DE4105358C2 - Vollbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Heutige Bremseinrichtungen von Personenkraftwagen bestehen aus öldruckbetätigten Vorderrad-Teilbelagscheibenbremsen und ebenso bedienten Hinterrad-Trommel- oder Teilbelagscheiben­ bremse mit zusätzlicher mechanischer Zuspannung. Vorher aus­ schließlich benutzte Trommelbremsen wurden aus Gründen der Bremsenkennung und daraus resultierenden Bremsmoment-Unregel­ mäßigkeiten abgelöst, obwohl sie wegen ihrer besseren Wärme­ speicherung und Wärmeableitung durch Konvektion Teilbelagschei­ benbremsen überlegen sind. Wegen dieser Vorteile ist auch ein genereller Ersatz von Trommel- durch Teilbelagscheibenbremsen bei schweren Lastkraftwagen und Omnibussen in der ganzen Welt nicht erfolgt bzw. nicht möglich gewesen.

Die Vorteile beider genannten Bremsbauarten - die gerade Bremsen­ kennung der Teilbelagscheibenbremse sowie die Wärmeabfuhr durch Konvektion der Trommelbremse - vereinigt die Vollbelagscheiben­ bremse (ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 83 (1981) 6 S. 291-302). Sie weist die Eigenschaften auf, mit denen die bremstechnischen Bedingungen, welche die zunehmende Verkehrsdichte fordert, bei PKWs und LKWs erfüllt werden können.

Eine Vollbelagscheibenbremse mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE-PS 10 27 080 bekannt. Diese bekannte Bremse ist mit einer hydraulisch betätigten Zuspanneinrichtung ausgerüstet.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, eine Vollbelag­ scheibenbremse der angegebenen Gattung in Richtung eines vereinfachten Aufbaus mit weiter verringertem Gewichtsauf­ wand sowie einer Betätigung weiterzubilden, durch welche durch Fortfall eines Betriebsfluids zum Bremsen eine hyste­ resefreie Steuerung erfolgt. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie gibt den Querschnitt durch ein Kraftwagenan­ triebsrad wieder, in welches die elektrisch betätigte Voll­ belagscheibenbremse eingebaut ist.

In der Abbildung ist mit 1 das Rad bezeichnet, welches mittels Radmuttern 2 und -bolzen 3 an der Nabe 4 befestigt ist und dabei den Bremsgehäuseflansch 5 umfassen. Die Nabe wird durch das Doppelkugellager 6 vom Radträger 7 getragen. Über Schwing­ arme, von denen der obere Arm 10 mit Kugelgelenk 11 angedeutet ist, ist der Radträger mit dem Wagenkasten verbunden. Am Rad­ träger 7 ist der die Bremseinheit auf einer Außenverzahnung axial frei beweglich tragende Bremsflansch 8 durch Schrauben 9 befestigt.

Der Flansch 5 ist Bestandteil des radial verrippten Bremsgehäu­ ses 12, welches den durch Schrauben 13 befestigten, ebenfalls mit radialen Rippen ausgerüsteten, Bremsdeckel trägt. Beide Gehäuseteile bilden auf ihren Innenseiten die Reibflächen und und umfassen die auf dem Bremsflansch 8 sitzende Bremseinheit. Diese besteht aus dem zweiteiligen Bremsträger 15₁, 15₂, welcher die beiden mit Reibbelag ausgerüsteten Bremsscheiben 16 und 17, die elektromagnetische Zuspanneinrichtung 18₁, 18₂ mit Betäti­ gungs- Federstahlscheibe 19 und die Rückstellfedern 24 trägt. Nach Abnahme des Rades kann die Bremseinheit zusammen mit dem geschlossenen Bremsgehäuse mit der Innenverzahnung des Brems­ trägers 15₈ von der Außenverzahnung des Flansches 8 abgezogen werden. Die Bremsträgerplatte 15₁ trägt an axialen Vorsprüngen 15₃ die an ihm anliegende Bremsscheibe 16 und auf der Gegenseite an axialen Vorsprüngen axial beweglich die Bremsscheibe 17.

Der Bremsbelag der Bremsscheibe 16 kann auch direkt auf die Bremsträgerplatte 15₁ aufgebracht werden, so daß die Bremsein­ heit und damit die Bremse um das Maß des Trägerbleches der Bremsscheibe 16 schmäler würde. Allerdings sind dann die Ver­ schleißteile unterschiedlich. Diese Maßnahme kann durchgeführt werden, wenn sich, wie Reibpaarungsversuche mit den für diese Bremsenbauart vorgesehenen Werkstoffen inzwischen bereits erkennen lassen, eine Reibbelaglebensdauer herausstellt, welche die des Fahrzeugs wesentlich übertrifft.

