DE2119084A1

DE2119084A1 - Disc brakes for vehicles

Info

Publication number: DE2119084A1
Application number: DE19712119084
Authority: DE
Inventors: Max Beringen Widmer (Schweiz). M
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1970-06-26
Filing date: 1971-04-20
Publication date: 1971-12-30
Also published as: AT316337B; NL7108862A; BE768196A; CH509181A; DE2119084B2

Description

Scheibenbremse für Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Schwerlastfahrzeuge, mit einer mit der Radnabe fest verbundenen Bremsscheibe und mit seitlich gegen die Bremsscheibe schwenkbaren, mit Bremsschuhen versehenen Schwingen, welche die Bremsscheibe zangenförmig umgreifen. Disc brake for vehicles The invention relates to a disc brake for vehicles, especially heavy-duty vehicles, with a fixed to the wheel hub connected brake disc and with laterally pivotable against the brake disc, with Brake shoes provided with swing arms, which grip the brake disc like a pincer.

Es sind bereits Scheibenbremsen bekannt, bei denen mindestens der mit Drehzapfen versehene Festteil für die Schwingen bzw. die mechanischen Mittel zm Zusammenpressen der Schwingen die Bremsscheibe überbrückend angeordnet sind.There are already disc brakes known in which at least the Fixed part provided with pivot pins for the swing arms or the mechanical means zm compressing the Swing the brake disc arranged in a bridging manner are.

Zum Zusammenpressen der mit Bremsschuhen versehenen Schwingen gelangen beispielsweise Drehspindeln zur Anwendung.Get to the compression of the rocker arms, which are provided with brake shoes For example, turning spindles are used.

Es sind ausserdem auch Scheibenbremsen bekannt, bei denen die mit der Radnabe undrehbar verbundene Bremsscheibe in axialer Richtung verschiebbar auf der Radnabe angeordnet ist.There are also disc brakes known in which the with the wheel hub non-rotatably connected brake disc displaceable in the axial direction the wheel hub is arranged.

Die Scheibenbremsen, bei denen mindestens der mit Drehzapfen versehene Festteil ft die Schwingen, bzw. die mechanischen Mittel zum Zusammenpressen der Schwingen die Bremsscheibe am äusseren Umfang überbrückend angeordnet sind, weisen den Nachteil auf, dass der Durchmesser der Bremsscheibe in unerwünschter Weise durch den von den letztgenannten konstruktiven Mitteln beanspruchten Raum nur verhältnismässig klein bemessen werden kann. In dies@m Zusammenhang ist auch besonders darauf hinzuweisen, dass die Scheibenbremse in den meisten Fällen in dem von der Radfelge umschlossenen Raum angeordnet sind, so dass für die Anordnung der Betätigungsorgane der Scheibenbremse nur ein sehr eng begrenzter Raum zur Verfügung steht.The disc brakes, in which at least the pivoted one Fixed part ft the rockers, or the mechanical means for compressing the Swing the brake disc are arranged bridging on the outer circumference, have the disadvantage that the diameter of the brake disc increases in an undesirable manner the space required by the latter structural means is only proportionate can be made small. In this context, it should also be pointed out that that the disc brake is in most cases in the one enclosed by the wheel rim Space are arranged so that for the arrangement of the actuators of the disc brake only a very limited space is available.

