DE69909488T2

DE69909488T2 - Mehrscheibenbremseinrichtung mit integrierter feststellbremse

Info

Publication number: DE69909488T2
Application number: DE69909488T
Authority: DE
Inventors: James Kenneth BUNKER
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1998-08-15
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2019-08-03
Also published as: WO2000009905A1; DE69909488D1; US6484852B1; AU5182799A; ATE244836T1; CN1312894A; KR20010074810A; JP2002522724A; GB2342962A; KR100471910B1; GB9917937D0; EP1105658B1; GB9817786D0; EP1105658A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem, beispielsweise für ein Fahrzeug.
Viele Fahrzeuge sind mit Scheibenbremsen ausgestattet, um die primäre Bremsfunktion Anhalten oder Verlangsamen des Fahrzeugs zu erfüllen. Solche Scheibenbremsen werden häufig durch ein Fußpedal betätigt und funktionieren daher nicht ohne Fahrer. Aus diesem Grund sind die Fahrzeuge mit einer Feststellbremse ausgestattet, die in Abwesenheit des Fahrers in einem „Bremse angezogen"-Zustand gehalten wird, wobei die Feststellbremse dazu dient, ein Bewegen des Fahrzeugs aus dem Stillstand heraus zu verhindern. Herkömmlicherweise sind solche Feststellbremsen Trommelbremsen, die eine hohle zylindrische Trommel und zwei „Schuhe" mit Reibmaterial umfassen. Die Schuhe werden mechanisch betätigt, um auf die innere Zylinderfläche der Trommel eine Bremskraft auszuüben. Daher hat das gesamte Bremssystem ein beträchtliches Gewicht.
Die Scheibe einer Scheibenbremse ist häufig von der sogenannten „Zylinder"-Art, die einen ringförmigen inneren Abschnitt, der an eine Nabe geschraubt ist, einen im Wesentlichen zylindrischen und axial zur Nabe verlaufenden Verbindungsabschnitt, und einen ringförmigen Abschnitt umfasst, der an dem Reibmaterial anliegt und mit dem inneren Abschnitt durch den Verbindungsabschnitt verbunden ist. Um Gewicht zu reduzieren, wird die innere Oberfläche des Verbindungsabschnitts häufig als Trommel einer Trommelfeststellbremse verwendet, wodurch eine separate Trommel nicht mehr nötig ist. Ist die Scheibe jedoch nicht von der Zylinder-Art, so steht diese Lösung nicht zur Verfügung.
In GB 2031538 A ist in Verbindung mit 4 eine Bremse der eingeschlossenen Art offenbart, die zur Verwendung in der Landwirtschaft oder Bauindustrie geeignet ist. Diese Bremse hat einen hohlen zylindrischen Nabenabschnitt mit relativ geringem Durchmesser, der eine Befestigung für eine Scheibe einer Scheibenbremse darstellt. Ein weiterer hohler zylindrischer Nabenabschnitt mit einem erheblich größeren Durchmesser, der als Trommel einer Trommelfeststellbremse dient, ist axial von der Nabe beabstandet und einstückig mit dieser gebildet. Daher sind die Scheibenbefestigung und die Trommel durch unterschiedliche Abschnitte der Nabe gebildet.
In WO 98/25804 ist eine Scheibenbremse beschrieben, bei der zumindest eine Scheibe auf einer Nabe montiert ist. Die Scheibe ist mittels Befestigungsmitteln auf der Nabe montiert, wobei die Befestigungsmittel derart angeordnet sind, dass sich die Nabe und die Scheibe zwar als Einheit um die mittlere Achse der Nabe drehen, die Scheibe jedoch eine axiale Gleitbewegung auf der Nabe durchführen kann. Bei dem in WO 98/25804 genannten spezifischen Beispiel sind zwei Scheiben auf derselben Nabe montiert, die beide axial verschiebbar sind. Die Bremse umfasst ferner eine Kolben- und Zylindereinheit, deren Zylinder bezüglich einer Aufhängungsverbindung eines Fahrzeugs fest ist, wobei der Zylinder mit der Verbindung einstückig gebildet ist. Das System umfasst ferner einen Sattel, der bezüglich des Zylinder fest ist, wobei der Sattel Halterungen für Reibbeläge des Systems darstellt, wobei Beläge zwischen den zwei Scheiben vorgesehen sind. Der von der Einheit am weitesten entfernte Belag ist zwar an dem Sattel befestigt, die übrigen Beläge jedoch sind verschiebbar auf diesem montiert. Wird die Kolben- und Zylindereinheit betätigt, so gleiten der auf der Einheit betätigte Belag und die Beläge zwischen den Scheiben auf dem Sattel, und die Scheiben gleiten auf der Nabe, bis jede Scheibe auf beiden Seiten Kontakt mit einem Belag hat.
