SE527182C2

SE527182C2 - Skivbroms med självförstärkningseffekt

Info

Publication number: SE527182C2
Application number: SE0401481A
Authority: SE
Inventors: Lars Severinsson
Original assignee: Haldex Brake Prod Ab
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-01-17
Also published as: SE0401481L; SE0401481D0; DE112004001795T5; WO2005028904A1

Description

20 25 30 35 050121 JH muszs na1dex\l=\179\P1s3so119_oso1.2ogßversattningmløc 527 182 2 för att positivt styra eller reglera ansättningen vid båda sidor, och därför kan irrelevanta faktorer styra fördel- ningen av bromskraft och -slitage hos de respektive broms- beläggen, vilket naturligtvis kan vara otillfredsställande.

Huvudändamålet med uppfinningen är att avlägsna dessa och andra tillkortakommanden hos den kända konstruktionen.

Uppfinningen Detta uppnås enligt uppfinningen med hjälp av meka- niska organ för att samtidigt och positivt reglera ansätt- ningen av bromsbeläggen på båda sidor om bromsskivan.

I en praktisk konstruktion är en rörlig rampplatta ansluten till ett främre bromsbelägg för ingrepp med en vid sin axel fäst skiva. Vidare är en rampbrygga flytande an- ordnad i förhållande till bromsskivan, och det finns organ för att bibringa rampplattan en reglerrörelse. Det finns ansättningsdelar mellan rampplattan och rampbryggan för att öka det inbördes axiella avståndet mellan dessa två delar vid en relativrörelse av bromsskivan i tangentiell rikt- ning. Ett bromsok är kraftöverförande anslutet till ramp- bryggan och sträcker sig till den motsatta eller bakre si- dan av bromsskivan, där det är försett med ett bakre broms- belägg för bromsande ingrepp med bromsskivan.

I denna praktiska konstruktion är ansättningsdelarna mekaniskt styrda för rörelser huvudsakligen parallellt med bromsskivan. På detta sätt kommer de respektive axiella rö- relserna hos rampplattan och rampbryggan och sålunda an- sättningen vid båda sidor av bromsskivan att regleras.

Ansättningsdelarna kan vara rullar, som är rörliga i ramper i mot varandra vettande ytor hos rampplattan och rampbryggan.

I en första utföringsform, som kan anses som en prin- cipiell lösning, är rullarna styrda av plan, vilka är axiellt fixerade i förhållande till bromsskivan, en andra utföringsform, som är en mera praktisk lösning, är styrda av urtag i ett fast hus för skivbromsen. medan de i 10 15 20 25 30 35 050121 Jil P:\1635 Bl1ﬂßX\P\l79\P1.6350179_050120_6VetllCtning.G06 527 182 3 Varje rulle kan i en praktisk konstruktion ha en axel, som vid vardera änden är försedd med en vridbar la- gerring i ingrepp med planen respektive urtagen.

För att synkronisera rörelserna hos de två rullarna kan en förbindningsstàng, rullhàllare eller liknande för- binda axlarna hos två rullar.

Planen eller urtagen är normalt parallella med broms- skivan men kan ha specifika former för att ge bromsen öns- kade karaktäristiker.

Särskilt kan urtagen vara bàgformade för att kompen- sera för den större elasticiteten i den kraftöverförande kedjan till den motsatta eller bakre sidan av bromsskivan.

Ramperna kan ha olika lutningsvinklar för att ge bromsen önskade karaktåristiker.

I en tredje utföringsform av uppfinningen är huvud- sakligen rektangulära ansâttningsdelar anordnade i motsva- rande formade urtagningar i rampplattan respektive ramp- bryggan och har axlar styrda av plan, vilka är fasta i för- hållande till bromsskivan.

