SE519618C2 - Skivbroms för landfordon - Google Patents

Description

30 519 618 ti, s. bromsbeläggen till bromstapparna och vidare in i den känsliga kraftöverföringsmekanismen_ Bromskolvarna är i regel avtätade mot smuts och fukt med hjälp av fett och tätningsbälgar i gummi eller något annat flexibelt material, vilka efter en tid tenderar att förstöras av den höga värmen.

En annan nackdel är att det flytande bromsoket mäste glida lätt för att tillfredställande. aktiveringsmekanismen, justeringsmekanismen och bromscylindern, varför bromsen skall fungera Bromsoket uppbär även massan hos den flytande delen är stor. Den stora massan medför stora pàkänningar för bromsokets upphängningsbussningar då bromsen utsätts för innebär en ökad förslitning på vibrationer från vägbanan, vilket upphängningsbussningarna.

Vidare är bromsoket, bromsbeläggen och bromskolvarna alla glidbart anordnade, vilket innebär ett stort antal dyra funktionsytor. Vid bromsning uppstår dessutom mycket höga pàkänningar på dessa glidytor vilket vid sidan av ett ökat slitage även innebär att funktionsytorna måste dimensioneras kraftigt. Vid ytan mellan bromsbelägg och bromsbelägghållare sker dessutom glidningen metall-mot-metall.

Slutligen måste hela skivbromsen demonteras för att hjulnavet därefter skall kunna demonteras, vilket utgör en nackdel vid underhåll.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Mot bakgrund av de ovan nämnda nackdelarna med den konventionella skivbromsen har ett behov av en ny skivbromskonstruktion identifierats, vilken konstruktion undanröjer nackdelarna. Uppfinningen tillhandahåller därför en skivbroms enligt det efterföljande patentkravet 1, nämligen en skivbroms för landfordon innefattande: - en med en hjulaxel roterande bromsskiva; 10 15 20 25 30 519 618 - ett bromsok, vilket är rörligt infäst i ett kring nämnda hjulaxel anordnat, icke roterande hjulaxelhus, och - tvà bromsbelägg, ett på varje sida om bromsskivan, där nämnda bromsbelägg är inrättade att genom påverkan fràn en aktiveringsmekanism bringas i aniiggning mot bromsskivans sidor för överföring av ett bromsande moment till hjulaxeln; Uppfinningen utmärks särskilt av: - att nämnda bromsok innefattar tvà i förhållande till varandra och till hjulaxelhuset axiellt förskjutbara bromsbelägghàllare, och - att pàverkningsyta för ingrepp med nämnda aktiveringsmekanism, varigenom bromsbelägghållarna vardera uppvisar åtminstone en bromsbelägghàllarna vid aktivering bringas att förskjutas mot varandra.

I en gynnsam utföringsform uppvisar bromsbelägghàllarna infästningssäten för nämnda bromsbelägg, vilka infästningssäten är placerade på avstånd från nämnda påverkningsytor. l en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är en yttre bromsbelägghàllare så utformad att den i hjulaxelns axiella led åtminstone delvis omsluter en inre bromsbelägghàllare. Pàverkningsytan hos den inre bromsbelägghàllaren är därvid vänd mot en motsvarande pàverkningsyta hos den yttre bromsbelägghállaren.

Företrädesvis är den tidigare omnämnda aktiveringsmekanismen axiellt fixerad i förhållande till hjulaxelhuset, samt innefattar ett mellan nämnda pàverkningsytor verkande àtskiljningsorgan för inbördes axiell förskjutning av bromsbelägghällarna. Åtskiljningsorganet utgöres av ett kamelement, vilket kamelement är vridbart kring en kamaxel sträckande sig väsentligen vinkelrätt mot hjulaxeln. I en gynnsam utföringsform utgörs kamelementet av en s.k. S-kam. Karmelementet kan även utgöras av en s.k. Z-kam eller en kamprofiltyp evolvent. Alternativt kan även átskiljningsorganet uppvisa ett kilformat tvärsnitt. 10 15 20 25 30 519 618 l en lämplig utföringsform är nälrullager placerade mellan kamelementet och pàverkningsytorna.

Vidare, i en ändamålsenlig utföringsform, är en aktiveringshävarm vridfast förbunden med kamaxeln. Aktiveringshävarmen uppvisar ett ändparti inrättat för pàverkan av en aktuatorstàng fràn ett kraftorgan, såsom exempelvis en pneumatisk aktuatorcylinder, alternativt kan även en vinkelväxel eller annan typ av växel användas att vrida kamaxeln.

