DE2043368A1

DE2043368A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2043368A1
Application number: DE19702043368
Authority: DE
Inventors: Ryotaro Ogasawara Takeo Nagoya Aichi Hikida (Japan)
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1969-09-01
Filing date: 1970-09-01
Publication date: 1971-04-01
Also published as: JPS5035181B1; GB1280568A; US3720293A

Description

KABUSHIKI KAISHA, TOYOTA, CEUO KENKYUSHO, 2-12 HISAKATA, SHOWA-KU, NAGOYA-SHI, AICHI-KEN, JAPAN

Scheibenbremse

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse, bei der mindestens ein Reibungsbelag mit der gegenüberliegenden Oberfläche einer Bremsscheibe, die einem Kraftfahrzeugrad zugeordnet ist, in Eingriff kommt und durch eine hydraulische Antriebsvorrichtung ein Kolben sich gegen die gegenüberliegende Oberfläche des Belags abstützt, um den Belag gegen die Scheibe zu pressen, und eine Bremswirkung zustande zu bringen.

Bei den bekannten Scheibenbremsen der oben genannten Art tritt ein unbequemes und unerwünschtes Kreischen bzw. "Bremskreischen¹¹ in Erscheinung, dann wenn die Bremsen betätigt werden.

Es sind viele Versuche unternommen worden, um das Beibindematerial des Belags und die Dämpfung des Belags zu verbessern, ohne daß Jedoch das Ziel - das Ausbleiben des Bremskreischens - erreicht worden ist.

Die vorliegende Erfindung stellt das Ergebnis von Experimenten und Analysen dar, wovon' in Erfahrung gebracht worden ist, daß die Bewegungen und die elastischen Verformungen der verschiedenen Teile des Bremssystems beim Kreischen der Bremsen sehr komplizierter Natur sind.

10 9814/U7A 1

Die gemessene Frequenz des Bremskreischens -betrug einige Kiloherz, sodaß wenn man die niedrigen Frequenzschwingungen außer Betracht läßt, sich feststellen läßt, daß die gekoppelten Schwingungen der Kolben, Beläge, des Sattels und der Scheibe den Ursprung des Bremskreischens darstellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Kreischen fLer Bremsen bei ihrer Betätigung auszuschalten. · / ■

Gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich dieses Ziel dadurch erzielen, daß ein Stützglied aus elastischem Material zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder angeordnet ist, das dennoch den Kolben an einer unbehinderten Gleitbewegung innerhalb des Zylinders nicht hindert. Die Schwingungen des Kolbens, die wegen des Spiels zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder beim Bremsen sonst in Erscheinung treten,warien durch das Stützglied unter Druck gesetzt, weil der Kolben und der Kolbenzylinder sich dynamisch wie ein Körper verhalten. Demgemäß werden durch Kolbenschwingungen hervorgerufene Vibrationen des Belags unterdrückt, wodurch die unerwünschte Erscheinung des Kreischens fast vcll3tändig ausbleibt.

Aus dem obigen geht hervor, daß ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung darin besteht. Scheibenbremsen vorzusehen, die eich ohne Kreischen Betätigen lassen.

Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, daß oben genannte Kreischen auf längere Zeit zu unterdrükken.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung vorzusehen« die bei schon bestehenden Scheibenbremsanlagen benutzt werden kann, um ein Kreischen der Bremsen

1098U/U74 2

ft 2U43368

auszuschalten.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Stützglied zwischen dem Zylinder und dem Kolben einer Scheibenbremse vorzusehen, um Vibrationen bzw. Schwingungen des Kolbens zu unterdrücken .upd dadurch ein Kreischen der Bremsen auszuschalten.

Die Erfindung laßt sich am besten anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutern, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bedeuten. Es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Schnitt einer Scheibenbremse, um das Betätigungsprinzip darzustellen;

Figur 2 ein Magramm der Schwingungssignale für eine Scheibenbremse der Schwingungsbeschleunigung in einer Richtung des Reibungsbelags, des Kolbens und des Sattels, des Bremsöldrucks und des Kreischens mit Bezug auf ein stetiges Signal;

Figuren 3 bis 7 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 3 einen senkrechten mittleren Schnitt eines Pkw-Rades, das mit einer Scheibenbremse gemäß der Erfindung ausgestattet ist;

Figur 4 eine Draufsicht der Scheibenbremse an sich;

Figur 5 einen senkrechten Schnitt auf der Linie 5-5 gemäß Figur 4;

Figur 6 einen teilweisenen abgebrochenen waagrechten Schnitt der Scheibenbremse auf der Linie 6-6 gemäß Figur 5;

Figur 7 einen Schnitt des Kolbens und des Zylinders auf der Linie 7-7 gemäß Figur 5 in der Richtung der Pfeile;

Figuren 8 bis 10 eine «weite Ausführungeform der vorlie-

1098U/U74 3

t /LU3368

g enden Erfindung;

Figur 8 einen abgebrochenen Schnitt der sich gegenüberliegenden Teile der Kolben- und Zylinderwandungen j

Figur 9 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines Stützgliedes;

Figur 10 eine Querschnitt, ähnlich dem der Figur 7» gemäß der Linie 10-10 gemäß Figur 8; und

Figuren 11, 12 und 13 ähnliche Ansichten wie Figur 8, wobei nocn vs±x>ere aus runnings forment der Erfindung abgebildet sind.