Die Scheibenbremse aus WO 98/25804 wirkt auf einer Nabe, die einen Befestigungsteil umfasst, auf dem die Scheiben montiert sind. Der Befestigungsteil hat im Wesentlichen die Form eines hohlen Zylinders, wobei die Scheiben auf dessen äußerer Zylinderfläche montiert sind. Die Scheibenbremse ist für eine angetriebene Nabe bestimmt und das Innere des Befestigungsteils ist von einer Verbindung zwischen der Nabe und einer Antriebswelle ausgefüllt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bremssystem der Allgemeinen Art, wie sie in WO 98/25804 offenbart ist, anzugeben, wobei das System ein geringeres Gewicht hat.
Die Erfindung sieht ein Bremssystem vor, umfassend eine Scheibenbremse, eine Trommelbremse und eine Nabe, die so angeordnet ist, dass sie sich um ihre zentrale Achse dreht, wobei die Nabe einen Befestigungsteil enthält, der im Wesentlichen die Form eines hohlen Zylinders hat, welcher auf der Achse zentriert ist, wobei die Scheibenbremse eine Scheibe enthält, die so auf einer Außenfläche des Befestigungsteils der Nabe montiert ist, dass sie sich mit der Nabe dreht, wobei die Scheibe auch so montiert ist, dass sie axial auf der Nabe verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommelbremse Reibmaterialschuhe enthält, die mit einer inneren Zylinderfläche des Befestigungsteils der Nabe in Kontakt gebracht werden können, um als Feststellbremse zu wirken.
Bei einem Bremssystem gemäß der Erfindung wird derselbe hohle zylindrische Abschnitt der Nabe sowohl als Befestigungsteil der Scheibe einer Scheibenbremse als auch als Trommel einer Trommelbremse verwendet, wodurch eine separate Trommel oder ein separater Trommelteil nicht nötig sind und die Bremse leichter, unkomplizierter und kompakter wird.
Es folgt nun eine detaillierte, sich auf die beiliegenden Zeichnungen beziehende Beschreibung eines Scheibenbremssystems, das beispielhaft für die Erfindung ist.
In den Figuren ist
1 eine vertikale Querschnittsansicht durch das gezeigte Bremssystem;
2 eine Ansicht eines Teils des gezeigten Bremssystems in Richtung des Pfeils II in 1; und
3 eine Ansicht eines weiteren Teils des gezeigten Bremssystems in Richtung des Pfeils III in 1 ist.
Das in den Zeichnungen gezeigte Bremssystem 10 ist auf einer Aufhängungsverbindung 12 eines Fahrzeugs montiert. Auf einer Seite derselben hat die Verbindung 12 eine obere vertikale Befestigungsoberfläche 12a und eine untere vertikale Befestigungsoberfläche 12b (siehe 1). In der Verbindung 12 ist eine zylindrische Vertiefung 14 ausgebildet, die eine Öffnung durch die Oberfläche 12a hat. Zwischen ihrer unteren Oberfläche und einem Verbindungspunkt 16 in der Aufhängungsverbindung 12 weist die Vertiefung 14 eine Verbindung für ein hydraulisches Rohr (nicht gezeigt) auf, so dass hydraulische Flüssigkeit unter Druck in die Vertiefung 14 geleitet werden kann, so dass (wie nachstehend weiter beschrieben) die Vertiefung 14 als Zylinder einer hydraulisch betätigten Kolben- und Zylindereinheit einer Scheibenbremse des Systems 10 verwendet werden kann. Die Verbindung 12 hält ferner einen Achsschenkel 18, der horizontal von der unteren Befestigungsoberfläche 12b absteht.
Das gezeigte Bremssystem 10 umfasst ferner eine Nabe 20, die auf dem Achsschenkel 18 auf Lagern 22 montiert ist. Die Nabe 20 ist drehbar um ihre zentrale horizontale Achse 24 befestigt. Die Nabe 20 umfasst einen zentralen Abschnitt 20a, in dem die Lager 22 untergebracht sind, einen ringförmigen Flanschabschnitt 20b, der vertikal an einem Ende des Abschnitts 20a verläuft, und einen Befestigungsteil 20c, der im Wesentlichen die Form eines hohlen Zylinders hat, der auf der Achse 24 zentriert ist. Der Flanschabschnitt 20b bildet eine ringförmige vertikale Befestigungsoberfläche 20d, an die ein Rad (nicht gezeigt) mittels Schrauben 26 auf herkömmliche Weise geschraubt werden kann. Der Befestigungsteil 20c ist mit einem äußeren Randabschnitt des Flanschabschnitts 20b verbunden und erstreckt sich um den zentralen Abschnitt 20a.
