DE2440514C2

DE2440514C2 - Vollbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2440514C2
Application number: DE2440514A
Authority: DE
Inventors: Roy Lickey Rock Bromsgrove Worcestershire Campbell; Anthony George Birmingham West Midlands Price
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1973-08-23
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1983-04-07
Also published as: FR2241721B1; GB1453957A; JPS5072077A; DE2440514A1; JPS538867B2; US3952843A; FR2241721A1; BR7406917D0; SU579942A3; IN143542B; JPS52115972A; JPS5740381B2

Description

Die Erfindung betrifft eine VoUbelagscheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Betätigen solcher Vollbelagscheibenbremsen wird ausgelöst, indem die Druckplatten winkelig in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden, bis sie in Eingriff mit den Bremsscheiben kommen. Die Druckplatten werden dann von den Bremsscheiben mitgenommen, bis ein Einschlag an der einen oder der anderen Platte, je nach Drehrichtung der Scheiben, mit einem Anschlag am Gehäuse in Eingriff kommt Die fortgesetzte Verdrehung der anderen Platte zusammen mit den Scheiben bewirkt, daß die Druckplatten von den Kugeln auseinandergedrückt werden, um die Bremse unter selbstverstärkender bzw. Servowirkung anzulegen.

Der Neigungswinkel der schrägen Fläche der Nuten bestimmt die Selbstverstärkungscharakteristik der Bremse. In einer Bremse gegebener Größe und mit Reibbelägen mit gegebenen Reibeigenschaften gibt es einen minimalen Neigungswinkel, unterhalb dessen die Bremse sich selbst blockiert

Wichtig ist, daß die Kugeln relativ zur Achse der Druckplatten umfangsmäßig rollen und daß die Neigungswinkel der schrägen Rächen der Nuten relativ zur Ebene der Bremsplatten konstant sind. Wenn die Reibbeläge verschleißen, bewegen sich die Kugeln nämlich über größere Bereiche der Nuten, so daß die Selbstverstärkung der Bremse sich ändert, wenn die Neigung der schrägen Flächen sich ändert

Ars der DE-PS 816 200 ist eine gattungsgemäße VoUbelagscheibenbremse bekannt, bei der die Aussparungen in den kreisförmigen bzw. zylindrischen Einsätzen derart ausgebildet sind, daß das tiefe Ende jeder Nut, in dem eine Kugel in der freigegebenen Stellung der Bremse aufgenommen ist, in der Achse des Einsatzes liegt Die maximal zulässige Bewegung der Kugel ist entsprechend nur gleich dem halben Durchmesser des Einsatzes. Dadurch ist die Servowirkung bzw. die Belagdicke, deren Verschleiß ausgeglichen werden kann, begrenzt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nuten in den Einsätzen so zu gestalten, daß bei gegebener Größe der Einsätze eine größere Bewegung der Kugeln möglich ist

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Durch die versetzte Lage der Nut relativ zur Drehachse des Einsatzes wird ein geneigter Bereich geschaffen, dessen Länge in Umfangsrichtung größer als der halbe Durchmesser des Einsatzes ist Die winkelige Bewegbarkeit der Einsätze um zu den Ebenen der Druckplatten senkrechte Achsen sorgt dafür, daß sich die Kugeln trotz der größeren Beweglichkeit ständig in wohl definierter Weise in Umfangsrichtung der Druckplatten bewegen.

Mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 wird sichergestellt, daß die Einsätze in richtiger gegenseitiger Orientierung in die Druckplatten eingesetzt werden und in ihrer Drehung der Bewegung der Kugeln folgen.

Der Anspruch 4 kennzeichnet eine besonders funktionssichere Ausführungsform der erfindungsgemäßen VoUbelagscheibenbremse.

Der Anspruch 5 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführungsform der Vollbelagscheibenbremse gemäß dem Anspruch 4.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert Es stellt dar

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Paars Druckplatten einer VoUbelagscheibenbremse;

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1; Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1;

F i g. 4 einen Schnitt ähnlich der F i g. 3, der drehbare Einsätze mit Mitteln zum Ausrichten und zum

Begrenzen der winkeligen Bewegung darstellt;

Fig.5 eine Ansicht senkrecht zu der in Fig.4 dargestellten Seite einer Druckplatte, wobei der tiefere Teil der Nut sich oben befindet;

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5;

F i g. 7 einen Teilschnitt von zwei Druckplatten mit mit Nuten versehenen Einsätzen zur Darstellung des Zusammenfailens des Mittelpunktes der Kugel mit den Achsen der Einsätze in einer Lage;

Fig.8 eine Aufsicht auf einen Einsatz und eine zusammenwirkende Kugel, wobei der Mittelpunkt der Kugel und die Achse des Einsatzes auf radial voneinander entfernten, konzentrischen Teilkreisen angeordnet sind; und

F i g. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 8.