Die Wirkungsweise bzw«, das Betätigungsprinzip einer Scheibenbremse läßt sich anhand der Figur 1 erläutern. Drückt das öl 91 im Zylinder 90 mit der Druckwirkung P auf den Kolben ^O beim Bremsen, sodaß der Reibungsbelag 50, der die Oberfläche des Kolbens ?0 berührt, gegen die sich drehende Scheibe 10 gedruckt wird, so tritt eine Reibungskraft F^ zwischen dem Belag 50 und. der Scheibe 1ü m ürecneinung, während die Reibungskraft F^ zwischen dem Belag 50 und dem Kolben 70 in Erscheinung tritt. Übersteigt die Reibungskraft F,. die Reibungskraft Fp, so bewegt sich der Belag 50 in Richtung X (Reibungsrichtung) und kommt mit dem Sattel 30 in Berührung, wobei das Hormalspiel (das beim Xiichtbremsen verbanden ist) von ca. 0,1 mm zwischen dem Sattel 30 und dem Belag 50 überbrückt wird. In diesem Zustand kommt die Gegendrückwirkung F, von dem Sattel 30 in Richtung auf den Belag 50 zur Wirkung, und, vibriert der Belag 50 nicht, so kommt die Summe aus der Reibungskraft F2 und der Gegenkraft F, der Reibungskraft F₁ gleich.

Verschiedene Versuche wurden unternommen, mit dem Zweck, die Schwankungen in der Schwingungsbeschleunigung des Belags 50, eines Kolbens 70 und eines Sattels 30 in der Richtung Σ, Y (senkrecht auf die Scheibe) und Z (senk-

1 0 9 8 H / U 7 A 4

■ "ff ■ 71)43368

recht mit Bezug auf X und Ϊ) eines Btlage 50 etwa gemäß Figur 1» sowie die Schwankungen im Druck des Bremsöle und des Kreischens zu messen.

Figur 2 stellt einen Teil der Meßdaten zusammen mit einem Bezugssignal von Z Kiloherz dar, worin die Zeit auf der waagrechten Achse dargestellt ist Die Schwingungsbeschleunigung des Belags, des Kolbens und des Sattels in der X Richtung und des Bremsöldrucks und des Kreisbhens werden auf der senkrechten Achse gezeigt.

Wie der Figur 2 au entnehmen isc, haben die Schwingungsbeschleunigungen des Belags, des Kolbens und des Sattels in der X Richtung und des Breaisö!drucks einen Frequenzwert von etwa 2,4 Kiloherz, der ' dein Wert von 2,4 Kiloherz - als die Frequenz des Kreischens gemessen - fast gleich kommt.

Bei den obigen Messungen betrug die Beschleunigung des Belages in der X Richtung ca. 4-0 G (G » Beschleunigung, die durch die Schwerkraft der Erde zustande kommt) die Beschleunigung des Kolbens in der X Richtung ca. 80 G und die des Sattels in der X Richtung ca. 20 G.

Des weiteren waren die Beschleunigung des Kolbens und die Beschleunigung des Belags fast gleichphasig, während die Phasen der Beschleunigung beim Kolben und beim Sattel eine Phasendifferenz von ca. 180° aufv ie3en.

An den mittleren Teilen und Endteilen des Belags in der X Richtung vorgenommene Messungen der Beschleunigung bestätigen, daß die Frequenz der Belagbeschleunigung ca. 2,4- Kiloherz beträgt, und daß die Beschleunigung im Mittelteil groß war, während die Beschleunigung neben der Kontaktfläche mit dem Sattel klein war. Dieee Tatsache bestätigt, daß die Beläge eine elastische Biegungsvibration aufweisen, und daß die Scheibe eine elastische

1098-U/H-7A

;-:iU3368

' gu:i£:Xv'bration. ausführt, die dieselbe Frequenz hat wie Ue..? :-.■.:.;..-' in Berührung stehende Belag.

