DE2031517B2

DE2031517B2 - Bremsklotz fur eine Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2031517B2
Application number: DE19702031517
Authority: DE
Inventors: Peter Reginald James Batley Yorkshire Harding (Ver. Koenigreich)
Original assignee: BBA GROUP Ltd CLECKHEATON YORKSHIRE (VER KOENIGREICH)
Current assignee: BBA GROUP Ltd CLECKHEATON YORKSHIRE (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1980-06-04
Also published as: GB1275306A; DE2031517C3; DE2031517A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsklotz für eine Teilbelagscheibenbremse der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen und aus der DE-AS 11 69 221 bekannten Art. Hierbei ist die Trägerplatte mit mehreren durchgehehenden Ausnehmungen versehen, die derart angeordnet sind, daß die Stirnfläche des Kolbens beim Betätigen der Bremse ganz oder teilweise zur Einwirkung auf den Reibbelag kommt Hierzu kann das Reibbelag-Material in den Öffnungen auf der dem Kolben zugewandten Seite entweder mit der Trägerplatte bündig abschließen oder über die Trägerplatte vorstehen. In beiden Fällen beaufschlagt die Stirnfläche des Kolbens unmittelbar das Reibbelag-Material, das die Ausnehmungen in der Trägerplatte vollständig durchsetzt und damit satt und gleichmäßig an den Flanken der Ausnehmungen anliegt, wodurch die gemäß DE-AS 11 69 221 gestellte Aufgabe gelöst wird, das Ablösen des Reibbelages von der Trägerplatte, das mit eine Ursache von starken Bremsgeräuschen ist, durch eine stärkere Verankerung zu verhindern. Bei dem bekannten Bremsklotz sind auf der Einlaufseite der Bremsscheibe und auf der Auslaufseite in der Trägerplatte durchgehende Ausnehmungen vorgesehen. Diese können auf der Einlaufseite teilweise dem Verlauf der Stirnfläche des Kolbens angepaßt sein, wobei jedoch das Reibbelag-Material alle Ausnehmungen unabhängig von ihrer Lage innerhalb der Trägerplatte gleichmäßig durchsetzt.

Bei einer anderen Art bekannter Bremsklötze (DE-GM 18 99 223, GB-PS 9 25 294) werden die Bremsgeräusche dadurch reduziert, daß zwischen der Stirnfläche des Kolbens und der Trägerplatte, insbesondere an der Einlaufseite, ein Zwischenraum vorgesehen wird, der eine ungleichmäßige Beaufschlagung der geschlossenen Außenfläche der Trägerplatte durch die Stirnfläche des Kolbens bewirkt. Hierzu ist bei dem DE-GM 18 99 223 vorgesehen, daß ein mit dem Kolben