Bromsbelägghàllarna är i en föredragen utföringsform båda glidbart anordnade längs två sinsemellan i huvudsak parallella och tillika med hjulaxeln i huvudsak parallella upphängningsaxlar, vilka upphängningsaxlar är fast infästa i hjulaxelhuset.

Slutligen, i en underhållsvänlig utföringsform, är den yttre bromsbelägghàllaren uppsvängbart ledad kring en av upphängningsaxlarna mellan ett nedsvängt driftsläge och ett uppsvängt underhàllsläge för byte av bromsbelägg.

FIGURBESKRIVNING Utföringsformer av uppfinningen kommer nedan att beskrivas i närmare detalj under hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka: fig. 1 visar en delvis snittad ovanvy av en föredragen utföringsform av den uppfinnlngsenliga skivbromsen. Bromsen visas i oaktiverat läge; fig. 2 visar en bruten snittvy tagen längs den punktstreckade linjen Il-ll i fig. 1. Snittvyn visar ett åtskiljningsorgan i form av ett S-format kamelement; 10 15 20 25 30 fig. s fig. 4 fig. s fig. 6 Fig. 7 n» »w v n f» e ~. I... 1 s, x ,. q f 1 r . .s . . , f ~ - -- - .. _ , 1 . . . ... .- -1 i . g 4, s t . ~ « _» 1 -. . . | . » . f - 1 f: ef. .. . .m .. visar en bruten snittvy tagen längs den punktstreckade linjen lll-lll i fig. 1. Snittvyn visar aktiveringshävarmen i genomskärning; visar motsvarande vy som i fig. 1, men här med skivbromsen ritad i sitt aktiverade läge; visar en förenklad snittvy av skivbromsen, där den yttre bromsbeläggshàllaren visas i ett nedsvängt driftsläge respektive ett uppsvängt underhàllsläge; visar en bruten snittvy av ett kamelement enligt en alternativ utföringsform, och visar slutligen en bruten snittvy av ett kamelement enligt ytterligare en alternativ utföringsform.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Ifig. 1 betecknar hänvisningssiffran 1 allmänt en uppfinningsenlig skivbroms för landfordon, i synnerhet tunga nyttofordon såsom lastbilar och bussar.

Skivbromsen 1 innefattar en bromsskiva 2 vilken roterar en med en hjulaxel 3. Hjulaxeln 3 antydes endast som en punktstreckad linje i fig. 1 och fig. 5.

Bromskivan 2 är av konventionell typ och är endast ritad schematiskt i figuren, varför den exempelvis kan uppvisa ventilationshàligheter (ej visade) och vara rotationsfast infäst till hjulaxeln 3 medelst splinesförband (ej visat).

Vidare innefattar skivbromsen 1 ett bromsok 4, vilket är rörligt infäst i ett kring nämnda hjulaxel 3 anordnat fordonsfast och icke roterande hjulaxelhus (ej 10 15 20 25 30 . » . . t , 519 618 »v in -f- v. visat). Termen hjulaxelhus inbegriper här såväl bakaxeihus som spindlar och styrbara spindlar (ej visade).

Två bromsbelägg 5, ett på varje sida om bromsskivan 2, hålles vidare på plats av bromsoket 4. Bromsbeläggen 5 består vardera pà konventionellt sätt av en friktionsplatta 6 av ett material med hög värmetålighet, samt ett baktill - d.v.s. på den sida av bromsbelägget 5 som är vänd bort från bromsskivan 2 - infäst stödplatta 7, vanligtvis utförd i metall. I en alternativ utföringsform (ej visad) kan friktionsplattan 6 användas utan stödplattta 7.Bromsbe|äggen 5 är inrättade att genom påverkan från en aktiveringsmekanism 8 bringas i anliggning mot bromsskivans 2 sidor 9 för överföring av ett bromsande moment till hjulaxeln 3.

Bromsoket 4 innefattar enligt uppfinningen två i förhållande till varandra och till hjulaxelhuset (ej visat) axiellt förskjutbara bromsbelägghållare 10, 11. En yttre bromsbelägghållare 10 är - såsom framgår av fig. 1 - så utformad att den i hjulaxelns 3 axiella led helt omsluter en inre bromsbelägghållare 11. l kan emellertid den yttre bromsbelägghållaren 10 istället vara så utformad att den endast delvis en alternativ, icke visad utföringsform, omsluter den inre bromsbelägghållaren 11. Den yttre bromsbelägghållaren 10 är okformad och sträcker sig med ett överhängande parti 17 över bromsskivan 2. Härvid påminner den yttre bromsbelägghållaren 10 - utifrån sett - om ett traditionellt bromsok, trots att dess funktion skiljer sig ifrån ett sådant.

