SE518348C2 - Skivbroms - Google Patents

Description

30 35 518 2001-03-20 \\CYJRRENT\DB\PUBLIC\DOC\P\15350635.doc LH 348 av ø;no .e ,, u o o u nu g n u . u n u .

. O Ü Il I . .n ---- - - N N .nH". ...na u 1 n en unanv- - . | .n .- -I'° .

.,.. Q-.- I u I n unßo axiell utgångsrörelse för vidareföring till ett skivbroms- belägg, avsett för bromsande ingrepp med bromsskivan.

Den elektriska motorn drivs härvid i en rotations- riktning för bromsansättning och i den motsatta riktningen för bromsretur.

Företrädesvis är en koppling, som håller sin utgående axel icke roterbar i frigöringsriktningen, då ingen ström matas till motorn, och en växellåda operationellt anordnade mellan den elektriska motorn och de två tryckstångerna.

Motorn, kopplingen och växellådan är företrädesvis koaxiella med varandra.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig 1 är en schematisk vy uppifrån, delvis i sektion, av en skivbroms enligt uppfinningen, fig 2 är en sektion genom en tryckstàng monterad i skivbromsen fig 3 fig 4 rad tryckstång och enligt uppfinningen, är en perspektivvy av tryckstången, är en sektion i mindre skala genom en modifie- fig 5 är en perspektivvy i mindre skala av den modi- fierade tryckstången enligt fig 4.

Beskrivning av utföringsformer En skivbroms enligt uppfinningen är mycket schema- tiskt visad i fig 1, till vilken hänvisning först görs. En skivbromscaliper 1 skall monteras grensle över en broms- skiva 2 på en fordonsaxel. Fordonet år företrädesvis ett tungt landsvägsfordon, såsom en lastbil eller en buss, men uppfinningen är också tillämplig vid andra fordon.

En elektrisk motor 3 är fäst vid calipern 1. Dess drivaxel 4, som kan roteras i endera riktningen av motorn 3, är ansluten till en koppling 5 av det slag som håller sin utgående kopplingsaxel 6 icke roterbar eller bromsad i en bromsfrigöringsriktning, när ingen ström matas till W Ü 20 25 30 518 548 2001-03-20 \\CURRENT\DB\PUELIC\DOC\P\1G35063S .dOC LW motorn 3. Denna koppling 5 kan ha någon av ett antal olika konstruktioner: a) elektromagnetisk koppling. Axeln 6 är låst i en bromsfrigöringsriktning, när en elektromagnet i kopplingen är strömmatad. b) i frigöringsriktningen med en fjäderaktiverad låsmekanism invers elektromagnetisk koppling. Axeln 6 är låst och frigörs, då en elektromagnet i kopplingen strömmatas. c) motorpàverkad koppling. Axeln 6 är låst i frigö- ringsriktningen med hjälp av en mekanisk låsmekanism (av låsfjädertyp eller lamelltyp). Funktionen hos mekanismen är sådan att rotation av motorn 3 i bromsfrigöringsriktningen låser upp kopplingen och tillåter en rotation av axeln 6 motsvarande motorns rotation. d) motorpàverkad och invers elektromagnetisk kopp- ling. Axeln 6 är låst i frigöringsriktningen med hjälp av en mekanisk låsmekanism (av låsfjädertyp eller lamelltyp).

Mekanismens funktion är sådan att rotation av motorn i bromsfrigöringsriktningen låser upp kopplingen och tillåter en rotation av axeln 6 motsvarande motorns rotation. Axeln 6 kan också frigöras i bromsfrigöringsriktningen genom att en elektromagnet i kopplingen strömmatas.

En koppling 5 av vilken av de två senare typerna som helst används normalt i bromsen enligt uppfinningen. En koppling 5 av den sistnämnda typen kan vara tillämplig, om det totala bromssystemet kräver två oberoende sätt att upp- häva bromskraften av säkerhetsskäl.

Kopplingar av typerna b) och c) kan kompletteras med en manuell frigöringsmekanism.