ίο

koaxialer ringsektorförmiger Teil der Trägerplatte erhaben oder vertieft ausgebildet ist Die Druckzone wird auf diese Weise in Richtung der Auslaufseite des Bremsklotzes verlagert Hierzu ist bei der aus der GB-PS 9 25 294 bekannten Anordnung eine dünne Scheibe vorgesehen, die zwischen der Außenfläche der Trägerplatte und der Stirnfläche des Kolbens angeordnet ist und im Bereich der Einlaufseite einen halbmondförmigen Ausschnitt aufweist Die Scheibe muß besonders dünn sein, da die jochförmigen Halterungen mit den Zylindern zur Aufnahme der Kolben zum Verschieben der Bremsklötze feste Abmessungen haben und eine größere Dicke der Scheiben eine entsprechende Reduzierung der Dicke der Bremsbeläge erforderlich machen würde. Die dünnen Zwischenlage-Scheiben haben jedoch den Nachteil, daß sie bereits nach kurzem Gebrauch verbogen bzw. deformiert werden, so daß ihre Dicke praktisch zunimmt was beim Bremsen nachteilig ist und trotz abgehobener Bremsklötze zum Pfeifen der Bremsscheibe führen kann. Außerdem verändert sich die durch die spezielle Konstruktion angestrebte Druckverlagerung zwischen Reibbelag und Bremsscheibe in unkontrollierbarer Weise.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei dem gattungsgemäßen Bremsklotz neben einer guten Verankerung des Reibbelag-Materials mit der Trägerplatte das Druckzentrum ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen zu verlagern, um gleichzeitig die Geräuschentstehung zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das Kennzeichen von Anspruch 1 vorgesehen.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß auf der Einlaufseite der Zwischenraum zwischen der freien Oberfläche des in die Ausnehmung eingedrungenen Materials des Reibbelags und der Stirnfläche des Kolbens die freie Oberfläche des Reibbelags stets frei von einer Abstützung durch die Trägerplatte oder den Kolben hält. Es bleibt so unmittelbar oberhalb eines Teils der glatt durchgehenden Stirnfläche des Kolbens ein Luftspalt frei. Weder die Stirnfläche des Kolbens noch die Trägerplatte müssen hierfür in besonderer Weise bearbeitet werden. Vielmehr reicht es aus, die auf der Einlaufseite liegende Ausnehmung nur teilweise mit Reibbelag-Material auszufüllen. Trotz dieser einfachen Maßnahme wird der Reibbelag fest mit der Trägerplatte verankert, und das Druckzentrum wird verlagert, ohne daß zusätzliche Teile, wie Reibbelagscheiben, Zwischenlagen od. dgl., ^forderlich sind. Gleichzeitig werden eine gleichmäßigere Abnutzung des Reibbelages und eine Reduzierung der Bremsgeräusche erreicht. Der Grad der Verlagerung läßt sich leichter bestimmen und fertigungstechnisch erreichen, wobei auch nach längerem Gebrauch nicht die Gefahr besteht, daß sich das Druckzentrum selbsttätig und insbesondere unkontrolliert verlagert. Im Bereich der nur teilweise ausgefüllten Ausnehmung wird die Biegesteifigkeit des Reibbelags verändert. Durch die Änderung der Biegefestigkeit eines einzigen Elementes wird die Art und Frequenz der Schwingungen verändert, wobei die Ausbildung der Ausnehmung und ihre nur teilweise Ausfüllung mit Reibbelag-Material zu einer erheblichen Verminderung der Biegesteifigkeit des Reibbelages führen, was eine entsprechende Verringerung des Bremsgeräusches ermöglicht. Durch die Anbringung der Ausnehmung und die nur teilweise Ausfüllung mit Reibbelag-Material sowie die sich dadurch ergebende Versetzung des Massenschwerpunktes der Trägerplatte ergibt sich eine

Änderung des Schwerpunktes des Reibbelages, was eine Änderung in der Massendämpfung des Reibbelages and der Schwingungsanregung zur Folge hat Diese Änderungen haben den Vorteil, daC der Reibbelag gleichmäßiger an der Bremsscheibe anliegt, wodurch ebenfalls die Bremsgeräusche reduziert werden.

Die Ausnehmungen in der Trägerplatte können gestoßen oder gebohrt sein. Vorteilhafterweise ist die einlaufseitige Ausnehmung langgestreckt, insbesondere als LanpJoch, ausgebildet Sie kann auch an einem Ende ι ο offen sein. Eine vollständige oder im Sinne der Erfindung teilweise Ausfüllung der Ausnehmungen mit Reibbelag-Materini ist ohne größeren fertigungstechnischen Aufwand möglich. Der Zwischenraum zwischen der freien Oberfläche des in die einlaufseitige Ausnehmung eingedrungenen Reibbelag-Materials und der Stirnfläche des Kolbens hat beispielsweise eine Höhe von 1,6 mm.

In der Zeichnung sind Ausführur^sbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 schematisch im Querschnitt eine bekannte Scheibenbremsanordnung,

F i g. 2 eine bekannte Trägerplatte,

F i g. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Trägerplat- 2^r> te des erfindungsgemäßen Bremsklotzes,

Fig.4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Bremsklotzes,

F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 eine andere bekannten Trägerplatte, «>

F i g. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel des Bremsklotzes,

F i g. 8 einen Schnitt gemäß Linie VIlI-VIIl in F i g. 7 und

F i g. 9 schematisch im Schnitt ein Formwerkzeug zur ^ Herstellung des Bremsklotzes.

Gemäß F i g. 1 umfaßt die Scheibenbremse ein jochförmigej Gehäuse 1, das einen Teil der drehbaren Bremsscheibe 2 übergreift. Das Gehäuse 1 trägt ein Paar Bremsklötze 3, die mit einander gegenüberliegen- ^w den Flächen der Bremsscheibe 2 durch hydraulisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheiten 4 in und außer Eingriff gebracht werden. Jeder der Bremsklötze 3 umfaßt eine Trägerplatte 5 aus Metall, mit der ein Reibbelag 6 verbunden ist. Jeder Bremsklotz 3 ist «5 zwischen einer ringförmigen Stirnfläche 4/>des Kolbens 4a der zugehörigen Betätigungseinheit 4 und der Bremsscheibe 2 angeordnet, so daß die Außenfläche 5a der Trägerplatte 5 durch die Stirnfläche 4b überdeckt wird und die Bremsfläche jedes Reibbelages 6 mit der *>" Scheibe 2 in Eingriff gelangt, wenn durch die zugehörige Kolben-Zylinder-Einheit 4 ein Druck ausgeübt wird.

