DE3147575A1

DE3147575A1 - "scheibenbremse"

Info

Publication number: DE3147575A1
Application number: DE19813147575
Authority: DE
Inventors: David Donald 48018 Farmington Hills Michigan Sheill
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1982-08-19
Also published as: FR2495247B1; GB2088500B; CA1177001A; BR8107777A; GB2088500A; FR2495247A1; JPS57120740A; AU576934B2; AU7692081A; MX161746A; AU550706B2; SE8601638D0; HU188714B; IT8149779A0; SE450157B; AU5223386A; JPH0228737B2; SE8601638L; CH657902A5; SE463112B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse, und zwar insbesondere auf eine verbesserte Einrichtung zur Vorspannung von Bremsbacken in Anlage mit Stützeinrichtungen der Scheibenbremse .

Die Erfindung ist insbesondere für eine Scheibenbremse der Art anwendbar, welche einen Rotor oder eine Scheibe umfaßt, welcher bzw. welche mit einem Fahrzeugrad drehbar gelagert ist, sowie einen schwimmend gelagerten Bremssattel aufweist, welcher den Umfang des Rotors überbrückt. Der Bremssattel ist üblicherweise auf einer Stütze oder einer Drehmoment- bzw. Bremsplatte durch eine Einrichtung angeordnet, welche eine Bewegung des Bremssattels in einer axialen Richtung relativ zur Bremsplatte und zum Rotor zuläßt. An gegenüberliegenden Seiten des Rotors sind durch den Bremssattel Bremsbacken aufgenommen, welche in Kontakt mit gegenüberliegend angeordneten Reibungsbremsflächen des Rotors durch eine geeignete Betätigungseinrichtung bewegbar sind, welche üblicherweise durch einen fluidbetriebenen Motor angetrieben ist. In einer schwimmend gelagerten Scheibenbremse ist jeder Bremsbacken zwischen einem Schenkel des Bremssattels und der benachbarten Reibfläche des Rotors angeordnet.

Die Stützeinrichtung für den Bremsbacken ist derart ausgebildet, daß eine axiale Bewegung der Bremsbacken ermöglicht ist, und ohne weiteren Halt können dabei die Bremsbacken gegen die Stützeinrichtung vibrieren oder "klappern", wenn die Scheibenbremse nicht betätigt wird. Die Betätigungseinrichtung ist üblicherweise durch einen Schenkel des Bremssattels aufgenommen und dient dazu, den angrenzend am Schenkel angeordneten Bremsbacken in Kontakt mit dem Rotor zu bewegen, wobei die aufgrund dieses Kontakts bedingte Reaktionskraft den anderen Schenkel des Bremssattels und den anderen Bremsbacken in Kontakt mit der gegenüberliegenden Fläche des Rotors drückt.

Verschiedene klapperfreie Vorrichtungen für Scheibenbremsbacken sind bekannt (US-Patentschriften 4 194 597, 3 056 174, 3 972 393, 4 G49 087 sowie 3 027 751). Einige dieser Vorrichtungen erfordern Befestigungsmittel, wie etwa Nieten, Öffnungen oder Aussparungen am Bremsbackenaufbau zur Befestigung der klapperfreien Vorrichtung am Bremsbacken. Andere ein Klappern unterbindende Vorrichtungen sind zwischen dem Rand der Bremsbacken-Stützplatte und der Stützeinrichtung angeordnet und nur schwer zur Entfernung oder zum Austausch zugänglich.

Nach Maßgabe der Erfindung werden diese Nachteile durch eine ein Klappern unterbindende Federklemme behoben, welche zu Austauschzwecken leicht zugänglich ist und keine spezielle Befestigungseinrichtung an den Stützplatten der Bremsbacken erfordert.

Nach Maßgabe der Erfindung wird eine Scheibenbremse für ein Fahrzeug geschaffen umfassend einen Rotor mit im Umfangsabstand angeordneten Reibungsbremsflachen, einen Bremssattel, welcher einen sich benachbart einer Reibfläche des Rotors radial nach innen erstreckenden Schenkel aufweist, eine sich benachbart der anderen Reibfläche des Rotors radial nach innen erstreckende Wand und einen den Rotorumfang überbrückenden und den Schenkel mit der Wand verbindenden Steg. Lastauf-

