DE3044393A1

DE3044393A1 - Teilbelag-scheibenbremse

Info

Publication number: DE3044393A1
Application number: DE19803044393
Authority: DE
Inventors: Albert 6122 Erbach Beller
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1982-06-16
Also published as: FR2494797B1; GB2087996B; GB2087996A; FR2494797A1

Description

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ALFRED TEVES GMBH * ^ 17. November 19 8o

Frankfurt am Main ZL/Br/Ber

P 5012 H. A. Beller - 25

Teilbelag-Scheibenbremse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilbelag-Scheibenbremse mit in ümfangsrichtung ortsfesten Stützbauteilen zur axial verschiebbaren Lagerung einer zwischen den ortsfesten Stützbauteilen mit Bewegungsspiel angeordneten Bremsbacke, die sich über ein gesondertes Element, das in Verbundbauweise aus Schichten verschiedenen Werkstoffs besteht und das eine Gleitfläche für die Verschiebebewegung der Bremsbacke aufweist, an den Stützbauteilen abstützt.

Bei Scheibenbremsen der bezeichneten Art werden die beim Bremsen in ümfangsrichtung wirkenden Bremskräfte von den beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken auf Stützbauteile, die diese Bremskräfte aufnehmen, wie Bremsträger, Bremsgehäuse, Schwimmrahmen oder Schwimmsattel übertragen. Zwischen den Stützbauteilen und den Bremsbacken sind gesonderte Elemente angeordnet, die unter anderem der Minderung von Geräuschen, die an den Bremsbauteilcm auftreten, dienen.

Aus der US-PS 3 357 523 ist eine Scheibenbremse bekannt, bei der gesonderte Elemente zwischen Bremsbacken und Abstützflächen Bremsgeräusche vermindern sollen. Die Bremsbacken haben Abstützflächen für die in Umfangsrichtung wirkenden Bremskräfte, die als Umfangsflachen von Kreisscheiben ausgebildet sind; eine Bremsbacke besteht im wesentlichen aus zwei nebeneinander liegenden, parallel zur Brems scheibenebene angeordneten Kreisscheiben, die durch gerade Flächen verbunden sind. Die Abstütr'.flachen im Bremsgehäuse worden durch kreis-

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förmige Vertiefungen, die bis auf ein Bewegungsspiel den Kreisscheiben der Bremsbacken im Durchmesser entsprechen, gebildet; die Abstützung erfolgt durch Anlage der Kreisumfang sf lachen gegeneinander. Zwischen den Umfangsflachen der Bremsbacke und des Bremsgehäuses ist für jede Drehrichtung je eine Spannhülse achsenparallel zur' Bremsscheibenachse angeordnet, so daß Bremsbacke und Bremsgehäuse durch die Spanrihülsen federnd gegeneinander verspannt sind; dadurch sollen niederfrequente Vibrationen der Bremsbacke begrenzt und Reibgeräusche vermindert werden. Bei dieser bekannten Anordnung ist es insbesondere als nachteilig anzusehen, daß zwar eine Verstimmung des Schwingungssystems durch die Federwirkung der Spannhülse erfolgt, jedoch die übertragung der Schwingungen von den Bremsbacken auf das Bremsgehäuse, die als Körρerschallübertragung erfolgt, in keiner Weise gedämpft wird, da bei Bremsbetätigung nach dem federnden Zusammendrücken der Spannhülse durch die Bremskraft Bremsbacke und Bremsgehäuse an den Kreisumfangsflachen nicht körperschallgedämpft direkt aneinanderliegen. Durch die Verspannung von Bremsbacke und Bremsgehäuse wird weiterhin in nachteiliger Weise die Bremsbackenbewegung, insbesondere die RückStellbewegung, behindert.

In der DE-OS 29 01 904 ist eine Scheibenbremse beschrieben, bei der sich beide Bremsbacken in Umfangsrichtung über eirie im Belagschacht angeordnete, gemeinsame Zwischenscheibe aus reibungsarmem Werkstoff am Bremsgehäuse abstützen. In einer der beschriebenen Ausführungsformen ist die Zwischenscheibe mit Polytetrafluoräthylen beschichtet und im Profil abgewinkelt, so daß für jede Bremsbacke eine federnde Verspannung und eine RückStellwirkung sichergestellt ist. Dieser bekannten Ausgestaltung liegen die Aufgabenstellungen: reibungsarme Abstützung der Bremsbacken, Rückstellwirkung und Ratterschutz zugrunde.

Bei Bremsbetätigung legt sich die Bremsbacke nach Überwindung der Federwirkung infolge des abgewinkelten Profils mit der. Zwischenscheibe·: gegen die Abstützfläche am Bremsgehäuse an.

