des Druckstücks 32 liegt in einer entsprechenden Vertiefung 34 derThe second brake lever 17 has two mutually spaced apart from one of its arms 22 each protruding Extensions 27 each receiving a pivot pin 28. The pivot pins 28 are coaxial arranged to each other and parallel to the bolt 15; an operating lever 29 is mounted on them, the shape of which corresponds essentially to that of the second brake lever 17, and also the Axis 11 encompasses. One end is in a recess 31 at the upper end of the actuating lever 29 a pressure piece 32 received, which is with play through an opening 33 of the second brake lever 17 extends; the second end of the pressure piece 32 lies in a corresponding recess 34 of the

ίο Bremsbelagträgerplatte 25.ίο Brake pad carrier plate 25.

Als Bremsbetätigungsvorrichtung ist zwischen dem freien Ende 36 des Betätigungshebels 29 und dem Lagerauge 14 des Bremsträgers 13 ein hydraulischer Zylinder 37 angeordnet, in dem ein Kolben 38 mit einer am Lagerauge 14 angreifenden Kolbenstange 39 arbeitet. Wenn dem Zylinder 37 ein Druckfluid zugeführt wird, bewegt sich das freie Ende 36 des Betätigungshebels 29 vom Lagerauge 14 weg, d. h. der Betätigungshebel 29 wird derart um die Schwenkbolzen 28 geschwenkt, daß die Bremsbacke 24, 25 vom Druckstück 32 gegen die Bremsscheibe 12 gedruckt wird.As a brake actuator is between the free end 36 of the operating lever 29 and the Bearing eye 14 of the brake carrier 13, a hydraulic cylinder 37 is arranged in which a piston 38 with a piston rod 39 acting on the bearing eye 14 works. When the cylinder 37 is a pressurized fluid is fed, the free end 36 of the actuating lever 29 moves away from the bearing eye 14, i. H. the Operating lever 29 is pivoted about the pivot pin 28 that the brake shoe 24, 25 from Pressure piece 32 is pressed against the brake disc 12.

Der Bremshebel 16 ist mit dem Betätigungshebel 29 durch eine Zugstange 41 verbunden. Die Zugstange 41 hat an ihrem in F i g. IB linken Ende einen kugelsegmentförmigen Kopf 42, der in einer Kugelpfanne 43 am Ende einer konischen Bohrung 44 des ersten Bremshebels 16 liegt. Auf das andere, mit einem Gewinde versebene Ende der Zugstange 41 ist eine kugelsegmentförmige Mutter 45 aufgeschraubt, die in einer Kugelpfanne 46 am Ende einer konischen Bohrung 47 des Betätigungshebels 29 liegt. Der Krümmungsmittelpunkt der Kugelpfanne 46 liegt auf der gemeinsamen Achse der Schwenkbolzen 28; zum Nachstellen der Mutter 45 ist eine selbsttätige Nachstellvorrichtung 48 vorgesehen, die das Bremslüftspiel bei fortschreitender Abnutzung der Bremsbeläge 21 und 24 konstant hält.The brake lever 16 is connected to the actuation lever 29 by a pull rod 41. The pull rod 41 has at her in F i g. IB left end a spherical segment-shaped head 42, which is in a ball socket 43 lies at the end of a conical bore 44 of the first brake lever 16. On the other, with A spherical segment-shaped nut 45 is screwed onto a thread opposite the end of the pull rod 41, which lies in a ball socket 46 at the end of a conical bore 47 of the actuating lever 29. the The center of curvature of the ball socket 46 lies on the common axis of the pivot pins 28; to the Adjusting the nut 45, an automatic adjusting device 48 is provided, which the brake clearance keeps the brake pads 21 and 24 constant as the wear progresses.