Bromsbelägghållarna 10, 11 uppvisar vardera två pàverkningsytor 12, 13, respektive 14, 15 för ingrepp med nämnda aktiveringsmekanism 8, varigenom bromsbelägghällarna 10, 11 vid aktivering bringas att förskjutas mot varandra och mot bromsskivan 2. Bromsbelägghållarna 10, 11 är vidare försedda med infästningssäten 16 bromsbeläggen 5, vilka infästningssäten 16 är placerade på avstånd från nämnda pàverkningsytor 12, 13, 14, 15.

Genom detta arrangemang undvikes från kraftig värmeöverföring 10 15 20 25 30 . . . . . s 519 618 H .u bromsbeläggen 5 direkt till aktiveringsmekanismen 8, vilket är en stor fördel ur driftsäkerhetssynpunkt jämfört med konventionella skivbromsar.

Pàverkningsytorna 14, 15 hos den inre bromsbelägghàllaren 11 är vänd mot motsvarande páverkningsytor 12, 13 hos den yttre bromsbelägghàllaren 10.

Detta möjliggöres genom att den yttre bromsbelägghàllaren 10 omsluter eller "överlappar" den en inre bromsbelägghállaren 11 pà ovan beskrivna sätt.

Härvid förskjutes sàledes bromsbelägghällarna 10, 11 mot varandra då pàverkningsytorna 12, 13, 14, 15 tvingas isär, varför aktiveringsmekanismen 8 enligt uppfinningen innefattar tvà - mellan nämnda pàverkningsytor 12, 13, 14, 15 verkande - àtskiljningsorgan 18 för inbördes axiell förskjutning av bromsbelägghàllarna 10, 11 i hjulaxelns 3 axiella led. Åtskiljningsorganen 18 utgöres i det visade utföringsexemplet av kamelement vilka är vridbart kring en kamaxel 19. Såsom framgàr av fig. 1 och 4, sträcker sig kamaxeln 19 vinkelrätt mot hjulaxeln 3. Kamaxeln 19 är lagrad med lagerbussningar (ej visade) i tvà parallellt löpande hàllararmar 24, vilka är fast infästa i hjulaxelhuset (ej visat). Genom hàllararmarna 25 är aktiveringsmekanismen 8 axiellt fixerad i förhållande till hjulaxelhuset (ej visat). l fig. 2 , vilket är en snittvy längs den punktstreckade linjen ll-ll i fig. 1, framgàr att kamelementet 18 uppvisar ett väsentligen S-format tvärsnitt med kamaxeln 19 placerad i S:ets mittparti 20. Ett dylikt kamelement benämnes normalt "S-kam". I figuren visas schematiskt hur bromsbelägghállarnas 10, 11 pâverkningsytor 12, 14 tvingas isär i pilarnas 21, 22 sinsemellan motsatta riktningar då kamelementet 18 vrides kring kamaxeln 19 i pilens 23 riktning.

En aktiveringshâvarm 26 är vridfast förbunden med kamaxeln 19, och i det visade utföringsexemplet är kamaxeln 19 och aktiveringshävarmen 25 integrerat utformade genom att de är smidda ur samma stycke. Såsom framgàr av fig. 3 uppvisar aktiveringshävarmen 25 ett väsentligen skålformat 10 15 20 25 30 = . . . 1 . 519 618 w, H fritt ändparti 26 inrättat för påverkan av en aktuatorstäng 27 i pilens 28 riktning från ett kraftorgan (ej visat). Kraftorganet kan exempelvis utgöras av en pneumatisk driven aktuatorcylinder (ej visad). Alternativt kan även andra kraftorgan användas, såsom hydrauliskt eller elektriskt drivna aktuatororgan (ej visade). l fig. 1 och fig. 4 framgår vidare att bromsbelägghàllarna 10, 11 i utföringsexemplet båda är giidbart anordnade längs två sinsemellan parallella och tillika med hjulaxeln 3 parallella upphängningsaxlar 29, vilka är fast infästa i hjulaxelhuset (ej visat) medelst två fästöron 30 samt i Alternativt upphängningsaxlarna vara fast infästa antingen medelst fästöronen 30, vid upphängningsaxlarnas 29 inre ändpartier 31. kan ändpartierna 31 eller pà annat sätt längs upphängningsaxlarna 29. Härvid är bromsbelägghållarna 10, 11 försedda med glidhylsor 32, 33, 34, 35 36, 37, 38 vilka båda upphängningsaxlarna 29. I alternativa, ej visade utföringsformer kan andra via glidlagerbussningar 39 glider längs de typer av kan glidlagerbussningarna 39 ersättas av andra typer av lagerelement , såsom exempelvis rullkroppsförsedda axiallager. På den yttre bromsbelägghållaren 10 är påverkningsytorna 12, 13 placerade pà glidhylsorna 32 respektive 34.

