DE9419265U1

DE9419265U1 - Brake shoe, especially drum brake shoe

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Publication number: DE9419265U1
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Authority: DE
Original assignee: Knott GmbH
Current assignee: Knott GmbH
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2004-12-02

Description

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Bremsbacke, insbesondere Trommelbremsbacke
5Brake shoe, especially drum brake shoe
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Eine gattungsbildende Bremsbacke, insbesondere Trommelbremsbacke ist beispielsweise aus dem Gebrauchsmuster DE-U 90 15 413.4 bekannt geworden.A generic brake shoe, in particular a drum brake shoe, is known, for example, from the utility model DE-U 90 15 413.4.

Trommelbremsbacken werden grundsätzlich in zwei verschiedenen Ausführungsformen hergestellt, nämlich entweder in gegossener Ausführung oder in einer geschweißten Version aus Stahlblech.Drum brake shoes are basically manufactured in two different designs, namely either in a cast version or in a welded version made of sheet steel.

Der Vorteil einer aus Stahlblech gefertigten Bremsbacke, insbesondere einer Trommelbremsbacke, besteht darin, daß je nach Werkstoffauswahl eine hohe Grundfestigkeit erzielt werden kann. Trommelbremsbacken aus Stahlblech weisen zudem den Vorteil auf, daß die entsprechenden Anlageflächen beispielsweise an der Betätigungsseite, an welcher beispielsweise das Spreizschloß oder der Betätigungszylinder angreift, wie aber auch an der Anlageseite, an welcher sich die Bremsbacken an einem bremstellerseitig fixiertenThe advantage of a brake shoe made of sheet steel, in particular a drum brake shoe, is that depending on the material selected, a high basic strength can be achieved. Drum brake shoes made of sheet steel also have the advantage that the corresponding contact surfaces, for example on the actuation side, on which for example the expansion lock or the actuation cylinder engages, as well as on the contact side, on which the brake shoes are fixed to a brake plate side.

Widerlager oder einem schwimmend daran angeordneten Übertragungsglied zur Übertragung der Bremskräfte von einer auf die andere Bremsbacke abstützen, entsprechend optimal gehärtet werden können. Der Nachteil derartiger aus Stahlblech gefertigter Bremsbacken besteht aber in dem fehlenden Gewicht und der fehlenden Steifigkeit, wodurch Schwingungen in Form mehr oder weniger starker Bremsgeräusche übertragen werden können.Abutment or a floating transmission element to transfer the braking forces from one brake shoe to the other, can be optimally hardened accordingly. The disadvantage of such brake shoes made of sheet steel, however, is the lack of weight and rigidity, which means that vibrations can be transmitted in the form of more or less loud braking noises.

Demgegenüber weisen Bremsbacken in Gußausführung den Vorteil einer vielfältigen Gestaltungsmöglichkeit auf. Die Bremsbacken können in Gußausführung in jeweils geeigneter Form- und Gewichtsausführung hergestellt werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die ansonsten bei den aus Stahlblech gefertigten Backen auftretenden Schwingungen zu verringern und die ansonsten auftretenden Bremsgeräusche zu vermindern bzw. zu unterbinden.In contrast, cast brake shoes have the advantage of a wide range of design options. The cast brake shoes can be manufactured in a suitable shape and weight. This makes it possible to reduce the vibrations that would otherwise occur with shoes made of sheet steel and to reduce or eliminate the braking noise that would otherwise occur.

Allerdings weisen Bremsbacken in Gußausführung den Nachteil auf, daß sie werkstoff bedingt nicht den hohen Härtungsgrad und die hohe Grundfestigkeit erreichen wie aus Stahlblech hergestellte Bremsbacken.However, cast brake shoes have the disadvantage that, due to the material, they do not achieve the high degree of hardening and the high basic strength as brake shoes made of sheet steel.

