DE1530986A1

DE1530986A1 - Scheibenbremse mit schwimmendem Gehaeuse

Info

Publication number: DE1530986A1
Application number: DE19671530986
Authority: DE
Inventors: Buyze Edwin Kryn
Original assignee: Budd Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1966-02-18
Filing date: 1967-02-15
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE1530986B2; SE342077B; GB1152921A; BE693496A; US3338339A; FR1509827A

Description

K. L. SCHIFF

PATENTANWALT

8 MÜNCHEN 8O BEREITER ANGER 18 TELEFON SS 73ββ

ΤΙΙΙΟΙ1)ΙΝ-1ΙΙΙΙΙ·1Ι ΜΑΤΙΟΑΤΟΒ

15. FebruaT 1967 KLS/Gö

The Budd Company Mein Zeichen M-K2O5 (Case 1-119)

Scheibenbremse mit schwimmendem Gehäuse

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Scheibenbremsen-Struktur und insbesondere auf eine solche, die ein leichteres, verbessertes Gehäuse und eine Anpassungsplatte zur Anbringung an einem konventionellen Achsschenkel aufweist zwecks Ersatzes konventioneller Trommelbremsen durch diese ver besserte Scheibenbremsen-Struktur. Die Erfindung ist eine Verbesserung der US Patentanaeldung"Caliper-Type Disk Brake" Serial No. 420,867 von 24. Dezeeber 1964.

Die üblichsten ScheibenbrtMsen-Gehfluseaushildunpen ver-

209815/0100

wenden eine "0"- oder "U"-föreige gestaltete Zange ("caliper") ziui Tragen der Betätigungsaittel. Von der Brettswirkung herrührende KrAfte erzeugen in -einer "U"-förttigen Zange Beanspruchungen, die auf das Offnen der Schenkel der Zange hinwirken» als ob sie Ausleger wären. Wegen dieser Beanspruchung sind die Gehluse notwenllgerweise recht schwer und verwickelt· Bei eines 'O^M-föixigen Gehluse beanspruchen die Bremskräfte die tragenden Seiten, als wenn sie feststehende Endtrlger wlren, " und die Neigung, die gegenüberliegenden Tragseiten auseinanderzuspreitzen, ist ie allgendnen verringert, aber die verbindenden Enden des Gehluses sind hoch beansprucht. Die "O"-Typ-Gehluse sind schwer aber weniger verwickelt als die "U"-fenigen Zangengehluse·

Es ist sOttit ersichtlich, daß wegen der Spannungskonzentrationen die bisherigen Gehäuse für Scheibenbreasenbetätiger verhältnismäßig schwer und verwickelt sein Büßten, ua die Kräfte aufzu- > nehtten, denen sie ausgesetzt sind. Solche Gehäuse sind teuer wegen der verwendeten Materialaenge und der teuren für die Erzeugung der Gehäuse notwenigen Herstellungsarbeitsgänge«

Ein Ziel oder Merkeal der Erfindung ist die Schaffung einer Scheibenbreasenstruktur, die ein neues Gewölbe- oder bogenfSniges Gehäuse aufweist, das leicht aus fischen Metallrohlingen, wie durch einen Press- oder Schaiedearbeits*ng »hergestellt werden kann.

209815/0100 bad

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Scheibenbremse, die eine weniger verwickelte Struktur besitzt, weniger Teile aufweist und weniger kostspielig in der Herstellung ist, als bisherige Ausbildungen.

Ein anderes", beim Auswechseln konventioneller Trommelbremsen durch Scheibenbremsen angetroffenes Problem ist die übermäßige erforderliche Nacharbeit der Aufhängung, der Steuerung und deT Bremsanbringungsstruktur und der begrenzte zur Anbringung der Bremsstruktur zur Verfügung stehende Raum. Durch die Erfindung wird dieses Problem gelöst durch Vorsehung von individuellen Anpassungsplatten, die an besonderen konventionellen Achsspindeln oder Fäusten ("knuckles") befestigt werden können und somit leichte Umwandlung von Trommelbremsen auf Scheibenbremsen für irgendeine Type von Fahrzeug, für die eine Anpassungsplatte vorgesehen ist, ermöglicht.

