DE4212356C2 - Trägerplatte für eine Trommelbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trägerplatte für eine Trommelbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine herkömmliche Trommelbremse ist so angeordnet, wie es in den Fig. 10 und 11 veranschaulicht ist. Fig. 10 ist eine Vorderansicht einer Trägerplatte mit darauf angebrachten Bauteilen, und Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer Verankerung, wie sie in Richtung von II in Fig. 10 zu sehen ist.

Die in Fig. 10 gezeigte herkömmliche Trommelbremse, wie sie z. B. in der US-PS 50 38 898 offenbart ist, ist mit einer aus einer Stahlplatte hergestellten Trägerplatte 1 versehen. Eine Bremstrommel 2 liegt auf der Trägerplatte 1 in einem solchen Zustand auf, bei dem eine aufrechtgebogene Kante 1a der Trägerplatte 1 in eine Nut eingesetzt ist, die in einer Umfangsendfläche der Bremstrommel 2 ausgebildet ist. Die Trommelbremse ist außerdem mit einer Achsbohrung 3 zum Hindurchstecken einer Achse vorgesehen und mit einer Mehrzahl von Schraubenbohrungen 4 zum Befestigen der Trägerplatte 1 mit einem Fahrgestell und einer Bohrung 5 zum Einpassen und Befestigen eines angrenzenden Abschnittes eines Radzylinders 6 vorgesehen. Eine Bremsbacke 7 ist abnehmbar auf der Trägerplatte mittels einer Befestigungsvorrichtung 8 befestigt, und die Bremsbacke 7 weist ein Ende 7a auf, das mit einer Verankerung 9 im Eingriff befindlich ist und deren anderes Ende 7b mit einer Kolbenstange 6a des Radzylinders 6 im Eingriff befindlich ist. Die Verankerung 9 ist mit der Trägerplatte mittels Zapfen 9a befestigt.

Die Bezugszeichen 10 und 11 bezeichnen Rückholfedern für die Bremsbacken 7, und das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine mechanische Spannvorrichtung, deren eines Ende schwenkbar an einem der Bremsbacken 7 mittels einer Achse 13 befestigt ist, wobei ein Kabel (nicht gezeigt), das mittels einer Kabelführung 14 geführt wird, an dessen anderen Ende befestigt ist. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Einsteckbohrung für das Kabel, und das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Schmutzabdeckung, die an der Trägerplatte angeschweißt ist, um den Eintritt von Staub und Wasser in die Bremstrommel zu verhindern.

Da die Enden 7a der Bremsbacken 7 dazu neigen, sich von der Trägerplatte 1 während des Bremsens wegzuschieben, ist eine Anordnung solcherart vorgesehen, daß, wie in Fig. 11 gezeigt, eine Halteplatte 9c, die größer als ein Verankerungsteil 9b ist, auf das Ankerstück 9b aufgelegt ist. Diese Teile sind mittels der Zapfen 9a verbunden, um so daß Wegschieben der Enden 7a zu verhindern.

In der so aufgebauten Trommelbremse drehen sich die Bremsbacken mit der Verankerung 9 als deren Drehpunkt, wenn ein Öldruck an den Radzylinder 6 angelegt wird und die Kolbenstange 6a dadurch nach außen gedrückt wird. Dieses wiederum bewirkt, daß die Bremsbeläge 7c gegen die Innenumfangsfläche der Bremstrommel 2 gedrückt werden, wodurch das Bremsen bewirkt wird. Wenn der Öldruck aus dem Radzylinder 6 abgesenkt wird, kehren die Bremsbacken 7, 7 in ihre ursprünglichen Positionen zurück durch das Zurückziehen mittels der Rückholfedern 10, 11, wodurch die Bremsbeläge 7c von der Bremstrommel gelöst werden, um so den Bremsvorgang zu beenden.

Fig. 12 ist eine Vorderansicht der herkömmlichen Trägerplatte, die ohne den Radzylinder, die Bremsbacken, den Handbremshebel u. dgl. gezeigt ist. Fig. 13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 12. Fig. 14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von Fig. 12. Der Eintritt von Schmutz in die Bremstrommel wird verhindert, wenn die Kante 1a der Trägerplatte 1 in die Nut eingepaßt wird, die in der Endfläche der Bremstrommel vorgesehen ist. Um jedoch diesen Mechanismus zuverlässiger zu machen, ist eine ringförmige Schmutzabdeckung 16 auf den Außenumfang der veranschaulichten Trägerplatte 1 aufgeschweißt.