I en fjärde utföringsform av uppfinningen är rullarna svängbart anslutna till lânkstänger, som vid sina motsatta ändar är anslutna till stöd, vilka är fasta i förhållande till bromsskivan.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, pà vilka Fig 1 och 2 är schematiska toppvyer, delvis i sektion, av en första respektive en andra utföringsform och Fig 3 och 4 är detaljvyer av relevanta partier av en tredje respektive fjärde utföringsform av en skivbroms enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer I ett fordonschassi är en skivbroms, visad i en första utföringsform i Fig 1, placerad grensle över en ro- terbar bromsskiva 1, med vilken ett främre bromsbelägg 2 och ett bakre bromsbelägg 3 skall bromsande ingripa. Dessa 10 15 20 25 30 050121 JH PxU-SZS H&1d:X\P\179\Pl6250179_0S0l20_üVe!llttninQ.GOC 4 5'"7 182 bromsbelâgg 2 och 3 är fästa vid en främre respektive bakre bromsbelägghållare 4 och 5. Den bakre bromsbelägghàllaren 5 är fäst vid ett nedan beskrivet bromsok 15. Bromsbeläggen kan alternativt vara utan separata belägghållare.

Det framgår att skivbromsen är flytande fäst i for- donschassit, vilket betyder att bromsskivan 1 är fäst på sin axel.

Med hjälp av nedan beskrivna, justerbara distansorgan 6 är den främre bromsbelägghàllaren 4 fäst vid en ramp- platta 7. Rampplattan 7 är i sin tur ansluten till en ramp- brygga 8 med hjälp av ansättningsdelar i form av rullar 9 mellan ramper 7' och 8' på rampplattan 7 respektive ramp- bryggan 8. Arrangemanget med rullarna 9 kommer att beskri- vas närmare nedan.

Rullarna 9 är företrädesvis anordnade i en ej visad, gemensam rullhållare för uppnående av full kontroll och en fullständigt synkron rörelse hos rullarna 9 (oberoende av deras aktuella antal). Behovet av en rullhållare är särskilt relevant om ramperna 7' och 8' är böjda för uppnå- ende av vissa bromskaraktäristiker.

Ramperna 7' och 8' är utsatta för stora krafter och mycket slitage och kan därför framställas som insatser av hårdare och mera högkvalitativt material.

Rampbryggan 8 är flytande fäst i fordonschassit och är styrd för axiella rörelser (i bromsskivans 1 axialrikt- ning) med hjälp av styrpinnar 8A, vilka är fasta i förhål- lande till fordonschassit.

Rampbryggan 8 är försedd med organ för att skapa en reglerrörelse och för att bibehålla ett visst önskat spel- rum mellan å ena sidan bromsskivan 1 och ä andra sidan bromsbeläggen 2 och 3.

En elektrisk motor 10 på rampbryggan 8 kan rotera en motoraxel 11 i endera riktningen. (Den enhet som kallas ”elektrisk motor” innehåller även företrädesvis en växel- 10 15 20 25 30 35 050121 Jï Px\1635 BA1deX\P\179\P1G350179_0501Z0_0v9!llttning'ÛDC 5 527 182 låda för att reducera rotationshastigheten fràn motorn lik- som ett parkerings- och säkerhetsbromsarrangemang.) Ett koniskt kugghjul 12 anordnat på motoraxeln 11 är i drivande kuggingrepp med en kuggskiva 13, vilken är vrid- bart uppstödd av rampbryggan 8. Excentriskt ansluten till kuggskivan 13 är en vevstàng 14, som är svängbart ansluten till rampplattan 7.

Genom vridning av kuggskivan 13 i endera riktningen med hjälp av kugghjulet 12 från motorn 10 kan läget hos rampplattan 7 i förhållande till rampbryggan 8 ställas in.

Dä ett friktionsingrepp mellan ä ena sidan bromsbelägget 2 (och bromsbelägget 3, säsom kommer att beskrivas) och à andra sidan bromsskivan 1 har upprättats (över distansorga- net 6 mellan rampplattan 7 och bromsbelägghällaren 4), kom- mer en ansâttningskraftsförstârkning att åstadkommas av rullarna 9, som rör sig uppför sina ramper 7' och 9' vid en tangentiell rörelse av rampplattan 7, orsakad av friktions- ingreppet med bromsskivan 1. Ansättningskraften kan nog- grant regleras genom rotation av motorn 10 i endera rikt- ningen.