Das gezeigte Bremssystem 10 umfasst ferner eine Scheibenbremse 30, die im Wesentlichen von der Art ist, wie sie in WO 98/25804 offenbart ist. Die Bremse 30 umfasst zwei Scheiben 32, die in der Form von ringförmigen Stahlplatten vorliegen. Die Scheiben 32 sind auf der Außenfläche des Befestigungsteils 20c der Nabe 20 derart montiert, dass sich die Scheiben 32 mit der Nabe 20 um die Achse 24 drehen können, und die Scheiben 32 eine Gleitbewegung auf der Nabe 20 durchführen können. Insbesondere sind in der Außenfläche des Befestigungsteils 20c Nuten 34 ausgebildet, wobei jede Nut 34 parallel zur Achse 24 verläuft, und Zähne 36 von den Scheiben 32 in die Nuten 34 ragen. Die Zähne 36 dienen zur Übertragung von Rotationskräften zwischen den Scheiben 32 und der Nabe 20 und können entlang der Nuten 34 axial gleiten. Wie in WO 98/25804 offenbart, bilden Blattfedern (nicht gezeigt) elastische Mittel, die zwischen der Nabe 20 und den Scheiben 32 wirken, um radiale Kräfte zur Steuerung der Bewegung der Scheiben 32 auszuüben.
Die Scheibenbremse 30 umfasst ferner Reibmaterialbeläge 38, die auf beiden Seiten jeder der Scheiben 32 montiert sind. Es sind vier Beläge 38 vorhanden, wobei ein Belag ein äußerer Belag 38 ist, der auf einem bezüglich der Verbindung 12 festen Anschlag 39 montiert ist, sich zwei zentrale Beläge 38 zwischen den Scheiben 32 befinden und für eine axiale Bewegung montiert sind, und ein innerer Belag 38 (ist der Verbindung 12 am nähesten) ebenfalls für eine axiale Bewegung montiert ist. Insbesondere ist ein Sattel 40 an der Befestigungsoberfläche 12a der Verbindung 12 durch zwei Schrauben 42 befestigt. Der Anschlag 39 ist an dem Sattel 40 durch die Schrauben 42 befestigt, und die zentralen inneren Beläge 38 sind auf Halterungen 44 montiert, die auf den Außenflächen des Sattels 40 verschiebbar sind, wobei die zentralen Beläge 38 auf abgewandten Oberflächen derselben Halterung 44 montiert sind. Insbesondere haben die Halterungen 44 hakenförmige Vorsprünge 44a (siehe 2), die über die Seitenflächen des Sattels 40 ragen, der somit eine sich axial erstreckende Gleitbahn bildet.
Die Scheibenbremse 30 umfasst ferner einen Betätigungsmechanismus, der betätigbar ist, um die Beläge 38 in Kontakt mit den abgewandten Oberflächen der Scheiben 32 zu bringen, so dass eine Bremskraft auf die Scheiben 32 ausgeübt wird. Der Betätigungsmechanismus ist durch die vorhergenannte Kolben- und Zylindereinheit gebildet, die einen Kolben 46 umfasst, der in der Vertiefung 14 der Verbindung 12 montiert ist, wobei die Vertiefung 14 den Zylinder der Einheit darstellt. Die Einheit umfasst ferner einen Dichtungsring 48, der in einer Nut in der Wand der Vertiefung 14 montiert ist und an der Außenfläche des Kolbens 46 anliegt. Wird hydraulische Flüssigkeit unter Druck an dem Verbindungspunkt 16 angebracht, so wird der Kolben 46 aus der Vertiefung 14 gedrängt. Der Kolben 46 greift in die Halterung 44 des inneren Belags 38 und bewegt diesen entlang dem Sattel 40. Der innere Belag 38 gelangt dann in Anlage mit einer der Scheiben 32 und bewirkt, dass diese auf der Nabe 20 gleitet. Die Scheibe 32 gelangt dann in Anlage mit einem der zentralen Beläge 38 und bewirkt, dass sich die Halterung 44 der beiden zentralen Beläge 38 entlang dem Sattel 40 bewegt. Der andere zentrale Belag 38 gelangt dann in Anlage mit der anderen Scheibe 32 und bewegt diese auf der Nabe 20. Diese Scheibe 32 gelangt dann in Anlage mit dem festen äußeren Belag 38, wenn jede Scheibe 32 auf beiden Seiten mit einem Belag 38 in Kontakt steht.
