DE1951065A1

DE1951065A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE1951065A1
Application number: DE19691951065
Authority: DE
Inventors: Dowell Frederick Sidney
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1968-10-15
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1970-04-16
Also published as: US3613836A; FR2020722A1; GB1287415A

Description

FAreNTAMWXlTE DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1 Q C 1 η C C DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT » 3 Ol U 0 5 MÖNCHEN HAMBURG

telefon» 39 5314 2000 HAMBURG 50, 8. Oktober I969

TELEGRAMME, KARPATENT KONIGSTRASSE 28

W.23950/69 12/Ne

The Dunlop Company Limited, London (England)

Scheibenbremse.

Die Erfindung bezieht sich auf Scheibenbremsen.

Bei einer Scheibenbremse, die wenigstens eine Reibelementeinrichtung aufweist, die für den Eingriff mit einer Bremsscheibe an Führungen gleitbar ist, ist es erwünscht, unter allen Betriebsbedingungen ein leichtes Gleiten aufrechtzuerhalten. Dies ist in der Praxis schwierig zu erzielen. Ein übermäßiges Spiel in den Führungen kann zu einem Rattern und zu einer möglichen Beschädigung zufolge Stoßbelastung beim Anlegen der Bremse führen, und ein enger Gleitsitz ist zufolge der Schwierigkeit, genaue Bearbeitungsboleranzen zu gewährleisten, schwierig zu erzielen. Außerdem kann ein enger Sitz an den Führungen bewirken, daß die Reibeleraenteinrichtung sich während des Betriebs festklemmt, und zwar zufolge der Unterschiede in der Wärmedehnung der Reibelementeinrichtung und der Führungen oder zufolge von Verformung dieser Teile, wenn sie belastet werden, oder zufolge ungenügender Linearität der Gleitflächen der Reibelementeinrichtung oder der Führungen.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Führungs-

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einrichtung für ein Reibelement in einer Scheibenbremse zu schaffen, die dazu beiträgt, eine leichte Gleitbewegung der Reibelementeinrichtung unter allen Betriebsbedingungen aufrechtzuerhalten.

Gemäß der Erfindung ist eine Scheibenbremse mit einer drehbaren Scheibe, einem nicht drehbaren Träger, zwei axial ausgerichteten, relativ axial beweglichen Reibelementeinrichtungen, von denen je eine auf jeder Seite der Scheibe angeordnet ist, einem Bremsenanlegemechanismus und einer Führungseinrichtung, die dem Träger und wenigstens einer der Reibelementeinrichtungen zugeordnet ist, um die Bewegung der Reibelementeinrichtung in Bremsenanlegerichtung zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung wenigstens drei Paare von miteinander im Eingriff stehenden Führungsteilen aufweist, daß die Teile jedes Paares dem Träger bzw. dem Reibelement zugeordnet sind, daß der eine Teil jedes Paares einen Keil und der andere Teil des Paares eine Keilbahn darstellt und daß die Paare von Führungsteilen so angeordnet sind, daß sowohl eine Gleitbewegung des Keiles relativ zu der Keilbahn in axialer Richtung als auch eine begrenzte radiale Bewegung mit Bezug auf die Drehachse der Scheibe zugelassen sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Axialansicht einer Scheibenbremse gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach Linie II-II der Fig. 1.

Fig. 3> ist eine Schnittansicht nach Linie HI-III , der Fig. 1.

Eine Scheibenbremse gemäß der Erfindung weist einen Armstern 1 auf, der an einem nicht dargestellten Fahrzeugrad starr befestigt und mit diesem um eine Achse 2 drehbar ist. Am äußeren Umfang des Armsterns 1 ist eine ring-' förmige Scheibe 3 befestigt.

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Eine erste Reibelementeinrichtung 4 und eine' zweite Reibelementeinrichtung 5 sind auf den sich gegenüberliegenden Selten der Scheibe 3 angeordnet und gegeneinander . auf drei im Abstand voneinander liegenden Keilen 6, 7 und 8 axial verschiebbar« die mittels Bolzen 9, 10, 11 an einem mit der Achse 2 verschweißten Flansch 12 befestigt sind und sich parallel zur Achse der Scheibe 3 nahe deren Innenumfang erstrecken.

Ein Bremsenanlegemechanismus, der eine nicht dargestellte, von einer Kugel und einer Rampe gebildete Ausdehnungseinrichtung und eine Zugstange 13 aufweääb, ist vorgesehen, um die Bremsenanlegekraft auf die Relbelementeinrichtung-'zu Übertragen, die auf der von dem Bremsenanlegemechanismus abgewandten Seite der Scheibe 3 liegt. Der Bremsenanlegemechanismus zieht die beiden Reibelementeinrichtungen 4 und 5 gegeneinander, so daß sie mit der Scheibe 3 in Eingriff treten und an diese eine Bremskraft anlegen.

