DE19601111A1

DE19601111A1 - Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE19601111A1
Application number: DE19601111A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Teitge; Jaroslaw Pankau; Helmut Rueckert
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-01-13
Filing date: 1996-01-13
Publication date: 1997-07-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse, insbesondere Faust- oder Festsattelbremse für Kraftfahr zeuge.

Bei der Betätigung derartiger Bremsen treten häufig stö rende Bremsgeräusche auf, die sich insbesondere in Form von unangenehmem Quietschen oder anderen niederfrequenten Geräuschen äußern. Hervorgerufen werden die Bremsgeräusche von Schwingungen der einzelnen Bremsenbauteile, die auf grund von Reibkraftschwankungen zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe angeregt werden.

Es sind bisher zahlreiche Maßnahmen vorgeschlagen worden, die das Problem der Bremsgeräusche beheben sollen. So ist es bekannt, an der Belagrückenplatte eine dämpfende Schicht anzubringen, beispielsweise ein Dämpfungsblech, wie es in der Offenlegungsschrift DE 41 20 631 A1 be schrieben wird.

Weiterhin wird in der DE 39 18 369 A1 eine Scheibenbremse offenbart, bei der schwingungsverändernde Zusatzmassen angebracht sind, die das Schwingungsverhalten der Bremse insbesondere bei Resonanzfrequenz beeinflussen. Auch in der DE 40 36 401 AI wird eine Zusatzmasse erläutert, die allerdings über ein federndes Element mit dem Bremsgehäuse in Verbindung steht und schwingungsdämpfend auf das Brems gehäuse einwirkt. Diese Lösungsvorschläge haben den Nach teil einer teilweise nicht unerheblichen Anhebung der Ge samtmasse der Bremse und gehen damit gerade nicht einher mit der Entwicklung der Reduzierung von ungefederten Mas sen am Kraftfahrzeug.

Aus der Akustik ist schließlich noch das Prinzip bekannt, ein bestehendes Schallfeld gezielt mit dem Schallfeld ei ner Gegenschallquelle zu überlagern, um eine Verringerung der Gesaintschallpegel durch Interferenz der beiden Schall felder zu erreichen. Diese Methode ist mit sehr großem Aufwand verbunden und setzt die genaue Kenntnis der cha rakterisierenden Größen des bestehenden Schallfeldes vor aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Geräuschentstehung in nerhalb der Bremse bzw. angrenzende Achsbauteile während des Bremsvorganges durch Schwingungsanregung entsprechen der Brems- und/oder Achsbauteile möglichst effektiv zu vermeiden.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Im Prinzip besteht die Erfindung darin, durch Schwingungsanregung einzelner oder mehrerer Brems- bzw. Achsbauteile bei Bremsbetätigung einen Gesamt schwingungszustand der Bremse zu erzeugen, der gerade kei ne Geräuschentstehung zuläßt. Dazu liefert ein Schwin gungsgenerator, der beispielsweise im Motorraum angeordnet ist, impulsförmige Schwingungssignale, die über Schwin gungssensoren in die entsprechenden Bremsen- oder Achs bauteile eingeleitet werden. Dabei sind die Schwingungs sensoren an geeigneten Stellen der Bremse und/oder an an grenzenden Achsteilen befestigt, beispielsweise durch Schrauben, Nieten, Kleben oder Löten. Eine Überlagerung dieser Schwingungssignale mit den erzwungen angeregten Schwingungskomponenten durch den Belageingriff beim Brems vorgang ergibt dabei eine Vermeidung der Entstehung von Bremsgeräuschen.

Es erweist sich dabei eine Ausführungsform gemäß Anspruch 3 als günstig, bei der die gezielte Schwingungsanregung durch Schwingungsgenerator und -sensoren nur für den Mo ment der Bremsbetätigung erfolgt. Dies läßt sich etwa durch eine Koppelung mit dem Bremslichtkontaktgeber er reichen.

Die Übertragung der Schwingungssignale zwischen Schwin gungsgenerator und Schwingungssensoren erfolgt elektroma gnetisch über Kabelverbindungen.

Der Schwingungsgenerator ist dabei in der Lage, die ein zelnen Schwingungssensoren, die an unterschiedlichen Bau teilen angebracht sein können, mit jeweils verschiedenen Schwingungssignalen zu versorgen. Dadurch können die Ge samtschwingungszustände der einzelnen Brems- bzw. Achs bauteile, die möglicherweise eine Geräuschentstehung zur Folge haben, weitgehend angepaßt gestört werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeich nung in drei Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Ansicht einer Faustsattel bremse mit einer Vorrichtung zur Schwingungsanre gung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Festsattelbremse mit ei nem Schwingungssensor am Gehäuse,

Fig. 3 eine teilgeschnittene Ansicht einer in den Achs schenkel integrierten Scheibenbremse mit Schwin gungssensor am Achsschenkel.