Aus den einsatzbedingten hohen Betätigungskräften resultieren jedoch beachtliche Flächenpressungen an den Betätigungs- und Anlageseiten der Bremsbacken, die zu Beschädigungen und Formveränderungen an den Anlagefläche führen können.However, the high operating forces required during use result in considerable surface pressures on the actuation and contact sides of the brake shoes, which can lead to damage and changes in the shape of the contact surface.

Ein härtendes Gußgefüge ergibt eine sog. Härteschale, die je nach Ausgangswerkstoff eine beschränkte Härtetiefe und damit eine vergleichsweise geringe Grundfestigkeit aufweist. Bei hohen Betätigungskräften führt dies aber zwangsläufig zu einer unvermeidbaren Rißbildung.A hardening cast structure produces a so-called hardening shell, which, depending on the starting material, has a limited hardening depth and thus a comparatively low basic strength. However, with high actuation forces, this inevitably leads to unavoidable crack formation.

Eine Verbesserung des Grundgefüges bzw. ein Vergüten desAn improvement of the basic structure or a tempering of the

Grundwerkstoffes ist demgegenüber nur mit hohem technischen Aufwand und übermäßigen Kosten möglich.In contrast, the use of the base material is only possible with high technical effort and excessive costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, eine verbesserte Bremsbacke, insbesondere eine verbesserte Trommelbremsbacke zu schaffen.The object of the present invention is therefore to create an improved brake shoe, in particular an improved drum brake shoe.

Die erfindungsgemäßen Bremsbacken, insbesondere die erfindungsgemäßen Trommelbremsbacken weisen gegenüber herkömmliehen Lösungen den Vorteil auf, daß sie trotz der gegossenen Ausführung und des dadurch bedingten ausreichenden Gewichtes verbunden mit der Unterdrückung von Schwingungen und Bremsgeräuschen gleichwohl geeignet sind, hohe Betätigungskräfte schadensfrei aufzunehmen.The brake shoes according to the invention, in particular the drum brake shoes according to the invention, have the advantage over conventional solutions that, despite the cast design and the resulting sufficient weight combined with the suppression of vibrations and braking noise, they are nevertheless suitable for absorbing high actuation forces without damage.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch ermöglicht, daß in die aus einem Metall-Gußteil bestehenden Bremsbacken ein oder mehrere Stahleinsätze eingegossen sind, wobei der oder die eingegossenen Stahleinsätze gegenüber dem Gußteil zumin-0 dest einen freiliegenden Abschnitt aufweisen, an dem ein Betätigungs- und/oder Abstützansatz ausgebildet ist.According to the invention, this is made possible by the fact that one or more steel inserts are cast into the brake shoes consisting of a metal cast part, wherein the cast steel insert(s) have at least one exposed section relative to the cast part, on which an actuation and/or support projection is formed.

Diese Stahleinsätze können nunmehr problemlos beispielsweise als Schmiedeteil gefertigt oder durch mechanische Bearbeitung in einer Werkstoffqualität mit entsprechend hoher Festigkeit und Härtbarkeit hergestellt werden. Dadurch, daß ansonsten die Bremsbacke allerdings im wesentlichen als Metall-Gußteil hergestellt ist, werden die dadurch bedingten Vorteile weiterhin aufrechterhalten und verwirklicht.These steel inserts can now be easily manufactured, for example, as forged parts or by mechanical processing in a material quality with correspondingly high strength and hardenability. However, because the brake shoe is otherwise essentially manufactured as a metal casting, the resulting advantages are still maintained and realized.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der zumindest eine Stahleinsatz eine oder mehrere Vergußbohrungen auf, durch welche das Stahleinsatzteil durchsetzende Gußbrücken gebildet werden. Dadurch wird das Stahleinsatzteil optimal fest in dem Metall-Gußteil einge-In a preferred embodiment of the invention, the at least one steel insert has one or more casting holes through which casting bridges are formed that penetrate the steel insert. This ensures that the steel insert is optimally firmly embedded in the metal casting.

gössen und fixiert.poured and fixed.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die zumindest eine Gußöffnung in dem Stahlgußteil von einem innenliegenden Materialabschnitt nach außen zumindest leicht konisch erweitert ausgebildet. Dadurch wird der unlösbare feste Sitz der Stahleinsätze im Gußmaterial verbessert.In a further development of the invention, the at least one casting opening in the steel casting is designed to be at least slightly conical from an inner material section outwards. This improves the permanent, firm fit of the steel inserts in the casting material.