Die Reibelementeinrichtungen 4 und 5 weisen jeweils eine Druckplatte 14 bzw. 15 auf, die, in axialer Richtung der Scheibe 3 gesehen, die Gestalt eines Ringabschnittes hat. An den Druckplatten 14 und 15 sind Reibkissen 16 bzw. 17 und zugeordnete Unterlageplatten 16a bzw. 17a lösbar befestigt.

Die drei Keile 6, 7, 8 haben jeweils rechteckigen querschnitt, und in der inneren Kante der Druckplatten 14, 15 der Reibelementeinrichtungen 4, 5 sind drei Keilführungsbahnen in Form von Nuten l8, 19 und 20 vorgesehen, die mit den betreffenden Keilen im Eingriff stehen und mit diesen einen engen Gleitsitz bilden.

Die drei Keile 6, 7, 8 sind jeweils radial ausgerichtet, d.h. sie sind so angeordnet, daß die beiden Seitenflächen 21, 22 bzw. 23, 24 und 25, 26 jedes Keiles im wesentlichen parallel zu einer Ebene verlaufen, die durch die Drehachse der Scheibe 3 und die Längsachse des Keiles hindurchgeht.

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Jede der Reibelementeinrichtungen 4, 5 ist selbstausrichtend, und sie kann ihre Stellung auf ihren zugeordneten Keilen in ihrer eigenen Ebene einstellen, um zwischen dem Abstand der Nuten und dem Abstand der Keile vorhandene Unterschiede auszugleichen, die sich aus ungenauen Bearbeitungstoleranzen bei der Herstellung der Reibelementeinrichtung und der Anordnung der Kelle sowie aus verschiedenen Wärmedehnungen der Reibelementeinrichtung und der Keile im Betrieb ergeben. Die radiale Ausrichtung der Nuten und der Keile ermöglicht eine Wölbungs- | verformung der Reibelementeinrichtungen während des Betriebs, ohne daß eine Verklemmung der Nuten und Kelle auftritt, da die Beanspruchungen und Verformungen, die durch die Wölbung hervorgerufen werden, in im wesentlichen radial ausgerichteten Ebenen auftreten.

ι Falls der Abstand der Nuten etwas größer als der Abstand der entsprechenden Keile ist, dann führt dies dazu, daß sich die Reibelementeinrichtung auf den Keilen von selbst in eine Stellung ausrichtet, die geringfügig radial auswärts ihrer beabsichtigten Stellung liegt.

Daher hat, falls die Bearbeitungstoleranzen in den

ι Abständen der Keile un-d der Nuten ungenau sind, die Reib-

! elementeinriehtung dennoch engen Gleitsitz mit den Keilen, ) und wenn der Abstand der Nuten sich während des Betriebes vergrößert, gleitet die Platte auf den Keilen radial auswärts in eine Stellung, in der sie wieder engen Gleitsitz hat.

Da die Platte sich in ihrer eigenen Ebene auf den Keilen bewegen kann, ist es wichtig, daß wenigstens drei Keile, die kein gemeinsames augenblickliches Drehzentrum haben, vorgesehen sind. Wenn nur zwei radial ausgerichtete Keile vorhanden sind, würde es möglich sein, daß die Platte s.ich um das gemeinsame augenblickliche Zentrum der

j Keile verschwenkt und eine der Nuten außer Eingriff mit ihrem Keil bringt. Durch Vorsehen eines dritten Keiles,

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der mit den beiden anderen Keilen kein gemeinsames augenblickliches Drehzentrum hat, wird dies verhinderet.

Eine der drei Nuten, nämlich die Nut I9 ist in der Druckplatte mittig angeordnet, d.h. auf der Symmetrieachse der Platte, in der axialen Richtung gesehen, und die beiden anderen Nuten 18, 20 sind jeweils auf einer Seite der zentralen Nut I9 und in gleichem Abstand von dieser angeordnet .

Die beiden äußeren Nuten l8, 20 sind ferner so angeordnet, daß die Wirkungslinien 28 und 29 der Reaktionskräfte, die auf die mit diesen Nuten im Eingriff stehenden Keile 6, 8 ausgeübt werden, sich in einem Punkt A, ihrem augenblicklichen Drehzentrum schneiden, das mit- dem "Scherzentrum" der Reibelementeinrichtung zusammenfällt. Das "SeherZentrum" 1st der Punkt auf der Symmetrieachse der Reibelementeinrichtung, an dem die resultierenden Zugkräfte, die während des Bremsens auf das Reibkissen wirken, durch eine einzige Reaktionskraft ausgeglichen werden können, ohne daß irgendwelche Torsionsbeanspruchungen auf die Einrichtung ausgeübt werden.

Bei dieser Anordnung, bei der das augenblickliche Drehzentrum und das Scherzentrum zusammenfallen, hat die Resultierende der Scherkräfte, die auf die Reibelementeinrichtung während des Bremsens wirken, kein Moment um das augenblickliche Drehzentrum. Demgemäß ist keine auf den mittleren Keil wirkende Reaktionskraft zufolge des Bestrebens der Reibelementeinriohtung, sich zu drehen, vorhanden, und der mittlere Keil wirkt lediglich als st*· blllslerende Abstützung.

