DE2329245A1

DE2329245A1 - Verfahren zur signalisierung eines bremsbelagverschleisses einer bremse

Info

Publication number: DE2329245A1
Application number: DE2329245A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Hattwig; Guenter Muenchenberg
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1974-12-19
Also published as: US3918553A; ES427016A1; SE7407436L; DE2329245B2; GB1476769A; SE392757B

Description

VOLKSWAGEHWERK Aktiengesellschaft

518 Wolfsburg
Unsere Zeichen: K I532
1702-Pt/Wei/Fi

Verfahren zur Signalisierung eines Bremsbelagyerschleißes einer Bremse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalisierung eines Bremsbelagverschleißes einer mit einer Betätigungsvorrichtung versehenen Bremse eines Fahrzeuges, insbesondere einer Bremse für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Reibbacke, deren auf einem Tragkörper befestigter Bremsbelag mit einer zu einem Bremskörper gehörenden Reibfläche in Reibungsberührung bringbar ist, wobei zumindest einer der beiden Körper einen neben der Reibfläche verlaufenden, in Richtung auf den anderen der beiden Körper erhabenen Bereich solcher Dimensionierung aufweist, daß er erst bei einem vorgegebenen Verschleiß des Bremsbelages mit einer Gegenfläche an dem anderen Körper in Berührung kommt.

Durch die deutsche Patentschrift 1 1J6 I65 ist eine Maßnahme bekannt geworden, durch die der Bremsbelagverschleiß einer

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Teilbelagscheibenbremse akustisch angezeigt wird. Hierzu weisen die rings egmeiitförmigen Bremsbelag-Tragkörper erhaben ausgestaltete Ränder auf, welche nach einem gewissen Belagverschleiß mit Ringflächen des als Bremsscheibe ausgebildeten Bremskörpers in Eingriff kommen, wodurch schrille, den Fahrer auf die Notwendigkeit eines Belagwechsels aufmerksam machende Geräusche entstehen sollen.

Bei dieser bekannten Einrichtung ist jedoch keine Gewähr dafür gegeben, daß der Fahrer einen sicheren Einweis auf einen gewissen Bremsbelagverschleiß erhält, denn einerseits ist es möglich, daß das Verkehrsteilnehmer belästigende Bremsenquietschen auch andere Ursachen haben und auch dann auftreten kann, wenn noch keine oder nur wenig Abnutzung des Bremsbelages erfolgt ist, und andererseits ist nicht sichergestellt, daß bei der Berührung der erhabenen Randteile des Bremsbelag-Tragkörpers mit der Bremsscheibe tatsächlich Geräusche mit derartiger Lautstärke hervorgerufen werden, daß der Fahrer gewarnt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Signalisierung des Bremsbelagverschleißes zu schaffen, das auf einfache Weise betriebssicher wirksam und bei unterschiedlichen Bremsaiarbai anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Art während des Bremsvorganges bei der gegenseitigen Berührung des erhabenen Bereiches und der Gegenfläche ehe periodische Änderung der Flächenpressung zwischen der Reibbacke und dem Bremskörper erzeugt und diese periodische Änderung als Anzeichen für einen kritischen Belagverschleiß ausgenutzt wird.

Hierbei kann die periodische Änderung des Berührungsdruckes als Pulsieren über die Betätigungsvorrichtung dem die Bremse

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Bedienenden spürbar angezeigt werden. Sem Fahrer wird also durch das Pulsieren am Bremspedal signalisiert, daß der Bremsbelag weitgehend abgenutzt ist.

Die wegen des fortgeschrittenen Bremsbelagverschleißes not wendig werdende Erneuerung der Reibbacken kann aber auch durch ein während des Bremsvorganges auftretendes Rütteln des Fahrzeuges angekündigt werden, so daß außer dem Fahrer auch noch mitfahrende Fahrzeuginsassen aufmerksam gemacht werden. Die ser Effekt wird dadurch erreicht, indem eine mit der zwischen der Reibbacke und dem Bremskörper erzeugten periodischen Änderung der Flächenpressung einhergehende periodische Änderung des Bremsmomentes als Pulsieren der Fahrzeugverzögerung spürbar angezeigt wird.