Schließlich ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung das zumindest eine Stahleinsatzteil mit gerundeten Kanten versehen, was ebenfalls der Verbesserung eines unlösbar festen Sitzes beim Vergießen mit dem Gußmaterial dient.Finally, in a preferred embodiment of the invention, the at least one steel insert part is provided with rounded edges, which also serves to improve an inseparably tight fit when casting with the casting material.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im einzelnen: Further advantages, details and features of the invention emerge from the exemplary embodiment shown below with reference to the drawings. In detail:

0 Figur 1 : eine Trommelbremsbacke in Seitenansicht,0 Figure 1 : a drum brake shoe in side view,

mit an der Betätigungs- und der Abstützseite vergossenen und überstehenden Stahleinsatzteilen; with cast and protruding steel inserts on the actuation and support sides;

Figur 2 : eine Teilansicht längs der Pfeildarstellung A in Figur 1 auf die Bremsbacke;Figure 2: a partial view of the brake shoe along the arrow A in Figure 1;

eine Einzelansicht eines Stahleinsatzteiles in Seitenansicht;a single view of a steel insert part in side view;

eine um 90° zu der Ansicht in Figur 3 verdrehte Ansicht des Stahleinsatzteiles;a view of the steel insert part rotated by 90° to the view in Figure 3;

eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung einer Trommelbremsbacke teilweise im Schnitt zur Verdeutlichung des Sitzes desan enlarged detail of a drum brake shoe, partly in section to illustrate the position of the

Figurfigure 3 :3 : 3030 Figurfigure 4 :4 : Figurfigure 5 :5 : 3535

umgossenen Stahleinsatzteiles.cast steel insert.

In Figur 1 und 2 ist eine Bremsbacke 1 gezeigt, wie sie beispielsweise in einer Trommelbremse entsprechend der vorveröffentlichten DE-U 90 15 413.4 verwendet wird.Figures 1 and 2 show a brake shoe 1, such as is used in a drum brake according to the previously published DE-U 90 15 413.4.

Die Bremsbacke 1 ist im wesentlichen halbkreisförmig gestaltet und umfaßt einen parallel zur Ebene eines nicht näher gezeigten Bremstellers einer Trommelbremsenbacke verlaufenden Steg 3 und eine teilzylinderförmige Anlagefläche 5 mit darauf sitzendem Bremsbelag 7.The brake shoe 1 is essentially semicircular and comprises a web 3 running parallel to the plane of a brake plate (not shown in detail) of a drum brake shoe and a partially cylindrical contact surface 5 with a brake pad 7 sitting thereon.