Die Nuten 18 und 20 können alternativ so angeordnet werden, daß ihr augenblickliches Drehzentrum an ein·!» Stelle liegt, die von der Achse der Soheib« 5 weiter entfernt ist als das Scherzentrum der Reibelementeinrichtung. Bei einer solchen Anordnung wird auf den mittleren Keil eint Reaktionekraft ausgeübt, die in der gleichen Richtung wie

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die Resultierende der auf die beiden äußeren Keile wirkenden Reaktionskräfte wirkt. Da die Summe der auf die drei Kelle wirkenden Reaktionskräfte gleich der Resultierenden der auf die Reibelementeinrichtung wirkenden Scherkraft gehalten werden muß, führt jede Zunahme der auf den mittleren Keil wirkenden Reaktionskraft zu einer proportionalen Verringerung der auf die beiden äußeren Keile wirkenden Kräfte.

Bei den vorgenannten Ausführungen werden die auf die Keile wirkenden Beanspruchungen und die Gleitreibung der Keile in den Nuten auf einem Minimum gehalten. Wenn jedoch das augenblickliche Zentrum der beiden Äußeren Keile an einer Stelle liegt, die der Achse der Scheibe 3 näher liegt als das Scherzentrum der Reibelementeinrichtung, dann wirkt die Reaktionskraft auf den mittleren Keil in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der resultierenden Kraft, und die auf die beiden äußeren Keile wirkenden Kräfte werden proportional vergrößert.

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Claims

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Patentansprüche

f1.^Scheibenbremse mit einer drehbaren Scheibe« einem nicht drehbaren Träger» zwei axial ausgerichteten, relativ axial beweglichen Reibelementeinrichtungen, von denen Je eine auf jeder Seite der Scheibe angeordnet ist und mit einem kleineren Teil der Seheibenflache in Eingriff tritt, einem Bremsenanlegemechanismus und einer Führungseinrichtung, die dem Träger und wenigstens einer der Reibelementeinrichtungen zugeordnet ist, um die Reibelementeinrichtung bei ihrer Bewegung in Bremsenanlegerlchtung zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung wenigstens drei Paare von miteinander im Eingriff stehenden FUhrungstellen aufweist, daß die Teile jedes Paares dem. Träger bzw. dem Reibelement zugeordnet sind, daß der eine Teil jedes Paares einen Keil und der andere Teil des Paares eine Keilbahn darstellt und daß die Paare von Pührungsteilen so angeordnet sind, daß sowohl eine Gleitbewegung des Keiles relativ zu der Keilbahn in axialer Richtung als auch eine begrenzte radiale Bewegung mit Bezug auf die Drehachse der Scheibe zugelassen sind.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare der miteinander im Eingriff stehenden Führungsteile nicht alle ein gemeinsames augenblickliches Drehzentrun^iaben.

5· Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile der Reibelementeinrichtung sich axial erstreckende Keilbahnen und die entsprechenden FUhrungsteile an dem Träger sich axial erstreckende Kelle aufweisen.

4. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seitenflächen jeder Keilbahn im wesentlichen parallel zu einer Ebene verlaufen, die durch die Drehachse der Scheibe und die Längsachse des entsprechenden Keiles hindurchgeht.

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5. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbahnen an der radial inneren Kante der Reibelementeinrichtung gebildet sind.

6. Bremse nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß eine der Keilbahnen auf der Symmetrieachse der Reibelementeinrichtung mittig angeordnet ist, in axialer Richtung gesehen, und daß zwei weitere Keilbahnen Jeweils auf einer Seite der mittleren Keilbahn und in gleichem Abstand von dieser angeordnet sind.

_fc 7· Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

" daß das gemeinsame augenblickliche Zentrum der beiden äußeren Keilbahnen mit dem Scherzentrum der Reibelementeinrichtung zusammenfällt.

8. Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame augenblickliche Zentrum der beiden äußeren Keilbahnen in einem größeren Abstand von der Achse der Scheibe als das Scherzentrum der Reibelementeinrichtung liegt.

9. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reibelementeinrichtung eine Druckplatte aufweist, die, in axialer Richtung der Scheibe gesehen, Teilringform hat und an der ein Reibkissen und eine diesem zugeordnete Unterlageplatte abnehmbar befestigt sind.

10. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Keile mittels Bolzen an einem Plansch befestigt sind, der seinerseits an der zugeordneten Achse befestigt ist.

11. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe Ringform hat und an ihrem Außenumfang an einem drehbaren Träger befestigt ist.

12. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsenanlegemechanismus eine aus Kugel und Rampe bestehende Ausdehneinrichtung und eine Zugstange aufweist, wobei die Zugstange die Bremsenanlegekraft auf die Reibelementeinrichtung überträgt, die auf der von

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dem Bremsenanlegeine chani sraus abgewandten Seite der Scheibe angeordnet ist.

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