Ein anderes Ziel oder Merkmal der Erfindung ist die Vorsehung einer Anpassungsplatte, die leicht für die Anbringung um den Achsschenkel eine? besonderen Fahrzeuges entworfen werden kann zum Tragen des Bremsgehäuses, des Betäti^ers und der Bremsbeläge um einen Teil der am Rad befestigten Bremsscheibe herum.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Scheibenbremsenstruktur, die vollkommen verträglich ist mit vorhandenen mechanischen und hydraulischen Bremsstrukturen von

209815/0100 BAD ORIGINAL

Standardautomobilen, die Trommeltyp-Bremsen haben, wodurch während einer AutomobiI»Zusaminenbauoperation je nach Wunsch entweder eine Scheibenbremse oder eine Trommelbremse an dea Fahrzeug angebracht werden kann.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen ersichtlich werden.

In der Zeichnung ist:

Fig.1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen, anschließend an den Achsschenkelann eines Fahrzeugvorderrades montierten Bremseinrichtung;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht der neuen Anpassungsplatte der Scheibenbremsenstruktur;

Fig.3 eine Ansicht, hauptsächlich im Schnitt im wesentlichen längs Linie 3-3 der Fig.1, die die relativen Stellungen des neuen Gehäuses und der Anpassungsplatte zeigt;

Fig.4 eine fragmentarische Ansicht im wesentlichen in

Richtung der Pfeile an Linie 4-4 der Fig.1 gesehen, die die Weise zeigt, in der das Gehäuse von den Bremsbacken getragen wird; und

Fig.5 eine explodierte, perspektivische Ansicht der neuen Gehäusestruktur, die die in Achsrichtung sich er-

209815/0100 ^ßAO original

streckenden Bogen- und Rinnenstruktur, das verstärkende hydraulische Zylindergehäuse und die Druckstange zeigt·

Wie am besten aus den Fig.1 und 3 ersichtlich, ist eine Bremsscheibe 10 an einen auf einer Achsschenkeleinheit 14 drehbaren Rad 12 befestigt, wobei die Achsschenkeleinheit an einem (nicht dargestellten) Fahrzeug angebracht ist. Eine Anpassungsplatte 16 ist an der Achsschenkeleinheit 14 durch eine Mehrzahl von Bolzen 18 befestigt. Ein Scheibenbremsen-Zusammenbau, der allgemein mit der Ziffer 20 bezeichnet ist, ist auf der Anpassungsplatte 16 um die Bremsscheibe 10 herum montiert, zur Zusammenarbeit mit derselben, derart daß die Bremswirkung auf das umlaufende Rad 12 ausgeübt wird.

Die Anpassungsplatte 10 umfaßt, wie am besten aus Fig.2 ersichtlich, ein Paar von Montierzapfen oder -stiften 22, 24, die in ihren Mittelteilen an der Anpassungsplatte befestigt sind und die Endteile 22a, 22b bzw. 24a, 24b zum Tragen eines Paares von Bremsbacken 26, 28 aufweisen. Äußere Stabilisatoren 30 und 32 sind an der Anpassungsplatte 16 angebracht und zwar je eine nahe jedem der Montierzapfen für einen später zu erklärenden Zweck.

Wie aus den Flg.1 und 3 ersichtlich, umfaßt die Scheiben-

BAD ORIGINAL

209815/0100

bremseneinheit 20 die Bremsbacken 26, 28, wobei eine der Baken je auf einer Seite der Bremsscheibe 10 angeordnet ist und v/obei die Enden der Backen an der Anpassungsplatte 16 durch die Endteile 22a, 24a bzw. 22b, 24b der Kontierzapfen befestigt sind. An jeder Bremsbacke ist ein Belag 34 bzw. 36 zwecks Eingriffs mit der Bremsscheibe 10 befestigt.