Kopplingsaxeln 6 är i sin tur förbunden med en växel- låda 7 för att reducera rotationshastigheten från kopp- lingsaxeln 6 till dess utgående växellådsaxel 8. Mekanismen är företrädesvis en planetväxel, men andra mekanismer kan också tänkas. Utväxlingsförhållandet kan väljas i enlighet med de specifika kraven. oense. n n annan: 10 15 20 25 30 35 518 348 2001-03-20 \\CURRENT\DB\PUBLIC\DOC\P\16350635.dec LW Växellådsaxeln 8 är försedd med ett kugghjul i kuggingrepp med ett tryckstängskugghjul 10 hos vardera av två tryckstänger 11, som skall beskrivas närmare under hän- visning till fig 2 och 3. De tre kugghjulen 9 och 10 kan ha samma diameter och rotera med samma hastighet. Beroende på omständigheterna kan de emellertid ha olika diametrar. I det visade fallet är de olika delarna anordnade i ett gemensamt plan, men det kan vara lika möjligt att ha motorn 3 med kopplingen 5 och växellådan 7 i ett annat plan än axlarna hos de två tryckstängerna 11, så att en volym- sparande konstruktion kan uppnås.

Tryckstängerna 11 kommer att utföra den allmänna funktionen att överföra den ingående rotationsrörelsen hos kugghjulet 10 till en utgående axiell rörelse hos en del som är förbunden med det första skivbromsbelägget 12. I princip skulle tryckstängerna 11 sålunda kunna ha en skruv- och mutterkonstruktion, såsom s k kulskruvar eller lik- nande, men i ett praktiskt fall väljs en annan konstruk- tion, som skall beskrivas.

Tryckstängerna 11 är förbundna med ett första skiv- bromsbelägg 12 vid den ena sidan om bromsskivan 2. Vid den andra sidan om bromsskivan 2 finns ett andra skivbromsbe- lägg 13 förbundet med calipern 1, vilken är av den s k flytande typen, d v s den är monterad för vissa rörelser vinkelrätt mot skivan 2.

Med den kortfattat beskrivna konstruktionen kommer det första skivbromsbelägget 12 att ansättas mot bromsski- van 2, då motorn 3 roterar i sin ansättningsriktning. Vid en motorrotation i den motsatta riktningen kommer skiv- bromsbelägget 12 att dragas tillbaka från bromsskivan 2.

Konstruktionen hos var och en av tryckstängerna 11 kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig 2 och 3.

En gängad spindel 20 är vid sin ut ur tryckstången 11 skjutande ände försedd med en fästplatta 21 för fastsätt- ning vid det första skivbromsbelägget 12 (fig 1). (Alterna- n oonogg W Ü 20 25 35 51 8 548 'i 2001-03-20 \\CURRENT\DB\PUBLIC\DOC\P\16350635 .dOC LH tivt kan fästplattan 21 vara en separat del, som är rota- tionsmässigt låst vid spindeln 20). Det finns en ej visad rotationslåsning mellan fästplattan 21 och calipern 1.

Spindeln 20 är sålunda icke-roterbart monterad. En mutter- del 22 innefattar en mutter 22A och ett långsträckt rör 22B integrerade med varandra. Muttern 22A står i gängingrepp med spindeln 20, som därigenom är i huvudsak innesluten av röret 22B. Mutterdelen 22 är styrd vid sitt rör 22B av en fast ring 23, som är fäst vid calipern 1 (fig 2), och även vid sin mutter 22A med hjälp av en ringformig gliddel 1A, vilken hålls vid calipern 1 med hjälp av en làsring 1B.

Tryckstångskugghjulet 10 är roterbart på röret 22B med hjälp av ett radiallager 24 och i förhållande till den fasta ringen 23 med hjälp av ett axiallager 25.

En axiell förspänningskraft åt höger i fig 2 och 3 utövas på mutterdelen 22 med hjälp av en tryckfjäder 26, som är anordnad mellan å ena sidan en ringformig bricka 27 och en fjäderklämma 28 i ett spår på röret 22 och å andra sidan ett lager 29 samarbetande med en caliperflänsdel, vilken såsom visas i fig 2 sträcker sig ned till höger om den vid calipern fästa ringen 23.

Kraftöverförande rullar 30, företrädesvis tre rullar likformigt fördelade omkring rörets 22B omkrets, är anord- nade med sina axlar radiella i förhållande till spindeln 21 mellan radiella ytor - som skall beskrivas - på de sidor som vetter mot varandra hos tryckstångskugghjulet 10 och muttern 22A. Rullarna 30 hålls roterbart i en rullhållare 31 (som är utesluten i fig 3 för tydlighets skull) med mindre bredd än rullarnas 30 diameter för att inte interfe- rera med deras fria rullning.

