DE2309330A1

DE2309330A1 - LIQUID-COOLED DISC BRAKES, ESPECIALLY FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2309330A1
Application number: DE19732309330
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1973-09-06

Description

Flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit umlaufender, von der Bremsvorrichtung an einem Teil ihres Umfangs zangenförmig umfasster Vollbelaglamelle.Liquid-cooled disc brakes, in particular for motor vehicles The invention relates to a liquid-cooled disc brake, in particular for Motor vehicles with circumferential, from the braking device on part of its circumference pliers-shaped fully covered lamella.

Bei konventionellen Teilbelagscheibenbremsen läuft mit dem Rad eine Metallscheibe um die an einem Teil ihres Umfangs von einer Zange umfasst wird, auf der Reibbeläge angeordnet sind, welche hydraulisch oder mechanisch zur Anlage gebracht werden. Derartige Scheibenbremsen haben sich bei Personenwagen weitgehend eingeführt, obwohl sie Trommelbremsen thermisch unterlegen sind. Sie haben jedoch Trommelbremsen gegenüber den Vorteil des ebenen Reibschlusses und der besseren Charakteristik, wodurch sich Reibwertschwankungen in erheblich geringerem Masse als bei Trommelbremsen auswirken. Besonders bei Anordnung der Bremsen an den gelenkten Rädern wird durch Verwendung von Scheibenbremsen ohne Reibungsselbstverstärkung ein Ausbrechen des Fahrzeugs bei einer Vollbremsung verhindert.With conventional partially lined disc brakes, the wheel runs one Metal disc around which part of its circumference is gripped by pliers the friction linings are arranged, which are brought into contact hydraulically or mechanically will. Such disc brakes have largely been introduced in passenger cars, although they are thermally inferior to drum brakes. They do have drum brakes, however compared to the advantage of the flat frictional connection and the better one Characteristic, as a result of which fluctuations in the coefficient of friction are significantly reduced than drum brakes. Especially when the brakes are arranged on the steered ones Wheels is self-reinforcing without friction through the use of disc brakes prevents the vehicle from swerving in the event of an emergency stop.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, das Prinzip der Zangenbremse mit seinen Vorteilen in Anwendung zu bringen, jedoch die thermischen Nachteile der konventionellen Teilbelagscheibenbremse zu vermeiden.The invention has set itself the task of the principle of the caliper brake to bring with its advantages in application, but the thermal disadvantages of to avoid conventional partially lined disc brakes.

Die erfindungsgemässe Scheibenbremse der obengenannten Art ist gekennzeichnet durch zwei von Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, durchflossene aus wärmeleitendem Material hergestellte Backen. In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die beiden aus Kupfer hergestellten Backen auf hohlen Bolzen geführt, durch die das Kühlwasser zu- und abgeführt wird. Die Bolzen zur Wasserführung nehmen auch das Drehmoment beim Bremsen auf. In noch weiterer Ausbildung der Erfindung ist ein Bremssattel vorgesehen, an dem auf der Radseite die zugeordnete Bremsbacke anliegt. Die achsseitige Bremsbacke ist im Bremssattel axial beweglich geführt und wird zum Bremsen durch einen im mit dem Bremssattel verbundenen, bzw. einen Bestandteil des Bremssattels bildenden Hydraulikzylinder gelagerten Kolben gegen die umlaufende Lamelle gedrückt.The disc brake according to the invention of the type mentioned above is characterized through two of coolant, in particular water, flowing through from heat-conductive Jaws made of material. The two are in a further development of the invention Jaws made of copper are guided on hollow bolts through which the cooling water is supplied and discharged. The bolts for the water supply also take the torque when braking. In yet another embodiment of the invention is a brake caliper provided, on which the associated brake shoe rests on the wheel side. The axle-side The brake shoe is guided in the brake caliper so that it can move axially and is used for braking one connected to the brake caliper or part of the brake caliper forming the hydraulic cylinder is pressed against the rotating lamella.