Wie am besten aus Fig.5 ersichtlich, weist der neue Gehäusezusammenbau 37 eine vorgeformte Platte 33 auf, mit einem sich axial erstreckenden Bogen oder --gewölbeabschnitt 40 und einer zentral an dem Bogen geformten Verstärkungssicke 42. Hutfömige Abschnitte 44, 46 erstrecken sich von jeder Seite des Bogens 40 und enden in sich axial und radial erstreckenden Flanschen 48 bzw. 50, Anbringungszungen 52, 54 erstrecken sich von einem Ende in rechten Winkeln zur Ebene der betreffenden Flanschen 48, 50 und weisen Löcher 56, 58 auf.

Ein hydraulisches Kolbengehäuse 60 ist innerhalb des Bogens 40 angeordnet und weist ein Paar Arme 62, 64 auf, die sich im wesentlichen parallel zu den gegenüberliegenden Randabschnitten 66, 68 der betreffenden hutförmigen Abschnitte 44 und 46 erstrecken. Die Arme 62, 64 sind an den betreffenden Randteilen 66, 68 durch Bolzen 70 oder andere geeignete Mittel befestigt, um das Gehäuse 60 am Gehäuse 38 zu tragen und um die Platte strukturell zu verstärken. Mit den anderen Randab-

209815/0100

abschnitten 72, 74 der Hut-Abschnitte 44, 46 ist eine Druckstange 76 durch NietenToaer andere geeignete Mittel verbunden. Die Druckstange 76 weist ein Paar Unterstützungszungen 80, 82 mit Löchern 84, 86 auf. Die Zungen 80, 82 sind mit den Tragzungen 54, 52, die sich vom anderen Ende des Gehäuses 38 erstrecken, ausgerichtet.

Wie am besten aus Fig.3 ersichtlich, weist ein hydraulischer Kolben 88 einen isolierenden Endteil 90 und eine Kolbenplatte auf, und ist in dem Gehäuse 60 angebracht zwecks Bewegung in denselben zur Aufbringung von Druck durch hydraulische Mittel in konventioneller V'eise.

In der zusammengebauten Lage, die in den Fig. 1,3 und 4 veranschaulicht ist, sind die Bremsbacken 26, 28 auf den Zapfen 22, 24 der Anpassungsplatte 16 in axialer Richtung gleitend getragen zum Ineingrifftreten mit oder Freiwerden von der Bremsscheibe 10. Das Gehäuse 37 ist gleitend auf den Bremsbacken 26, 28 durch ein Paar Tragzapfen oder -stifte 94, 96 getragen, wobei diese Zapfen ihrerseits in Offnungen getragen sind, die in den Bremsbacken ausgebildet sind, wie am besten aus Fig.4 ersichtlich ist. De Öffnungen 56, 84 sind um Zapfen 94 und die Öffnungen 58, 86 sind um Zapfen 96 herum angeordnet, wodurch das Gehäuse in Achsrichtung auf den Zapfen während der Bewegung des Kolbens 88 gleiten kann. Die äußeren Stabilisatoren 30, 32 stehen in Eingriff mit den betreffenden Zapfen 94, 96

209815/0100 bad original

und unterstützen das Tragen des zusätzlichen Gewichtes des an einem Ende des Gehäuses getragenen hydraulischen Kolbens.

Bei Betätigung des Kolbens 88 werden Bremsbacke 26 und Belag 34 auf die Bremsscheibe 10 zu gedrückt, bis der Belag 34 in Eingriff mit der Scheibe tritt, und weitere Bewegung des Kolbens 88 veranlaßt das Gehäuse axial auf den Zapfen 94, zu gleiten. Solche Bewegung veranlaßt die Druckstange 76 in Eingriff mit der Bremsbacke 28 zu treten und den Belag36 in Eingriff mit der Bremsscheibe 10 zu drücken, wodurch Druck auf beide Seiten der Bremsscheibe durch die Beläge 34 und 36 ausgeübt wird.

