SE436787B - Axiellt forskjutbar bromsskiva - Google Patents

Description

1901530-1 1 är försedda med utsprång som är jämnt förskjutna i förhållande till varandra och som har ändytor liggande parallellt med rota- tionsaxeln, mellan vilka ytor ett elastiskt band som bildar en sluten ring är fixerat, så att om bromsskivan vrids i partiet för utrymmet mellan utsprängen kommer detta att leda till en ökning i det elastiska bandets förspänning. Den enligt upp- finningen angivna utformningen av bromsskivan säkerställer att då bromsning påbörjas kommer det elastiska bandet att i frik- tionsingrepp överföra vridmomentkraften, som först är liten, från bromsskivan till navet. När vridmomentkraften ökar kommer en relativrörelse att uppstå mellan bromsskivan resp. det elastiska bandet och navet i periferiell riktning, varvid denna relativrörelse kommer att resultera i att det elastiska bandet deformeras mera utpräglat och således i att de normala krafterna som verkar under friktionsingreppet mellan bromsskivan och navet ökas till dess att ett positivt ingrepp uppstår i extremfallet.

Relativrörelsen har till uppgift att övervinna friktionskrafterna mellan bromsskivan och navet. Följaktligen kommer små krafter, vilka verkar på bromsskivan i axiell riktning, att bli tillräck- liga för att en axiell avböjning av bromsskivans relativrörelse skall kunna åstadkommas. Uppfinningen är baserad på tanken att navet upphör att överföra ytterligare styrkrafter till broms- skivan i axiell led så snart friktionsingreppet mellan broms- skivan och navet har övervunnits.

När således bromsen är i friktionsingrepp kommer broms- skivan enligt uppfinningen fortfarande att kunna röra sig axiellt, även om höga friktionskrafter uppträder, detta för att broms-' skivan skall kunna ge efter för hoppressbarheten och för nöt- ningen av bromsbelägget ävensom för bromsbygelns utvidgning.

En speciell Fördel med bromsskivan enligt uppfinningen ligger vidare i att relativrörelserna som uppträder när bromsning sker medför en självreningsverkan, tack vare vilken eventuell 'korrosion och smutspartiklar kommer att avlägsnas. Bromsskivan enligt uppfinningen är dessutom temperaturstabil, eftersom temperaturkänsliga material inte behöver ingå i den och efter- som friktionsingreppet mellan navet och bromsskivan utmärkas av stor radiell elastícitet. Om bromsskivan nöts ut kan den lätt ersättas. Bromsskivan kan avlägsnas från navet utan att navet behöver skruvas loss från hjulet. 7901530-1 3 I en fördelaktig utföringsform av bromsskivan enligt upp- ïinningen är ändytorna hos bromsskivans utsprâng och hos navet anordnade på ungefär samma avstånd i förhållande till broms- skivans rotationsaxel. I denna utföringsform kommer positivt ingrepp endast att kunna ske medelst det elastiska bandet som är fixerat mellan bromsskivan och navet. Fördelen med denna ut- föringsform ligger i första hand i att det elastiska bandet böjs svagt och att dess böjstyvhet utnyttjas för att man skall kunna uppnå det erforderliga friktionsingreppet.

Då man arbetar med ett elastiskt band med ringa böjstyv- net utgör det en fördel om avståndet hos de radiella yttre ut- språngens ändytor från en tangent som förbinder ändytorna hos två angränsande radiella inre utsprâng är mindre än det elas- tiska bandets tjocklek.

Utsprångens ändytor bör företrädesvis vara cylindriska.

Härigenom säkerställs att skärverkan på det elastiska bandet blir ringa. Det utgör en särskild fördel om utsprångens ändytor också är sammankopglade medelst cylindriska gränsytor som är böjda åt motsatta håll. På detta sätt blir det möjligt att halla den skärverkan som påverkar navet och bromsskivan liten.

Vidare blir det lätt att utföra tillverkning t.ek. medelst brotsohning.