Das gezeigte Bremssystem 10 umfasst ferner eine Trommelbremse 50, die so angeordnet ist, dass sie als Feststellbremse dient, um ein Drehen der Nabe 20 zu verhindern, wenn die Bremse 50 angezogen ist. Die Trommelbremse 50 umfasst eine Halteplatte 52, die mittels Schrauben 54 an die Befestigungsoberfläche 12b der Verbindung 12 geschraubt ist, wobei die Platte 52 eine zentrale Öffnung hat, durch die der Achsschenkel 18 tritt. Die Trommelbremse 50 ist in dem Raum zwischen dem Abschnitt 20a der Nabe 20 und der inneren Zylinderfläche 20e des Befestigungsteils 20c der Nabe 20 angeordnet. Die Trommelbremse 50 umfasst zwei bogenförmige Reibmaterialschuhe 56, die konvexe Oberflächen haben, die in Richtung der Oberfläche 20e des Befestigungsteils 20c zeigen. Die Schuhe 56 sind auf bogenförmigen Halterungen 58 montiert und an einem Ende auf einem durch die Platte 52 gehaltenen horizontalen Stift 60 schwenkbar. Das andere Ende jeder der Halterungen 58 greift in einen Nocken 62, der derart angeordnet ist, dass er durch Betätigung eines Hebels 66 um einen horizontalen Stift 64 drehbar ist. Der Stift 64 ist durch die Platte 52 gehalten und der Hebel 66 ragt durch einen Raum zwischen der Platte 52 und dem Befestigungsteil 20c der Nabe 20. Die Halterungen 58 sind derart angeordnet, dass zwischen ihnen ausreichend Raum für das Teil 20a der Nabe 20 vorhanden ist. Der Nocken 62 hat eine kürzere radiale Ausdehnung, die in die Halterungen 58 greift, wenn die Trommelbremse 50 in einem nicht betriebsbereiten Zustand ist, jedoch durch die Betätigung des Hebels 66 in einen betriebsfähigen Zustand versetzt werden kann, indem eine längere radiale Ausdehnung des Nockens 62 in die Halterungen 58. greift. Eine Feder 68 wirkt zwischen den Halterungen 58, um diese in Kontakt mit dem Nocken 62 zu halten. Durch die Bewegung aus dem nicht betriebsfähigen Zustand in den betriebsbereiten Zustand dreht der Nocken 62 die Halterungen 58 um den Stift 60, wodurch die Schuhe 56 auseinander bewegt und in Kontakt mit der Oberfläche 20e des Befestigungsteils 20c der Nabe 20 gebracht werden, so dass die Trommelbremse 50 als Feststellbremse wirkt.

Claims

Bremssystem (10) mit einer Scheibenbremse (30), einer Trommelbremse (50) und einer Nabe (20), die so angeordnet ist, daß sie sich um ihre zentrale Achse (24) dreht, wobei die Nabe einen Befestigungsteil (20c) enthält, der im wesentlichen die Form eines hohlen Zylinders hat, welcher auf der Achse (24) zentriert ist, wobei die Scheibenbremse (30) eine Scheibe (32) enthält, die so auf einer Außenfläche des Befestigungsteils (20c) der Nabe montiert ist, daß sie sich mit der Nabe dreht, wobei die Scheibe (32) auch so montiert ist, daß sie axial auf der Nabe verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremse (50) Reibmaterialschuhe (56) enthält, die mit einer inneren Zylinderfläche (20e) des Befestigungsteils (20c) der Nabe (20) in Kontakt gebracht werden können, um als Feststellbremse zu wirken.
Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenbremse (30) zwei Scheiben (32) umfaßt, die auf derselben Nabe (20) derart montiert sind, daß sie sich mit der Nabe drehen und axial auf ihr verschiebbar sind.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenbremse (30) einen Betätigungsmechanismus (14, 46) enthält, der betätigbar ist, um die Reibmaterialbeläge (38) der Bremse zu veranlassen, mit beiden Seiten der Scheibe (32) in Kontakt zu treten, wobei der Betätigungsmechanismus eine Baugruppe aus Kolben und Zylinder umfaßt, deren Zylinder (14) einstückig mit einem Lenker (12) ausgebildet ist, an dem die Nabe (20) montiert ist.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremse (50) zwei Reibmaterialschuhe (56) enthält, die schwenkbar in dem Befestigungsteil (20c) der Nabe montiert sind.