Zwei Kräfte werden auf die Bremsbacken während eines Bremsenvorganges ausgeübt. Die"Schleppkräfte" ("drag forces"), d.h. resultierende auf die Bremsbacken parallel zur Drehebene der Bremsscheibe ausgeübte Kräfte »werden auf die Anpassungsplatte von den Bremsbacken durch die Anbringungszapfen 22 oder 24 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Scheibe übertragen. Die "Einklemmkräfte" ("clamping forces"), d.h. die zur Drehebene der Scheibe senkrechten Kräfte, werden von dem Gehäuse 20 aufgenommen. Der Bogen und die sich axial erstreckenden Flanschen widerstehen der "Einspannkraft" als eine virtuell geradlinige Zugkraft, die bestrebt ist, das geformte Metall zu verlängern·

Bei vorbekannten Ausbildungen werden solche Kräfte durch die

2098 15/G 100 _B._ _ΛΛ

BAD ORiQfNAL

"C"- oder "Ο"·Querschnitte aufgenommen. Die Schenkel der '•(!"-Querschnitte wirken als Auslegerträger zur Aufnahme der Klemmkräfte. Die ^MO^M-Querschnitte wirken, obgleich sie mehr Steifheit als der "(^Querschnitt bieten, als Endträger, aber es treten bei ihnen Beanspruchungskonzentrationen an den Endverbindungen auf. Bs ist somit ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Struktur ein steiferes Gehäuseelement erzeugt, mit weniger Neigung die Unterstotzungen fOr die Berührungspunkte der Bremsbacken während der Aufbringung der Klemmkraft auseinanderzuspreizen, wodurch der Kolbenweg während des Bremsens verkürzt wird. Durch Verringerung des Kolbenweges ist eine wirksamere Pedalbewegung während des Bremsens vorhanden. Weiterhin werden durch Verwendung eines vorgeformten Metallgehäuses teure maschinelle Bearbeitung und die Vielzahl von Teilen verringert, sodaß sich ein weniger teures Gehäuse ergibt.

Obgleich nur ein Ausführungsbeispiel dor Erfindung dargestellt und erklärt ist, so ist es doch offenbar, daß gewisse

dem Abänderungen durchgeführt werden können, ohne von/Bereich

und dem Geist der Erfindung abzuweichen.

Ansprüche

2 o 9 81F, / η 1 η o ^{BAD 0RiGlNAL}

Claims

ic? ι r

- 10 -Anspruch·

1. Gehluseausbildung für eine Fahrzeug-Scheibenbremseneinheit, bei der eine Bremsscheibe an einem Fahrzeugrad befestigt ist, bei der ein Paar Bremsbacken von einem nicht rotierenden Teil des Fahrzeuges getragen und benachbart der Bremsscheibe angeordnet sind, und bei der ein Betitiger vorgesehen ist, um die Bremsbacken in Eingriff mit der Bremsscheibe zu bringen, dadurch gekenn zeich· net , daß die Gehiusestruktur (20) eine vorgeformte Platte (38) im wesentlichen gleichmäßiger Dicke aufweist, daß die Platte (3S) sich in axialer Richtung quer zur Bremsscheibe (10) erstreckt und einen sich axial erstreckenden Bogenteil (40) aufweist, daß ein Paar sich axial und radial erstreckende Flanschen (48, 50) mit dem Bogenabschnitt (40) im wesentlichen parallel zur Achse des Bogens verbunden sind, daß ein hydraulisches Kolbengehluse (60) innerhalb des Bogens (40) lings einer Kante der Platte (38) angeordnet ist und je einen Arm (62, 64) aufweist, der sich von dem Gehäuse auf die Flanschen (48, 50) der Platte (38) zu erstreckt, wobei jeder der Ame (62, 64) mieder Platte (38) verbunden ist, zum Tragen des Kolbengehäuses (60) durch die Platte (38) und zur strukturellen Verstärkung des Gehäuseteiles (20), daß eine Druckstange (76) sich zwischen den Flanschen (48, 50) der Platte (38) längs der

Kant· erstreckt, die gegenüber der Kante liegt, anschiiefiend an die das Kolbengehtuse (60) befestigt ist, wobei die Druckstange (76) an der Platte (38) befestigt ist zur strukturellen Verstärkung des Gehluses, und daft Anbringeeinrichtungen (52, 54; SO,82) vorgesehen sind zum Tragen des Gehluses (20) um einen Teil der Bremsscheibe (10) herua.

