DE2230417A1

DE2230417A1 - Scheibenbremsen fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2230417A1
Application number: DE2230417A
Authority: DE
Inventors: Bruce William Klein; John Lewallen Turak
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1971-06-28
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1973-01-18
Also published as: US3729069A; IT956967B; ZA724110B; AU463118B2; CA972296A; AU4374272A; FR2144273A5; GB1341949A

Description

Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Gehäuse, einer Scheibe mit gegenüberliegenden ringförmigen Bremsflächen, wobei jede Bremsfläche eine innere und eine äußere Umfangskante hat, und aus Reibbelägen, die mit den entsprechenden ringförmigen Bremsbelägen in Eingriff kommen können und durch eine im Gehäuse angeordnete Betätigungseinrichtung dagegen bewegbar sind .

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Scheibenbremse mit einer verbesserten Einrichtung zum Unterdrücken von Lärm und zum Vermeiden des Ansatzes von Verunreinigungen

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auf der Bremsfläche der Scheibe«.

Trotz der Vorteile der beim früheren Stand der Technik verwendeten Scheibenbremse, hat sie gewisse Nachteile, die ihre uneingeschränkte Einführung auf einer breiten industriellen Basis verhindern. Scheibenbremsen verwenden im allgemeinen eine Spritzschut^abdeckung an der Innenseite, um die Scheibe vor Straßenverunreinigungen, z.B. Schmutz, Salz, Chemikalien usw. zu schützen. Die Spritzschutzabdeckung macht das Problem weniger akut, beseitigt jedoch nicht den Zustand. Üblicherweise wird die Außenseite der Scheibenbremse angemessen gegen diese Verunreinigungen durch das Rad an sich geschützt. Obwohl zugegeben werden muß, daß die Spritzschutzabdeckung beim Verringern von Ansammlung der Straßenverunreinigungen auf der Scheibe eine sehr nützliche Punktion erfüllt, wodurch die Bremswirksamkeit verbessert und die Belaglebensdauer verlän*- gert wird, so ist auch zu erkennen, daß die Spritzschutzabdeckung nicht nur die Kosten der Bremse erhöht, sondern auch den Nachteil hat, als Sperre für eine freie Abführung von Bremswärme an die Atmosphäre zu wirken. Natürlich fällt das Bremsmoment in dem Maße ab, wie die Temperatur zunimmt, wodurch die Bremsen weniger wirksam gemacht werden. Beim Versuch, diese verwickelte lage zu bekämpfen, wurden durch den früheren Stand der Technik verschiedenartige Formen von Rotorabstreif- und Abkratzvorrichtungen vorgeschlagen. Es wurde z.B. vorgeschlagen, die Bremsfläche der Scheibe mit einem

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kreisförmigen, nichtmetallischen, absorbierenden Stoff abzustreifen. Es bestehen einige Zweifel bezüglich der Zulänglichkeit dieses absorbierenden Stoffes beim Freihalten des Rotors von Chemikalien und insbesondere Salz, die eine korrodierende Viiirkung haben. Eine andere frühere Lösung schlägt ein Kratzen und Polieren der Scheibenbremsfläche voro Dieses letztere Vorgehen verwendet einen Metall-Metall-Kontakt, der im allgemeinen unzufriedenstellend ist, wegen des bei einer derartigen Anordnung entwickelten Geräuschpegels, wie auch wegen des höheren Verschleisses der Scheibe, wenn sie in reibender Beziehung mit Metall steht. Wenn auch die früheren Lehren viele Vorschläge zu diesem Problem geben, so hat sich tatsächlich keine mit der grundlegenden Schwierigkeit auseinandergesetzt, nämlich mit der Korrosion der Scheibenbremsflächen, die durch die anfängliche Bildung eines Oxyd- oder Roststreifens an den inneren und äußeren Kanten der Bremsflächen verursacht wird ο

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des früheren Standes der Technik zu überwinden«,

Dies wird bei der Scheibenbremse der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Belag eine radiale Breite hat, die größer ist als die radiale Breite der Scheibenbremsfläche, damit der Belag die inneren und äußeren Radien der

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Bremsfläche überdeckt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiela an Hand der Zeichnung« Darin zeigt:

Fig. 1 einen teilweisen senkrechten Schnitt entlang der Achse einer Vorderradnabe eines Fahrzeugs mit einer Scheibenbremse nach der Erfindung,

Figo 2 eine Teilansicht der Scheibenbremse nach Fig.1 mit der Anordnung der Reibbeläge in ihrer Bremsbetätigungssteilung,

Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht eines Rotors, die die Korrosionswirkung von Chemikalien usw. auf der Bremsfläche eines die Erfindung nie ht benützenden Rotors zeigt,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4 - 4 in Fig.3«