bringende Mittel sind durch die Wand aufgenommen. Ein Paar von Bremsbacken sind durch den Bremssattel abgestützt, wobei jede der Bremsbacken sich benachbart einer Reibfläche des Rotors radial nach innen erstreckt. Jede Bremsbacke weist eine Stützplatte mit einem radial äußeren Rand und einem auf einem Teil der Stützplatte befestigten Reibmaterial auf. Eine im Steg vorgesehene Öffnung ist an zwei Seiten durch mit Umfangsabstand angeordnete, sich in Axialrichtung erstreckende und radial konvergierende Ränder begrenzt, welche die Bremsbacken axial bewegbar lagern sowie in der Öffnung ein ein Klappern unterbindendes Element aufnehmen, welches Mittel zur Anlage an den radial äußeren Rändern der Stützplatten für die Bremsbacken sowie weitere Mittel aufweisen, welche sich unter die radial konvergierenden Ränder der Öffnung erstrecken, um die an den Stützplatten anliegenden Mittel federnd vorzubelasten und hierdurch die Stützplatten der Bremsbacken in eine klapperfreie Anlage an den radial konvergierenden Rändern der Öffnung zu drücken.

Nach Maßgabe eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels ist das ein Klappern unterbindende Element eine Federklemme, welche zwei mit Abstand angeordnete Klemmenschenkel aufweist, die durch einen Zwischenabschnitt miteinander verbunden sind, wobei jedes der Klemmenschenkel angrenzend am Zwischenabschnitt derart ausgebildet ist, daß die Klemmenschenkel an im Umfangsabstand vorgesehene Flächen des radial äußeren Rands einer Stützplatte anliegen, die Enden der Klemmenschenkel derart ausgebildet sind, daß sie an im Umfangsabstand vorgesehene Flächen des radial äußeren Rands der anderen Stützplatte anliegen und wobei Abschnitte der Klemmenschenkel zwischen den an den Stützplatten anliegenden Abschnitten derart ausgebildet sind, daß sie sich radial nach innen und unter die radial konvergierenden Ränder der Öffnung erstrecken.

Nachfolgend werden die durch die Erfindung erzielten Vorteile anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung darge-

stellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse ,

Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Scheibenbremse,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der klapperfreien Federklemme sowie

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht (Schnitt 1 ängs Linie 4-4 von Fig. 2).

Die in den Figuren 1 und 2 allgemein mit dem Bezugszeichen bezeichnete Scheibenbremse umfaßt einen schwimmend gelagerten Bremssattel 12, welcher durch mit Umfangsabstand angeordnete, axial ausgerichtete Paare von Augen 14 und 15 sowie 16 und 17 auf Gleitstiften 19 und 20 gelagert ist.Die Gleitstifte 19 und 20 sind jeweils durch einen Ziehkeil 23 innerhalb von Bohrungen befestigt, welche in Augen 21, 22 an den radial äußersten Enden von mit Umfangsabstand angeordneten, sich in Radialrichtung erstreckenden Armen 24, 25 der die Bremse aufnehmenden Drehmomentplatte oder Spinne 26 (nachfolgend kurz Bremsplatte genannt) ausgebildet sind. Die Bremsplatte 26 ist mit einer Reihe von längs eines Kreises vorgesehenen Öffnungen 28 versehen, welche eine Anzahl von nicht dargestellten Bolzen aufnehmen, die ihrerseits die Stütze oder Bremsplatte 26 an einem mit einer Fahrzeugachse 29 verschweißten Flansch befestigen. Selbstverständlich kann die Bremsplatte 26 unmittelbar mit der Achse 29 verschweißt sein. Ein Rotor 30 mit sich in Radialrichtung erstrekkenden, in axialem Abstand und gegenüberliegend angeordneten Reibbremsflächen 31 und 32 ist mit einer nicht dargestellten Radnabe drehbar befestigt, welche durch die Fahrzeugachse 29 benachbart der Scheibenbremse 10 aufgenommen ist.