Es hat sich besonders bei den grosse Bremekräfte erfordernden schweren Fahrzeugen gezeigt, dass die Premsbetätigungsorgane der Scheibenbremse, insbesondere die Schwingen, in vielen Fällen unzureichend gelagert sind, woraus in unerwtinschter Weise bei der Betätigung der Bremse Schazinongen der Betätigungsorgane resultieren, durch die der Verschleiss der Bremsschuhe.merkbar vergrössert wird. Die sich bei den Bremsvorgängen ergebenden Schwingungen sind im wesentlichen auf ungeeignete Konstruktionen von Scheibenbremsen zurückzuführen, welche in vielen Fällen von vornherein nicht für die Bewältigung grösserer Bremskräfte konzipiert waren, die für die schweren, mit verhältnismässig hohen Geschwindigkeiten fahrenden Fahrzeuge erforderlich sind. Bei Scheibenbremsen mit in achsialer Richtung verschiebbarer Bremsscheibe besteht der Nachteil, dass die achsparallelen Führungen verhältnismcissig leicht zum Ausschlagen neigen, wodurch die Funktion der Bremse beeinträchtigt wird. Nachteilig wirkt sich auch bei den meisten bekannten Konstruktionen von Scheibenbretnsen die Selbstverstärkung aus, welche besonders dadurch begünstigt wird, dass die in den achsialen Fuhrungen gleitenden Zustellteile bei sich erwarmender und daher ausdehnender Bremsscheibe sehr grosse Reibungswiderstände zu iiberwinden haben.It has proven particularly useful when the heavy braking forces are required Vehicles shown that the brake actuators of the disc brake, in particular the wings, in many cases, are inadequately supported, resulting in less desirable Way, when the brake is actuated, the actuating elements are shifted, through which the wear on the brake shoes is noticeably increased. The at The vibrations resulting from the braking processes are essentially unsuitable Constructions of disc brakes attributed to which in many cases from the outset were not designed to cope with the larger braking forces required for the heavy, at relatively high speeds moving vehicles required are. With disc brakes with axially displaceable Brake disc has the disadvantage that the axially parallel guides are relatively have a slight tendency to deflect, which impairs the function of the brake. It is also disadvantageous in most of the known constructions of disc brackets self-reinforcement, which is particularly favored by the fact that the in the axial guides sliding infeed parts when they warm up and therefore expand Brake disc have to overcome very high frictional resistance.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der vorgenannten Art zu schaffen, mit welcher die den vorbeschriebenen Scheibenbremsen anhaftenden Nachteile vermieden werden und eine derartige Scheibenbremse weiter zu vereinfachen.The present invention is based on the object of a disc brake to create the aforementioned type, with which the disc brakes described above inherent disadvantages are avoided and such a disc brake continues to simplify.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) die Lagerung jeder der beiden mit Bremsschuhen versehenen Schwingen an einer Drehachse, b) die Anordnung einer durch die zentrale Bohrung der ringförmigen Bremsscheibe hindurchefuhrtn Zugstange einer an der inneren Schwinge befestigten Bremsbetätigungsvorrichtung, welche mit der äusseren Schwinge verbunden ist, c) die Anordnung von Gleitflächen an den beiden Schwingen, welche auf entsprechend ausgebildeten Gleitflächen des Schlossteiles zur Auflage gelangen und d) die Anordnung eines mit der inneren Schwinge in Wirkverbindung stehenden, selbsttätig nachstellbaren Anschlages.According to the invention, the object is achieved by the combination of the following Features solved: a) the storage of each of the two swing arms provided with brake shoes on an axis of rotation, b) the arrangement of one through the central bore of the annular Brake disc passed through a pull rod attached to the inner swing arm Brake actuation device, which is connected to the outer swing arm, c) the arrangement of sliding surfaces on the two rockers, which on accordingly formed sliding surfaces of the lock part come to rest and d) the arrangement one that is in operative connection with the inner rocker and can be adjusted automatically Stop.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise, und zwar: Fig. 1 einen Schnitt durch die Scheibenbremse in der Längsrichtung zur Drehachse der Bremsscheibe, Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Scheibenbremse in der Richtung des Pfeiles 25 in der Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil der Scheibenbremse gemäss der Linie III-III in der Fig. 2, Fig. 4 eine Teilansicht des in der Fig. 2 mit "" bezeichneten Bereiches in einem grösseren Massstab und Fig. 5 eine Teilansicht des in der Fig. 2 mit "B" bezeichneten Bereiches in einem grösseren Massstab.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention in a simplified representation, namely: Fig. 1 is a section through the disc brake in the longitudinal direction to the axis of rotation of the brake disc, Fig. 2 is a side view the disc brake in the direction of arrow 25 in FIG. 1, FIG. 3, a section through part of the disc brake according to the line III-III in Fig. 2, Fig. 4 shows a partial view of the area designated by "" in FIG. 2 in a larger view Scale and FIG. 5 is a partial view of the area designated by "B" in FIG on a larger scale.