Verschiedene Bauteile, wie z. B. der Radzylinder, die Verankerung, Bremsbacken, mechanische Spannvorrichtung, Kabelführung und Schmutzabdeckung sind auf der Trägerplatte 1 angebracht und herkömmlicherweise wird die Trägerplatte durch eine Mehrzahl von Arbeitsabläufen unter Verwendung einer Stahlplatte ausgebildet, und die jeweiligen Bauteile werden darauf angebracht.

Eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, aus der JP-U-Sho. 55-97230 bekannte Trägerplatte für eine Trommelbremse besteht aus einer Aluminiumlegierung. Ein Verankerungsabschnitt zur Lagerung der Bremsbacken ist über eine Schraubverbindung mit der Trägerplatte verbunden.

Zur Verringerung des Gewichts der Fahrzeugkarosserie wurden verschiedene Maßnahmen durchgeführt, um das Leistungsvermögen von Fahrzeugen zu verbessern, wenn jedoch die Trägerplatte aus einer Stahlplatte ausgebildet ist, wird das Gewicht unvermeidbar groß.

Das heißt, die mit schraffierten Linien umrandeten Abschnitte der Trägerplatte in den Fig. 12 und 13 erfordern eine erhöhte Festigkeit, aber die verbleibenden Abschnitte erfordern keine große Festigkeit. Im Falle der aus einer Stahlplatte hergestellten Trägerplatte kann jedoch, da die Dicke gleichförmig ist, diese nicht in Abhängigkeit von den Abschnitten verändert werden, so daß die Trägerplatte mit einem unnötig hohen Gewicht vorgesehen wird. Außerdem fand ein Versuch, die Dicke der gesamten Trägerplatte durch Verwendung einer hochfesten Stahlplatte gering zu halten, praktische Verwendung, aber es bestehen Grenzen bei der Verminderung des Gewichtes entsprechend diesem Verfahren.

Gleichzeitig wachsen zusätzlich zu den Preßarbeitsstufen, die eine Mehrzahl von Verfahren beinhaltet, die Anzahl der Arbeitsabläufe, da die Bauteile mittels Verbindungsverfahren, wie z. B. Schweißen und Verstemmen befestigt werden, womit das oben beschriebene Verfahren hinsichtlich der Produktionseffizienz nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trägerplatte für eine Trommelbremse zu schaffen, die bei einfacher Herstellbarkeit leicht und betriebssicher ist und eine lange Lebensdauer aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Verankerungsabschnitt mit der Trägerplatte einstückig aus einer Aluminiumlegierung oder einem auf Aluminium basierenden Verbundwerkstoff ausgebildet. In dem Verankerungsabschnitt und in Bereichen stärkeren Verschleißes der Trägerplatte sind Eisenstücke eingebettet. Dadurch besteht der Vorteil, daß die Trägerplatte, da aus Aluminium hergestellt, verhältnismäßig leicht ist und mittels eines Druckgußverfahrens auch mit einer komplizierten Struktur einfach und preiswert herstellbar ist. Da in den Bereichen, die auf Festigkeit und Verschleiß stark beansprucht werden, Eisenstücke eingebettet sind, hat die Trägerplatte und damit die gesamte Trommelbremse eine hohe Lebensdauer.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Trägerplatte;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Linie VIII-VIII von Fig. 1;

Fig. 4 eine Vorderansicht der Trägerplatte in Übereinstim­ mung mit einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X von Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht entlang der Richtung des Pfeils XI-XI in Fig. 4;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Einbettungsstücks in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Vorderansicht eines Verankerungsabschnittes, das Einbettungsstücke verwendet;

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV von Fig. 8;

Fig. 10 eine Vorderansicht einer herkömmlichen aus einer Stahlplatte hergestellten Trägerplatte, die darauf angebrachte Bauteile aufweist;