Der Bremssattel 12 ist ein Metallgußteil umfassend einen sich

abwärts erstreckenden Schenkel 40, welcher sich benachbart der Reibfläche 32 des Rotors 30 radial nach innen erstreckt, einen gegenüberliegend angeordneten, sich abwärts erstreckenden Schenkel bzw. Wand 41 benachbart der Reibfläche 31 des Rotors 30 sowie einen den Umfang des Rotors 30 überbrückenden Steg 42, welcher den Schenkel 40 mit der Wand 41 verbindet. Die Wand 41 ist mit einem im allgemeinen zylindrischen Gehäuse 44 ausgebildet, welches eine Bohrung 25 aufweist, in welcher ein einstückig mit einer lastaufbringenden Platte 47 gebildeter Kolben 43 verschiebbar gelagert ist. Die Kontur der Lastplatte 47 ist ähnlich der Kontur der Stützplatte 35 der Bremsbacke bzw. der Reibplatte 34 und bewegt die Bremsbacke 34 axial in Kontakt mit der Reibfläche 31 des Rotors bei Betätigung der Bremse. Der Kolben 43 und die Lastplatte 47 können durch nicht dargestellte geeignete hydraulische oder mechanische Betätigungsglieder bewegt werden. Der Steg 42 des Bremssattels 12 ist mit einer Öffnung 46 ausgebildet, welche durch einen radial verlaufenden Rand bzw. Kante 48 und ein Paar von Rändern bzw. Kanten 50 und 51 begrenzt ist, welche mit Umfangsabstand angeordnet sind, sich axial erstrekken und in Radialrichtung konvergieren. Die mit Umfangsabstand angeordneten Ränder 50, 51 konvergieren in einer radialen Richtung mit einem eingeschlossenen Winkel von etwa 32°. Die mit Umfangsabstand angeordneten Ränder 50, 51 sind jeweils mit einem Schlitz 52, 54 versehen. Die Böden 56, 58 der Schlitze 52, 54 sind im wesentlichen parallel und die Schlitze 52, 54 sind radial außerhalb des Umfangs des Rotors 30 angeordnet, so daß sie sich wenigstens teilweise über dem Umfang des Rotors 30 erstrecken, wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht.

Bremsbacken 34, 37 setzen sich jeweils aus Stützplatten 35, 38 mit daran befestigtem Reibmaterial 36, 39 zusammen. Die Stützplatten 38 weisen zudem Anlageflächen 61, 62 jeweils benachbart der in Radialrichtung konvergierenden Ränder 65 und 66 auf. Die Anlageflächen 61, 6 2 erstrecken sich lediglich eine kurze radiale Strecke relativ zur Länge der in

Radialrichtung konvergierenden Ränder 65 und 66. Die Bremsbacken 34, 37 sind axial zwischen den sich abwärts erstrekkenden Abschnitten 40, 41 des Bremssattels 12 angeordnet. Die Bremsbacke 34 ist axial zwischen der Lastplatte 47 und der Reibfläche 31 des Rotors 30 angeordnet. Die Bremsbacke 37 ist axial zwischen der Reibfläche 32 des Rotors 30 und des Bremssattelschenkels 40 angeordnet. In den Figuren 1 und 2 sind die Bremsbacken 34, 37 in Betriebsstellung dargestellt, in welcher sie angrenzend an die gegenüberliegend vorgesehenen Reibflächen 31, 32 des Rotors 30 angeordnet sind, wobei das Reibmaterial 36, 39 jeweils auf die Flächen 31, 32 weist.

Die Bremsbacken bzw. Reibplatten 34, 37 sind durch sich in Radialrichtung erstreckende Zungen 64 und 67 gelagert. Die Bremsbacken-Stützplattenzungen 64 und 67 sind jeweils durch mit Umfangsabstand angeordnete, in Radialrichtung konvergierende Ränder bzw. Kanten 65, 66 und 68, 69 begrenzt und verschiebbar durch die mit Umfangsabstand angeordneten Ränder 50, 51 der Bremssattelöffnung 46 aufgenommen. Flache Schlitze 73, 74 und 75, 76 sind jeweils an den radial äußeren Rändern der Zungen 64 und 67 vorgesehen. Die mit Umfangsabstand angeordneten Ränder 65, 66 der Zunge 64 und die Ränder 68, 69 der Zunge 67 konvergieren mit einem Winkel, welcher im wesentlichen gleich dem eingeschlossenen Winkel ist, welcher für die radial konvergierenden Ränder 50, 51 der Bremssattelöffnung 46 vorgesehen ist, um ein freies Gleiten bzw. Verschieben der Zungen 64 und 67 längs der Ränder 50 und 51 zu ermöglichen. Die Anlageflächen 61, 62 der Stützplatte 35 und die Anlageflächen 71, 72 der Stützplatte 38 liegen an der radial inneren Fläche 13 des Bremssattels 12 benachbart den Öffnungsrändern 50, 51 an, um die Bremsbacken relativ zur Fläche 13 in Radialrichtung festzulegen. Die mit Umfangsabstand angeordneten, sich axial erstreckenden und in Radialrichtung konvergierenden Ränder 50, 51 der Bremssattelöffnung 46 stützen somit die Zungen 64, 67 der Bremsbacken 34, 37 in ihren jeweiligen Betriebstellungen benachbart der gegenüberliegend

vorgesehenen Reibflächen des Rotors 30.