Ziel der Erfindung ist es ferner, eine zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens bestimmte Vorrichtung zu schaf fen, die in ihrer Konstruktion einfach und deren Herstellung billig ist; sie soll außerdem sowohl für Scheiben- als auch für Trommelbremsen geeignet sein.

Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der neben der Reibfläche verlaufende, erhabene Bereich aus wenigstens einer am Bremskörper vorgesehenen und sich zum Teil in des sen Drehrichtung erstreckenden Ausformung besteht. Eine vor teilhafte Ausgestaltung dieser Ausformung kann ein Nocken sein, der mit einer parabolisch gekrümmten Auflauffläche versehen ist.

Zweckmäßigerweise ist die Ausformung zusammen mit dem Bremskörper aus einem materialeinheitlichen Stück gegossen, sie kann aber auch durch Schrauben, Nieten oder Verschweißen an dem Bremskörper befestigt sein.

Besteht der Bremskörper aus einer Bremsscheibe, die eine Ringnut, z.B. eine ohnehin vorhande Värmeausdehnungsnut

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aufweist, ist die Möglichkeit gegeben, die Ausformung in dieser Nut vorzusehen. Hierbei kann die Ausformung so gestaltet sein, daß'sie sich in ihrer Ausdehnung in Richtung zur Gegenfläche nicht über die Reibflächenebene der Bremsscheibe hinaus erstreckt. Allerdings muß in diesem Falle dann die Gegenfläche zumindest ungefähr um das Maß der vorgegebenen Bremsbelag-Restdicke von der dem Tragkörper zugewandten Bremsbelagseite in Richtung auf die Ausformung entfernt liegen.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, daß die an dem Tragkörper vorgesehene Gegenfläche eine Belagschicht aufweist, deren Verschleißfestigkeit geringer als die des Materials der Ausformung, jedoch höher als die des Reibmaterials des Bremsbelages ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Ausformung bei Berührung mit der Gegenfläche nicht abgeschliffen wird und die Gegenfläche sich nicht schneller abnutzt als der noch verbleibende Rest des Bremsbelages.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt und zwar zeigen:

Figur 1 einen teilweisen Querschnitt durch eine Scheibenbremse,

Figur 2 einen teilweisen Querschnitt entsprechend der Figur 1, jedoch durch eine andere Scheibenbremse,

Figur 3 eine Teilansicht der Scheibenbremse gemäß Figur 2,

Figuren

4 bis 6 unterschiedliche Einzelheiten der Scheibenbremse gemäß Figur 1, teils in Ansicht und teils im Schnitt,

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Figur 8 einen Schnitt längs der Linie VIII - VIII der Figur 7·

In den Figuren 1 bis 6 ist der zu einer Scheibenbremse 10 gehörende Bremskörper 11 als mit Reibflächen 12 versehene (nur teilweise dargestellte) Bremsscheibe ausgebildet. Beiderseits dieser Bremsscheibe 11 ist je eine Reibbacke 13 angeordnet, auf deren Tragkörper 14 ein aus Reibmaterial bestehender Bremsbelag 15 befestigt ist. Mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung 16 lassen sich die Bremsbeläge 15 über in einem Bremssattel 17 vorgesehene und die Tragkörper I4 beaufschlagende Kolben 18 hydraulisch gegen die Reibflächen 12 der Bremsscheibe 11 drücken.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind die den Reibbacken zugewandten Seiten der Bremsscheibe 11 mit je einem erhabenen Bereich 19 versehen, der sich neben der Reibfläche 12 in Gestalt einer nockenartigen Ausformung nur zum Teil in Drehrichtung der Bremsscheibe 11 erstreckt.