Fig. 11 eine Ansicht entlang der Richtung des Pfeils II in Fig. 10;

Fig. 12 eine Vorderansicht, die Festigkeit erfordernde Abschnitte einer herkömmlichen aus einer Stahlplatte hergestellten Trägerplatte veranschaulicht;

Fig. 13 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 12 und die Festigkeit erfordernde Abschnitte der Trägerplatte veranschaulicht;

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von Fig. 12, die Festigkeit erfordernde Abschnitte der Trägerplatte veranschaulicht;

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Trägerplatte. Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von Fig. 1, und Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 1. Die Fig. 4 bis 6 veranschaulichen eine Ausführungsform, wobei Fig. 4 eine Vorderansicht der Trägerplatte ist; Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X von Fig. 4 ist; und wobei Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeils XI in Fig. 4 ist. Die Abschnitte, die in den Fig. 1 bis 6 gezeigt sind und die zum Stand der Technik gleich sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung derselben wird unterlassen.

Eine Beschreibung der Trägerplatte erfolgt nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3.

Die Trägerplatte wird durch ein Verfahren, wie z B. ein Flüssigmetall-Schmiedeverfahren oder ein Druckgußverfahren hergestellt, wobei eine geschmolzene Aluminiumlegierung oder ein auf Aluminium basierender Verbundwerkstoff in eine Form gegossen wird, wobei das Material unter Druck verfestigt wird.

Einstückig mit der so ausgebildeten Trägerplatte werden eine Verankerung 9, eine Kabelführung 14 und eine Schmutzabdeckung 16 ausgebildet, sowie eine Bohrung 3 zum Hindurchführen einer Achse, Bohrungen 4 zum Anbringen an dem Fahrgestell, eine Bohrung 5 zum Befestigen eines Radzylinders 5 ausgebildet. Die Dicke der Abschnitte, die durch Schraffurlinien in den Fig. 1 und 2 umrandet sind, d. h., ein Umfangsabschnitt 17 der Bohrung 3 zum Einsetzen der Achse, Umfangskantenabschnitte 18, auf denen die Bremsbacken gleiten und ein Umfangskantenabschnitt 19 der Bohrung 5 zum Befestigen des Radzylinders ist größer ausgebildet, als die Dicke der verbleibenden Abschnitte. Diese (ersteren) Abschnitte sind Abschnitte, wo große Kräfte während der Bremsung bzw. wenn die Bremsbacken gleiten, anliegen, was einen hohen Verschleißanteil nach sich zieht.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine Verstärkung durch Einbetten von Eisenstücken 20, 21 in Abschnitten 9a der Verankerung 9, von denen jedes gegen einen Schenkel des Bremsbackens anstößt und in den Umfangskantenabschnitten 18 vorgesehen sind, auf dem die Bremsbacken gleiten, wobei diese Abschnitte einer Abnutzung unterworfen werden, wenn große Kräfte angelegt werden. Beim Auswählen dieser Anordnung ist es möglich, die Aluminiumlegierung bzw. den auf Aluminium basierenden Verbundwerkstoff zu verstärken und den Verschleiß zu vermindern.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Anordnung eines Einbettungsstückes; Fig. 8 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem das Einbettungsstück in einem Verankerungsabschnitt einer Trägerplatte eingebettet ist; und Fig. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linien XIV-XIV in Fig. 8.

Ein Einbettungsstück 118 ist in U-Form ausgebildet, wobei beide Schenkelabschnitte 118a, 118a nach oben gebogen sind und wobei ein Endbereich eines Bodenabschnitts 118b nach außen gebogen ist (in einer Richtung wegwärts von den Schenkelabschnitten 118a), um einen umgebogenen Abschnitt 118c zu bilden. Eine Bohrung 119 ist in jeder der Schenkelabschnitte 118a eingebracht.

Dieses Einbettungsstück ist in einem Abschnitt eines Verankerungsabschnittes 20 eingebettet, gegen den das Ende 7a jedes Bremsbackens anstößt, wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, wenn die Trägerplatte 1 aus Aluminiummaterial gegossen ist.