Die Bremsklötze 3 können die in der Fig.3 bis 5 gezeigte Form haben, wobei die Trägerplatte die bekannte, in F i g. 2 gezeigte Grundform hat. Die " Bohrungen 9 der Trägerplatte sind zur verschieblichen Lagerung der Bremsklötze auf nicht gezeiten Stiften bestimmt. Die Stifte sind fest mit dem jochförmigen Gehäuse 1 verbunden, so daß während der Betätigung der Bremse der Bremsklotz längs der Stifte in Richtung ^b0 der Bremsscheibe 2 verschoben wird.

Der Bremsklotz 3 gemäß F i g. 3 ist mit einer Ausnehmung 10 versehen, die als Langloch in der Trägerplatte ausgebildet ist. Die Ausnehmung 10 wird durch den Reibbelag 6 überbrückt und ist so angeordnet, ^h5 daß sie teilweise unterhalb der ringförmigen Stirnfläche 4b des Kolbens liegt, die durch die unterbrochenen Linien 12 angedeutet ist, wenn der Kolben mit der Außenfläche 5a der Trägerplatte in Berührung gelangt

In Fig.4 ist eine ähnliche geformte Trägerplatte 5 dargestellt bei der die Ausnehmung 13 die Form eines Kreissegmentes hat Die Ausnehmung 13 wird durch den Reibbelag 6 überbrückt und ist so angeordnet daß sie teilweise unterhalb der ringförmigen Kolbenstirnfläche 4b liegt die wiederum mit 12 gekennzeichnet ist

Ferner weist die Trägerplatte 5 Ausnehmungen bzw. Durchgangsbohrungen 11 auf, die während des Formens des Reibbelages 6 mit Reibmaterial angefüllt werden, um eine Verankerung der Reibbeläge auf der Trägerplatte zu bewirken, wie es in F i g. 5 dargestellt ist

Aus F i g. 5 ist ersichtlich, daß der Reibbelag 6, der die Ausnehmung 10 bzw. 13 überbrückt, diese nicht vollständig ausfüllt sondern ein Zwischenraum 14 -zwischen der Außenfläche 5a der Trägerplatte 5 und der Oberfläche der Reibbelages innerhalb der Ausnehmung 10 bzw. 13 verbleibt. Das Reibmaterial füllt jedoch die Durchgangsbohrungen U vollständig aus und fluchtet dort mit der Außenfläche 5a der Trägerplatte. Durch den Zwischenraum 14 wird sichergestellt, daß die ringförmige Stirnfläche 4b des Kolbens, die in F i g. 5 durch unterbrochene Linien dargestellt ist, jederzeit außer Berührung mit dem Reibbelag bleibt der die Ausnehmung 13 überbrückt, was in ähnlicher Weise für den die Ausnehmung 10 überbrückenden Reibbelag gilt.

Die F i g. 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bremsklotzes, dessen Trägerplatte 5 die in Fig.6 gezeigte Grundform hat. Die Trägerplatte 5 ist im jochförmigen Gehäuse mittels eines Ansatzes 18 verschieblich gelagert, der in einem geeigneten, im jochförmigen Gehäuse vorgesehenen, nicht dargestellten Führungskanal eingreift.

Die in den F i g. 7 und 8 gezeigte Trägerplatte ist mit einer Ausnehmung in Form eines offenen Schlitzes 19 verschen, der durch ein Paar im wesentlichen geradliniger und paralleler Kanten gebildet wird, die durch eine im wesentlichen bogenförmige Kante innerhalb der Trägerplatte miteinander verbunden sind. Der Schlitz 19 wird durch den Reibbelag 6 überbrückt und liegt teilweise unterhalb der ringförmigen Stirnfläche 4b des Kolbens, die mit 12 angedeutet ist, wenn der Kolben an der Außenflüche 5a der Trägerplatte anliegt. Der Bremsklotz ist mit einer Durchgangsbohrung 11 versehen.

Ein Abstand bzw. Zwischenraum 20 ist zwischen dem die Ausnehmung 19 überbrückenden Reibbelag 6 und der Außenfläche 5a der Trägerplatte in ähnlicher Weise wie bei dem gemäß F i g. 3 und 4 vorgesehen, so daß die ringförmige Stirnfläche 4b des Kolbens jederzeit außer Kontakt mit dem Reibbelag bleibt, der die Ausnehmung 19 überbrückt.

