DE4117095C2

DE4117095C2 - Elektrisch zugespannte Vollbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4117095C2
Application number: DE19914117095
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Daetwyler AG Schweizerische Kabel Gummi und Kunststoffwerke
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-05-25
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2011-05-26
Also published as: DE4117095A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vollbelagscheibenbremse mit elektrischer Betätigung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs.

Vollbelagscheibenbremsen sind grundsätzlich aus der ATZ Automobil technische Zeitschrift 83 (1981) 6, S. 291-302 bekannt. Die elek trische Zuspannung dieser Bremsen wird im Hauptpatent DE 41 05 358 C2 behandelt.

Es stellt sich bei der elektrischen Zuspannung die Auf gabe, das mit der Bremse ausgerüstete Fahrzeug festzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs gelöst, weil die vorgespannte Feder auch ohne Strom wirksam bleibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen Fig. 1 und 2 dargestellt. In Fig. 1 ist eine Bremse für einen Personen kraftwagen und in Fig. 2 für einen schweren Lastkraftwagen wie dergegeben. Die Ausführung für Personenkraftwagen kann beispiels weise an den Hinterrädern, kombiniert mit Bremsen nach dem Haupt patent an den, Vorderrädern oder auch an sämtlichen Rädern als Betriebs- und Feststellbremse benutzt werden.

In Fig. 1 ist mit 1 das Rad bezeichnet, welches mit Radmuttern 2 und -bolzen 3 an der Nabe 4 befestigt ist. Dabei wird der Bremsge häuseflansch mit umfaßt. Die Nabe wird durch das Doppelkugella ger 6 vom Radträger 7 getragen. Über Schwingarme, von denen der obere Arm 10 mit Kugelgelenk 11 angedeutet ist, ist der Radträger mit dem Wagenkasten verbunden. Am Radträger 7 ist der die Brems einheit auf einer Außenverzahnung axial frei beweglich tragende Bremsflansch 8 durch Schrauben 9 befestigt.

Der Flansch 5 ist Bestandteil des radial verrippten Bremsgehäuses 12, 14, welches den durch Schrauben 13 befestigten, ebenfalls mit radialen Rippen ausgerüsteten Bremsdeckel trägt. Beide Gehäusetei le bilden auf ihren Innenseiten die Reibflächen und umfassen die auf dem Bremsflansch 8 sitzende Bremseinheit. Diese weist folgen de Teile auf:

a) die den aufgenieteten oder -geklebten Bremsbelag 15 tragende Bremsscheibe 15, welche ihr Bremsmoment durch ihre Innenver zahnung direkt auf den mit Schrauben 9 am Radträger 7 befes tigten Bremsflansch 8 überträgt,
b) den als Bremsscheibe mit Bremsbelag 16₁ dienenden Brems träger 16, an welchem der mit Magnetspule ausgerüstete Stator 17 befestigt ist und der das vom Bremsbelag aufge nommene Bremsmoment über seine Innenverzahnung ebenfalls auf den Bremsflansch 8 überträgt,
c) den im Stator axial beweglich angeordneten Ringanker 18, welcher beim Bremsen bei reduzierter Strombelastung des Stators das zwischen, auf dem Statorfortsatz 18₁ angebrach tem, gleichzeitig die Federstahlscheibe 19 haltendem Rund drahtring 21 und den Stator befestigendem Sprengring 27 vorgespannt gelagerte Tellerfederpaket 28 auf die Feder stahlscheibe 19 einwirken läßt, wodurch infolge der an seinem Innenumfang wirkenden Betätigungskraft über die Rundstahlringe 22 und 23 erzeugten Zuspannkräfte der Reib schluß zwischen den Bremsbelagen 15₁ und 16₁ mit den Lauf flachen der Bremsgehäusehälften 12 und 14 hergestellt wird.

In die Nutzfahrzeug-Bremsanlage, deren Aufbau im Teillängs schnitt in Fig. 2 veranschaulicht ist, ist die neue Bremsenlö sung integriert.

Die dargestellte, in die Hinterachse eines schweren Nutzfahr zeugs eingebaute Bremse, welche in gleicher Ausführung auch an den nicht angetriebenen, also beispielsweise den gelenkten Vorderrädern verwendet werden kann, weist drei Betätigungs kreise I, II und III auf. Während die Bremseinheiten der Kreise I und II direktelektromagnetisch betätigt werden, erfolgt die Zu spannung im Kreis III durch Federspeicherung, die über den Magnet anker die Bremsbelagscheiben anlegt, wobei die Einstellung der Betätigungskraft durch Einregulierung der die Induktion der Magnetspule erzeugenden Stromstärke erfolgt. Bei abgeschalteter Magnetspule weist die Haltebremse ihr vom Federspeicher erzeugtes volles Bremsmoment zum Feststellen des Fahrzeugs auf.