Det elastiska bandet kan företrädesvis bestå av mjukt stål, och dess maximala deformation -soli lêíngd kan med fördel vara samordnade så.att man säkerställer att påkänningen ligger under materialets sträckgräns. _ Det är särskilt gynnsamt om antalet utsprânfl hos broms~ skivan och navet är ojämnt, eftersom detta innebär att bildandet av -vibrationer som förorsakas av friktion under bromsningen motverkas. Dylika vibrationervisar en benägenhet att åstadkomma symmetrisk deformation.

Då det gäller utformningen av utsprången är det också fördelaktigt om mot varandra vända ändytor resp. gränsytor har en gemensam mittlinje. Ur denna konstruktion uppstår mindre krökningsradier hos utsprångens ändytor, och detta befrämjar l sin tur en returrörelse hos bromsskivan till ett utgångsläge sedan bromsen har frigivits. För att det elastiska bandet skall medförasaxiellt tillsammans med bromsskivan, i axiell led, kan nänmda elastiska band vara tvångsmässigt anslutet till en eller 7901530-1 H flera punkter på bromsskivan eller annars kan bromsskivan, sett i Förskjutningsriktningen, vara försedd med ett anslag vid sin bakre ände, vilket anslag skjuter ut förbi utsprången och tjänstgör såsom ett stopp för det elastiska bandet.

För att monteringen av bromsskivan och navet skall under- lättas är de axiella ändarna hos ändytorna på bromsskivan och/- eller på navet fasade i en vinkel som uppgår till mindre än 45°.

Böjningen eller krökningen hos utsprångens ändytor och siktet på vilket denna krökning är anordnad i radiell riktning är företrädesvis av sådan natur att då det elastiska bandet deformeras maximaltknmmer tangenten vid mitten på kontaktytan mellan utsprången hos bromsskivan och det elastiska bandet att bilda en vinkel med avseende på rörelseriktningen hos denna punkt på bromsskivans kontaktyta, varvid nämnda vinkel över- skrider friktionsvinkeln som är bildad mellan bromsskivan och bandet. I en sådan utföringsform av bromsskivan enligt upp- finningen kommer det elastiska bandets egenförspänning att vara tillräcklig för att bromsskivan skall föras tillbaka till ett utgångsläge i förhållande till navet sedan bromsen har fri~ givits, dvs. släppts.

De normala krafterna som uppstår genom det elastiska bandets förspänning mellan bandet resp. navet och bromsskivan är i regel tillräckligt stora för att åstadkomma en tillför- litlig centrering av bromsskivan i förhållande till navet.

I vissa tillämpningar kan emellertid ytterligare centrering vara önskvärd. För detta syfte föreslås enligt uppfinningen att navet eller bromsskivan skall anligga mot tre eller flera utsprång hos det andra konstruktionselementet med ytor som är cylindriska med avseende på bromsskivans rotationsaxel.

En utföringsform enligt uppfinningen är visad på bifogade ritning och kommer nu att beskrivas i detalj under hänvisning till ritningen, på vilken fig. 1 visar ett radialsnitt som är taget genom en enligt uppfinningen utformad bromsskiva och fig. 2 är en vy av en detalj av den i fig. 1 visade bromsskivan, varvid sistnämnda vy är tagen i riktningen för rotationsaxeln.

Den på ritningen visade bromsskivan 1 har en cylindrisk fot 2 som vilar på ett elastiskt band 3. Bandet 5 bärs upp av ett nav 4 som kan vara fäst vid en roterbar komponent, såsom 7901530-1 5 t.en. hJulnavet på ett fordon, medelst en ringformig fläns 5 och borrningar 6. Navet 4 och bromsskivan l är försedda med mot varandra vända utsprång 7, 8 som har cylindriska ändytor (10, ll), vilka ligger parallellt med rotationsazeln 9. Antalet utsprång 7, 8 på navet 4 och på bromsskivan 1 samt avståndet mellan dem är lika. Mellan utsprângen är cylindriska gränsytor 12, 15 med motsatt krökning belägna. I det i fig. 2 visade läget har ändytorna 10 och gränsytorna 13 gemensamma centrum- linjer l4. Gränsytornas l2 centrumlinje är markerad medelst beteckningen l5 och ändytornas ll centrumlinje är markerad medelst beteckningen 16.