För att åskådliggöra skivbromsens 1 rörelseschema hänvisas nu till figurerna 1 och 4. Fig. 1 visar således skivbromsen 1 i sitt oaktiverade läge, varvid ett gap 40 kan skönjas mellan bromsskivan 2 och bromsbeläggen 5.

Aktiveringshävarmen 25 befinner sig i väsentligen upprätt läge. I fig. 4 har däremot skivbromsen 1 aktiverats genom att aktuatorstängen 27 trycker på aktiveringshâvarmen 25, varvid denna intar ett lutande läge och vrider kamaxeln 19. Härvid vrids även kamelementen 18 på ett sådant sätt att de tvingar isär bromsbelägghållarnas 10, 11 motstäende pàverkningsytor 12, 13, 14, 15 , sàsom tidigare beskrivits med hänvisning till fig. 2 och fig. 3. Genom den inre den yttre bromsbeläggshållarens 10 överlappning över bromsbeläggshållaren 11 förskjutes härigenom bromsbelägghàllarna 10, 11 10 15 20 25 30 » . , . . , 519 618 mot varandra då pàverkningsytorna 12, 13, 14, 15 tvingas isär, varvid bromsbeläggen 5 bringas i anliggning mot bromsskivan 2.

I fig. 5 visas en förenklad snittvy av skivbromsen 1, där den yttre bromsbeläggshállaren 10 pà ett fördelaktigt sätt kan föras från ett ett nedsvängt driftsläge "A" till ett uppsvängt underhàllsläge "B" (ritat med punktstreckade linjer), genom att glidhylsan 32 är delbart anordnad i en fast del 32a och en medelst bultar 41 demonterbar del 32b. Vid uppsvängning skruvas således bultarna 41 ur, varvid den demonterbara delen 32b av glidhylsan 32 avlägsnas fràn den fasta delen 32a och den yttre 10 - nu är fritt upphängningsaxlarna 29 - svängs upp till sitt underhàllsläge. Härvid bromsbelägghällaren som ledad kring en av underlättas byte av bromsbelägg 5 betydligt samtidigt som den övriga skivbromsen blir lätt tillgänglig för översyn och underhåll. En ytterligare fördel med denna lösning är att skivbromsen 1 ej behöver avlägsnas för att möjliggöra avlägsning av hjulnavet (ej visat).

I fig. 6 visas en alternativ utformning av kamelementet 18 i analogi med fig. 2. Även detta kamelement 18 är definitionsmässigt av s.k. S-kamtyp, även om S-formen ej är lika tydlig som i fig. 2. Kamelementet 18 visas i maximal ansättning. Nälrullager 42 är placerade mellan kamelementet 18 och friktionsmotstàndet i pàverkningsytorna 12, 14 för att minska aktiveringsmekanismen 8. l fig. 7 visas slutligen en bruten snittvy av ett kamelement 18 enligt ytterligare en alternativ utföringsform. Här uppvisar kamelement 18 ett krökt kilformat tvärsnitt. Det kilformade kamelementet 18 är inrättat för pàverkan av ett kraftorgan (ej visat), vilket förskjuter kamelementet 18 i pilens 23 riktning. Även här är nàlrullager 42 är placerade mellan kamelementet 18 och påverkningsytorna 12, 14. Naturligtvis är även andra friktionssänkande element än nàlrullager tänkbara för detta ändamål. Exempelvis kan 10 15 » \ , . , , 519 618 10 pàverkningsytorna 12, 14 beläggas med ett skikt av làgfriktionsmaterial, varvid ett glidlagring erhålles (ej visad).

I en annan utföringsform (ej visad) kan kamelementet 18 utgöras av en s.k.

Z-kam, där kamelementet 18 har ett mer utpräglat Z-format tvärsnitt.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och pá ritningarna visade utföringsexempel, utan kan fritt varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan bromsbelägghàllarna 10, 11 vara försedda med fler pàverkningsytor 12, 13, 14, 15 än vad som visas i de här beskrivna utföringsexemplet. Bromsbelägghàllarna 10, 11 är dock vardera alltid försedda med åtminstone en páverkningsyta. Det i fig. 1 och fig. 4 visade - för àskàdlighetens skull - justeringsmekanism för kontinuerlig kompensation för bromsbeläggens 5 utföringsexemplet är vidare ritat utan förslitning. En dylik justeringsmekanism förefinnes dock underförstått även pà den uppfinningsenliga skivbromsen, och kan vara utformad pà en rad olika, tidigare kända sätt.