Aufgrund der oben genannten Daten und der Ergebnisse verschiedener anderer Experimente ließ sich feststellen, daß beim Kreischen die Teile des Bremssystems einer elastischen gekoppelten Vibration in einer einzigen Vibrationsmode unterzogen sind. Unter Abänderung der Form, Steifheit und Verlegung des Stützpunktes des Belags, des Spiels zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder und der Reibung zwischen dem Belag und dem Kolben wurden weitere Versuche unternommen. Als Ergebnis stellt es sich heraus, daß die Kombination der Biegungsvibration des Belags, der Reibung zwischen dem Belag und dem Kolben, der Drehvibrationen des Kolbens um den X- und Z-Achsen, der Vibration des Sattels in der X-Richtung, der Biegungsvibration der Scheibe, der Reibung zwischen der Scheibe und dem Belag die grundsätzlichen Ursachen des Kreischens darstellen und daß weitere Faktoren lediglich von untergeordneter Bedeutung sind.

Weitere Tests und Analysen der Testergebnisse ließen den Schluß ziehen, daß insbesondere eine unstetige Kraftwirkung, die auf die Kombination der Vibrationen des Kolbens und des Belags in der X- und Y-Richtungen zurückzuführen ist, in erster Linie die Ursache des Kreischen darstellt* Um das Aiftreten des Kreischens zu unterdrücken, ist es demgemäß nötig, diese unstetige Kraftwirkung herabzusetzen. Um dieses Ziel zu erreichen, stehen verschiedene Methoden zur Verfugung, wie z. B. (1) ein Variieren der gekoppelten Vibrationsmode, (2) Eäapfung, um die unetetig· Kraftwirkung auszugleichen, und (3) das gleichzeitige Anwenden der zwei vorhergehenden Methoden. Im einzelnen läßt sich das Zustandekommen der Kombination der Vibrationen des Kolbens und des Belags und/oder der effektiven Reibungsdämpfung, die dieser Vibrationsmode gegeben wird, wobei die unstetige Vibration möglichst klein gehalten wird, dadurch vermieden^ daß die Schwenkbewegung

10 9 814/1474

^: ;-■;' ' Λ 2U433 6

des Kolben« la dem Spiel »wiechtn dta Kolben und :*λ Sat» tel dadurch unterdrückt wird, daß der Kolken mittels ela» etlicher Glieder, wie s» B, Federn mit seinem Abstützmecbenismus verbunden wird.

Demgemäß ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch das Zwischenschalten eines elastischen Stützgliedes zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder, sodaß der Kolben zu gleiten und die Bremsscheibe anzudrücken, ohne daß eine Vibration mit Bezug auf den Zylinder und/oder den dattel zustandekommt. Auf diese Weise wird ein Vibrieren des Kolbens unterdrückt. Die Biegungsvibration des Belages wird eliminiert, wodurch das Auftreten eines Kreischens beim Bremsen unterdrückt wirdc Λ

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in ihrer Anwendung bei einer Scheibenbremsanlage System Dunlop in einem Pkw unten anhand der Figuren 3 bis 7 erläutert»

Die Scheibenbremse wird mit dem Pkw-Rad 1 verbunden,' das sich frei auf dem Mittelteil 5 dreht. Der Mittelteil ist mittels eines Rollenlagers 8 auf der Welle 13 drehbar angeordnet, die mit dem Steuergelenk 12 verbunden ist. Die Radscheibe 3 und die Bremsscheibe 10 sind mitteLs Schraubenbolzen 9 und 4 (Figur 3) mit dem Mittelteil 5 verbunden.

Die Bremsscheibe 10 ist hutförmig mit einem flachen Krempel, der zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Bremsreibungεoelägen 50 liegt und innerhalb des Sattels 30 gehalten wirdβ . Der Sattel ist mit dem Gelenk 12 mittels eines Schraubenbolzens 14 verbunden. Das eine Ende der Drückölleitung 20, dessen anderes Ende mit dem Hauptzylinder (nicht abgebildet) verbunden ist, steht mit dem Sattel in Verbindung. Ein Staubschutzdeckel 11 für die Bremsscheibe 10 ist auf dem Steuergelenk 12 vorgesehen. Die Bremsscheibe 10 dreht sich mit dem Rad 1

1098U/U7A

2D43368

rch den

wenn der Pkw fährt. Wenn jedoch das Bremspedal durch Fuß gedrückt wird, um den Pkw anzuhalten, fließt das in dem. Hauptzylinder komprimierte öl in die Zylinder innerhalb des Sattels 30 durcn die Leitung 20. Das öl bewegt die Beläge 50 gegen die Scheibe 10. Die Beläge 50 sind je zu beiden Seiten der Scheibe 10 angeordnet, sodaß die Reibungskraft sich erhöht als die Scheibe 10 durch die Beläge gepresst wird und daß der Pkw angehalten wird.

Die Einzelheiten der Scheibenbremsanlage die bis jetzt erläutert worden sind, sind mehr oder weniger üblicher Bauart. Die Figuren 4· bis 7 zeigen die erste Ausführungsform der Erfindung, bei der eine ringförmige Feder 61 (Figur 7) aus Federstahl in eine Rille 40 der Kolbenzylinderwandung 31 als ein Stützglied angeordnet ist, um den Kolben 70 abzustützen.