Gemass den Figuren 1 und 2 ist das Schlossteil 1 der Scheibenbremse undrehbar fest mit der Radachse 2 eines Fahrzeuges verbunden. An der undrehbar fest angeordneten Radachse 2 ist ein Radzapfen 3 durch übliche Mittel befestigt. Der Radzapfen 3 trägt mittels Lager 4 und 5 einen Radkdrper 8, der in bekannter Weise mit zwei Felgen 10 und 11 lösbar verbunden ist.According to Figures 1 and 2, the lock part 1 is the disc brake non-rotatably fixedly connected to the wheel axle 2 of a vehicle. Fixed to the unrotatable arranged wheel axle 2, a wheel journal 3 is attached by conventional means. Of the Wheel journal 3 carries a wheel body 8 by means of bearings 4 and 5, which in a known manner is detachably connected to two rims 10 and 11.

Am inneren Flansch 7 des Radkörpers 8 sind Schraubenbolzen 9 auf einem Lochkreis verteilt angeordnet, welche weiter zur Achse hin gerichtet ein schalenförmiges Gehäuse 12 tragen, an dessen Rand 13 eine ringförmige Bremsscheibe 14 mit Hilfe von Schraubenbolzen 15 befestigt ist. Mit dem Rand 13 des schalenförmigen Gehäuses 12 ist ausserdem ein die Bremsscheibe 14 überdeckender Blechring 16 fest verbunden, um einerseits die Felge 11 gegen Wärme strahlung der Scheibe 14 abzuschirmen und andererseits die Bremsscheibe 14 vor Staub und Schmutz zu schützen. Die Bremsscheibe 14 ist in bekannter Weise mit Löchern 17 zur Beliiftung versehen. Es ist besonders darauf hinzuweisen, dass der Radkörper 8 und das mit der Bremsscheibe 14 verbundene schalenförmige Gehause 12 auch als Einzelteil hergestellt werden kann.On the inner flange 7 of the wheel body 8 screw bolts 9 are on a Bolt circle arranged distributed, which further directed towards the axis a shell-shaped Wear housing 12, on the edge 13 of which an annular brake disc 14 with the aid is fastened by screw bolts 15. With the edge 13 of the bowl-shaped housing 12 a sheet metal ring 16 covering the brake disk 14 is also firmly connected, on the one hand to shield the rim 11 from heat radiation of the disc 14 and on the other hand, to protect the brake disc 14 from dust and dirt. The brake disc 14 is provided in a known manner with holes 17 for ventilation. It is special thereon point out that the wheel body 8 and connected to the brake disc 14 shell-shaped Housing 12 can also be manufactured as a single part.

An dem Schlossteil 1 sind im oberen Bereich desselben zwei parallel zueinander angeordnete, quer zur Radachse verlaufende Drehachsen 19 und 20 befestigt, welche mit ihren beiden 3nden über die Seitenwände des Schlossteiles 1 hinausragen. An den beiden Enden jeder Drehachse 19 und 20 sind je eine mit einem Bremsschuh 21 versehene Schwinge 22, 23 schwenkbar gelagert. Am unteren Ende, unmittelbar über dem Bremsschuh 21 und im näheren Bereich der Radachse 2, sind an den Schwingen 22, 23 Gleitflächen 27 vorgesehen, welche auf Gleitflächen 26 des Schlossteiles 1 abgestützt sind.On the lock part 1, two are parallel in the upper area of the same axes of rotation 19 and 20 arranged to one another and running transversely to the wheel axis, which protrude with their two 3 ends over the side walls of the lock part 1. At the two ends of each axis of rotation 19 and 20 are each one with a brake shoe 21 provided rocker arm 22, 23 pivotally mounted. At the bottom, just above the brake shoe 21 and in the closer area of the wheel axle 2, are on the rockers 22, 23 sliding surfaces 27 are provided, which are supported on sliding surfaces 26 of the lock part 1 are.