Med undantag av en spelrumsefterställande funktion som skall beskrivas, är den bakre bromsbelägghàllaren 5 med sitt bakre bromsbelägg 3 fast anslutet till rampbryggan 8 med hjälp av ett bromsok 15.

Axiell styrning av bromsoket 15 och reaktionskrafts- hantering fràn bromsningen kan åstadkommas av styrelement 16, fasta i fordonschassit. Styrelementen 16 har axiella ytor för hantering av reaktionskrafter frän bromsbelâgghàl- laren 5. Varje styrelement 16 har en axiell styrpinne 16' samarbetande med ett häl i bromsoket 15 för axiell styrning av det senare. Genom hela denna beskrivning hänvisar termen ”axiell” till den axiella riktningen hos bromsskivan 1.

Spelrumsefterstâllningsarrangemanget för de tvà bromsbelâggen 2 och 3 skall nu beskrivas. Hela arrange- manget drivs av den elektriska motorn 10 över en drivrem 10 15 20 25 30 35 050121 JU Px\1635 HAÄGQXUÅI?9\Pl6350l79_050120_bvetlÅttning.åDC 6 52712 CD 20, en drivkedja eller liknande via en kuggtransmission 21 från motoraxeln ll, en elektromagnetisk koppling 22 och ett drivhjul 23 i drivande ingrepp med drivremmen 20. Den elektromagnetiska kopplingen 22 är blott i ingrepp, då en spelrumsefterställning önskas. Drivremmen 20 kan ersättas av en kuggöverföring.

Drivremmen 20 driver två justerhylsor 24, vilka är vridbart anordnade i rampbryggan 8 och är avsedda för spel- rumsefterstâllning av de två främre bromsbeläggen 2, och två justermuttrar 25, vilka även är vridbart anordnade i rampbryggan 8 men är avsedda för spelrumsefterställning av det bakre bromsbelägget 3.

En justerstång 26 har åndorgan 26' i formingrepp med en av justerhylsorna 24 och med en av två första juster- skruvar 27, vardera i gångingrepp med en borrning i ramp- plattan 7. Stängens 26 anslutning betyder att justerrörel- sen överföres trots relativa rörelser mellan rampplattan 7 och rampbryggan 8. Den första justerskruven 27 är vridbart ansluten till en sockel 28, vilken är icke roterbart fäst vid bromsbelägghàllaren 4 på ett sådant sätt att överfö- ringen av tangentiella krafter är säkrad.

Den första justerskruven 27 och sockeln 28 bildar tillsammans distansorganet 6 med en längd som justeras ef- ter slitaget hos det främre bromsbelägget 2.

Vardera änden av bromsoket 15 är utformad som en andra justerskruv 29 i gängingrepp med justermuttern 25.

Gängriktningarna hos justerskruvarna 27 och 29 är så- dana att avståndet mellan de två bromsblockhållarna 4 och 5 minskas vid en rotation av den elektriska reglermotorn 10 för att kompensera för slitaget hos bromsbeläggen 2 och 3 vid bromsning. En sådan spelrumsjusterande rotation kan vara skild frän en rotation för reglering av bromsens an- sättning.

Ett kraftkännande organ 30 av vilket lämpligt slag som helst är anordnat mellan justermuttern 25 och rampbryg- 10 15 20 25 30 35 050121 JK Pc\1635 HIldGX\P\l79\Pl5350179_050120_bvetllttnk\g.GBC 7 527 182 gan 8 i botten av den borrning som är anordnad däri för muttern 25. Ett sådant kraftkännande organ 30 kan överföra signaler som är indikativa för den axiella bromskraften; dessa signaler kan användas för återkoppling vid bromsning för reglering av den elektriska reglermotorn 10.

En skyddsbälg 31 av gummi eller liknande âr anordnad mellan rampbryggan 8 och bromsoket 15 runt varje andra jus- terskruv 29 för att förhindra inträngning av fukt, smuts och liknande.