Zum Rückstellen des Betätigungshebels 29 beim Lösen der Bremse ist eine Rückstellfeder 49 vorgesehen, die einerseits an einem Ansatz 32 des Zylinders 37 und andererseits an einem Ansatz 51 des Lagerauges 14 angehängt ist. Auf der Zugstange 41 ist eine Schraubendruckfeder 53 angeordnet, die sich an den beiden Bremshebeln 16 und 17 abstützt und diese beim Lösen der Bremse auseinanderdrückt.A return spring 49 is provided to reset the actuating lever 29 when the brake is released. on the one hand on an extension 32 of the cylinder 37 and on the other hand on an extension 51 of the bearing eye 14 is attached. On the tie rod 41, a helical compression spring 53 is arranged, which is attached to the supports both brake levers 16 and 17 and pushes them apart when the brake is released.

Wenn mit der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 37, 38 oder einer mechanischen Betätigungsvorrichtung auf das freie Ende 36 des Betätigungshebels 29 eine Bremsbetätigungskraft aufgebracht ist, dreht sich der Betätigungshebel um die Schwenkbolzen 28 und drückt über das Druckstück 32 die Bremsbacke 24, 25 gegen die Bremsscheibe 12. Die zugehörige Reaktionskraft wird über die Mutter 45 und die Zugstange 41 auf den ersten Bremshebel 16 übertragen, so daß auch die Bremsbacke 21 gegen die Bremsscheibe 12 gedruckt wird.If with the hydraulic cylinder-piston unit 37, 38 or a mechanical actuator a brake actuating force is applied to the free end 36 of the actuating lever 29, rotates the actuating lever moves around the pivot pin 28 and presses the brake shoe via the pressure piece 32 24, 25 against the brake disc 12. The associated reaction force is via the nut 45 and the tie rod 41 transferred to the first brake lever 16, so that the brake shoe 21 also against the brake disc 12 is printed.

Die an der Bremsbacke 24, 25 angreifende Bremskraft nimmt diese Bremsbacke in Drehrichtung der Bremsscheibe 12 um eine kleine Strecke mit, so daß die Rollen 26 in den ansteigenden Vertiefungen 30 auflaufen, die Bremsbacke 24, 25 also vom Bremshebel 17 wegspreizen und mit einer zusätzlichen Kraft gegen die Bremsscheibe 12 drücken. Die Reaktionskraft dieser zusätzlichen Kraft wird vom zweiten Bremshebel 17 über dessen Fortsätze 27 und über die Schwenkbolzen 28 auf den Betätigungshebel 29 und von diesem über die Mutter 45 und die Zugstange 41The braking force acting on the brake shoe 24, 25 takes this brake shoe in the direction of rotation Brake disk 12 by a small distance, so that the rollers 26 in the ascending depressions 30 run up, the brake shoe 24, 25 so spread away from the brake lever 17 and with an additional force press against the brake disc 12. The reaction force of this additional force is determined by the second Brake lever 17 via its extensions 27 and via the pivot pin 28 on the actuating lever 29 and from this via the nut 45 and the pull rod 41

Claims

Patent claims:

1. Partially lined disc brake, in which two pivotably mounted on a brake carrier, at their brake levers carrying free ends of brake shoes by pivoting an actuating lever, which is articulated to one brake lever by a pull rod and to the second Brake lever is directly articulated, can be pivoted against the brake disc, characterized in that that the axis of the pivot pin (s) (28) for the actuating lever (29) intersects the axis of the pull rod (41) and the one on the second brake lever (17) held by a at a distance from the pivot axis of the Actuating lever arranged pressure piece (32) acted upon brake shoe (24, 25) over known servo-force-generating expansion bodies, in particular rolling bodies (26), which between opposing inclined surfaces rising in the circumferential direction of the brake disc the brake pad carrier plate (25) and the brake lever are arranged on this brake lever supports.

2. Brake according to claim 1, characterized in that the actuating lever (29) with the tie rod (41) connecting joint is a ball joint (45, 46), the center of which is on the The axis of the hinge pin (28) for the actuating lever is located.