Siehe Fig. 4. Hierdurch wird erreicht, dass die Schwingen 22, 23 infolge einer besseren Abstützung den während des Bremsvorganges auftretenden Schwingungen weniger als bisher ausge'etzt sind. Ausserdem bewirken die miteinander in Berührung befindlichen Gleitflächen 26, bzw. 27 vorteilhafterweise noch eine zusätzliche Wärmeableitung von den Schwingen 22, 23 auf das Schlossteil 1. Bezüglich der Anordnung der gegenüberstehenden Gleitflächen 26, 27 ist besonders zu erwähnen, dass mindestens eine derselben auf einem Einsatz aus Gleitwerkstoff angeordnet sein kann. Zwischen zwei gegenüberstehenden Schwingen 22, 23 ist je eine Druckfeder 24 eingespannt, welche die an den Schwingen 22, 23 befestigten Bremsschuhe 21 während dos normalen Fahrtbetriebes in einem Abstand von der Bremsscheibe 14 halten, der durch einen mit der Radachse 2 fest verbundenen, nachstellbaren Anschlag 28 bestimmt ist.See Fig. 4. This achieves that the rockers 22, 23 as a result better support for the vibrations that occur during braking are exposed less than before. In addition, they come into contact with each other located sliding surfaces 26, or 27 advantageously an additional heat dissipation of the rockers 22, 23 on the lock part 1. With regard to the arrangement of the opposite Particular mention should be made of sliding surfaces 26, 27 that at least one of them has an insert made of sliding material can be arranged. Between two opposite ones Swing 22, 23 is each clamped a compression spring 24, which the on the rocker 22, 23 attached brake shoes 21 during normal driving operation at a distance hold of the brake disc 14, which is firmly connected to the wheel axle 2 by a, adjustable stop 28 is intended.

Unter dem Schlossteil 1 ist die mechanische Bremsbetatigungsvorrichtung 29 angeordnet, welche über ein Gestänge in einer nicht näher dargestellten Weise mit einem Bremspedal und/ oder Hebel in Wirkverbindung steht. An der BremCbetUtigung vorrichtung 29 ist gemäss Fig. 3 ein Exzenter 31 vorgesehen, welcher fest mit einem die Bremskräfte übertragenden Hebel 32 verbunden ist, der um eine an einem Ausleger 33 der inneren Schwinge 23 befindliche Drehachse 34 verschwenkt werden kann.Under the lock part 1 is the mechanical brake operating device 29 arranged, which via a linkage in a manner not shown with a brake pedal and / or lever is in operative connection. At the brake actuation device 29 is provided with an eccentric 31 according to FIG. 3, which is firmly connected to a lever 32 transmitting the braking forces, the pivoted about an axis of rotation 34 located on a boom 33 of the inner rocker 23 can be.

Der Exezenter 31 ist auf einem Wälzlager drehbar in der Bohrung 35 des Bremshebels 36 gelagert, welcher um eine an der inneren Schwinge 23 angeordnete Stützfläche 19 .rerschwenkbar ist. Im mittleren Bereich zwischen dem Exzenter 31 und der Stützfläche 18 ist an dem Bremshebel 36 eine Bohrung 37 vorgesehen, durch welche eine Zugstange 38 hindurchgeführt ist, die sich - ausgehend von dem Bremshebel 36 - weiter durch Bohrungen 39 und 40 der inneren und äusseren Schwingen 22, bzw. 23 erstreckt und mit ihrem Kopf 41 in einer ßusnehmung der äusseren Schwinge 22 verankert ist. An dem aus der Bohrung 37 des Zughebels 36 herausragenden Ende ist die Zugstange 38 mit einem Gewinde 42 versehen, auf welches eine gegen Lösen gesicherte Mutter 43 aufgeschraubt ist. Zwischen der Mutter 43 und dem Zughebel 36 ist eine Druckplatte 44 angeordnet, welche auf einer Sitzfläche 45 des Zughebe 36 aufliegt.The eccentric 31 is rotatable on a roller bearing in the bore 35 of the brake lever 36 mounted, which is arranged around a on the inner rocker 23 Support surface 19 .rerschwenkbar. In the middle area between the eccentric 31 and the support surface 18 a bore 37 is provided on the brake lever 36, through which a pull rod 38 is passed, which - starting from the brake lever 36 - further through bores 39 and 40 of the inner and outer rockers 22, or 23 and with its head 41 in a recess of the outer rocker 22 is anchored. At the end protruding from the bore 37 of the pull lever 36 the pull rod 38 is provided with a thread 42 on which a secured against loosening Nut 43 is screwed on. Between the nut 43 and the pull lever 36 is a Pressure plate 44 is arranged, which rests on a seat surface 45 of the lifting device 36.