Weiterhin wird erfindungsgemäss zum leichten Auswechseln der Belaglamelle der die Lamelle tragende, verzahnte Kranz der Nabe zweiseitig abgeflacht und die Belaglamelle zweiteilig ausgebildet, wobei jede Lamellenhälfte mit einer in eine Aussenverzahnung des zylindrischen Kranzteiles der Nabe eingreifende Segmentverzahnung oder mit Fortsätzen oder Anschlägen ausgerüstet ist, welche an den abgeflachten Seiten des Nabenkranzes anliegen.Furthermore, according to the invention, for easy replacement of the facing lamella the toothed rim of the hub carrying the lamella on both sides flattened and the lining disk formed in two parts, each disk half with one Segment toothing engaging in an external toothing of the cylindrical rim part of the hub or is equipped with extensions or stops which are attached to the flattened On the sides of the hub rim.

In noch anderer Ausführung ist die aus flüssigkeitsdurchflossenen Backen bestehende Bremsvorrichtung aus einem Stück derart ausgebildet, dass sie in Bremsebene starr, senkrecht dazu elastisch ist. Sie umfasst in Form eines-hohlen, flachen Gürtels ein Segment der umlaufenden Belaglamelle. Durch diese Vereinfachung wird erreicht, dass die Bremse weniger Führungs- und Dichtungselemente aufweist, um ihre Dauerfestigkeit bei vereinfachter Herstellung zu erhöhen und den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern.In yet another embodiment, the one made of fluid through which it flows Braking device made of one piece in such a way that it is rigid in the braking plane, elastic perpendicular to it. It includes in the form of a-hollow, flat belt a segment of the surrounding lining lamella. Through this simplification it is achieved that the brake has fewer guide and sealing elements, to increase their fatigue strength with simplified production and the thermal Improve efficiency.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist diese nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen in Figur 3 mit C-D gekennzeichneten Schnitt durch eine im Rad untergebrachte Personenwagenbremse Figur 2 einen weiteren in Figur 3 mit E-F gekennzeichneten Schnitt durch dieselbe Bremse wie in Figur 1 Figur 3 einen in Figur 2 mit A-B gekennzeichneten Längsschnitt durch dieselbe Bremse wie in Figur 1 Figur 4 als weiteres Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt durch den Bremssattel mit zweiteilig ausgebildeter Belaglamelle Figur 5 einen in Figur 4 mit G-H gekennzeichneten Schnitt durch die Trennstelle der beiden Lamellenhälften Figur 6 einen in Figur 4 mit J-K gekennzeichneten Schnitt durch eine Verbindungsstelle der beiden Lamellenhälften Figur 7 einen in Figur 8 mit L-M gekennzeichneten Querschnitt durch eine am Achsantrieb angeordnete Personenwagenbremse Figur 8 einen in Figur 7 mit N-O gekennzeichneten Längsschnitt Figur 9 einen in Figur 7 mit P-Q gekennzeichneten Schnitt durch den Bremsgürtel In den Zeichnungen ist mit 1 die mit dem Rad umlaufende Nabe, auf der axial frei beweglich die beidseitig mit Reibbelag versehene Lamelle 2 angeordnet ist, gekennzeichnet. Am feststehenden Achsteil 3 ist der zweiteilig ausgebildete Bremssattel 41, 42 befestigt. Am achsseitigen Sattelteil 42, in dessen zylindrischer Ausnehmung 43 der Betätigungskolben 44 axial beweglich gelagert ist, sind die beiden Hohlbolzen 5 und 6, welche das Drehmoment beim Bremsen aufnehmen und das Kühlwasser führen, befestigt. Gleichzeitig sind die Bolzen mittels Muttern 7 mit dem Sattelteil 41 verschraubt. Am radseitigen Sattelteil 41 liegt die aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise aus Kupfer, hergestellte hohle Bremsbacke 8 an, deren Hohlraum 81 von der Kühlflüssigkeit, insbesondere