Såsom framgår av fig 3 är nämnda radiella ytor 10' och 22' hos tryckstàngskugghjulet 10 respektive muttern 22 radiella rampytor, som vardera har en liten lutning i för- hållande till ett mot spindelns 20 axel vinkelrätt plan._ Dessa rampytor 10', 22' har ändytor 10", 20", mot vilka en 10 20 25 30 35 n a u o u c nu 2001~O3-20 \\CURRENT\DE\PUBLIC\DOC\P\1635063$.dOC LW rulle 30 är ansatt (under kraften från tryckfjädern 26) i ett i fig 3 visat viloläge.

Funktionen vid en bromsansättning av den ovan under hänvisning till fig 1 beskrivna skivbromsen och särskilt hos dess ovan under hänvisning till fig 2 och 3 beskrivna tryckstänger 11 är följande, utgående från en i fig 1 visad situation med skivbromsbelägget 12 på ett visst avstånd från bromsskivan 2 och med rullarna 30 i de beskrivna vilo- lägena, såsom visas i fig 3. Den elektriska motorn 3 rote- ras i sin riktning för bromsansättning, och denna rotation överförs via kopplingen 5, växellådan 7 och kugghjulet 9 till de respektive tryckstängerna 11.

Rotationen överförs till tryckstångskugghjulet 10. Så länge bromsbelägget 12 inte har nått bromsskivan 2, finns det ingen väsentlig motkraft i tryckstångsspindeln 20.

Rullarna 30 hålls i sina vilolägen mot ramperna, såsom visas i fig 3, och tryckstàngskugghjulets 10 rotation över- förs till mutterdelen 22 via rullarna 30, så att spindeln 20 förs axiellt framåt, tills kontakt mellan skivbromsbe- lägget 12 och bromsskivan 2 har upprättats och en motkraft har byggts upp.

Vid detta stadium och vid en fortsatt rotation av tryckstängskugghjulet 10 kommer rullarna 30 att börja rulla 22', 22 och sålunda spindeln 20 kommer att föras framåt axiellt längs sina respektive rampytor 10', så att mutterdelen med stor kraft för att åstadkomma en bromsansättning.

Omvänt, då motorn 3 härefter roteras i den motsatta riktningen för ett frigöringsslag, kommer rullarna 30 först att rulla ned för sina respektive rampytor l0', 22' för återupprättande av de i fig 3 visade lägena. Vid denna rörelse kommer spindeln 20 att föras tillbaka, så att mot- kraften däri minskar. Vid den fortsatta rotationen kommer fjäderns 26 kraft att åter se till att tryckstàngskugg- hjulets 10 rotation överförs via rullarna 30 till mutter- delen 22, som kommer att draga tillbaka spindeln 20. Det 10 15 20 25 30 518 348 ¿E?fi;§É¿.Ü“%¿m¿ 2001-03-20 \\CURRENT\DB\PUBLIC\DOC\P\1635063S.doc LW kan finnas organ för att se till att denna returrotation avslutas, då ett lämpligt avstånd eller spelrum har upprät- tats mellan skivbromsbelägget 12 och bromsskivan 2. Exem- pelvis kan det uppmätta antalet varv användas för att reglera detta avstånd eller spelrum.

Lutningen hos rampytorna 10', 22' kan, såsom visas i fig 3, vara jämn över ytornas hela längd, men det är lika möjligt att variera lutningen över längden. Det kan exem- pelvis vara lämpligt att ha en större lutning i början av rampytorna och sedan att minska den för att bättre utnyttja motorns 3 egenskaper.

En modifikation av tryckstången 11 enligt fig 2 och 3 visas i fig 4 och 5. Enbart modifikationen som sådan kommer att beskrivas. I andra avseenden är tryckstången 11 oför- ändrad. För tydlighets skull kommer blott sådana hänvis- ningsbeteckningar som är nödvändiga för en förståelse av modifikationen att användas i fig 4 och 5.