An der inneren Schwinge 23 ist eine Stange 46 befestigt, die mit ihrem gabelförmigen Ende 47 zwischen zwei unter Federspannung stehenden Reibscheiben 48, 49 des Anschlages eingespannt ist. Der Anschlag 28 besteht aus einem mit der Radachse 2 fest verbundenen U-förmigen Halter 50 sowie aus einem auf den gegenüberliegenden Schenkeln 51, 52 des Halters 50 gelagerten Bolzen 53, welcher gegenüber dem Halter 50 gegen Verdrehung gesichert ist. Auf dem Bolzen 53 ist eine Muffe 60 gelagert, deren Bohrung 61 gegenüber dem Bolzen 53 eine Toleranz aufweist, welche den maximalen Abstand der mit den Schwingen 22, 23 fest verbundenen Bremsschuhe 21 von der Bremsscheibe 14 entspricht. Die Nuffe 60 ist mit einem Gewinde versehen, auf das eine Mutter 55 aufgeschraubt ist. Zwischen einer Reibscheibe 49 und der Mutter 55 sind aufeinanderfolgend - ausgehend von der Reibscheibe 49 - ein Druckring 56, Soheibenfedern 57 sowie ein weiterer Druckring 58 auf die Muffe 60 aufgezogen.A rod 46 is attached to the inner rocker 23, with its fork-shaped end 47 between two spring-loaded friction disks 48, 49 of the stop is clamped. The stop 28 consists of one with the wheel axle 2 firmly connected U-shaped holder 50 and one on the opposite Legs 51, 52 of the holder 50 mounted bolt 53, which opposite the holder 50 is secured against rotation. A sleeve 60 is mounted on the bolt 53, whose bore 61 has a tolerance with respect to the bolt 53 which is the maximum Distance of the brake shoes 21 firmly connected to the rockers 22, 23 from the brake disc 14 corresponds. The sleeve 60 is threaded onto which a nut 55 is screwed on. Between a friction disk 49 and the nut 55 are consecutive - starting from the friction disc 49 - a pressure ring 56, sole plate springs 57 and another pressure ring 58 drawn onto the sleeve 60.

In einem bestimmten axparallelen Abstand von dem Bolzen 55 ist in bekannter Weise ein mit einem Federring gegen Lösten gesicherter Gewindebolzen 54 in den Halter 50 ein geschraubt, mit welchem die Mutter 55 sowie die Muffe 60 und die auf die Muffe aufgezogenen Teile 56 - 59 gegen über dem Bolzen 53 in verschiedenen Stellungen gegen Verdrehen gesichert worden kann.At a certain axparallel distance from the bolt 55 is in In a known manner, a threaded bolt 54 secured against loosening with a spring washer screwed into the holder 50, with which the nut 55 and the sleeve 60 and the parts 56 - 59 drawn onto the sleeve in relation to the bolt 53 in different ways Positions can be secured against rotation.

Mit Hilfe des selbsttätig nachstellbaren Anschlages 28 wird erreicht, uas3 der Bremsschuh 21 der inneren Schwinge in einem bestimmten Abstand von der Reibfläche der Bremsscheibe 14 bei nicht betätigter Bremse, unabhängig von der Abnutzung des Bremsbelages und der Bremsscheibe, gehalten wird. Der Abstand des flremsschuhs der ässeren Schwinge von der Reibfläche der Bremsscheibe bei nicht betätigter Brem se kann mit einer nicht näher dargestellten Nachstellvor-Richtung, welche die Länge der Zugstange verändert, fixiert werden.With the help of the automatically adjustable stop 28 it is achieved uas3 the brake shoe 21 of the inner rocker at a certain distance from the Friction surface of the brake disc 14 when the brake is not actuated, regardless of wear of the brake pad and the brake disc, is held. The distance of the flemish shoe the outer swing arm from the friction surface of the brake disc when the brake is not actuated se can with a Nachstellvor direction not shown, which the length the drawbar changed, fixed.