Claims (13)

10 15 20 25 30 519 618 11 PATENTKFIAV

1. Skivbroms (1) för landfordon innefattande: - en med en hjulaxel (3) roterande bromsskiva (2); - ett bromsok (4), vilket är rörligt infäst i ett kring nämnda hjulaxel (3) anordnat, icke roterande hjulaxeihus (ej visat), och - två bromsbelägg (5), ett på varje sida om bromsskivan (2), där nämnda bromsbelägg (5) är inrättade att genom påverkan från en aktiveringsmekanism (8) bringas i aniiggning mot bromsskivans (2) sidor (9) för överföring av ett bromsande moment till hjulaxeln (3); kännetecknad av: - att nämnda bromsok (4) innefattar två i förhållande till varandra och till hjulaxelhuset (3) axiellt förskjutbara bromsbelägghållare (1 O, 11), och - att bromsbelägghållarna (10, 11) vardera uppvisar åtminstone en (12, 13, 14, 15) för aktiveringsmekanism (8), varigenom bromsbelägghållarna (10, 11) vid påverkningsyta ingrepp med nämnda aktivering bringas att förskjutas mot varandra.

2. Skivbroms (1) bromsbelägghållarna (10, 11) uppvisar infästningssäten (16) för nämnda enligt patentkrav 1, kännetecknad av att bromsbelägg (5), vilka infästningssäten (16) är placerade på avstånd från nämnda päverkningsytor (12, 13, 14, 15).

3. Skivbroms (1) enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att en yttre bromsbelägghållare (10) är så utformad att den i hjulaxelns (3) axiella led åtminstone delvis omsluter en inre bromsbelägghållare (11).

4. Skivbroms (1) enligt patentkrav 3, kännetecknad av att påverkningsytan (14, 15) hos den inre bromsbelägghållaren (11) är vänd mot en motsvarande påverkningsyta (12, 13) hos den yttre bromsbelägghållaren (10). 10 15 20 | . - 7 i | 519 618 12

5. Skivbroms (1) enligt patentkrav 4, kännetecknad av att nämnda aktiveringsmekanism (8) är axiellt fixerad i förhållande till hjulaxelhuset (ej visat), samt innefattar ett mellan nämnda påverkningsytor (12, 13, 14, 15) inbördes axiell verkande àtskiljningsorgan (18) för förskjutning av bromsbelägghàllarna (10, 11).

6. Skivbroms (1) enligt patentkrav 5, kännetecknad av att nämnda àtskiljningsorgan (18) utgöres av ett kamelement, vilket kamelement är vrídbart kring en kamaxel (19) sträckande sig väsentligen vinkelrätt mot hjulaxeln (3).

7. Skivbroms (1) enligt patentkrav 6, kännetecknad av att nämnda kamelement (18) är en s.k. S-kam.

8. Skivbroms (1) enligt patentkrav 6, kännetecknad av att nämnda kamelement (18) är en s.k. Z-kam.

9. Skivbroms (1) enligt patentkrav 6, kännetecknad av att nämnda kamelement (18) uppvisar ett kilformat tvärsnitt.

10. Skivbroms (1) enligt patentkrav 6, 7, 8 eller 9, kännetecknad av att (42) är (18) och påverkningsytorna (12, 13, 14, 15). nàlrullager placerade mellan kamelementet 10 15 20 25 519 618 13

11. Skivbroms (1) enligt patentkrav 6 - 10, kännetecknad av att en aktiveringshävarm (25) är vridfast förbunden med kamaxeln (19), vilken aktiveringshävarm (25) uppvisar ett ändparti (26) inrättat för pàverkan av en aktuatorstáng (27) från ett kraftorgan (ej visat).

12. Skivbroms (1) enligt något eller nàgra av föregående patentkrav, kännetecknad av att bromsbelägghàllarna (10, 11) båda är glidbart anordnade längs tvà sinsemellan parallella och tillika med hjulaxeln (3) parallella upphängningsaxlar (29), vilka upphängningsaxlar (29) är fast infästa i hjulaxelhuset (ej visat).

13. Skivbroms (1) enligt patentkrav 12, kännetecknad av att den yttre (10) är upphängningsaxlarna (29) mellan ett nedsvängt driftsläge och ett uppsvängt bromsbelägghàllaren uppsvängbart ledad kring en av underhàllsläge för byte av bromsbelägg (5).