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Bei einer beschichteten

Zwischenscheibe ist das Dämpfungsvermögen wegen der geringen Schichtdicke und wegen der geringen materialspezifischen Dämpfung jedoch äußerst gering und kann vernachlässigt v/erden.

Bei dieser bekannten Anordnung ist es weiter als nachteilig anzusehen, daß die PTFE-Schicht gemäß der Aufgabenstellung 'reibungsarme Abstützung¹ auf der der Bremsbacke zugewandten Fläche der Zwischenscheibe aufgebracht ist? hier unterliegt sie größerem Verschleiß und hat damit eine geringere Lebensdauer .

In der DE-Gbm 70 09 723 ist ferner eine Scheibenbremse mit Schwimmrahmen beschrieben, bei der zwischen Rahmen und Bremsträger ein elastisches Verbund-Formteil angeordnet ist, das unter anderem auch die Aufgabe hat, schwingungsdämpfend zu wirken; bei der beschriebenen Ausführung stützt sich jedoch die Bremsbacke ungedämpft direkt am Bremsträger ab.

Bei den oben beschriebenen Ausgestaltungen erfolgt eine direkte ungedämpfte Körperschallübertragung von den Bremsbacken auf weitere Bremsenbauteile, insbesondere auf den Bremsträger. Die Schallschwingungen werden damit auf großflächige Bauteile übertragen und verursachen bei Bremsbetätigung unangenehme, laute Geräusche, wie z. B. Bremsenquietschen.

Aufgabe der Erfindung ist es, zu verhindern, daß bei einer Scheibenbremse Körperschallschwingungen der Bremsbacken ungedämpft auf weitere Bremsenbauteile wie z. B. auf den Bremsträger, das Bremsgehäuse oder den Bremssattel übertragen werden. Im weiteren Sinne liegt der Erfindung demnach die Aufgabe zugrunde, eine geräuscharme Scheibenbremse zu schaffen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Element aus einem,die Gleitfläche aufweisenden Trägerkörper aus Metall und einer Schicht eines schalldämmenden Materials besteht, die auf dem der Gleitfläche abgewandten Teil des Trägerkörpers angeordnet ist.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse ein gesondertes Element zwischen Bremsbacke und Stützbauteil angeordnet ist, wird das infolge der Reibvorgänge Schallschwingungen ausführende System, das z. B. bisher aus den Hauptbestandteilen Bremsträger bzw. -rgehäuse mit Bremsbacken bestand, geräuschmindernd verstimmt. Eine gravierende Geräuschminderung wird durch die Dämpfungsschicht für Körperschallschwingungen erreicht, die ein Übertragen ungedämpfter Schwingungen von der Bremsbacke auf großflächigere Bauteile verhindert und dadurch die Geräuschentwicklung nahe der Quelle nahezu vollkommen unterdrückt. Dies ist im Gegensatz z. B. zur Verminderung der Schallabstrahlung bei einem Schwimmrahmen durch aufgebrachte, dämpfende Decklagen der effektivere und einfachere Weg. Dadurch, daß das Dämmelement gesondert angeordnet ist, kann man es getrennt auf die günstigste Art und mit geeigneter Formgebung und geeigneten Werkstoffen herstellen.

Die Anordnung einer weiteren Schicht aus Metall auf der Rückseite der Dämpfungsschicht ermöglicht eine einfache und .kostengünstige Befestigung und einen stabilen Aufbau des Dämmelements besonders im Hinblick auf einen geteilten Trägerkörper.

Bei Verwendung von Elastomeren als Dämpfungsmaterial kann in vorteilhafter Weise zwischen einer Vielzahl geeigneter Materialien ausgewählt werden, die zudem günstig zu verarbeiten sind.

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Die schallgedämpfte Abstützung laßt sich ferner vorteilhaft bei allen bekannten Teilbelag-Scheibenbremsen einsetzen; das Dämmelement kann wahlweise an den Stützbauteilen oder an den Bremsbacken befestigt werden.

Stützen sich an einem Dämmelement beide Bremsbacken ab, so wird durch die Unterteilung der Gleitfläche und durch die elastomere Dämpfungsschicht auf einfache Weise die Rückstellbewegung der Bremsbacken unterstützt.

Eine sichere, einfache Befestigung ist das Verkleben der Dämpfungsschicht mit dem Stützbauteil; bei vorhandener metallischer Schicht auf der Rückseite der Dämpfungsschicht können aus dieser Metallschicht Laschen ausgeformt werden, die federnd einrastbar das Dämmelement befestigen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Belagschacht einer Festsattel-Scheibenbremse mit einer erfindungsgemäßen, schallgedämmten Abstützung für die Bremsbacken,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsträgers einer Faustsattel-Scheibenbremse,

Fig. 3 eine Faustsattel-Scheibenbremse mit erfindungsgemäß ausgebildeter Abstützung für die Bremsbacke,

Fig. 4 einen Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsbackenabstützung.