Die Seitenwandungen des Sattels 31» die die Druckmediumzylinder 90 abstützen, sind durch Schraubenbolzen mit dem Sattel 30 verbunden, und zwar an gegenüberliegenden Seiten des Bremsscheibenkrempels 10, die die Scheibe umgreifen. Die Druckmediumleitungen 20 sind mittels Muttern 21 an den Zyliiiderwandungen 31 befestigt, um die Leitungen mit den Zylinderkammern 92 zu verbinden. Ein Reibungsbelag 50, der dazu dient, eine Druckwirkung auf die Scheibe 10 auszuüben, ist zwischen der Scheibe und jedem Kolben 70, der in seinem Zylinder 90 angeordnet ist, vorgesehen.

Die Kolben 70 weisen je einen mittleren Ansatz 76 auf, die je in einer Traverse 77 (Figur 6) enden. Die Traverse erstreckt sich nach vorne gegen den Belag 50. Die Rückseiten der Kolben enthalten je eine automatische Spielausgleichsvorrichtung mit einer Feder 95 (Figur 5)» die den Kolben zurückzieht, wenn der Druck dea Betätigungsmediums in der Druckkammer 92 aufgehoben wird (d. h. wenn die Bremskraft aussetzt). Ein Gummiring 71» der das Drucköl abdichtet, und eine Gummimanschette 32, die

1098U/1 474 8

den Eintritt von Staub verhindert, sind Je zwischen der Endwandung 31, die den Zylinder 90 aufnimmt, und im Kolben 70 in Je zwei UmfangsriIlen angeordnet* Die Rillen sind in der Umfangswandung des Kolbens 70 angeordnet.

Eine ringförmige Rille 40 ist in Jeder Zylinderwandung neben der Zylinderöffnung vorgesehen. Die ringförmige Feder 61 ist in dieser Rille angeordnet. Die Feder 61 ist aus schraubenförmig oder spiralförmig gewundenen Draht hergestellt und besitzt die Form eines Ringes, der sich leicht in die Rille 40 mit derselben Form anordnen läßt» Die Breite der Rille 40 ist etwas größer als der äußere Durchmesser der* Windungen der Feder 61. Vorzugs» weise ist- der äußere Durchmesser der Windungen der Feder 61 etwas größer als die Tiefe der Rille 40, sodaß die Feder etwas aus der Rille vorspringt, um die Seitenwandung des Kolbens 70 au berühren* Ih dieser Weise wird der JKoiben J) durch de Feder 61 abgestützt, die radiale Bewegungen des' zylindrischen Kolbens (Figur 7) beschränkt.

Eine nach unten offene Kerbe 53 erstreckt sich durch die Stützplatte 51» um den Ansatz 76 des Kolbens lose aufzunehmen, Die Stützplatte 51 ist an der Oberfläche de3 Belages 50 gegenüber dem Kolben 70 befestigt. Eine Rille 54, die mit der Kerbe 53 in Verbindung steht, ist im Belag 50 vorhanden, um die Traverse 77 <les Kolbenansatzes 76 lose aufzunehmen. Die vordere bzw.» hintere Ihnenwandung

38 des Sattels 30 steht in der Drehrichtung der Bremsscheibe 10 den Seitenwandungen des Belages 50 gegenüber, wobei ein sehr kleines Spiel dieser Teile von einander trennt. Wird der Belag in der Drehrichtung durch ein Andrücken gegen die Bremsscheibe bewegt, so überbrückt die Wandung des Belages dieses Spiel und kommt mit der Wandung 38 des Sattels 30 in Eingriff, der deshalb zu der Oberfläche der Reaktionskraft wird. Eine untere Platte

39 (Figur 5), auf der der Belag 50 sich frei bewegt, ist mit dem unteren Ende des Sattels 30 so befestigt, daß

1 0 9 8 U / H 7 4

AO VÜ43368

Β? 'iu¥ mien Φ*» Rlttbftw dee Being·· auf df η Kolben beim

αν;;₄: uf der P-Utrfce 39 gleiten kann»

B-. hap, ^n läßt; aicö IreX nachstellen und entfernen. Beim Nachstellen bzw, Montieren kommon die Rille 55 der Stüfcaplntto ί?Ο und die Rille 54 des Belages mit dem Ansata ?6 und der Traverae 77 des Kolbens ?O in Eingriff. Daraui wird der Belag nach unten geschoben, bis er mit; der unteren Platte 39 in Eingriff kommb, 3odaß der Belag 50 lost mit dem Kolben 70 verbunden wird·

Der Bofesfcigungsbeil 34- (Figur 5), der die Form eines umgekehrten U im Querschnitt besitzt, wird sodann auf die Brücke 33 angeordnet, die am oberen Ende des Mittelteils der Seitenwandungen des Sattele 30 angeordnet ist, an denen der Teil 34 mittels eines Schraubenbolzens 36 und einer Kutter 35 befestigt ist. Zwei nach außen weisende Teile 37 sind an den freien Endteilen der genannten Befesüigungsteilö 34 angeformt. Diese Teile werden auf die Beläge 50 gelegt, wodurch eine Bewegung nach oben der Belage und ihr Austreten aus dem Sattel verhindert wird.