In Fig. 1 ist eine Faustsattelbremse 1 dargestellt, die über ein System aus Schwingungsgenerator 2 und Schwin gungssensoren 3 zur gezielten Schwingungsanregung verfügt. Während der Bremsbetätigung werden Bauteile der Bremse und/oder angrenzende Achsbauteile durch Bremskraftschwan kungen zwischen Bremsbelag 4, 5 und Bremsscheibe 7 erzwun genermaßen in Schwingungen versetzt, die zur Entstehung von Bremsgeräuschen führen können. Zur Vermeidung der Ge räuschentstehung werden zumindest einzelne Bauteile der Bremse über Schwingungssensoren mit impulsförmigen Schwin gungssignalen angeregt. Diese Schwingungssignale erzeugt ein Schwingungsgenerator 2, der beispielsweise im Motor raum angebracht ist und über Kabel 6 mit den Schwingungs sensoren in Kontakt steht. Die Schwingungssensoren sind an geeigneten Stellen der Bremsen- bzw. Achsbauteile befe stigt, z. B. durch Kleben, Löten, Schrauben oder Nieten. An der Faustsattelbremse 1 nach Fig. 1 sind zwei Schwingungs sensoren befestigt, einer am Bremsbelag 4 und einer am Bremsträgerarm 8. Selbstverständlich lassen sich die Schwingungssensoren 3 nahezu beliebig auch an anderen ge eigneten Stellen der Bremse oder der Achse befestigen. Bei jeder einsetzenden Bremsbetätigung beginnt auch die Schwingungsanregung von Bremsbelag 4 und Bremsträgerarm 8 durch das System aus Schwingungsgenerator 2 und Schwin gungssensoren 3. Dies läßt sich etwa durch die Koppelung des Schwingungsgenerators 2 an den nicht gezeigten Brems lichtkontaktgeber erreichen. Die gezielt angeregte Schwin gung wird der erzwungenen Schwingung durch den Eingriff der Bremsbeläge 4, 5 beim Bremsvorgang überlagert. Dadurch entsteht ein Gesamtschwingungszustand an der Bremse, der nicht mehr zur Geräuschentwicklung führt. Ziel ist es, den kritischen Schwingungszustand der Bremse bzw. ihre ein zelnen Bauteile, der eine Geräuschentstehung bewirkt, durch eine Störanregung zu vermeiden. Dabei ist der Schwingungsgenerator 2 in der Lage, die einzelnen Schwin gungssensoren 3, die an unterschiedlichen Bauteilen mit verschiedenen Schwingungsbedingungen angebracht sind, mit spezifisch abgestimmten Schwingungssignalen zu versorgen, wobei die Übertragung elektromagnetisch über Kabelverbin dungen 6 zwischen Schwingungsgenerator 2 und -sensoren 3 erfolgt. Der Vorteil der gezielten Schwin gungsanregung zur Bremsgeräuschbekämpfung liegt in der Vermeidung von großen Zusatzmassen an der Bremse und dem Wegfall von weiteren sekundären Geräuschbekämpfungsmaß nahmen (z. B. Dämpfungsbleche etc.). Weiterhin ist die ge zielte Schwingungsanregung flexibel und in allen Frequenz bereichen einsetzbar.

Fig. 2 zeigt eine Festsattelbremse 9 mit einem am Brems gehäuse 10 angeklebten Schwingungssensor 3. Wie auch beim ersten Ausführungsbeispiel wird durch den Schwingungssen sor 3 die Einleitung der Schwingungssignale in Form von Körperschallschwingungen in das betreffende Bauteil 10 realisiert.

In Fig. 3 wird eine in den Achsschenkel 11 integrierte Bauform einer Scheibenbremse dargestellt mit einem Schwin gungssensor 3 und einem Achsschenkel 11. Die an die Bremse angrenzenden Achsbauteile sind häufig ebenfalls von der erzwungenen Schwingung durch den Bremsbelageingriff be troffen und tragen demnach mit zur Geräuschentstehung bei. Die Übertragung der Festkörperschwingungen aufgrund der schwankenden Bremskräfte erfolgt dabei über die Bremsbelä ge 4, 5 und die Bremsträgerarme 8 auf den Achsschenkel 11. Damit kann auch die Anbringung eines Schwingungssensors 3 am Achsschenkel 11 gegebenenfalls sinnvoll sein.

Claims

1. Teilbelagscheibenbremse (1, 9, 12) mit einem die Brems scheibe (7) umgreifenden Bremssattel und Bremsbelägen (4, 5), die innerhalb des Bremssattels angeordnet sind und zu beiden Seiten der Bremsscheibe (7) gegen diese andrückbar sind, wobei der Bremssattel, entweder über einen Bremsträger oder direkt an einem angrenzenden Achsbauteil (11) befestigt ist, dadurch gekennzeich net, daß an zumindest einem Bremsenbauteil (4, 8, 10) und/oder angrenzendem Achsbauteil (11) wenigstens ein Schwingungssensor (3) angebracht ist, der mit einem Schwingungsgenerator (2) in Verbindung steht und das entsprechende Bremsenbauteil (4, 8, 10) und/oder an grenzende Achsbauteil (11) gezielt in Schwingung ver setzt.

2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsgenerator (2) im pulsartige Schwingungssignale erzeugt und durch den Schwingungssensor (3) auf zumindest ein Bremsenbauteil und/oder angrenzendes Achsbauteil überträgt, die in Überlagerung mit den erzwungenen Schwingungen aufgrund des Bremsbelageingriffes bei Bremsbetätigung zu einem resultierenden Schwingungszustand der Bremsenbauteile und angrenzenden Achsbauteile führen, indem die Ent stehung von Bremsgeräuschen vermieden wird.

3. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwin gungsanregung der Bremsenbauteile und/oder angrenzen den Achsbauteile durch Schwingungsgenerator (2) und Schwingungssensoren (3) nur bei Betätigung der Bremse erfolgt.

4. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Schwingungssignale vom Schwingungsgenerator (2) zum Schwingungssensor (3) elektromagnetisch über Ka belverbindungen (6) erfolgt.

5. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedli che Bremsen- und Achsbauteile (4, 8, 10, 11) vom Schwin gungsgenerator (2) spezifisch mit verschiedenen Schwingungssignalen anregbar sind.