I versionen enligt fig 2 och 3 hade fjäderarrange- manget 26 - 29 det primära ändamålet att påföra en förspän- ning på rull- och ramparrangemanget 30, 10', 22' för uppnå- ende av den ovan beskrivna funktionen.

Ett liknande fjåderarrangemang är anordnat i modifi- kationen enligt fig 4 och 5, men dess tryckfjäder 126 ger en jämförelsevis liten kraft för att blott hålla de olika delarna av tryckstången 11 tillsammans.

Den nödvändiga förspänningen för rull- och ramparran- gemanget åstadkoms istället av en spiralfjäder 132, som uppstöds av en något modifierad rullhållare 131. De respek- tive ändarna hos denna spiralfjäder 132 är fästa vid tryck- stångskugghjulet 10 och muttern 22A, såsom illustreras i fig 5.

Funktionen hos den modifierade tryckstàngen 11 är samma som den ovan beskrivna. n u ~ . ; . n . nu 1..-uu

Claims (5)

1. W U 20 25 30 518 3-48 2001-03-20 E:\PUBLIC\DOC\P\l635063S, nya kIaV.dOC LW med en caliper 1. n vc c o a c u n I - -1 u n o .- øønnuu . Q 0 0 no oc o -I°' nu .oouc~ o nunnan PATENTKRAV Skivbroms, särskilt för (1) anordnad vid minst en bromsskiva ett tungt landsvägsfordon, (2), som är monterad på en hjulaxel hos fordonet, varvid en elektrisk motor (3) som drivs i den ena rotationsriktningen för bromsansättning och i den motsatta riktningen för bromsfrigöring, och minst en därtill operationellt ansluten tryckstàng (ll) är anordnade i calipern, vilken tryckstàng överför en roterande ingángsrörelse från motorn till en lineär utgångsrörelse för vidareföring till ett skivbromsbelägg (12), bromsskivan som håller sin utgående axel avsett för (2), (6) kännetecknad därav, bromsande ingrepp med att en koppling (5), icke roterbar i bromsfrigöringsriktningen, då ingen ström matas till motorn (3), (3) kopplingen (5) och tryckstàngen (11).

2. Skivbroms enligt krav 1, är operationellt anordnad mellan den elektriska motorn kännetecknad därav, att innefattar en mekanisk låsmekanism låst i bromsfrigöringsriktningen och upplåst vid rotation av motorn (3)

3. Skivbroms enligt krav 2, i bromsfrigöringsriktningen. kännetecknad därav, att låsmekanismen tillåter en rotation av den utgående axeln (6) kopplingen (5) hos kopplingen

4. (5) Skivbroms enligt krav 3, motsvarande motorns (3) kånnetecknad därav, rotation. att innefattar en elektromagnet för frigöring av den utgående kopplingsaxeln (6), då den strömmatas. kopplingen den utgående kopplingsaxeln 6. kopplingen för låsning av den utgående kopplingsaxeln (6)

5. Skivbroms enligt krav l, (5) (6), Skivbroms enligt krav 1, (5) kânnetecknad därav, att innefattar en elektromagnet för låsning av då den strömmatas. kännetecknad därav, att innefattar en fjäderaktiverad låsmekanism i bromsfri- göringsriktningen och en elektromagnet för frigöring av axeln, då den strömmatas. 5121348 2001-03-20 E:\PUBLIC\DOC\P\1635063S, nya krav.dOC LH u o c u o | | n u ø 0 0 00 7. Skivbroms enligt krav 3, kännetecknad därav, att en växellåda (7), som är operationellt anordnad mellan kopplingen (5) och tryckstàngen (ll), är en planetväxel. 8. Skivbroms enligt krav 7, kännetecknad därav, att 5 växellàdans (7) utgående axel (8) är försedd med ett kugg- hjul (9) samverkande med ingående kugghjul (10) hos tryck- stången (ll). 9. Skivbroms enligt krav 7, kännetecknad därav, att motorn (3), kopplingen (5) och växellådan (7) är koaxiella 10 med varandra. 10. Skivbroms enligt krav 9, kännetecknad därav, att den gemensamma axeln hos motorn (3), kopplingen (5) och växellådan (7) är i ett annat plan än det gemensamma planet för tryckstängernas (ll) axlar, då skivbromsen har tvâ 15 tryckstänger.