Die Schlitze 52, 54 sind jeweils durch die mit Umfangsabstand angeordneten Ränder 50, 51 vorgesehen, um einen zusätzlichen Spielraum oder Länge zu schaffen, welche zusammen mit der Umfangserstreckung der Bremssattelöffnung 46 ausreicht, um die Zungen 64, 67 der jeweiligen Bremsbacken 34, 37 radial nach innen durchzuführen und dadurch den Einbau und die Entfernung der Bremsbacken 34, 37 zuzulassen. Die Breite der Schlitze 52, 54 ist geringfügig größer als die Dicke der Zungen 64, 67, und die Schlitze 52, 54 sind in Axialrichtung radial außerhalb des Umfangs des Rotors 30 angeordnet, um zu verhindern, daß die Stützplattenzungen 64, 67 versehentlich oder zufällig mit den Zugangsschlitzen 52, 54 ausgerichtet werden, wenn sich die Bremsbacken 34, 37 jeweils in ihren Betriebsstellungen benachbart der gegenüberliegend vorgesehenen Reibflächen 31, 32 des Rotors 30 befinden.

Eine klapperfreie Federklemme bzw. Federbügel 80 ist innerhalb der Öffnung 46 angeordnet. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist die klapperfreie Klemme 80 vorzugsweise aus einer kontinuierlichen Länge eines Federstahldrahts gebildet und weist zwei mit Abstand angeordnete Schenkelabschnitte 81, 82 auf, welche durch einen Zwischenabschnitt 84 verbunden sind. Die Klemmenschenkel 81 und 82 sind jeweils angrenzend am Zwischensegment 84 geformt und bilden erhöhte U-förmige Umbiegungen 85 und 86, die derart ausgebildet sind, daß sie an mit Umfangsabstand angeordneten Flächen des radial äußeren Rands der Bremsbacken-Zunge 67 anliegen. Die entfernten Enden 87, 88 der Klemmenschenkel sind auf dieselbe Höhe wie die Umbiegungen 85, 86 angehoben, so daß sie an mit Umfangsabstand angeordnete Flächen des radial äußeren Rands der Bremsbacken-Zunge 64 anliegen. Die Umbiegungen 87, 88 der Klemmenschenkel sind im wesentlichen koplanar mit dem geschlossenen Ende der U-förmigen Biegungen bzw. Krümmungen 85, 86. Die Schenkelenden 87, 88 verlaufen über eine wesentliche Strecke, ungefähr 55 mm, so daß sich die

Bremsbacke 34 gegen die Bremsbacke 37 bewegen kann, wobei der Kontakt zwischen den Schenkelenden 87, 88 und der Bremsbackenzunge 84 aufrechterhalten bleibt, wenn das Material des Reibbelags verschleißt.

Die Klemmenschenkel 81, 82 sind jeweils zwischen den Umbiegungen 85, 86 und den Enden 87, 88 mit seitlich vorstehenden Stabilisierungsgliedern 91, 92 ausgebildet. Die Stabilisierungsglieder 91, 92 erstrecken sich in seitlicher Richtung voneinander weg und zwar im wesentlichen in derselben Ebene, welche mit Abstand unterhalb oder radial innerhalb (Fig. 4) zur Ebene der Umbiegungen 85, 86 und der Schenkelenden 87, 88 angeordnet ist. Wie am besten aus den Figuren 2 und 4 hervorgeht, verlaufen die Stabilisierungsglieder 91, 92 unter den Öffnungsrändern 50, 51 und wirken mit der unteren Fläche des Bremssattelstegs 42 zusammen. Dies bedingt eine Torsionsbeanspruchung der Federklemme 80 und erzeugt in den Umbiegungen 85, 86 und den Schenkelenden 87, 88 eine Kraft, welche die Zungen 64 und 67 radial nach innen vorspannt, um den mit Umfangsabstand angeordneten Rand der Zungen in Anlage mit den Öffnungsrändern 50, 51 zu drücken.