Ein feststehendes Halteglied oder eine Aufhängung 10 ist durch Bolzen 14 am Achsschenkel eines Kraftfahrzeugs befestigt, vergl. insbesondere Fig.1. Ein Vorderradtragzapfen 16 ist einstückig an einem Flansch des Achsschenkels ausgebildet und erstreckt aich von dort aus axial» Dieser Zapfen nimmt drehbar

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eine Radnabe 18 auf. Lager 20 und 22 legen die Nabe 18 drehbar auf dem Zapfen 16 festo Das äußere Ende des Zapfens 16 hat bei 24 ein Gewinde zur Aufnahme einer Mutter 26, die die Nabe und den Tragzapfen zusammenbaut sowie einstellbar trägt. An der Nabe 18 ist ein Flansch 28 ausgebildet, der eine Reihe von in Umfangsrichtung verteilten Bohrungen 30 darin hat, von denen nur eine gezeigt ist«. Bolzen 32, von denen nur einer gezeigt ist, sind durch diese Bohrungen 30 gesteckt, zur Befestigung eines nicht dargestellten Rads an der Außenseite des Achsflansches 28o

Die hier beschriebene Scheibenbremse hat ein drehbares Glied oder eine drehbare Scheibe 34 mit einem inneren Flansch 36, der Bohrungen 38 hat, von denen nur eine dargestellt ist, und die in Deckung mit den Bohrungen 30 des Flansches 28 sind, um die Bolzen 32 aufzunehmen, die auch das nicht dargestellte Rad in seiner Lage an der Nabe befestigen. Am äußeren Abschnitt 39 der Scheibe 34 sind ferner gegenüberliegende ringförmige Bremsflächen 40 und 42 ausgebildet. Diese Bremsflächen sind vorzugsweise bis auf eine erwünschte Glätte bearbeitet. Ein Bremsgehäuse oder Sattel 44 hat einen einstückig mit ihm ausgebildeten Flansch 46 und ist an der Aufhängung 10 duiiii Stiftschrauben 48 befestigt, von denen nur eine gezeigt ist. Das Lager 44 nimmt zwei gegenainnig wirkende Kolben 50 und 52 auf j die verschiebbar in Bohrungen 54 bzw» 56 geführt sind. Die Bohrungen sind in radial nach

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innen sich erstreckenden Schenkeln 55 und 57 des Sattels 44 ausgebildet. Ein Eohr 58 verbindet die geschlossenen Enden der Bohrungen zur Bildung gleicher Drücke an den inneren Enden der Kolben 50 und 52o Eine Versorgungsleitung 60 eines hydraulichen Bremssystems ist mit einer Einlaßöffnung 62 verbunden, die im geschlossenen Ende der Bohrung 54 angeordnet ist. Reibbeläge 64 und 66 sind entsprechend an den Kolben 50 und 52 befestigt für eine Reibberührung mit den ringförmigen Bremsflächen 40 und 42 auf Grund einer Unterdrucksetzung von hydraulischem Druckmittel in der mit den geschlossenen Enden der Bohrungen 54 und 56 verbundenen Versorgungsleitung 60. Diese Vorrichtungen zum Betätigen der Reibbeläge 64 und 66 in Eingriff mit den Bremsflächen der Scheibe sind beide wesentlich für die Erfindung und können durch jedes bekannte Mittel, z.B. durch die hier gezeigte und beschriebene Anordnung ausgeführt werden.

Fig.2 zeigt die abgenützten Reibbeläge in ihrer Bremsbetätigungsstellung bezüglich der ringförmigen Bremsflächen. Es ist zu sehen, daß die Reibbeläge 64 und 66 bezüglich der Scheibenachse eine radiale Breite A haben, die größer ist als die radiale Breite B der ringförmigen Bremsflächen 44 und des Rotors. Die radiale Breite der Bremsbeläge 64 und 66 ist so ausgebildet, daß die Beläge die inneren Radien C und die äußeren Radien E der ringförmigen Bremsflächen 40 und 42 überdecken«, Dieser Überhang oder diese Uberdeokung 65 und 67 der

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Reibbeläge 64 und 66 sollte so groß sein, daß eine gute Reibfläche gegen die inneren und äußeren Radien C und B geschaffen wird, zum Verhüten einer Ansammlung von korrodierenden Oxyden. Im vorliegenden Fall ist der genaue Betrag der radialen Überdeckung in großem Ausmaß bestimmt durch die Bemessungsgrenzen des Sattelgehäuses. In dem Maße, wie sich die Beläge 64 und 66 abnützen, ist die seitliche oder axiale Tiefe K der überdeckenden Abschnitte, der Beläge bestrebt, an den inneren und äußeren Radien C und E zuzunehmen ο In dem Maß, wie die axiale Tiefe K der Überdeckung zunimmt, kann sie. durch Schwingungen oder duroh Eingriff zwischen den Belägen und der Scheibe abgebrochen werden. Jedoch läßt das ununterbrochene Abnützen der Beläge die Überdeckungsabschnitte wieder auf die Tiefe K wachsen. Y/ie in Fig.2 zu sehen, ist die Tiefe E der Überdeckung durch die Beläge 64 und 65 am Umfang oder an den äußeren Radien E der Scheibe größer als an den inneren Radien O. Dies beruht auf der streifenden Berührung der Beläge 64 und 66 an ihren inneren Radien C mit der Scheibe 34. Die Anordnung der Beläge in der offenbarten Weise hat auch den Vorteil der Schwingungsdämpfung und der Verhütung einer Belagbewegung, was Bremsgeräusch oder Quietschen unterdrückte