Det inre av skivbromsmekanismen är vidare vid den sida som vetter mot bromsbelägghållaren 4 skyddat mot in- trång av fukt, smuts och liknande på följande sätt. Ramp- bryggan 8 har en omkretsgáende vägg eller sidovägg 8', som sträcker sig mot bromsbelägghållaren 4. I denna öppning, som har en avsevärt större längd (i ritningens plan) än bredd (tvärs däremot), âr ett lock 32 fäst. Locket 32 är försett med huvudsakligen cirkulära öppningar, i vilka yt- teromkretsar av bälgar 33 av gummi eller liknande är fästa, medan de inre omkretsarna är fästa vid socklarna 28. Dessa huvudsakligen cirkulära bälgar kommer utan problem att tillåta laterala och axiella rörelser hos de första juster- skruvarna 27 och socklarna 28.

Tack vare att skivbromsen är av flytande typ och spelrumsefterställningen sker vid båda sidor om bromsskivan 1, uppnås en god kontroll över slitaget hos de två bromsbe- läggen 2 och 3 och över fördelningen av bromskrafter till de två sidorna om bromsskivan 1.

En förbättrad kontroll kan emellertid enligt uppfin- ningen uppnås genom styrning av rullarna 9 huvudsakligen i bromsskivans 1 plan (eller vinkelrätt mot skivbromsens axiella riktning) i förhållande till bromsskivan 1 (eller fordonschassit).

Praktiskt kan denna styrning uppnås på följande sätt i den första utföringsformen enligt Fig 1. Varje rulle 9 har en axel 9A, på vilken en lagerring 9B (företrädesvis 10 15 20 25 30 35 osoni .m e-usas mldaxuvuvnvisasoivs_osoxzo_ßvexuaccniug.dne 8 vid vardera änden av rullen 9) är roterbart lagrad. Denna lagerring 98 är anordnad mellan två plan 34, som är fixe- rade i förhållande till skivan 1 eller fordonschassit och är huvudsakligen parallella med skivan 1 eller sålunda vin- kelräta mot skivans 1 axiella riktning.

Det bör noteras att olika praktiska konstruktioner för lagring av rullarna 9 är möjliga inom ramen för de ef- terföljande patentkraven.

Alternativt kan planen 34 ersättas med krökta ytor, om speciella karaktäristiker önskas, exempelvis en kompen- sation för större elasticitet i överföringen till den bakre sidan av bromsen via bromsoket 15.

En andra utföringsform av en skivbroms enligt uppfin- ningen visas i Fig 2. Denna andra utföringsform har stora likheter med den första utföringsformen enligt Fig 1. Be- skrivningen av den andra utföringsformen kommer att begrän- sas till de partier där det finns skillnader i förhållande till den första utföringsformen, och för tydlighets skull är Fig 2 blott försedd med ett minimalt antal hänvisnings- beteckningar. I Skivbromsen enligt den andra utföringsformen är fort- farande av flytande typ och är avsedd för samarbete med en bromsskiva 1, som är fäst på sin axel. Bromsen är emeller- tid här försedd med ett bromshus 40, som är fast i förhål- lande till fordonschassit och bromsskivan 1 och i vilket rampbryggan 8C är axiellt styrd. För detta ändamål kan rampbryggan BC vara försedd med glidytor 41, och här kan icke visade kraftkännande organ för att avge signaler indi- kativa för den tangentiella bromskraften vara anordnade.

Eftersom den elektriska motorn 10 här är anordnad i bromshuset 40 och det koniska kugghjulet 12 skall samarbeta med kuggskivan 13 på rampbryggan BC, som är något axiellt rörlig i förhållande till huset 40, skall organ för att möjliggöra axiella rörelser mellan motorn 10 och det ko- niska kugghjulet 12 vara anordnade. 10 15 20 25 30 35 050121 JH P:\1635 Hlldelt\P\179\P16350179__050120_6Vetlåtf.nihg.don 9 527 182 Locket 32 med sin bälg 33 är i denna andra utförings- form fäst i en husfläns 40', och bälgen 31 runt varje ben av bromsoket 15 är fäst också vid bromshuset 40.