Bezüglich der Arbeitsweise des Anschlagos 28 ist besonders zu erwähnen, dass die RUckstellkraft der die Schwingen 22, 23 auseinanderspreizenden Federn 24 nicht ausreicht, um das gabelförmige Ende 47 der Stange 46 gegenüber den Reibscheiben 48, 49 zu bewegen bzw. den Reibungswiderstand des zwischen den beiden Reibscheiben 48, 49 eingeklemmten gabelfbrmagen Endes 47 zu Uberwinden. Bei dem während des Bremsvorganges erfolgenden Verschleiss der Bremsschuhe 21 bzw. während des Zusammenpressens der Schwingen 22, 23 erfolgt eine dem jeweiligen Verschleiss der Bremsschuhe 21 entsprechende Verschiebung des gabelförmigen Endes 47 der Stange 46 gen über den beiden Reibscheiben 48, 49. Nach dem Abschluss des Dremsvorganges erfolgt - wie bereits erwähnt - eine Rückstellung der Schwingen 22, 23 durch die Federn 24 innerhalb des Bereiches welcher der Toleranz zwischen der Bohrung der Muffe 60 und dem Bolzen 53 entspricht, so dass, der Rückstellbereich der Bremsschuhe 21 von der Reibungsfläche der Bremsscheibe 14 unabhängig von dem Grad des Verschleisses der Bremsschuhe 21 stets gleichbleibend ist.With regard to the mode of operation of the stop 28, it should be mentioned in particular that that the restoring force of the springs 24 that spread the rockers 22, 23 apart is not sufficient to the fork-shaped end 47 of the rod 46 opposite the friction disks 48, 49 to move or the frictional resistance of the between the two friction disks 48, 49 pinched fork end 47 to overcome. During the braking process occurring wear of the brake shoes 21 or during the compression of the Swings 22, 23 take place corresponding to the respective wear of the brake shoes 21 Displacement of the fork-shaped end 47 of the rod 46 gene over the two friction discs 48, 49. After the completion of the Drems process takes place - as already mentioned - a return of the rockers 22, 23 by the springs 24 within the Range of which the tolerance between the bore of the sleeve 60 and the bolt 53 corresponds, so that the return range of the brake shoes 21 from the friction surface of the brake disc 14 regardless of the degree of wear of the brake shoes 21 is always the same.

Claims

Patent claims

1. Disc brakes for vehicles, especially heavy-duty vehicles, with a brake disc firmly connected to the wheel hub and with the side against the Brake disc swiveling, with brake shoes provided rocker, which the brake disc gripping around pliers, characterized by the combination of the following features: a) the mounting of each of the two rockers (22 or 23) on a separate axis of rotation (19 or 20), b) the arrangement of a through the central bore of the annular brake disc (14) passed through the pull rod () 8) a brake actuation device attached to the inner rocker (23) (29), which is connected to the outer rocker (22), c) the arrangement of Sliding surfaces (27) on the rockers (22, 23), which on appropriately designed Sliding surfaces (26) of the lock part (1) come to rest and d) the arrangement an adjustable stop that is operatively connected to the inner rocker (23) (28).

2. Disc brake according to claim 1, characterized in that on the brake actuator (29) on a roller bearing rotatable mounted eccentric (31) is provided, which is fixed to the brake actuation forces transmitting lever (32) is connected and via a brake lever (36) with the pull rod (38) is in operative connection.

3. Disc brake according to claim 1, characterized in that a the sliding surfaces (26 or 2t from one.

Insert is formed from sliding material.

4. Disc brake according to claim 1, characterized in that the adjustable stop (28) firmly connected to the wheel axle (2) via two under Spring-tensioned friction disks (48, 49), between which a fork-shaped The end (47) of a rod (46) firmly connected to the inner rocker (23) is clamped is.

5. Disc brake according to claim 1 and 4, characterized in that between a friction disc (49) and a nut (55) of the adjustable stop (28) disc springs (57) are arranged.