In den F i g. 1 bis 3 sind mit 1 und 2 zusammenwirkende, kreisförmige Druckplatten einer Vollbelagscheibenbremse bezeichnet Eine axiale Voneinanderwegbewegung der Druckplatten drückt drehbare Bremsscheiben (nicht -dargestellt) auf entgegengesetzten Seiten der Platten in Eingriff mit stationären Flächen, c'ie senkrecht zur Achse der Bremse gerichtet sind.

Die axiale Trennung der Druckplatten 1 und 2 wird von winkelig voneinander entfernten Kugeln 3 bewirkt, die in zueinander komplementär geformten, geradlinigen Nuten 4 rollen, die in Einsätzen 5 ausgebildet sind, die in Ausnehmungen in sich gegenüberliegenden Flächen der der Druckplatten 1 und 2 angeordnet sind.

Die Betätigung der Bremse wird durch einen Zug ausgelöst, der auf eine nicht dargestellte Zugstange ausgeübt wird. Die Zugstange ist am Verbindungspunkt von Gelenkhebeln 6, 7 angebracht, die schwenkbar mit radialen Ansätzen 8,9 an den zugehörigen Druckplatten verbunden sind, wobei die Gelenkhebel 6, 7 die Druckplatten 1, 2 winkelig in entgegengesetzte « Richtung bewegen.

Die Einsätze 5 sind insgesamt kreisförmig und sind drehbar in komplementär geformten Ausnehmungen in den Druckplatten 1,2 angebracht.

Die Nuten 4 weisen die in F i g. 3 dargestellte Form auf; ihre Tiefe verändert sich von einem Ende her, wo die Tiefe etwas kleiner als der halbe Durchmesser einer Kugel ist, zum anderein Ende hin stetig, wo eine Schrägfläche 10 in die Oberfläche des Einsatzes 5 ausläuft. Die Fig.3 zeigt eine im tieferen Ende der Aussparungeil angeordnete Kugel; diese Lage entspricht dem minimalen Abstand der Druckplatten in der freigegebenen Stellung der Bremse. In dieser Lage ist der Mittelpunkt nach einer Seite der Mitte des Einsatzes verschoben, so daß die Schrägfläche 10 merklich länger als der halbe Durchmesser des Einsatzes ist

Eine Nut der dargestellten Form kann in einfacher Weise maschinell hergestellt werden, in dem ein Drehfräser mit der Kugel gleichem Radius senkrecht in die Seitenfläche eines Einsatzes bis zur erfcrderlichen maximalen Tiefe der Nut vorgeschoben wird und dann zunehmend herausgezogen wird, wenn er sich in einer geraden Linie quer zum Einsatz bewegt.

Wünschenswert ist, da.ß die Nut in jedem Einsatz beim Zusammenbau der Bremse richtig ausgerichtet wird, so daß sich die Kugel relativ zur Achse der Druckplatten in etwa auf einer Umfangsbahn bewegt; weiter ist wünschenswert, daß die Winkelbewegung des Einsatzes in der zugehörigen Ausnehmung begrenzt ist, um zu verhindern, daß sich der Einsatz in eine Lage dreht, in der die Nut nicht mehr mit der richtigen Bahn der Kugel ausgerichtet ist und die Kugel klemmen bzw. fressen kann.

Zu diesem Zweck ist jeder Einsatz an seiner Rückseite mit einem exzentrischen Stift 11 versehen, der in einem zur Achse des Einsatzes versetzten Loch in der Druckplatte aufgenommen wird, wie in Fig.4 dargestellt. Zwischen dem Stift 11 und dem Loch 12 besteht genügend Spiel, um die notwendige, kbine Winkelbewegung des Einsatzes zuzulassen, damit sich die Kugel bei ihrer Bewegung längs der Nut in einer Umfangsbahn bewegt

Fig.4 zeigt weiter einen steilen Endbereich 13 am flacheren Ende der Nut, der eine Begrenzung für die Bewegung der Kugel in der Nut bildet

Der in F i g. 4 dargestellte Einsatz ist in Aufsicht und imvjuerschnitt in den F i g. 5 und 6 dargestellt.

Wenn zum Ausrichten eines Einsatzes und zum Begrenzen der Winkelbewegung keine Mittel vorgesehen sind, kann eine Kugel längs ihrer Bewegung in den in den zusammenwirkenden Einsätzen ausgebildeten Nuten in eine Zwischenstellung gelangen, in der, wie in F i g. 7 dargestellt, der Mittelpunkt der Kugel mit der Achse eines oder beider Einsätze zusammenfällt. Die Kugel übt dann keinen bestimmenden Einfluß auf die Winkelbewegung eines Einsatzes aus und es besteht die Möglichkeit, daß ein Einsatz unter Vibrieren aus seiner richtigen Winkellage herausdreht.