Setzt man das Öl in der Druckkammei 92 beim Bremsen unter Druck, so drückt der Kolben 70 den Belag 50 gegen die Bremsscheibe 10, Da zwei Reibungsbeläge vorhanden sind, wird Druck von beiden Seiten angewandt, um die Scheibe an ihrer Drehbewegung zu hindern. Entläßt man den Bremsdruck, so wird der Kolben durch die Feder 95 in. ihre ursprüngliche Lage versetzt. Der Belag 50 wird in seine ursprüngliche Lage durch die Traverse 77 des Kolbens, die mit dem Belag in Eingriff steht, zurück bewogt.

Der Belag 50 gleitet in der Drehrichtung der Scheibe mit Bezug auf den oben stehenden Kolben innerhalb des Spjelbereiches zwischen der Kerbe 53» der Rille 54 und dem entsprechenden Ansatz 76 und der Traverse 77- In. dieser Weise wird die Bremskraft zwischen der Bremsschei-

1098U/U74 10

JM 2Ü433B8

be 10 und den Belägen 50 2u der Bremskraft, wobei der Belag mit den Innenwandungen 38 dee Sattels 30 einem Reaktionspunkt bzw. auf einer Reaktionsfläche in Eingriff kommt.

Deshalb weil der Kolben 70 nachgiebig durch die Feder 71 abgestützt wird, die in der Rille 40 innerhalb der Wandung 31 des Zylindergehäuses angeordnet ist, ist der Kolben 70 mit dem Zylinder, seiner Gehäusewandung 31 und mit der Feder 61 zu einem Körper dynamisch verbunden· Ein Vibrieren des Kolbens 70, das sonst durch die Reibungskraft zwischen dem Kolben 70 und dem Belag 50 hervorgerufen werden könnte, wird unterbunden und fast vollständig eliminiertο Demgemäß wird eine Biegungsvibration des Belages 50 und eine gekoppelte Vibration zwischen dem Belag 50 und der Bremsscheibe 10, die vielfach durch ein Vibrieren des Kolbens 70 hervorgerufen wird, größtenteils möglichst klein gehalten. Ein Kreischen wird verhindert.

Ist die Berührungsfläche zwischen der Feder 61 und dem Kolben 70 möglichst dicht an die Berührungsebene des Kolbens 70 und des Belags 50 angeordnet, so wird eine Schwenkbewegung des Kolbens 70 wirk& ;m durch die Feder 61 verhindert, wodurch die Biegungsvibration des Belages 50 fast vollkommen ausgeschaltet wird. Dies stellt ebenso einen bedeutenden Beitrag zum Ausschalten des Kreischens dar.

Das Vibrieren des Kolbens in der vorderen Richtung der Bremsscheibe (die oben genannte Σ-Richtung), die die Hauptrichtungen des Kolbenvibrierens darstellt, wird durch die Feder 61 nicht unterdrückt, die mit der Seitenwandung des Kolbens ?0 am Umfang in Eingriff steht, um ein Vibrieren des Kolbens in seinen radialen Richtungen zu beschränken. Das Vibrieren des Kolens in der der senkrecht auf die X-Riehtung stehenden Richtung, d. h. in der oben genannten Z-Richtung, und ein ähnliches Vibrieren in allen radialen Richtungen des Kolbens werden jedoch durch die Feder 61 beschränkt, was einem weiteren Beitrag zur Verhinderung

1098U/U74 11

Jt 2U43368

de ß Rice j e eh n η θ davit tilt«

Zusätzlich zu den ob on genannten *uf einer Federung eurückgehenden Wirkungen gibt es die Dämpfung auf dem Kolben 70 wegen der Berührungareibung 35wischen der Feder 61 und der Seibenwandung des Kolbens 70 in der Umfangorichtung, sowie zwischen der Feder 61 und der Zylinderrille 40, Erscheinungen, d.l@ dazu dienen, das Auftraten dea Krθ,ischone noch wirksamer abzuschalten.