Die Federklemme 80 kann einfach dadurch eingebaut werden, in-"dem die Umbiegungen 85, 86 über dem radial äußeren Rand der Bremsbackenzunge 87 angeordnet werden, bis sie in den Nuten 75, 76 sitzen. Eines der Stabilisierungsglieder 91, 92 ist unter seinem entsprechenden Öffnungsrand angeordnet und die Schenkelenden werden gegeneinander bewegt bis das andere S ta— bilisierungsglied seinen entsprechenden Öffnungsrand freigibt und losgelassen werden kann, so daß es sich seitwärts unterhalb der Randfläche erstreckt. Die Schenkelenden 87, 88 werden dann in die flachen Nuten 73, 74 gesetzt, welche am radial äußeren Rand der Bremsbackenzunge 64 vorgesehen sind.

Die Erfindung schafft somit eine einfache und wirtschaftliche Einrichtung zur Vorspannung der Bremsbacken in Anlage mit den Stützrändern der Bremssattelöffnung, um ein Schwingen der

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Bremsbacken-Stützplatten gegen die Stutzränder bzw. Lagerränder zu verhindern, wenn die Bremse nicht betätigt wird. Die das Rattern unterbindende Federklemme ist auch einfach über die Bremssattelöffnung zugänglich.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind Abweichungen und Abänderungen im Rahmen der Erfindung möglich.

L e e r s e i t e

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl-Ing. E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser Ernsbergerstrasse 19 8000 München 60 ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION 1. Dezember 1981 600 Grant Street Pittsburgh, Pennsylvania 15219 / USA Unser Zeichen: R 1036 Patentansp r ü c h e

1./ Scheibenbremse, gekennzeichnet durch einen Rotor (30) mit in axialem Abstand angeordneten Reibungsbremsflächen (31, 32), einen Bremssattel (12) mit einem sich benachbart einer Reibfläche (32) des Rotors (30) radial nach innen erstreckenden Schenkel (40), einer sich benachbart der anderen Reibfläche (31) des Rotors radial nach innen erstrekkenden Wand (41) und einem den Umfang des Rotors überbrückenden Steg (42), welcher den Schenkel (40) mit der Wand (41) verbindet, wobei durch die Wand (41) eine lastaufbringende Einrichtung aufgenommen ist, durch eine erste Bremsbacke (37) zwischen dem Schenkel (40) des Bremssattels und der angrenzenden Reibfläche (32) des Rotors, eine zweite Bremsbacke (35) zwischen der lastaufbringenden Einrichtung und der anderen Reibfläche (31) des Rotors, wobei jede Bremsbacke (34, 37) eine Stützplatte (35, 38) mit einem radial· äußeren Rand und auf einem Teil der Stützplatte befestigtem Reibmaterial (36, 39) aufweist, durch eine Öffnung (46) im Steg (42), welche an zwei Seiten durch mit Umfangsabstand angeordnete _t sich in Axialrichtung erstreckende und radial konvergierende Ränder (50, 51) begrenzt ist, durch eine Einrichtung für die Lagerung der Bremsbacken auf den radial konvergierenden Rändern und durch ein ein Klappern von Bremsbauteilen unterbindendes Element (80), welches an den radial äußeren Rändern der ersten und zweiten Stützplatte in der Öffnung anliegende Ab-

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schnitte sowie weitere Abschnitte aufweist, welche sich unter die in Radialrichtung konvergierenden Ränder (50, 51) erstrekken, um die an den Stützplatten anliegenden Abschnitte federnd zu belasten und die Stützplatten in eine klapperfreie Anlage mit den radial konvergierenden Enden der Öffnung (46) zu drücken.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Klappern unterbindende Element eine Federklemme (80) ist, welche, mit zwei mit Abstand zueinander angeordneten Kleinmenschenkeln (81, 82) ausgebildet ist, welche durch einen Zwischenabschnitt (84) miteinander verbunden sind, daß jeder der Klemmenschenkel benachbart des Zwischenabschnitts derart ausgebildet ist, daß die Schenkel an im Umfangsabstand vorgesehene. Flächen des radial äußeren Rands der Stützplatte (38) der ersten Bremsbacke (37) anliegen, daß die Enden (87, 88) der Klemmenschenkel derart ausgebildet sind, daß diese an im Umfangsabstand vorgesehene Flächen des radial äußeren Rands der Stützplatte (35) der zweiten Bremsbacke (34) anliegen, und daß Abschnitte (91, 92) der Klemmenschenkel zwischen den an den Stützplatten (35, 38) anliegenden Abschnitten derart ausgebildet sind, daß diese sich radial nach innen und unter die in Radialrichtung konvergierenden Ränder (50, 51) der Öffnung erstrecken.