Jeder Bremsklotz 3 ist in der Scheibenbremse so angeordnet, daß die teilweise mit Reibmaterial ausgefüllte Ausnehmung 10, 13 und 19 an der Einlaufseite liegt. Gemäß Fig.3, 4 und 7 ist ein Pfeil 28 in die Trägerplatte eingestanzt, der für den Zusammenbau der Bremse anzeigt, wie die Bremsklötze für die Drehrichtung der Bremsscheibe richtig in das jochförmige Gehäuse einzusetzen sind und beim Bremsen das Druckzentrum zwischen der ringförmigen Kolbenstirnfläche 4b und der Trägerplatte 5 in Richtung der Ausiaufseite des Reibbelages 6 verschoben ist. Es wurde gefunden, daß eine solche Verlagerung des Druckzentrum um einen vorgegebenen Wert eine relative Verringerung des durch die Bremse erzeugten Lärms und ebenso eine Verringerung des Verschleißes des Reibbelages bewirken kann, indem die Belastung

gleichmäßig über den in Kontakt mit der Trägerplatte befindlichen Bereich verteilt wird.

Die Reibbeläge der Bremsklötze können nach bekannten Verfahren geformt werden. Um jedoch den Zwischenraum 14 bzw. 20 zwischen der Außenfläche 5a der Trägerplatte und der Oberfläche des die Ausnehmung der Trägerplatte überbrückenden Reibbelages 6 zu erhalten, wird der Reibbelag vorteilhafterweise in einer Form gemäß F i g. 9 hergestellt.

Die Form umfaßt eine Grundplatte 26 und Formwandungen 25. Die Wandungen 25 können von der Grundplatte abgenommen werden, um die Positionierung einer mit einem Klebemittel überzogenen Trägerplatte 5 auf der Grundplatte zu erleichtern, wobei die Trägerplatte mit einer Ausnehmung 10 und einer Durchgangsbohrung 11 versehen ist. Die Grundplatte 26 weist einen Vorsprung 24 von der Ausnehmung 10 entsprechender Gestalt auf, der sich teilweise in die Ausnehmung 10 hineinerstreckt. Das Reibmaterial wire in die Form eingebracht und unter Druck durch einer Stempel 23 ausgeformt. Während dieses Formvorgan ges wird das Reibmaterial mit der Trägerplatte 5

^r> verbunden und füllt die Durchgangsbohrung H unc teilweise die Ausnehmung 10 der Trägerplatte aus Wenn der Formvorgang beendet ist und die Trägerplat te herausgenommen wird, fluchtet das Reibmaterial ir der Durchgangsbohrung mit der Außenfläche 5a dei Trägerplatte und zwischen der Stirnfläche des Reibma terials in der Ausnehmung 10 und der Außenfläche 5« der Trägerplatte wird ein Abstand eingehalten.

Bei den beschriebenen Scheibenbremsen sind die Stirnflächen der Kolben ringförmig, es können jedocr auch andere Formen von Koibenstirnfiächen benutz· werden, beispielsweise können sie massiv mit flachen als Kontaktflächen dienenden Endflächen ausgebilde sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Aus Reibbelag und Trägerplatte bestehender, von einem Kolben beaufschlagter Bremsklotz einer Teilbelagscheibenbremse, dessen Reibbelag in mindestens einer von mehreren Ausnehmungen bis zur Außenfläche der Trägerplatte reichend verankert ist wobei eine der Ausnehmungen an der Einlaufseite des Bremsklotzes die Stirnfläche des Kolbens teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke des in die einlaufseitige Ausnehmung (10,13,19) eingedrungenen Materials des Reibbelags (6) geringer ist als die Dicke der Trägerplatte (5), so daß die freie Oberfläche des in die Ausnehmung (10, 13, 19) eingedrungenen Materials des Reibbelags (6) einen Zwischenraum (14, 20) gegenüber der Außenfläche (5a) der Trägerplatte (5) bzw. der Stirnfläche (Ab) des Kolbens (4a; bildet

2. Bremsklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10, 13) in der Trägerplatte (5) langgestreckt, insbesondere als Langloch, ausgebildet ist (F i g. 3,4).

3. Bremsklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Ausnehmung (19) in der Trägerplatte (5) an einem Ende offen ausgebildet ist (Fig. 7).