Eine zweite Ausführungsf'orm der Erfindung ist in dem Figuren 3 bis 10 dargestellt* Sie ist durch, einen halben Ring bzw. ein sattelförmiges Glied 62 (Figur 9) gekennzeichnet, der aus :inem elastischen Material besteht, wie z«, B, Kunststoff oder dergl« Dieses Glied stellt ein Stützglied dar, das die Hälfte der Feder 61 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ersetzt»

Tas ö'itteiförmige Glied €2 ist im wesentlichen U-förmig im Querschnitt. Es ist in die Form eines Halbringes bzw* eines Sattels gebogen, wobei der Boden des U nach innen gebogen ist· Der Krümmungshalbmesser der Außenfläche 621 (d. h« die Fläche des Sattelgliedes, die mit dem Kolben in Eingriff kommt) des Glieds 62 entspricht etwa dem Halbmesser des Kolbens 70, während der Krümmungshalbmesser der beiden Kanten 622 (Figur 9) der zwei Schenkel, die den U-Querschnitt des Gliedes 62 formen, etwa der der Bodenfläche der Rille 4-0 in der Zylindergehäusewandung 31 entspricht. Die Breite des Gliedes 62 unterschreitet die der .Rille 40 um einen kleinen Betrage

Wenn demgemäß die zwei sattelförmige Glieder 62 in der Bille 40 angeordnet sind, um die Rille fast voll zu belegen, kommen die äußeren Bodenflächen mit der Seitenfläche des Kolbens 70 in seiner Umfangarichtung in Eingriff, während die Kantenflächen 622 mit der Bodenfläche der Rille 40 in Eingriff kommen. In dieeer Weise wird der Kolben 70 durch die Glieder 62 auf seinem gesamten

10981A/1474 12

41 2U43368

Umfang abgestützt, wodurch sämtliche Vibrationen der Kolben in seinen radialen Richtungen.verhindert werden. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die sattelförmigen Glieder 62 dieselbe Wirkungsweise auf, wie im Falle der Feder 61 der ersten Ausführungsform . '■ -Jedoch ist die Kraft, die ein Vibrieren des Kolbens 70 beschrankt, größer, wodurch das Auftreten des Kreischens noch wirksaner unterbunden wird.

Die Stützglieder 61 bzw» 62 lassen sich in einer in der Zylinderwaiidung 31* die den Kolben abstützt, vorgesehenen Rille vsr hen, wie im übrigen gemäß den obigen Ausführungsformen abgebildet und beschrieben ist. Als eine weitere Möglich keit können die Glieder 61, fc>2 in eine Rille 40' der Kolbenfläche, siehe Figuren 11 und 13, liegen. Gemäß · Figur 11 stütz die Rille 40' das nachgiebige Abstützglied 61', das etwa dem Glied 61 entspricht, ab. Die Wirkungs weise ist ungefähr dieselbe, um dieselbe Wirkung gegen Vibrationen zu erzielen, die,wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, ein Kreischen beim Bremsen vermin dert. Gemäß Figur 13 nimmt ein Rillenpaar 40''' des Kolbens ein Paar von Doppelgliedern 62' " auf, die etwa den Gliedern 62 gemäß Figur 8 entsprechen.

Eine weitere, leicht übersichtliche Ausführungsform könnte dadurch entstehen, daß man einen Streifen aus elastischem Werkstoff in das Spiel zwischen dem Kolben und dem Zylinder als das Stützglied legt.

Des weiteren in dem man den Zylinder 90 mit einem vergrößerten Teil 40'' neben seiner öffnung vorsieht, kann ein Stützglied 62'' in Form einer Schraubenfeder in die genannte Rille gelegt werden, dit durch den vergrößerten Teil zwischen dem Rillenbogen und des Kolben (Figur 12) gebildet wird, einlegt. Bei dieser Aueführung besteht der Vorteil, daß das Stützglied enger an den Reibungebelag

1098U/U74' 13

^ 2ÜA3368

zu liegen kommt«,

Rex u$v. oben genannten Ausführungsbeispiel ist eine Rille in e^uer -er augeordneten Oberflächen des Zylinders und des Kolbens vorgesehen, während das Stützglied zwischen den beiden angeordnet ist. Jedoch lassen sich zwei oder mehrere "Rillen in der Umfangsrichtung und parallel zuein ander vorsehen, während zwei oder mehrere Stützglieder in den genannten Rillen (Figuren 8 und 13) angeordnet sind, sodaß.. der Kolben wirksamer an einem Schwenken behindert wird, was seinerseits eine gekoppelte Vibration des Κυΐ-bens und des Belages verhindert, um das Kreischen beim Bremsen wirksamer auszuschalten»

^w Wie oben erwähnt ist die Vibration des Kolbens am größten in der Drehrichtung (der oben genannten X-Richtung) an der Bremsscheibe5 dadurch läßt sich das Kreischen ebenso wirksam ausschalten, indem lan zwei parallel Stützglieder je zu einer Seite des Kolbens anordnet, die zu der oben genannten radialen bzw» Z-Richtung der Bremsscheibe liegen, um dadurch eil· Vibrieren des Kolbens in der X-Rich tung auszuschalten* Als eine weitere Möglichkeit kann man ein Stützglied im Spiel zwischen dem Kolben und dem Zylinder anordnen, dessen Stärke ausreicht, um den Kolben so zu verschieben, daß er mit seiner anderen Seite mit der Seitenwandung des Zylinders in Berührung kommt.(In dem

φ letzten Fall ist eine solche Anordnung vorzuziehen, in der das Stützglied in der radialen Richtung der Z-Achse der Bremsscheibe wie in dem vorigen Fall liegt).