Das Ende 7a jeder Bremsbacke wird durch eine Seitenfläche des Verankerungsabschnittes 20 über das Einbettungsstück 118 gestützt, wie in Fig. 14 gezeigt ist, und auch wenn die Enden 7a der Bremsbacken während des Bremsens belastet werden, hält der umgebogene Abschnitt 118c diese nieder, um dadurch das Wegschieben zu verhindern.

Auch wenn das Einbettungsstück 118 aus dem Verankerungsabschnitt 20 durch Hochdrücken durch das Wegschieben dazu neigt, herauszurutschen, nimmt das Einbettungsstück 118 den gleichen Zustand ein, als wenn es mit dem Verankerungsabschnitt verstiftet wäre, da das geschmolzene Aluminium in die Bohrungen 119 in den Seitenabschnitten 118 eingetreten ist und sich während des Gießens verfestigt hat, mit dem Ergebnis, daß die Einbettungsstücke 118 sicher am Herausrutschen gehindert werden.

Die Trägerplatte für eine Trommelbremse entsprechend der vorliegenden Erfindung hat verschiedene Vorteile, wie nachstehend beschrieben wird.

• (1) Da die Trägerplatte aus einer Aluminiumlegierung oder einem auf Aluminium basierenden Verbundwerkstoff mittels Druckgießen hergestellt wird, können wichtige Abschnitte dick und die verbleibenden Abschnitte dünn hergestellt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Trägerplatte leicht auszubilden. Gleichzeitig ist es möglich, die Steifigkeit, die Festigkeit und die Abriebfestigkeit passend für die Trommelbremse abzusichern.
• (2) Die Trägerplatten können wirtschaftlich mittels Druckgießen hergestellt werden.
• (3) Da die herkömmlichen Einrichtungen, wie z. B. für Schweißen und Verstemmen unnötig sind, ist eine wesentliche Reduzierung bezüglich der Anzahl der Fertigungsstufen möglich.
• (4) Das Einbettungsstück hat eine einfache Form und kann ohne weiteres aus einer Kohlenstoffstahlplatte, einer rostfreien Stahlplatte od. dgl., die nicht dick ist, hergestellt werden, so daß die Abnutzung und Schädigung des Verankerungsabschnittes verhindert werden kann.
• (5) Das Einbettungsstück wird eingebettet und zusammen mit dem anderen Einbettungsstück gegossen, wenn ein geschmolzenes Aluminiummaterial dem Druckgießen unterworfen wird. Es gibt keine Notwendigkeit, die Gießform besonders kompliziert zu machen, der Gußvorgang ist einfach und das Einbauen der Bremsbacken wird außerdem erleichtert.
• (6) Auch wenn das Einbettungsstück nach oben über den umgebogenen Abschnitt 118c durch das Ende des Bremsbackens gedrückt wird, der während des Bremsens weggeschoben wird, wird das Einbettungsstück zuverlässig am Herausrutschen gehindert, da das geschmolzene Material in die Bohrungen 119 eingetreten ist und als Stift fungiert.

Claims (4)

1. Trägerplatte für eine Trommelbremse, wobei die Trägerplatte aus einer Aluminiumlegierung oder einem auf Aluminium basierenden Verbundwerkstoff besteht und einen Verankerungsabschnitt zur Lagerung von Bremsbacken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungsabschnitt (9) mit der Trägerplatte (1) einstückig ausgebildet ist, und daß in dem Verankerungsabschnitt (9) und in Bereichen stärkeren Verschleißes Eisenstücke (20; 21; 118) eingebettet sind.

2. Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Aluminium basierende Verbundwerkstoff durch Keramikteilchen und -fasern sowie Siliciumkarbid (SiC) verstärkt ist.

3. Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einbettungsstück (118) in jeder Seitenfläche (20) des Verankerungsabschnittes, das ein Ende (7a) einer Bremsbacke lagert, eingebettet ist, wobei das Einbettungsstück (118) aus einem Bodenabschnitt (118b) und zwei umgebogenen Schenkelabschnitten (118a) zur Bildung einer U-Form besteht, wobei ein Endbereich (118c) des Bodenabschnitts (118c) so umgebogen ist, daß er von den Schenkelabschnitten (118a) wegwärts weist.

4. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmutzabdeckung (16) einstückig mit der Trägerplatte (1) ausgebildet ist.