Die Bremsbacke 1 weist beispielsweise eine obenliegende Betätigungsseite 9 und eine untenliegende Abstützseite 11 auf. Von der Betätigungsseite 9 wird beispielsweise die Bremsbacke unter Verwendung eines Spreizschlosses oder eines hydraulischen Betätigungskolbens oder in sonstiger geeigneter Weise zur Bewirkung einer Bremsung in bekannter Weise an die Innenfläche einer Bremstrommel gepreßt und 0 gedrückt und stützt sich dabei an ihrer Abstützseite 11 beispielsweise an einem nicht näher dargestellten Widerlager ab. Je nach Art der Bremse kann es sich um ein am Bremsteller ortsfest gelagertes Widerlager oder um ein schwimmendes, einer Kraftübertragung von einer Bremsbacke auf die nächste dienendes Übertragungsglied handeln.The brake shoe 1 has, for example, an upper actuating side 9 and a lower support side 11. From the actuating side 9, for example, the brake shoe is pressed and pushed against the inner surface of a brake drum using a spreader lock or a hydraulic actuating piston or in another suitable manner to effect braking in a known manner and is supported on its support side 11, for example on an abutment not shown in detail. Depending on the type of brake, this can be an abutment mounted in a fixed position on the brake actuator or a floating transmission element used to transmit power from one brake shoe to the next.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl auf der Betätigungs- als auch der Abstützseite 9, 11 jeweils ein Stahleinsatzteil 13 eingegossen, welches eine entsprechend den Anforderungen gestaltete Angriffs- und Betätigungsfläche 15 zur Zusammenwirkung mit einem Widerlager bzw. einer Betätigungseinrichtung aufweist.In the embodiment shown, a steel insert 13 is cast into both the actuation and support sides 9, 11, which has an engagement and actuation surface 15 designed according to the requirements for interaction with an abutment or an actuation device.

Die Stahleinsatzteile 13 sind in Figur 3 und 4 einzeln dargestellt. Sie weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei zu den Angriffs- und Betätigungsflächen 15 rückwärtigThe steel insert parts 13 are shown individually in Figures 3 and 4. In the embodiment shown, they have two rearward facing surfaces 15

versetzt liegende Vergußöffnungen 17 auf. Die Vergußöffnungen 17 sind gemäß der strichlierten Darstellung in Figur 4 von einer mittleren Materialebene nach außen hin zumindest leicht konisch erweitert, wobei in Figur 4 strichliert sowohl die Vergußöffnung 17' als auch 17" für die beiden in Figur 3 gezeigten Vergußöffnungen eingezeichnet sind.offset casting openings 17. The casting openings 17 are at least slightly conically widened from a central material plane outwards according to the dashed line in Figure 4, whereby in Figure 4 both the casting opening 17' and 17" for the two casting openings shown in Figure 3 are shown in dashed lines.

Die Bremsbacke 1 besteht aus einem üblichen Vergußkörper, der ausreichend voluminös gestaltet sein kann. Durch eine ausreichende gewichtsmäßige Gestaltung wird gewährleistet, daß Schwingungen und damit Bremsgeräusche minimiert, wenn nicht sogar unterdrückt werden können. Schließlich kann der die Bremsbacke 1 im wesentlichen bildende Teil-Gußkörper je nach Bedarf unter Verwendung üblicher Rippenstrukturen weiter versteift sein.The brake shoe 1 consists of a conventional cast body, which can be designed to be sufficiently voluminous. A sufficient weight design ensures that vibrations and thus braking noises can be minimized, if not completely suppressed. Finally, the partial cast body that essentially forms the brake shoe 1 can be further stiffened as required using conventional rib structures.

Die erwähnten beiden Stahleinsatzteile 13 werden bei Herstellung des Metallgußkörpers 21 mit ein- und vergossen, so daß zumindest ihre Angriffs- und Betätigungsflächen 15 über den Metallgußkörper frei überstehen. Die Stahleinsatzteile 13 können entsprechend aus einem Schmiedeteil oder aus einem mechanisch bearbeiteten Teil bestehen und vorzugsweise nach dem Vergießen so wärmebehandelt werden,The two steel insert parts 13 mentioned are cast in and encased during the manufacture of the metal casting body 21, so that at least their contact and actuation surfaces 15 protrude freely beyond the metal casting body. The steel insert parts 13 can accordingly consist of a forged part or of a mechanically processed part and are preferably heat-treated after casting so that

daß eine Festigkeit und damit eine Härte erzielt wird, die deutlich über der Festigkeit und Härte des Metallgußkörpers liegt.that a strength and thus a hardness is achieved which is significantly higher than the strength and hardness of the metal casting.