Aus dem obigen geht hervor, daß die Anwendung eines Stützgliedes vorzuziehen ist, wie z. B. die oben genannten Stützglieder, das fest genug ist, um der beim Bewegen des Kolbens mit dem Belag erzeugten Kraftwirkung au wiederstehen, und das ausreichend elastisch ist, um nicht durch die Reibungskraft, die durch die Hin- und Herbewegungen des Kolbens zustande kommen, zerstört zu werden,

109814/ U7A 14

und Jedoch den Kolben an einem leichten Gleiten nach vorne und zurück nicht hindert.

Um die Gleitbewegung öes Kolbens zu ermöglichen, kann das Stützglied mit dem Kolben oder mit dem Zylinder an vielen Punkten dadurch in Berührung stehen, daß man ein Glied wie z. B. die Feder 62 benützt. Zu dem selben Zweck ist es nötig, eine Berührung entlang einer Linie zu verwirklichen, indem man ein Glied wie z. B. das sattelförmige Glied 62 oder ein Glied das eine noch kleinere Berührungsfläche besitzt, berufczt, um einen Zustand niedriger Reibung zu erzielen. Ist die Berührungsfläche verhältnismäßig groß oder weist das Material des Stützgliedes einen großen Reibungskoeffizienten auf, kann man ein geeignetes Schmiermittel wie Zo B. ein öl oder ein Fett auf die genannte Berührungsfläche auftragen. Eine leichte Gleitbeweglichkeit des Kolbens läßt sich dadurch erzielen, daß man ein Stützglied aus einem Kunststoff nierdriger Reibung, wie z. B. Tetrafluoräthylen benutzt. In der gleichen Weise ist es möglich ein Stützglied zu benützen, das mit einem Kunststoff oder Metall niedriger Reibung ausgekleidet oder beschichtet ist.

Es läßt sich weiterhin entnehmen, daß das Stützglied nicht auf die Stahlfeder oder auf das sattelförmige Kunststoffglied gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Darüberhinaus kann das Stützglied als ein Ring mit einem kreisförmigen oder viereckigen Querschnitt ausgebildet sein. Bas Stützglied braucht nicht in Form eines Ringes,der den Kolben vollends umkreist,ausgebildet zu sein, und kann die Form eines Stabes, einer Platte, bzw. mehreren Stäben oder Platten haben. Offensichtlich läßt sich das Stützglied aus Hartgummi, steifen Kunststoff, Kunststoffen niedriger Reibung, die ein Yerstärkungsfüllmaterial enthalten, metallischen Werkstoff, das die Eigenschaften, Elastizität und Zähigkeit besitzt, herstellen.

1098U/U74 15

2U4336S

Ist das ringförmige Stützglied aus Gummi hergestellt anstelle einer Feder gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, verhindert dieses Glied wirksam den Austritt des Betrieböls. Darübei hinaus wenn ein mit öl getränktes Sintermaterial oder Metallpulver als der Werkstoff des metallischen Rings oder des Plattengliedes benutzt wird, vermag ein solches Material die Gleiteigenschaften des Kolbens wirksam zu verbessern»

Sollte ein Teil des elastischen Stützgliedes am Kolben, am Sattel oder an einem ähnlichen Teil befestigt werden, während eine andere Partie gegen den Kolben gepresst wird, oder- wenn ein Teil des Stützgliedes mit dem Kolben verbunden wird und ein anderer Teil gegen den Zylinder, den Sattel oder einen ähnlichen Teil (dermaßen, daß eine Bewegung des Kolbens für die Betätigung des Belages nicht ausgeschaltet wird) angedrückt wird, wird ein Vibrieren des Kolbens durch die fieibungsdämpfung des andrückenden Teils des Stützgliedes ausgeschaltet, wodurch das Auftreten des Kreischens beim Bremsen gemäß den Prinzipien und der Theorie der vorliegenden Erfindung verhindert wird.

Wahrend die vorliegende Erfindung anhand einer Bremsanlage System Duiilop erläutert worden ist, ist es ohne weiteres erkennbar, daß die Erfindung sich auch bei Bremsanlagen System Gi.rling sowie andere Anlagen anwenden läßt, und daß viele Abänderungen in dem Entwurf ohne weiteres möglich sind, ohne daß man das Wesentliche der vorliegenden Erfindung aufgibt oder den Umfang der Erfindung verläßt.