Kühlwasser, das durch die Schlauchleitung 9 über den Hohlbolzen 5 zugeführt wird, durchflossen ist. Die Abdichtung erfolgt durch zwei Schnurringe 10 und 11. Das Kühlwasser strömt in Pfeilrichtung 12 durch die Backe hindurch und wird durch den Hohlbolzen 6 über die Schlauchleitung 13 wieder abgeführt. Kühlwasser wird auch durch die hohle Bremsbacke 14, welche auf den Bolzen 5 und 6 axial beweglich gelagert ist, in gleicher Richtung hindurchgeführt. Bei der Backe 14 erfolgt die Abdichtung durch Schnurringe 15 und 16. Der Betätigungskolben 44 ist in üblicher Weise durch eine Staubmanschette 17 gegen das Eindringen von Wasser und Strassen- und Bremsstaub abgedichtet. Zum Bremsen wird in den Druckraum des Zylinders 43 Drucköl geführt; der Betätigungskolben 44 drückt die Bremsbacke 14 gegen die umlaufende Lamelle 2, die sich auf der Bremsbacke 8 abstützt.For a better understanding of the invention, it is linked below with the accompanying drawings based on preferred embodiments, for example described in more detail. FIG. 1 shows a section marked with C-D in FIG. 3 by a passenger car brake housed in the wheel FIG. 2 another in FIG 3 section marked E-F through the same brake as in Figure 1, Figure 3 a longitudinal section marked in Figure 2 with A-B through the same brake as In Figure 1 Figure 4 as a further embodiment, a longitudinal section through the Brake caliper with a two-part lining disc Figure 5 a Section marked G-H in FIG. 4 through the separation point of the two lamella halves FIG. 6 shows a section marked with J-K in FIG. 4 through a connection point of the two lamellar halves, FIG. 7 shows a cross-section marked L-M in FIG. 8 by a passenger car brake arranged on the axle drive in FIG. 8, one in FIG 7 with N-O marked longitudinal section, FIG. 9 one marked in FIG. 7 with P-Q Section through the brake belt. In the drawings, 1 is the one rotating with the wheel Hub on which the lamellae with friction lining on both sides can move freely axially 2 is arranged, labeled. The fixed axle part 3 is in two parts trained brake caliper 41, 42 attached. On the axle-side saddle part 42, in which cylindrical recess 43 of the actuating piston 44 is mounted axially movable, are the two hollow bolts 5 and 6, which absorb the torque when braking and lead the cooling water attached. At the same time the bolts are by means of nuts 7 screwed to the saddle part 41. On the wheel-side saddle part 41 is from thermally conductive material, preferably made of copper, made hollow brake shoe 8, the cavity 81 of which from the cooling liquid, in particular cooling water, through the hose line 9 is fed via the hollow bolt 5, is traversed. the Sealing is done by two cord rings 10 and 11. The cooling water flows in the direction of the arrow 12 through the jaw and is through the hollow bolt 6 over the hose line 13 discharged again. Cooling water is also passed through the hollow brake shoe 14, which is mounted axially movable on the bolts 5 and 6, in the same direction passed through. The jaw 14 is sealed by cord rings 15 and 16. The actuating piston 44 is in the usual way by a dust sleeve 17 sealed against the ingress of water and road and brake dust. For braking pressurized oil is fed into the pressure chamber of the cylinder 43; the actuating piston 44 presses the brake shoe 14 against the rotating lamella 2, which is on the brake shoe 8 supports.

Im ausgeführten Beispiel ist die Bremse im Rad untergebracht, jedoch kann diese, falls erforderlich, auch im Achsantrieb angeordnet werden.In the example carried out, the brake is housed in the wheel, however If necessary, this can also be arranged in the axle drive.