Insbesondere auch durch die Vergußöffnungen 17 werden die Stahleinsatzteile 13 fest und unverlierbar dauerhaft in dem Gußkörper eingegossen und fixiert. Ansonsten kann abweichend von der gezeigten Ausführungsform der jeweilige Stahleinsatz 13 auch noch mit im Gußmaterial liegenden ankerförmigen Vorsprüngen versehen sein. Die Verwendung von Vergußöffnungen weist aber den Vorteil auf, daß dies zu keiner Materialverjüngung im Gußkörpermaterial seitlichIn particular, the steel insert parts 13 are cast and fixed permanently in the cast body in a firm and captive manner through the casting openings 17. Otherwise, in contrast to the embodiment shown, the respective steel insert 13 can also be provided with anchor-shaped projections in the cast material. The use of casting openings, however, has the advantage that this does not lead to any tapering of the material in the cast body material at the sides.

von den Stahleinsatzteilen führt.from the steel inserts.

Um einen dauerhaft festen, hohe Kräfte abstützenden und übertragenden Vergußsitz der Stahleinsatzteile 13 im Gußkörper zu gelangen, sind die Stahleinsatzteile 13 auch noch mit gerundeten Kanten 19 versehen.In order to achieve a permanently firm casting seat of the steel insert parts 13 in the cast body that supports and transmits high forces, the steel insert parts 13 are also provided with rounded edges 19.

Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel können bei Bedarf die Stahleinsatzteile 13 auch anders, insbesondere tiefer in den Gußkörper 21 eingreifend gestaltet sein. Unter Umständen kann sogar ein durchgängiger Stahleinsatz 13 verwendet werden, der als einteiliges Stück sowohl an der Angriffs- als auch an der Betätigungsseite mit über den Gußkörper 21 überstehenden Angriffs- und Betätigungsflächen 15 versehen ist.Deviating from the embodiment shown, the steel insert parts 13 can also be designed differently if required, in particular engaging more deeply into the cast body 21. Under certain circumstances, a continuous steel insert 13 can even be used, which is provided as a one-piece piece on both the attack and the actuation side with attack and actuation surfaces 15 projecting beyond the cast body 21.

Claims

235 G 65 Claims:

1. Brake shoe, in particular drum brake shoe, with the following features

the brake shoe (1) essentially comprises a metal cast body (21),
at least one steel insert (13) is cast into the metal casting body (21),

- the at least one steel insert part (13) is designed with at least one exposed actuating or supporting projection or surfaces (15) serving for force transmission and/or support, and

- the at least one steel insert part (13) has a greater hardness and strength than the metal casting body (21).

2. Brake shoe according to claim 1, characterized in that the steel insert part (13) consists of a forged part.

3. Brake shoe according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one steel insert part (13) is hardened by mechanical pre- and/or post-treatment.

4. Brake shoe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least steel insert part (13)

has at least one casting opening (17) passing through the steel insert part (13).

5. Brake shoe according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one steel insert

(13) has at least two casting openings (17) penetrating it.

6. Brake shoe according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one casting opening (17) is slightly conically widened outwards at least in sections in its direction passing through the steel insert part (13).

7. Brake shoe according to one of claims 4 to 6, characterized in that the at least one casting opening (17) extends slightly conically from a central material plane of the steel insert part (13) from a smaller cross-sectional size towards the outside.

8. Brake shoe according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer regions of the steel insert part (13) which are surrounded by the metal casting body (21) are provided with rounded edges (19).

9. Brake shoe according to one of claims 1 to 8, characterized in that a separate steel insert part (13) is cast around the brake shoe (1) on both its actuating side and its supporting side (9, 11).

10. Brake shoe according to one of claims 1 to 9, characterized in that a steel insert part (13) running through it is cast into the metal casting body (21), which has an exposed engagement and actuation surface (15) on both the actuating side and the support side (9, 11).