2. Gehäuseausbildung nach Ansprach 1 , dadurch gekennzeichnet , daft es einen Stegabschnitt (66, 68) auf jeder Seite des Bogens (40) xu dessen Verbindung ait den Flanschen (48, 50) aufweist.

S. Gehäuseausbildung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daft die Ame (62, 64) des Kolbengehtuses (60) und die Druckstange (76) alt Teilen der Stegabschnitte (66, 68) verbunden sind.

4. Gehäuseausbildung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daft die Stegabschnitte (66, 68) als Hutquerschnitte (44, 46) ausgebildet sind, um dem Gehäuse (38) zu gestatten, um die Bremsscheibe (10) herum montiert zu werden, wobei die Scheibe (10) sich in den Kronenteil derselben erstreckt.

209815/0100

S. Gehäuseausbildung nach eines der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet» daß der Bogenabschnitt (40) eine ihn verstärkende und integral an ihm ausgebildete, sich axial erstreckende Rippe (42) aufweist.

6« Gehäuse nach eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbringungseinrichtungen ein Paar von auf den Breasbacken (26, 28) Montierten Zapfen (94, 96) aufweist, daß ein Paar von Tragzungen (52, 54) sich von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (38) erstrecken und Offnungen (56, 58) aufweisen zur Aufnahme der Tragzapfen (94, 96), wodurch das Gehäuse (38) getragen wird un die Breasbacken (26, 28) und die Bremsscheibe (10) herum.

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein hydraulischer Kolben (88) in dem Kolbengehäuse (60) hin und her beweglich angebracht ist, daß hydraulische Betätigungsmittel mit dem Kolbengehäuse (60) verbunden sind, zwecks Bewegung des Kolben (88) auf die Bremsscheibe (10) zu, daß ein Ende des Kolbens (88) mit der einen Bremsbacke (26) in Eingriff steht, und daß die Druckstange (76) in Eingriff mit der anderen Bremsbacke (28) steht, wodurch die Bremsbacken (26,28)

BAD OfilGiN_At 209815/0100

in Berührung «it der Bremsscheibe (10) bei Bewegung des Kolbens (88) gebracht werden.

8· Fahr zeugbrens zusammenbau »it einer an eines Fahrzeugrad befestigten Bremsscheibe und einer Gehäuseausbildung nach einem der Torhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , dafi eine Anpassungsplatte (16) an einem nicht rotierenden Teil (14) des Fahrzeuges anschließend an die Bremsscheibe (10) befestigt ist, daß Bremsbacken (26, 28) gleitend auf der Anpassungsplatte (1·) anschließend an jede der Seiten der Bremsscheibe (10) montiert sind für die Gleitbewegung in axialer Richtung zwecks Eingriffs mit der Bremsscheibe (10)» daß ein Gehäuseteil (37) vorgesehen ist, das gleitend von den Bremsbacken (26, 28) getragen ist und das die sich in Achsrichtung erstreckende Gehäuseplatte (38) umfaßt, und daß ein Betätiger (88) mit der einen Bremsbacke (26) in Eingriff steht zur Bewegung dieser Bremsbacke (26) in Eingriff mit der Bremsscheibe (10), wobei der Betätiger (88) bei weiterer Bewegung das Gehäuse (37) in Achsrichtung auf den Tragzapfen (94, 96) gleitend bewegt und solche

weitere Bewegung des Gehäuses (37) die Druckplatte (76) veranlagt,in Eingriff mit der anderen Bremsbacke (28) su treten und letztere in Eingriff mit der Bremsscheibe (10) zu bewegen*

209815/0100 bad okigi

L.ÄI.it.