Obwohl gewisse spezifische Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es auf der Hand, daß viele Abänderungen in der Erfindung möglich sind. Es besteht daher nicht die Absicht die Erfindung etwa auf die Einzelheiten der Zeichnungen und der Beschreibung zu beschränken* Vielmehr umfaßt die Erfindung angemessene und naheliegende Äquivalente.

1098U/ 1

Claims

2U43368

Patentansprüche

1. Scheibenbremse mit einer sich drehenden Bremsscheibe, einem Sattel, der einen Teil des. Umfangs der genannten Scheibe umgreift, einen Belag su3 Reibungswerkstoff, der dem genannten Sattel zugeordnet ist und der Scheibe gegenüberliegt , einer Drückinit te !betätigungseinrichtung, die den genannten Belag beim Bremsen mit der Scheibe in Reibungseingriff bringt und einen Zylinder aufweist, der mit dem Sattel verbunden ist, und einem axial beweglichen Kolben in dem Zylinder, gekennzeichnet durch ein .Kolbenstützglied, das zwischen dem Zylinder und dein. Kolben aerart angeordnet ist, daß der Kolben und der Zylinder gleichphasig (in unison) in radialen Richtungen des Kolbens vibrieren während eine Gleitbewegung des Kolbens in der axialen Richtung dem Kolben entlang stattfinden kann, wodurch gekoppelte Vibrationen des genannten Kolbens und des Belages ausgeschaltet werden und ein Kreischen beim Betätigen verhindert.

2* Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Umfangsrille in dem Zylinder oder in dem Kolben vorhanden ist und das genannte Kolbenabstützglied aufnimmt» wobei ein Teil des Gliedes aus ier Rille herausragt, um in Gleitkontakt mit dem Zylinder bzw«, mit dem Kolben zu kommen.

3» Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rille im Zylinder vorhanden 1st und das Glied, das In der Rille aufgenommen ist, die zugeordnete Seitenwandung des genannten Kolbens mit seinem aus der Rille herausragenden Teil angreift.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die genannte Rille

109814/1474 V

in der Srifcanwandung dea genannten, Kolben« vorgesehen lit X.P-; --m ^m«mitβ Stützglied, daß in der genannten HiIIe .^^fi; wird, mit einem Teil den genannten'Zylinder

5* Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! , daß die innere Wandung des genannten Zylinders mit einer gestuften Innenwandung ausgebildet ist, die an einem offenen Ende einen vergrösserben'Durchmesser aufweist, wobei das genannte Stützglied in einem Raum untergebracht ist, der zwischen dem Teil mit dem vergrößerten Durchmesser der gestuften Innenwandung und dem Kolben liegt.

6. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Stützglied aus gewundenen*Draht besteht, der die Form eines Ringes aufweistο

7· Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Stützglied ein sattelförmiges Glied umfaßt, das einem U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die zwei Kanten des genannten Gliedes neben der öffnung des Unförmigen Querschnitts mit dem Boden der genannten Welle in Eingriff stehen, und wobei ein Zwischenteil des genannten Gliedes neben dem Boden des U-Querschnittes aua der Rille heraueragt.

8. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Umfangsrillen parallel zueinander in dem genannten Kolben oder Zylinder vorhanden sind, und daß ein Stützglied in jeder der genannten Rillen vorgesehen ist.

BAD ORIGINAL

1 0 9 8 1 4 / 14 7 4

weoh Anspruch 9, de M reh K e fc e η η s β i e h η ο t , dftJ iJedei der genannten SttagUeder aue gewundenem üsfcfc beattht,' der die form eine3 Binges aufweist*

10 · Scheibenbremse nach .Anepruoh Q, dadurch

S © k e ii η ζ β -1 ο h η α t , daß die genannten StÜt»« glieder Ringglieder sind, wovon jedee ein eattelförmiges Glied Unförmigen Querschnitte umfaßt.

11 ο Scheibtsnbremse nach" Anspruch 1₁ dadurch gekennzeichnet » daß das Kolbenstützglied aus einem nachgiebigen Werkstofι besteht«

12. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützglied aus einem metallischen Werkstoff besteht, der die Eigenschaften von Elastizität und Zähigkeit besitzt.

13- Scheibenbremse nach Anspruch 2_t dadurch gekennzeichnet , daß das Stützglied aus Hartgummi, steifem Kunststoff, oder einem Kunststoff niedriger Eeibung besteht und einem Füllstoff als Verstärkung enthält=,

W, Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützglied ein Schmiermittel enthält, um eine freie 'Gleitbeweglichkeit des Kolbens zu gewährleisten.

15= Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch g ek ennze lehnet, daß das Stützglied den Kolben mit einer mit reibungsarmem Werkstoff beschichteten Fläche angreift»

1098U/147 4 19

ι * ·♦ Leerseite