Såsom i den första utföringsformen har varje rulle 9 lagerring 9B är styrd av ett längsgående en axel 9A med en lagerring 9B. Denna huvudsakligen parallellt med skivan 1 urtag 42 i huset 40. För att uppnå en ännu bättre samtidig kontroll över de två rullarna 9 är de inbördes förbundna över sina axlar 9A med hjälp av en förbindningsstång 43.

För att kompensera för den större elasticiteten i kraftöverföringskedjan till det bakre bromsbelägget 3 än till det främre bromsbelägget 2 skulle det vara möjligt att göra urtagen 42 något bågformade med deras ändar längre bort från skivan 1 än deras respektive centrala del (”ba- nanform”). Andra former kan tänkas för uppnäende av andra karaktâristiker. 1 Ett annat sätt att uppnå speciella karaktäristiker för bromsen skulle vara att ha varierande lutningsvinklar för ramperna 7' och 8'.

En tredje utföringsform visas i Fig 3. Med undantag av de partier som skall beskrivas, kan den ha samma konstruktion som den första utföringsformen enligt Fig 1, och hänvisning görs sålunda till beskrivningen ovan därav.

Rampplattan 7 och rampbryggan 8 återfinns i Fig 3.

I den första utföringsformen enligt Fig 1 kan ramp- plattan 7 och rampbryggan 8 pressas isär med hjälp av rul- lar 9 i ramper 7' och 8'. I föreliggande utföringsform är rull- och ramparrangemanget ersatt av huvudsakligen rek- tangulära ansättningsdelar 50, företrädesvis med rundade hörn, vilka är anordnade i motsvarande formade urtagningar 7" och 8” i rampplattan 7 respektive rampbryggan 8. Dessa urtagningar kan i sina hörn vara försedda med lägfriktions- material 51. Ett sådant arrangemang visas, men liksom i ut- föringsformen enligt Fig 1 kan det finnas två eller flera arrangemang. 10 15 20 25 30 050121 JW P:\1635 ﬂB1d&X\P\1'!9\P1S3S0179_050120_bverllttning.dot 527 182 1° Varje ansâttningsdel 50 är försedd med en central axel 52, på vilken en lagerring 53 (företrädesvis vid var- dera änden av ansättningsdelen 50) är roterbart lagrad. Så- som vid utföringsformen enligt Fig 1, är lagerringen 53 an~ ordnad mellan två plan 54, vilka är fixerade i förhållande till bromsskivan eller fordonschassit och är huvudsakligen parallella med skivan eller sålunda vinkelräta mot skivans axialriktning.

Om det förekommer en inbördes tvârgående rörelse mel- lan rampplattan 7 och rampbryggan 8 kommer ansättningsdelen 50 att vicka runt sin axel 52, såsom illustreras i Fig 3, vilket betyder att rampplattan 7 och rampbryggan 8 kommer att pressas isär samma sträcka för båda delarna, eftersom axeln 52 är styrd och reglerad av planen 54. Samma effekt som med utföringsformen enligt Fig 1 erhålles sålunda.

En fjärde utföringsform visas i Fig 4, där blott par- tier som är relevanta för en riktig förståelse illustreras; hänvisning görs i alla andra avseenden till beskrivningen av Fig 1. Ett av de minst två arrangemangen med en rulle 9 och ramper 7' och 8' i rampplattan 7 respektive rampbryggan 8 visas. Rullen 9 är försedd med en axel 9A.

I stället för att styras av plan 34 som i utförings- formen enligt Fig 1, styrs rullen 9 i utföringsformen en- ligt Fig 4 av en länkstång 55, som är svängbart ansluten vid sin ena ände till rullaxeln 9A och vid sin andra ände vid ett stöd 56, som är fast i förhållande till bromsskivan eller fordonschassit.

Modifikationer är möjliga inom ramen för de efterföl- jande patentkraven.