In Fig. 2 ist mit 30 die Achse, mit 31 die Nabe und mit 32 die innere Radfelge der doppelt bereiften Hinterachse gekennzeichnet. Das mit der Nabe umlaufenden durchweg radial verrippte Brems gehäuse ist vierteilig ausgebildet und besteht aus dem Flansch teil 33, den beiden am Innen- und Außenumfang offenen Gehause mittelteilen 34 und 35 sowie dem Gehäusedeckel 36. Das Brems gehäuse ist durch Schrauben 33₁ mit der Nabe verbunden und wird durch Schraubanker 33₂ zusammengehalten.

Der an einem auf den Achskörper geschweißten Ring 30 mittels Schrauben befestigte rohrförmige Bremsträger 38 trägt auf seiner Außenverzahnung 38₁ die axial frei beweglich gelagerten, mit Reibbelägen ausgerüsteten Bremsscheiben 41 bis 46, welche durch, am Umfang verteilt angebrachte Rückzugfeder 67 zusammengehalten werden. Auch bei der aus Scheiben 45 und 46 bestehenden Bremsein heit I sind diese Federn vorgesehen. Sie sind bei der Darstellung nicht mit eingetragen, um an einer Einheit die Vernietung der vor zugsweise auf Platten aufgesinterten Reibbeläge mit den Brems scheiben zu veranschaulichen.

Die am Bremsträger 38 geführten Bremsscheiben 41, 43 und 45 sind mit je einem ringförmigen, die Magnetspule tragenden Stator 47 bis 49 kraftschlüssig verbunden. Während die Betätigung der beiden Bremseinheiten I und II direkt über die innerhalb der Sta toren axial beweglich gelagerten Ringanker 51 und 52 über die Federstahlscheiben 53 bis 55 und die Rundstahlringe 59 bis 62 er folgt, wird die Einheit III bei Stromreduzierung in der Wicklung des Stators 47 durch das vorgespannte Tellerfederpaket 63 betätigt, welches über ein Ringdruckstück den Ringanker 50 zugespannt, wobei die Federstahlscheibe 53 übersetzt auf die Rundstahlringe 57, 58 und damit auf die Brems scheiben einwirkt.

Die Einheit III kann also sowohl als Betriebsbremse als auch als getrennte Feststellbremse benutzt werden, weil sie bei Betriebsbremsungen zusammen mit den Einheiten I und II infolge der Größenabmessungen der Reibbelagflächen (<3000 cm² je Rad bei 22,5′′-Rädern) sowie der überwiegenden Wärmeabfuhr durch Konvektion auch bei langen, bremsend zu überwindenden Gefällestrecken im Gegensatz zu noch überwiegend benutzten Trommel, bremsen bei gleichem Gewicht erfahrungsgemäß in Tem peraturbereichen verbleibt, in welchen kein nennenswerter Abrieb auftritt. Teilbelagscheibenbremsen sind Trommelbrem sen thermisch unterlegen, so daß diese beiden Bremsbauarten ohne Retarder und zusätzliche Motorbremsen nicht auskommen.

Dabei wird die Bremskraft bei der beschriebenen Vollbelag scheibenbremsanlage im Gegensatz zu einer Anlage mit Retar der auf sämtliche Räder eines Lastzuges entsprechend den Rad normaldrücken gleichmäßig verteilt, so daß auch bei durch un günstige Wetterverhältnisse reduzierten Kraftschlußbeiwerten zwischen Rad und Fahrbahn eine optimale Spurhaltung sämtlicher gebremster Räder gewährleistet ist.

Claims

Elektrisch zugespannte Vollbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem umlaufenden, zweiteiligen und außen geschlossenen Bremsgehäuse, mit zwei im Bremsgehäuse angeordneten, axial frei bewegbaren, die Bremsbeläge tragenden Bremsscheiben, mit einer im Durchmesserbereich innerhalb der Bremsscheibenreibflächen an einem stationären Flansch angeordneten Betätigungseinrichtung, die auf eine Federstahlscheibe wirkt, welche als axiales Kraftübersetzungsglied zur Betätigung der Bremsscheiben axial zwischen diesen angeordnet ist, wobei die Betätigungseinrichtung einerseits einen mit Spulen ausgerüsteten Stator aufweist, der konzentrisch zur Bremsenmittenachse angeordnet ist und an einem auf dem stationären Flansch axial frei beweglichen Bremsträger befestigt ist, der an seinem Außendurchmesser in einem Ringzylinderfortsatz radiale Nuten aufweist, in die die Bremsscheiben mit Vorsprüngen eingreifen, und die Betätigungseinrichtung andererseits einen axial beweglichen Ringanker zur Betätigung der Federstahlscheibe aufweist, nach Hauptpatent DE 41 05 358 C2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als Bremsscheibe ausgebildeten, den Stator (17; 47) einer elektrischen Magneteinrichtung aufnehmenden Bremsträger (16; 41) und dem Ringanker (18; 50) eine vorgespannte Feder (28; 63) angeordnet ist, welche die Bremse über die Federstahlscheibe (19; 53) betätigt, und die Bremse durch die Magneteinrichtung (17; 18; 47, 50) gelöst oder mit Hilfe einer Stromregulierung im Stator (17; 47) zur Erzeugung eines bestimmten Betätigungsdruckes für ein gefordertes Bremsmoment einreguliert wird.