Fig.3 und 4 zeigt einen Rotor, auf dem sich an den inneren und äußeren Radien 72 und 74 Rost und Korrosion angesammelt haben. Dies ist typisch für das,was bei den Z₀Zt. verwendeten

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Scheibenbremsen geschieht. Es ist festzustellen, daß die vom Belag 76 überstrichene Bremsfläche, die zur Erläuterung der Bremsfläche der Scheibe überlagert dargestellt ist, bei 80 gerieft und zerfressen ist durch Rost und Korrosion, die von den inneren und äußeren Radien 72 und 74 aus zur Bremsfläche vorgedrungen sind, verglo FIg.3 und 4· Versuche und Tests zeigen, daß diese Streifen 72 und 74 aus Rost und Korrosion einen Keim bilden, von dem aus eine weitere Scheibenzersetzung unvermeidbar ist» Darüber hinaus enthüllen die Tests überzeugend, daß das Anordnen des Seibbelags in der Art, daß er die inneren und äußeren Radien der Scheibenfläche wie oben angegeben überdeckt, die Seheibe wirksam frei von Verunreinigungen, einschließlich der Korrosion hält.

Zu Beginn, d.h. wenn die Reibbeläge 64 und 66 neu und nicht abgenützt sind, werden nur die ringförmigen Bremsflächen der Scheibe zwischen den inneren und äußeren Radien C und E frei von allen Verunreinigungen gestreift. Auf diese Weise wird die Ansammlung von Rost und Korrosion auf dem ganzen ringförmigen Bereich der Bremsflächen verhindert. Wenn sich jedoch die Reibbeläge abnützen, was am besten in Fig.2 gezeigt ist, so nehmen die Überdeckungen 65 und 67 Reibbeläge 64 bzw. 66 bis zur axialen Tiefe K zu und kommen reibend und abstreifend mit den inneren und äußeren Radien C und E in Eingriff. Diese Zunahme K an den überdeckenden Abschnitten

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und 67 geschieht fortschreitend» In dem Maße, wie K in der Tiefe zunimmt, werden jeder Rost und jede Korrosion, die
sich vorher an die inneren und äußeren Radien O und E angeheftet haben, abgestreift. Diese Abstreifwirkung geschieht zwangsläufig und wirkt derart, daß die Scheibenfläche frei von Verunreinigungen gehalten wird.

Pa ten tansprüche:

Claims

- ίο -

Patentansprüche

i^ Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Gehäuse, einer Scheibe mit gegenüberliegenden ringförmigen Bremsflächen, wobei jede Bremsfläche eine innere und eine äußere Umfangskante hat, und aus Reibbelägen, die mit den entsprechenden ringförmigen Bremsflächen in Eingriff kommen können und durch eine im Gehäuse angeordnete Betätigungseinrichtung dagegen bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (64, 66) radiale Breiten (A) haben, die größer sind als die radialen Breiten (B) der entsprechenden ringförmigen Bremsflächen (40, 42), mit denen sie derart in Eingriff kommen können, daß diese Beläge die ringförmigen Bremsflächen überdecken.

Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge (64, 66) die entsprechenden ringförmigen Bremsflächen (40, 42) um einen vorgegebenen Betrag derart überdecken, daß die Belagabnützung zusätzliche Abstreifflächen am Umfang der Scheibe und entlang den äußeren Kanten der ringförmigen Bremsflächen bildete

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3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Beläge (64, 66) die entsprechenden ringförmigen Bremsflächen (40, 42) um einen vorgegebenen Betrag derart überdecken, daß die Belagabnützung zusätzlich Abstreifflächen (K) an den inneren und äußeren Kanten der ringförmigen Bremsflächen bildet.

4· Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse die Form eines Sattels (44) hat mit radial nach innen überstehenden Schenkeln (55» 57), die neben den ringförmigen Bremsflächen (40, 42) enden, und daß die Betätigungseinrichtung in jedem Schenkel einen Kolben (50, 52) aufweist, der mit einem entsprechenden Reibbelag (64, 66) verbunden ist.

5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reibbeläge (64, 66) in Umfangsrichtung nur über einen Abschnitt der ringförmigen Bremsflächen erstrecüäen.

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