Claims

10 15 20 25 30 050121 JN P|\1635 Hl1dmt\?\l79\Pl6350179_050121_nyt ktlv-døc 527 182 PATENTKRAV

1. Skivbroms med självförstärkningseffekt, innefat- tande: ett bromsok (15) placerat grensle över en icke- axiellt rörlig bromsskiva (1), bromsbelâgg (2, 3) i bromsoket på ömse sidor om bromsskivan och organ (7-14) på ena sidan om bromsskivan för att åstadkomma en bromsansättningskraft - genom att föra ett av bromsbelâggen i kontakt med bromsskivan - och för att reglera ansättningskraften och därigenom självförstärk- ningseffekten, kännetecknad av mekaniska organ (34; 42, 43; 54; 55, 56) för att samtidigt och positivt reglera ansättningen av bromsbelâggen (2, 3) på båda sidor om bromsskivan (1).

2. Skivbroms enligt krav 1, innefattande: en rörlig rampplatta (7) ansluten till ett främre bromsbelâgg (2) för ingrepp med en vid sin axel fäst broms- skiva (1), en rampbrygga (8; 8C), som är flytande anordnad i förhållande till bromsskivan (1), organ (10-14) för att bibringa rampplattan (7) en reglerrörelse, ansâttningsdelar (9; 50) mellan rampplattan (7) och rampbryggan (8; 8C) för att öka det inbördes axiella av- ståndet mellan dessa två delar vid en relativ rörelse i den tangentiella riktningen hos bromsskivan och ett bromsok (15), som är kraftöverförande anslutet till rampbryggan (8; 8C) och sträcker sig till den motsatta eller bakre sidan av bromsskivan (1), där det är försett med ett bakre bromsbelâgg (3) för bromsande ingrepp med bromsskivan, varvid ansâttningsdelarna (9; 50) är mekaniskt styrda för rörelser huvudsakligen parallellt med bromsskivan (1). 10 15 20 25 30 35 050121 JU P:\lG35 Hl1d:X\P\17B\P16350179_05012l_nyl krlvhdoß (2 527 182

3. Skivbroms enligt krav 2, varvid ansättningsdelarna är rullar (9) rörliga i ramper (7', 8') i mOt Vaïandfa vettande ytor hos rampplattan (7) och rampbryggan (8)-

4. Skivbroms enligt krav 3, varvid rullarna (9) år styrda av plan (34), vilka år axiellt fixerade i förhål- lande till bromsskivan (1).

5. Skivbroms enligt krav 3, varvid rullarna (9) år styrda av urtag (42) i ett fast hus (40) för skivbromsen.

6. Skivbroms enligt krav 4 eller 5, varvid varje rulle har en axel (9A), som vid vardera änden är försedd med en vridbar lagerring (9B) för ingrepp med planen (34) eller urtagen (42).

7. Skivbroms enligt krav 6, varvid en förbindnings- stång (43), rullhållare eller liknande förbinder axlarna (9A) hos två rullar (9).

8. Skivbroms enligt krav 4 eller 5, varvid planen (34) eller urtagen (42) är formade för att ge bromsen öns- kade karaktâristiker.

9. Skivbroms enligt krav 8, varvid urtagen (42) är bågformade för att kompensera för den större elasticiteten i den kraftöverförande kedjan till den motsatta eller bakre sidan av bromsskivan (1).

10. Skivbroms enligt krav 2, varvid ramperna (7', 8') har olika lutningsvinklar för att ge bromsen önskade karak- täristiker.

11. Skivbroms enligt krav 2, rektangulära ansättningsdelar (50) rande formade urtagningar (7”, 8") varvid huvudsakligen är anordnade i motsva- i rampplattan (7) respektive rampbryggan (8) och har axlar (52) styrda av plan (54), som är fasta i förhållande till bromsskivan (1).

12. Skivbroms enligt krav 3, varvid rullarna (9) är svängbart anslutna till länkstânger (55), som vid sina mot- satta ändar år anslutna till stöd (56), vilka är fasta i förhållande till bromsskivan (1).