Der Bremsträgerflansch 15₂, der mit der Bremsträgerplatte 15₁ formschlüssig durch Axialvorsprünge 15₅ sowie Radialvorsprünge 15₆ mit Sprengring 15₇ verbunden ist, trägt den im Ringquer­ schnitt U-förmigen Magnetspulenträger 18₁, in welchen der Magnetring 18₂ eingreift und im ungebremsten Zustand, axial gespannt durch die Tellerfedern 24, an der Bremsträgerplatte 15₁ anliegt. Der Magnetring 18₂ steht mit der Bremsträgerplatte 15₁ über eine ebene Betätigungs-Federstahlscheibe 19 in Ver­ bindung. Letztere ist auf der Bremsträgerseite außen außen der Bremsträgerplatte 15₁ auf dem Runddrahtring 21 und innen über einen Runddrahtring 20 auf einem radialen Vorsprung des Magnet­ ringes 18₂ und auf der Seite der Bremsscheibe 17 an einem Rund­ stahlring 23, welcher am Innenrand des Abstandsblechringes 22 sitzt, abgestützt.

Beim Bremsen wird die Zugkraft des Magnetringes 18₂ im Durch­ messerverhältnis der Abstütz-Runddrahtringe 20, 21 und 23 über­ setzt und als Druckkräfte gleichmäßig (actio = reactio) auf Bremsscheibe 17 und über den Bremsträger 15₁/15₂ auf Brems­ scheibe 16 übertragen. Die Rückstellung nach der Bremsung er­ folgt durch das Tellerfederpaket 24. Der Wirkungsgrad dieser Betätigung ist deshalb besonders gut, weil lediglich am äußer­ sten Rand der Bremseinheit zwischen den Nuten am Bremsträger und den Außen-Radialfortsätzen der Bremsscheibe 14 beim An­ legen der Bremsscheiben, also bei der Überwindung des Lüft­ spiels Reibung auftritt, die sich jedoch bei der Erzeugung des Anpressdruckes zum Bremsen, wie die Erfahrung zeigt, nicht aus­ wirkt. Eine Hysterese tritt hierbei praktisch nicht auf.

Zur Blockierverhinderung beim Bremsen ist ein Sensor 25 vor­ gesehen, dessen Pol im gekapselten Raum der Bremse unterge­ bracht ist. Er steht mit der für das betreffende Rad ange­ ordneten Recheneinheit im Prozessor in Verbindung und gibt die Drehfrequenzen des überwachten Rades an. Bei einer pro­ grammierten Zunahme der Winkelverzögerung, also einem Blockier­ vorgang beim Bremsen, wird über den Prozessor trägheitslos die elektrische Bremsbetätigung des betreffenden Rades redu­ ziert und entsprechend dem zwischen Reifen und Straße mög­ lichen Kraftschluß - unter Einschluß einer programmierten Reifen-Seitenkraftschlußkomponente - eine Einregulierung dem Bremsbetätigungsdruckes vorgenommen und damit die den Straßen­ oberflächen entsprechende Bremsverzögerung eingestellt.

Claims (3)

1. Vollbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge,

• - mit einem umlaufenden, zweiteiligen und außen geschlossenen Bremsgehäuse,
• - mit zwei im Bremsgehäuse angeordneten, axial frei bewegbaren, die Bremsbeläge tra­ genden Bremsscheiben,
• - mit einer im Durchmesserbereich innerhalb der Bremsscheibenreibflächen an einem stationären Flansch angeordneten Betäti­ gungseinrichtung, die auf eine Federstahl­ scheibe wirkt, welche als axiales Kraft­ übersetzungsglied zur Betätigung der Brems­ scheiben axial zwischen diesen angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungseinrichtung einerseits einen mit Spu­ len ausgerüsteten Stator (18₁) aufweist,

• - der konzentrisch zur Bremsenmittenachse angeordnet ist und
• - an einem auf dem stationären Flansch axial frei beweglichen Bremsträger (15₁, 15₂) befestigt ist,
• - wobei der Bremsträger an seinem Außendurch­ messer in einem Ringzylinderfortsatz (15₄) radiale Nuten aufweist, in die die Brems­ scheiben (16, 17) mit Vorsprüngen (15₃) eingreifen und
• - daß die Betätigungseinrichtung andererseits einen axial beweglichen Ringanker (18₂) zur Betätigung der Federstahlscheibe (19) auf­ weist.

2. Vollbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Blockier­ verhinderung der Bremse an den Betäti­ gungsstromkreis jeder Radbremse des Kraft­ fahrzeugs eine Rechnereinheit angeschlos­ sen ist, welche mit dem Drehzahlsensor (25) verbunden ist und bei Überschreitung eines vorgegebenen Winkelverzögerungswertes die Betätigungsstromstarke für den Stator (18₁) reduziert und einregelt.