Um dies zu verhindern, wird die Nut im Einsatz derart angeordnet, daß der Mittelpunkt der Kugel während ihrer Bewegung ständig radial außerhalb der Achse des Einsatzes liegt.

In der in den F i g. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform liegt der Mittelpunkt A der Kugel auf einem Teilkreis 14, während die Achse B des Einsatzes auf einem konzentrischen Teilkreis 15 liegt, der radial zum Teilkreis 14 versetzt ist; der Mittelpunkt A der Kugel kann daher niemals mit der Achse B des Einsatzes zusammenfallen.

Der Ausdruck »gerade«, wie er für die Nuten der Einsätze verwendet wurde, bezieht sich auf die Mittellinie einer Nut, die rechtwinklig zur Stirnfläche des Einsatzes gesehen ist.

In einem zur Stirnfläche rechtwinkligen Schnitt durch den Einsatz, wie beispielsweise in Fig.5 dargestellt, kann die geneigte Fläche der Nut, auf der die Kugel rollt, anders als geradlinig erscheinen, wenn es erforderlich ist, das Ausmaß des »Hebens« der Kugel bei ihrer Bewegung längs der Nut zu verändern.

Die oben beschriebenen Einsätze wurden insbesondere für im Ölbad befindliche Bremsen großen Durchmessers entworfen. Die Erfindung kann für Vollscheibenbremsen verschiedener Abmessungen, im Ölbad und trocken, verwendet werden, wo die durch verminderte Herstellungskosten und kleinere Einsätze ermöglichten Vorteile es wünschenswert erscheinen lassen.

In Trockenbremsen können Mittel eingebaut werden, um den durch die Drehbewegung eines Einsatzes in einer Bremsplatte bedingten Reibwiderstand zu vermindern. Zu diesem Zweck kann eine Schicht Lagermetall oder eine Beschichtung aus Kunststoff oder anderem Material mit einem niederen Reibkoeffizienten zwischen dem Einsatz und der Platte angeordnet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vollbelagscheibenbremse, bei der auf einer Welle drehfest aber axial verschiebbar angeordnete Bremsscheiben zwischen axial voneinander entfernbaren Druckplatten und radialen Flächen eines stationären Gehäuses aufgenommen sind und Kugeln zwischen den Druckplatten im gegenseitigen winkeligen Abstand in miteinander zusammenwirkenden, gegensinnig abgeschrägten Aussparungen von sich gegenüberliegenden Flächen der Druckplatten angeordnet sind, um die Druckplatten bei relativer winkeliger Bewegung auseina/iderzudrükken, wobei die Aussparungen in kreisförmigen Einsätzen ausgebildete geradlinige Nuten zunehmender Tiefe sind, so daß die Kugeln sich längs der schrägen Flächen der Nuten in einer Umfangsbahn

in bezug zur gemeinsamen Arhse der Druckplatten bewegen, und die Einsätze in kreisförmige Ausnehmungen der sich gegenüberliegenden Flächen der Druckplatten eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (5) in den Druckplatten (1, 2) um zu den Ebenen der Druckplatten (1, 2) senkrechte Achsen winkelig bewegbar angeordnet sind und daß das tiefere Ende der Nut (4) jedes Einsatzes (5), in dem eine Kugel (3) in der freigegebenen Stellung der Bremse aufgenommen ist, von der Achse (B) des Einsatzes (5) versetzt ist, so daß ein geneigter Bereich (Schrägfläche 10) der Nut (4) geschaffen wird, dessen Länge in _w Umfangsrichtung größer als der halbe Durchmesser des Einsatzes (5) ist

2. Vollbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (11,12) zum Begrenzen der Winkelbewegung der Einsätze (5) um ihre _J5 Achsen.

3. VoUbelagscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite jedes Einsatzes (5) einen exzentrischen Stift (11) aufweist, der mit Spiel in ein komplementäres Loch (12) in der Druckplatte (1, 2) eingreift, um den Einsatz (5) auszurichten und eine begrenzte Winkelbewegung des Einsatzes aus dessen ausgerichteter Lage zuzulassen.

4. VoUbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Nut (4) in jedem Einsatz (5) relativ zu der Achse (B), um die der Einsatz (5) drehbar ist, derart ist, daß beim Betätigen der Bremse der Mittelpunkt (A) der Kugel (3) zu keiner Zeit mit der Achse fßj zusammenfallen kann, so daß der Einsatz (5) unter Schwingungen nicht dazu neigt, aus seiner richtigen winkeligen Lage herauszudrehen.

5. VoUbelagscheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei zusammengebauter Bremse die Mittelpunkte (A) der Kugeln (3) um die Achsen (B) der Einsätze (5) auf radial voneinander entfernten, konzentrischen Teilkreisen (14,15) angeordnet sind.

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