Utsprången 7 och 8 är anordnade på så sätt att man säker- ställer att det största avståndet mellan ändytorna 10 och rota- tionsaxeln 9 är lika med det minsta avståndet mellan ändytorna ll och rotationsaxeln 9. Beteckningen 17 avser en cirkelbåge som är inritad kring rotationsaxeln 9 och som med nöd och näppe berör ändytornalß och ll.

Det elastiska bandet 3, som är beläget i utrymmet eller mellanrummet mellan navet 4 och bromsskivan l, ligger på navets H ündytor l0 och på bromsskivans l ändytor ll. Då bandets tjock- lek överskrider det polära avståndet hos ytorna lO, ll i för- hållande till rotationsaxeln 9 avviker dess form från cirkel- bågens 17 form. Till följd av att det elastiska bandet 3 är förspänt kommer en radiellt riktad normalkraft att uppstå vid kontaktytorna lO, ll, varvid nämnda normalkraft säkerställer en centrering av bromsskivan i förhållande till navet och åstad- kommer ett friktionsingrepp, medelst vilket bromsskivan medförs av navet i rotationsriktningen.

Under ett bromsningsförlopp kommer först en bromsback att anpressas mot bromsskivans 1 friktionsyta 18. Såsom följd av friktionsingreppet kommer en vridmomentkraft att alstras* i motsvarighet till den i fig. 2 visade vektorn 20, varvid nämnda vridmomentkraft först kommer att överföras i friktionsingrepp från bromsskivan l till navet H via bandet 3. Om vridmoment- kraften 20 ökar till följd av en ökning av bromstrycket kommer friktionsingreopet mellan bromsskivan l och bandet E eller t.o.m. mellan bandet 3 och navet 4 att övervinnas, varefter en relativrörelse hos bromsskivan 1 uppstår i förhållande till navets 4 band. Då vridmomentkraften 20 alstras av en kontakt- 7901530-1 b kraft som verkar på friktionsytan 18 i axelns rotationsriktning konxmer nämnda relativrörelse hos bromsskivan inte endast att utsättas för vridmomentkraftens 20 verkan utan också för verkan hos den i axiell led riktade kontaktkraften, varigenom broms- skivan kommer att förflyttas i periferiell ooh axiell led. För- flyttningen eller förskjutningen i axiell led medför att broms- skivans l friktionsyta 19 bringas i ingrepp med ytterligare en bromsback som är oförskjutbar. Då det elastiska bandet 5 fort- sätter att belastas kommer en ytterligare ökning av vridmoment- kraften i sista hand att medföra att bromsskivan l intar det med den streckade linjen 21 visade läget i förhållande till navet 4. Då bromsskivan står i detta läge kommer resultatet att bli ett positivt ingrepp mellan utsprången 7 och 8 medelst bandet 5, varvid nämnda positivt ingrepp är lämpligt för över- föring av stora vridmomentkrafter.

Linjen 22 utgör tangent vid mitten på kontaktytan mellan utsprången 8 och bandet 5 då bromsskivan l står i läget som är markerat medelst den streckade linjen 21. Linjen 21 skall repre- sentera rörelseriktningen för mitten på kontaktytan vid ut- sprången 8 och utgör en tangent i förhållande till en cirkel- båge kring rotationsaxeln 9. Tillsammans bildar linjerna 22 och 25 vinkeln d. Om denna vinkel överskrider friktionsvinkeln f för de båda med varandra ingripande friktionsmaterialen hos bandet 5 och utsprângen 8 kommer bandets 5 belastningskraft att bli tillräckligt stor för att vrida bromsskivan l tillbaka i motsatt riktning mot vektorn 20 sedan bromsen har släppts, varför det ovan beskrivna förloppet kan upprepas på nytt om bromsen påverkas igen.