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In der Figur 1 ist der Schnitt durch das Bremsgehäuse 1 einer Festsattel-Scheibenbremse gezeichnet. In. dem Belagschacht 2 sind die beiderseits der nicht gezeichneten Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken 3,4 durch die im Bremsgehäuse 1 befestigten Bremsbacken-Haltestifte 5,5', von denen nur einer gezeichnet ist, dadurch in radialer Richtung gehalten, daß diese die Halteöffnungen 6,7 in den Belagträgerplatten 8,9 und in den Zwischenlagen 10,11 durchgreifen. Die Halteöffnungen 6,7 haben Langlochform, so daß eine begrenzte Bewegung der Bremsbacken 3,4 in Umfangsrichtung möglich ist.

Die Abstützung der bei einem Bremsvorgang in Umfangsrichtung auftretenden Bremskraft erfolgt durch die Anlage der Bremsbacke 3,4 an die als Stützbauteil wirkende Schmalseite 12 des Belagschachtes 2 unter Zwischenschaltung des Dämmelements 13. Das Dämmelement 13 besteht aus einem Trägerkörper 14 aus Metall und einer an diesem angeordneten Dämpfungsschicht 15 aus einem Werkstoff mit hoher innerer Dämpfung für Schallschwingungen, z. B. einem elastomeren Material. Die Gleitfläche 18 des Trägerkörpers 14 ist längs der radialen Schachterstreckung in zwei etwa gleich große Teilflächen 16,17 unterteilt. Auf diese Teilflachen 16,17 wird durch die Schmalseiten 20,21 der Belagträgerplatten 8,9 bei Bremsbetätigung die Bremskraft übertragen, wobei die Bremskraft unter Zwischenschaltung der Dämpfungsschicht 15 schließlich am Bremsgehäuse 1 abgestützt wird. Die Dämpfungsschicht 15 vermindert eine Übertragung der Körperschallschwingungen der über das Dämmelement 13 am Bremsgehäuse 1 anliegenden Bremsbacke 3,4 auf das Bremsgehäuse 1 und damit auf großflächigere Bremsenbauteile. Durch die Trennung der Gleitfläche 18 des Trägerkörpers 14 in zwei Teilflächen 16,17 und durch das elastomere Material der Dämpfungsschicht 15 sind die die Teilflachen 16,17 aufweisenden Teile des Trägerkörpers 14 in der Lage, bei an ihnen

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anliegenden Bremsbacken 3,4 deren axiale Bewegung während einer Bremsbetätigung auf die Bremsscheibe zu mitzumachen, sofern
diese Bewegungen klein sind bezüglich der Verformbarkeit
des Elastomers. Der Rückgang dieser in axialer Richtung erfolgten elastischen Verspannung der Dämpfungsschicht 15 unterstützt die Rückstellung der Bremsbacken 3,4. Bei kleinen
axialen Verschiebungen der Bremsbacken 3,4 während einer
Bremsung erfolgt somit kein Gleiten der Schmalseiten 20,21
der Bremsbelag-Trägerplatten 8,9 auf den Teilflächen 16,17.
Statt dessen erfolgt eine Art Gleitvorgang der inneren Schichten der Dämpfungsschicht 15 gegeneinander.

Die Figur 2 zeigt schallgedämpfte Abstützungen beider Bremsbacken an einem Bremsträger 22 einer Faustsattel-Scheibenbremse. Der Bremsträger 22 hat zwei, in Umfangsrichtung mit
Abstand angeordnete Arme 23,23', von denen nur einer gezeichnet ist, die sich parallel zur Drehachse der nicht dargestellten Bremsscheibe erstrecken; die Arme 23,23' sind verbunden über einen Steg 24, mit dem der Bremsträger 22 fahrzeugfest befestigt werden kann. Jedem der Arme 23,23' ist ein
Dämmelement 4o zugeordnet.

In der Ausnehmung 25 ist nach dem Zusammenbau die Bremsscheibe angeordnet. Durch diese Ausnehmung 25 befinden sich Teile des
Arms 23 und des Dämmelements 40 beiderseits der Bremsscheibe
und bilden Abstützungen 26,27 für eines der hammerförmigen
Enden je einer nicht gezeichneten Bremsbacke. Die Abstützungen 26,27 sind prismatisch ausgebildet und liegen axial fluchtend
hintereinander. Die Teilfläche 28,29 des Dämmelements 40
dient der Bremskraftabstützung für das scheibenauslaufseitige, gedrückte Ende der zugeordneten Bremsbacke; die Teilfläche 30, 31 der Abstützung des scheibeneinlaufseitigen, gezogenen Endes der zugeordneten Bremsbacke. Auf diese Weise werden die Bremskräfte gleichmäßiger auf beide Arme 23,23' des Bremsträgers 22