Eine der Ausformung I9 gegenüberliegende Gegenfläche 20 ist am (zeichnerisch) unteren Rand des zur Reibbacke I3 gehörenden Tragkörpers 14 vorgesehen, und sie weist eine Belagschicht 21 auf, deren Verschleißfestigkeit geringer als die des Materials der Ausformung 19, jedoch höher als die des Reibmaterials des Bremsbelages 15 ist.

Sobald der Bremsbelag 15 bis auf ein durch die Höhe der Ausformung bestimmtes Maß a abgenutzt ist, kommt die Ausformung 19 mit der Gegenfläche 20 an dem Tragkörper I4 in Berührung, wodurch während des BremsVorganges (also bei sich drehender Bremsscheibe 11) eine periodische Änderung der Flächenpressung zwischen der Reibbacke I3 und der Bremsscheibe 11 hervorgerufen wird. Diese periodische Änderung der Flachen-

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pressling zwischen der Reibbacke 15 und der Brems scheibe 11 bewirkt ein rythmisches, von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und damit der Drehzahl der Bremsscheibe 11 abhängiges Pulsieren des zur Betätigungseinrichtung 16 gehörenden Bremspedals 16*, wodurch dem Fahrer angezeigt wird, daß der Bremsbelag 15 nahezu verschlissen ist. Je öfter die Bremse 10 nunmehr weiterhin betätigt wird und der Restbelag sich dabei weiter abnutzt, um so intensiver tritt das Pulsieren auf, womit eine sichere Information für die Notwendigkeit einer Reibbackenerneuerung gegeben ist.

Der erforderlich werdende Reibbackenwechsel kann aber auch allen Fahrzeuginsassen als ein während des Br ems vor ganges auftretendes Pulsieren der Fahrzeugverzögerung spürbar an gezeigt werden. In diesem Falle wird eine mit der periodischen Änderung der Flächenpressung einhergehende periodische Änderung des Bremsmomentes genutzt, die sich als Rütteln des Fahrzeuges bemerkbar macht.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine neben der Reibfläche 12 ringförmig und konzentrisch verlaufende Wärmeausdehnungsnut 22 der Bremsscheibe 11 mit der sich nur zu einem Teil in dieser erstreckenden Ausformung 19 ausgefüllt. Die dieser Ausformung 19 zugeordnete, am unteren Tragkörperrand vorgesehene Gegenfläche 20 liegt von der dem Tragkörper I4 zugewandten Bremsbelagseite um das Maß a¹ der vorgegebenen Bremsbelagrestdicke entfernt. ₍ Sie wird aus einer Belagschicht 21 gebildet, deren Verschleißfestigkeit ebenfalls geringer als die des Materials der Ausformung 19_f jedoch höher als die des Bremsbelagmaterials ist.

Ist der Bremsbelag I4 bis zur Höhe der Gegenfläche 20 abgeschliffen worden, kommt diese mit der Ausformung I9 in Be-

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running, und es entsteht somit während des Bremsvorganges die periodische Änderung der zwischen der Reibbacke 13 und der Bremsscheibe 11 erfolgenden Flächenpressung, wodurch das Pulsieren des Bremspedals 16' und/oder der Fahrzeugverzögerung ausgelöst wird.

Wie Figur 1 zeigt, kann die Ausformung 19 zusammen mit der Bremsscheibe 11 aus einem materialeinheitlichen Stück gegossen sein, wobei (wie in Figur 4 dargestellt) die Ausformung als Hocken mit einer parabolisch gekrümmten Auflauffläche 19· ausgestaltet sein kann. Es ist aber auch möglich, die Ausformung I9 durch Schrauben 25 (Figur 5) Niete 24 (Figur 6) oder andere Mittel an der Bremsscheibe zu befestigen, wie überhaupt die Erfindung weitere Ausführungsformen zuläßt.