För att underlätta hopmonteringen av bromsskivan och av navet är det sistnämnda försett med en fasning 24 som är mindre än Ä5°, varjämte bromsskivan är försedd med en fasning 25.

Hopmonteringen utförs på så sätt att först skjuts det elastiska bandet 5 på navets 4 utsprång 7 via fasningen 24. Sedan skjuts bromsskivan l från den vänstra sidan på det elastiska bandet, varigenom det elastiska bandet ges en förspänning som är nöd- vändig för att det erforderliga friktionsingreppet skall er- hållas.

Claims (1)

1. 7901530-1 PATENTKRAV Bromsskiva, särskilt för motorfordon, vilken bromsskiva är axiellt förskjutbart ansluten till ett nav som skall bromsas, k ä n n e t e c k n a d därav, att mot varandra vända ytor hos bromsskivan (l) och hos navet (4) är försedda med utspráng (7, 8), vilka är förskjutna med lika inbördes avstånd i förhållande till varandra och vilka har ändytor (10, ll) riktade parallellt med rota- tionsaxeln (9), mellan vilka ändytor ett elastiskt band (3) som bildar en sluten ring är anbragt, varigenom vridning av bromsskivan i området för utrymmet mellan utspràngen leder till en ökning i det elastiska bandets förspänning. Bromsskiva enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ändytorna (10, ll) hos bromsskivans (l) och navets (4) utspráng (7, 8) är anordnade pà ungefär samma avstånd från rotationsaxeln (9). Bromsskiva enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att avståndet hos de radiellt utåt belägna utsprångens (8) ändytor från en tangent som förbinder ändytorna (10) hos två angränsade, radiellt inàt belägna (7) är mindre än tjockleken hos det elastiska bandet (3). Bromsskiva enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprángens (7, 8) ändytor (10, ll) är cylindriska. Bromsskiva enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprångens (7, 8) ändytor (10, ll) är förbundna medelst cylindriska gränsytor (12, 13) med motsatt krökning. Bromsskiva enligt något av kraven l-5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda elastiska band (3) består av mjukt stål. 1901530-1 Q 10 11 12 13 Bronsskiva enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att antalet utsprång (7, 8) är ojämnt. Bromsskiva enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att mot varandra vända ändytor och gränsytor (10, 13) har en gexnensanx centrumlínje (14). i Broxnsskiva enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att i axiell led är det elastiska bandet (3) positivt an- slutet till en eller flera punkter hos bromsskivan (1) . Bronsskiva enligt något av kraven 1 - 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att sett i förskjutningsriktningen är brcrnsskivan (1) för- sedd med ett anslag vid sin bakre ände, varvid nämnda anslag skjuter ut förbi utsprângen (8) och tjänstgör såsom ett stopp för bandet (3). Bromsskiva enligt något av kraven 1 - 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att de axiella ändarna hos ändytorna (10, 11) på bransskív- an (1) och/eller navet (4) är fasade (24, 25) i en vinkel av mind- re än 450. Bromsskiva enligt något av kraven 1 - 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att dådet elastiska bandet (3) är deformerat maximalt bildar tangenten vid mitten på kontaktytan mellan utsprången (8) hos bromsskivan (1) och bandet (3) en vinkel (u) med avseende på rörelseriktningen hos denna punkt på bromsskivans kontaktyta, var- vid nämnda vinkel (oí) är större än friktionslinkeln (f) mellan broxnsskivan och bandet. Bronsskiva enligt något av kraven 1 - 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att navet (4) eller bransskivan (1) ligger på tre utsprång hos det korresponderande andra konstruktionselernentet med ytor som är cylindriska kring bronsskivans rotationsaxel (9) .