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verteilt. Die Flächen 32/33 bzw. 34,35 dienen der radialen Lagerung der Bremsbacken. Die Teilflächen 28,30 und 29,31 und die Flächen 32,34 und 33,35 sind Teile der Gleitfläche des Trägerkörpers 36, der in zwei Teilen unterteilt ist, und sind unter Zwischenschaltung einer ungetrennten Dämpfungsschicht 37 und einer weiteren metallischen Schicht 51 an -entsprechend geformten Flächen des Bremsträgers 22 angeordnet. Die Befestigung des Dämmelements 40 erfolgt beispielsweise durch Eingreifen von zwei Laschen 38,39 der metallischen Schicht an entsprechend geformten Ausnehmungen des Bremsträgers 22. Die Dämpfungsschicht 37 vermindert eine übertragung der Körperschallschwingungen der Bremsbacke auf dem Bremsträger 22 und weitere Bremsenbauteile.

Da auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Gleitfläche des Trägerkörpers 36 in zwei Teilflächen 28,30 und 29,31 unterteilt ist, und die Dämpfungsschicht 37 aus einem Elastomer besteht, wird auch hier ein Rückstelleffekt erzielt.

In der Figur 3 ist eine andere Ausgestaltung der Abstützung der Bremsbacke einer Faustsattel-Scheibenbremse gezeigt. Die Bremsbacke 41 stützt sich unter Zwischenschaltung der Dämmelemente 42,42' schallgedämpft am Bremsträger 43 ab. Die Befestigung der Dämmelemente 42,42' am Bremsträger 43 erfolgt durch Verkleben der Dämpfungsschicht 44,44' mit dem Bremsträger 43 .

Die Figur 4 zeigt ein Dämmelement 45, das an einer Bremsbacke 50 befestigt ist und aus einem Trägerkör'per 46 mit einer Gleitfläche 47, einer Dämpfungsschicht 48 und einer weiteren metallischen Schicht 49, mit der die Befestigung an der Bremsbacke 50 erfolgt, besteht. Da hier für jedes Bremsbackenende ein Dämmelement 45 vorgesehen ist, erfolgt, wie in den vorigen Ausführungen beschrieben, ebenfalls eine Unterstützung der Rückstellung der Bremsbacken.

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In einer weiteren, nicht gezexchneten Ausgestaltung ist das Dämmelement lose in Umfangsrichtung zwischen Bremsbacke und Stützbauteil angeordnet.

Claims

ALFRED TEVES GMBH 17. November 1?So

Frankfurt am Main ZL/Br/Ber

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Patentansprüche

Teilbelag-Scheibenbremse mit in Umfangsrichtung ortsfesten Stützbauteilen zur axial verschiebbaren Lagerung einer zwischen den ortsfesten Stützbauteilen mit Bewegungsspiel angeordneten Bremsbacke, die sich über ein gesondertes Element, das in Verbundbauweise aus Schichten verschiedenen Werkstoffs besteht und das eine Gleitfläche für die Verschiebebewegung der Bremsbacke aufweist, an den Stützbauteilen abstützt, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Element (13,40,42,45) aus einem, die Gleitfläche (18,19,47) aufweisenden Trägerkörper (14,36,46) aus Metall und einer Schicht (15,37, 44,48) eines schalldämmenden Materials besteht, die auf dem der Gleitfläche (18,19,47) abgewandten Teil des Trägerkörpers (14,36,46) angeordnet ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine weitere Schicht (49,51) aus Metall an der Rückseite der mit ihrer Vorderseite am Trägerkörper (36,46) angeordneten Schicht (37,48) schalldämmenden Materials angeordnet ist.
3. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das schalldämmende Material eine» Elastomer mit hoher innerer Schwingungsdämpfung ist.
4. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützbauteii das Bremsgehäuse (1) einer Festsattel-Scheibenbremse oder der Bremsträger (22,43) oder der avtel einer Schwimmsattel—Scheibenbremse isL.

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5. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Element (13,40,42) mit der der Gleitfläche (18,19) abgewandten Seite am Stützbauteil· (1,22,43) anliegt und an diesem befestigt ist.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein Element (13,40,42) die beiden einander zugeordneten Enden beider Bremsbacken abstützt, daß der Trägerkörper (14,36) geteilt ist, daß je eines der Teile einer Bremsbacke (3,4,41) zugeordnet ist und daß die Gleitflächen (16,17,28,29,30,31) aufweisenden Teile des Trägerkörpers (14,36) axial begrenzt verschiebbar sind.
7. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß je ein Element (45) mit der der Gleitfläche (47) abgewandten Seite an den beiden Enden der Bremsbacke (50) anliegt und an dieser befestigt ist.
8. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigung durch federnd einrastbare Mittel oder durch Kleben erfolgt.