Zum leichten Auswechseln der Belaglamellen ist in Figur 4 bis 6 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit zweiteilig ausgebildeter Lamelle dargestellt. Mit 22 ist der die Lamelle tragende, verzahnte und beidseitig abgeflachte Nabenkranz gekennzeichnet. Jede Lamellenhälfte (18, 19) weist ein Zahnsegment auf, welches in die Aussenverzahnung der zylindrischen Teile des beidseitig abgeflachten Nabenkranzes 22 eingreift. Oder es kann auch in hier nicht näher dargestellter Weise jede Lamellenhälfte mit Fortsätzen oder Anschlägen ausgerüstet sein, welche an die abgeflachten Seiten des Nabenkranzes anliegen..Die auf beiden Seiten vollen, 3600 -Umfang ergebenden Belagoberflächen werden durch die beiden 1800-Belaglamellenhälften 18 und 19 gebildet. An einer Trennstelle weist die Lamellenhälfte 18 den nicht mit Bremsbelag bepressten bogenförmigen Fortsatz 181 und auf der gegenüberliegenden Trennstelle die Lamellenhälfte 19 einen ebensolchen Fortsatz 191 auf, welcher jeweils in eine in der Gegenlamellenhälfte zwischen den überstehenden Belägen befindliche Aussparung der Gegenlamellenhälfte eingreift. Die Verbindung zwischen den Lamellenhälften wird durch Zylinderbundbolzen 201 und 202 mit Sprengringen 21 hergestellt. Vorzugsweise wird für die Backen (8, 14) eine harte Kupferlegierung (Kupfer mit rund 1 % Chrom) verwendet.For easy replacement of the lining disks, a is shown in FIGS. 4 to 6 Preferred embodiment shown with a two-part lamella. With 22 is the lamella bearing, toothed and flattened hub rim marked. Each lamella half (18, 19) has a tooth segment, which into the external teeth of the cylindrical parts of the hub rim, which is flattened on both sides 22 intervenes. Or, in a manner not shown here, each half of the lamella can also be used be equipped with extensions or stops, which on the flattened sides of the hub rim. The full 3600 circumference on both sides Covering surfaces are formed by the two 1800 cover plate halves 18 and 19. At a point of separation, the Disk half 18 den not with brake lining pressed arched extension 181 and on the opposite separation point the lamella half 19 has a similar extension 191, which each in a Recess located in the counter-lamella half between the protruding coverings the counter-blade half engages. The connection between the slat halves is produced by cylinder collar bolts 201 and 202 with snap rings 21. Preferably a hard copper alloy is used for the jaws (8, 14) (copper with around 1% chromium) used.

Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 7 bis 9 ist im Antriebsgehäuse 31 die Welle 32 gelagert, über die durch das Gelenk 33 eine Radseite angetrieben wird. Auf der Aussenverzahnung 341 des Wellenzwischenstückes 34 ist axial verschiebbar die mit einem Reibbelag ausgerüstete Lamelle 35 angeordnet. Sie wird in ihrem oberen Teil von der durch die flüssigkeitsgekühlte, als hohler flacher Gürtel ausgebildete Bremsvorrichtung 36 umfasst, welche an ihren beiden Enden über die Deckel 37 und 38 mit dem Gehäuse 31 fest verbunden ist. Im vorliegenden Beispiel ist sie aus einer Hartkupferlegierung mit wenig Chrom und Spuren Zirkon angefertigt und unter Schutzgas aus vier offenen, vorher geprägten bandförmigen Teilen 361, 362, 363, 364 mit den beiden Anschlussstutzen 365 und 366 hart zusammengelötet. Der dadurch gebildete gürtelförmige Hohlkörper ist in Längsrichtung starr, so dass er das entstehende Bremsmoment über die Stutzen 365 und 366 auf das Gehäuse übertragen kann, in der zur Reibebene senkrechten Richtung ist er dagegen elastisch, um die Anpresskraft zum Bremsen übertragen zu können. Die Anpresskraft wird durch einen im Gehäuse 31 befestigten Bremszylinder 39 mit dem Kolben 40 erzeugt. Zum Bremsen werden durch den Kolben 40 die Backenlaufflächen der Innenteile 362 und 363 der Bremsvorrichtung mit dem Belag der Lamelle 35 in Reibschluss gebracht. Um zu verhindern, dass an diesen Laufstellen der Bremsvorrichtung eine elastische Verformung auftritt, sind innen Rippenvorsprünge 367 angeordnet. Das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, wird über die Leitung 41 der Bremsvorrichtung zu- und über die Leitung 42 wieder abgeführt.In the embodiment of Figures 7 to 9 is in the drive housing 31, the shaft 32 is mounted, via which one side of the wheel is driven by the joint 33 will. On the external toothing 341 of the intermediate shaft piece 34 is axially displaceable the lamella 35 equipped with a friction lining is arranged. She will be in her upper Part of the liquid-cooled, designed as a hollow flat belt Braking device 36 comprises which at both ends of the cover 37 and 38 is firmly connected to the housing 31. In the present example it is from one Hard copper alloy with little chromium and traces of zirconium made and under protective gas of four open, previously embossed band-shaped parts 361, 362, 363, 364 with the two connecting pieces 365 and 366 hard soldered together. The one thus formed belt-shaped hollow body is rigid in the longitudinal direction, so that it is the resulting Braking torque can be transmitted to the housing via the nozzle 365 and 366, in the In the direction perpendicular to the friction plane, however, it is elastic to reduce the contact pressure to be able to transmit for braking. The pressing force is generated by a device in the housing 31 fortified Brake cylinder 39 is generated with the piston 40. Braking is done by the piston 40 the shoe running surfaces of the inner parts 362 and 363 of the braking device with the Lining of the lamella 35 brought into frictional engagement. To avoid getting on these running areas the braking device undergoes elastic deformation, rib protrusions are inside 367 arranged. The coolant, preferably water, is via line 41 of the Braking device supplied and discharged again via line 42.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Liquid-cooled disc brakes, especially for motor vehicles with circumferential, pincer-shaped from the braking device on part of its circumference fully covered lamella, characterized by two of coolant, in particular Water, through which the jaws are made of heat-conducting material.

2. Disc brake according to claim 1, characterized in that the Jaws (8, 14) on hollow, torque-absorbing bolts (5, 6) through which the Cooling liquid is supplied and discharged, are guided axially.

3. Disc brake according to claim 2, characterized by a with a stationary part of the vehicle connected brake caliper (41,42) on which on the associated jaw (8) rests on the wheel side.

4. Disc brake according to claim 3, characterized in that the Axle-side brake shoe (14) guided in the brake caliper so that it can move axially and is used for braking by an im connected to the brake caliper or a component of the brake caliper forming hydraulic cylinder (43) mounted piston (44) against the circumferential lamella (2) is pressed.

5. Disc brake according to claim 1, characterized in that the Lamella consists of releasably interconnected segments (18 and 19).

6. Disc brake according to claim 1, characterized in that the thermally conductive material is copper.

7. Disc brake according to claim 1, characterized in that the Brake shoes with the side walls (361, 362, or 363, 364) share a liquid-cooled Form component whose diameter can be changed elastically in the axial direction, so that the lamella running around between the side walls (362, 363) by pressure in the axial direction comes to rest between these side walls (362, 363).

8. Disc brake according to claim 7, characterized in that the liquid-cooled component in the longitudinal direction and rigid with its ends is mounted between stationary parts of the braking device.

9. Disc brake according to claim 8, characterized in that the Component comprises the lamella in the form of a hollow flat belt and the ends as Connection pieces (365, 366) for the supply, resp. Discharge of cooling liquid formed are.

10. Disc brake according to claim 1, characterized in that the Disc brake is mounted on the final drive and the liquid-cooled component is attached to the final drive housing (41).