So ist zum Beispiel die die Gegenfläche 20 aufweisende Belagschicht 21 entbehrlich. Allerdings wäre es in diesem Fall zweckmäßig, wenn die Verschleißfestigkeit des Tragkörpers selbst zumindest im Bereich der Gegenfläche 20 geringer als die des Materials der Aueformung I9, jedoch höher als die des Reibmaterials de"s Bremsbelages 15 ist und der Tragkörper 14 mit dieser Eigenschaft - falls die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform angewandt wird - einen um das Maß a* der vorgegebenen Reststärke des Bremsbelages 15 erhöhten, die Gegenfläche 20 aufweisenden Rand besitzt.

Die Erfindung ist auch nicht auf Scheibenbremsen 10 beschränkt, vielmehr ist es ohne weiteres möglich (wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt), das erfindungsgemäße Verfahren und die Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens auch z.B. bei Innenbackenbremsen 110 einzusetzen, deren Reibbacken 113 sich mittels der Betätigungsvorrichtung 116 und einem sogenannten

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Radzylinder 118 gegen die Reibfläche 112 des als Bremstrommel 111 ausgestalteten Bremskörpers drücken lassen. Die nockenartigen Ausformungen 119 sind an der Bremstrommel 111 neben der Reibfläche 112 angeordnet, und sie kommen bei entsprechend abgenutztem Bremsbelag 115 mit der dem Trägerkörper 114 der Reibbacke 113 vorgesehenen Gegenfläche 120 in Berührung, wodurch während des Bremsvorganges die bereits oben erläuterte Signalisierung erfolgt.

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Claims

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1 I S P I Ü'C H ϊ

Verfahren zur Signalisierung eines Bremsbelagverschleißes einer mit einer Betätigungsvorrichtung versehenen Bremse eines Fahrzeuges, insbesondere einer Bremse für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Reibbacke, deren af einem Tragkörper befestigter Bremsbelag mit einer zu einem Bremskörper gehörenden Reibfläche in Reibungsberührung bringbar ist, wobei zumindest einer der beiden Körper einen neben der Reibfläche verlaufenden, in Richtung auf den anderen der beiden Körper erhabenen Bereich solcher Dimensionierung aufweist, daß er erst bei einem vorgegebenen Verschleiß des Bremsbelages mit einer Gegenfläche an dem anderen Körper in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der gegenseitigen Berührung des erhabenen Bereiches (19; 119) und der Gegenfläche (20; 120) während des Bremsvorganges eine periodische Änderung der Flächenpressung zwischen der Reibbacke (13; 113) und dem Bremskörper (11; 111) erzeugt und diese periodische Änderung als Anzeichen für einen kritischen Belagverschleiß ausgenutzt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Änderung der Flächenpressung als Pulsieren über die Betätigungsvorrichtung (16; 116) einem die Bremse (10; 110) Bedienenden spürbar angezeigt wird.
5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der periodischen Änderung der Flächenpressung einhergehende periodische Änderung des Bremsmomentes als Pulsieren der Fahrzeugverzögerung spürbar angezeigt wird.
4« Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der erhabene Bereich (195 119) ^aus wenigstens einer am Bremskörper (11; 111) vorgesehenen und sich zum Teil in dessen Drehrichtung erstreckenden Ausformung besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung (19» 119) als Nocken mit einer parabolisch gekrümmten Auflauffläche (19*; 119') ausgestaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung (19; 119) zusammen mit dem Bremskörper (11; 111) aus einem materialeinheitlichen Stück gegossen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 his 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Tragkörper (14> 114) vorgesehene Gegenfläche (20; 120) eine Belagschicht (21; 121) aufweist, deren Verschleißfestigkeit geringer als die des Materials der Ausformung (19» 119)» jedoch höher als die des Reibmaterials des Bremsbelages (15> 115) ist.

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