WO1999019640A2

WO1999019640A2 - Trommelbremsbacke

Info

Publication number: WO1999019640A2
Application number: PCT/EP1998/006387
Authority: WO
Inventors: Lutz Zornkau; Anton KNÖDL
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 1997-10-11
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 1999-04-22
Also published as: DE19745077A1; WO1999019640A3; EP1021661A2

Abstract

Bei Bremsbetätigung aus dem Stand der Technik bekannter Trommelbremsen, insbesondere Duo-Servo-Trommelbremsen, treten nicht selten erhebliche Schwankungen innerhalb der Bremswirkung auf. Diese sind sowohl auf Fertigungstoleranzen als auch auf stark schwankende Kennungswerte der Trommelbremse durch Selbstverstärkungseffekte zurückzuführen. Zur Reduzierung derartiger Bremswirkungsschwankungen und zur Homogenisierung des Anpreßverhaltens der Trommelbremsbacken (1) innerhalb der Bremstrommel ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Belagträger (2) der Bremsbacke (1) bezogen auf axiale Biegung elastisch nachgiebig zu gestalten. Dazu ist der aus Trägerband (4) und Steg (5) bestehende Belagträger (2) im in Umfangsrichtung mittleren Abschnitt des Steges (5) mit einer gezielt ausgelegten Einschnürung (6) versehen. Durch eine derartige Reduzierung des Materialquerschnittes des Steges (5) wird eine biegeweiche Trommelbremsbacke (1) geschaffen, deren homogenes Anpreßverhalten eine gleichbleibende Bremswirkung unabhängig vom jeweiligen Betriebszustand der Bremse ermöglicht.

Description

Trommelbremsbacke

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbacke für Trommelbremsen, die radial aufspreizbar innerhalb einer diese umgebenden Bremstrommel angeordnet ist. Die mit solchen Bremsbacken ausgestatteten Trommelbremsen, insbesondere Duo- Servo-Trommelbremsen, besitzen extreme Wirkungsunterschiede, die im wesentlichen auf Fertigungstoleranzen bzw. auf die stark schwankende Kennung infolge Selbstverstärkung zurückzuführen sind. Daraus ergibt sich nicht selten zwischen Bremstrommel und Bremsbacken eine unerwünschte Schwankung der statischen und dynamischen Bremswirkung.

Innerhalb des deutschen Gebrauchsmusters GM 75 01 096 wird eine gattungsgemäße Bremsbacke für eine Trommelbremse beschrieben, die aus einem Bremsträger sowie einem darauf befestigten Reibbelag besteht. Im einzelnen besitzt der Bremsträger ein im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufendes Trägerband mit dem darauf aufgebrachten Reibbelag sowie einen senkrecht zum Belagträgerband orientierten, daran befestigten Steg. Der gegenüberliegend zum Reibbelag am Trägerband befestigte Steg dient in erster Linie zur Versteifung der Bremsbacke sowie an seinen Enden zur Anlage entsprechender Betätigungsorgane bzw. Abstützvorrichtungen. Im Zuge einer platzsparenden und kompakten Anordnung der gesamten Trommelbremse ist der Steg in seinem mittleren Ab-

BESTATIGUNSKOPIE schnitt gegenüber den Endabschnitten mit einer geringeren Breite ausgeführt. Eine derartige Gestaltung des Bremsbak- kensteges ergibt sich als Folge der Forderung einer freien Zugänglichkeit der in diesem Bereich angeordneten Radnabe, an der das Fahrzeugrad befestigt ist. Als nachteilig bei einer solchen Trommelbremse erweisen sich die nicht unerheblichen Bremswirkungsunterschiede sowie Schwächen hinsichtlich des EinlaufVerhaltens fabrikneuer Bremsbacken.

Der DE 39 10 367 AI ist darüber hinaus eine Trommelbremse mit gattungsgemäßen Bremsbacken zu entnehmen, bei der der Bremsbackejisteg in seinem mittleren Abschnitt ebenfalls gegenüber seinen Endabschnitten einen geringeren Materialquerschnitt aufweist. Die in den Bremsbackensteg jeweils eingeformte Ausbuchtung dient jedoch weniger der gezielten Einflußnahme auf die Bremswirkung, sondern vielmehr der leichtern Erreichbarkeit der in unmittelbarer Nähe sich befindenden Befestigungsschrauben. Damit sind die zur Befestigung der Trommelbremse an einer Fahrzeugachse bestimmten Befestigungsschrauben für Montagezwecke mittels eines Werkzeuges frei erreichbar.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Trommelbremsen besitzen nahezu sämtlich starke Schwankungen bezüglich ihrer Bremswirkung, die sich nicht zuletzt auf Fertigungstoleranzen bzw. stark schwankende Kennungswerte durch Selbstverstärkung zurückführen lassen. Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, durch gestalterische Maßnahmen an der Trommelbremsbacke Bremswirkungsunterschiede innerhalb der Trommelbremse zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1. Danach wird der aus Trägerband und Steg bestehende Belagträger insbesondere in seinem in Umfangs- richtung gesehenen mittleren Abschnitt biegeweich bzw. elastisch nachgiebig gestaltet. Die Umsetzung einer biegeweichen Gestaltung des Belagträgers bezogen auf die Achsrichtung einer die Trommelbremsbacke umgebenden Bremstrommel, läßt sich „auf besonders einfachem Wege am Steg realisieren. Dazu ist der Steg vorzugsweise in seinem mittleren Bereich mit einer Einschnürung seines Querschnittes versehen, die radial nach innen geöffnet ist. Dadurch ist die Bremsbacke gegenüber bekannten Ausführungsvarianten in Achsrichtung elastisch nachgiebig gestaltet und verbessert somit die flächige Anpressung der Bremsbacke an die Bremstrommel während einer ausgeführten Bremsung. Durch die senkrecht zur Achsrichtung elastisch nachgiebige Ausführung des Belagträgers ergibt sich zudem der Ausgleich von Fertigungstoleranzen zwischen Bremsbacke und Bremstrommel. Es läßt sich also eine gleichmäßige Kennung der gesamten Trommelbremse bei verschiedenen Betriebssituationen erzielen. Aufgrund der vorliegenden Selbstverstärkungseffekte läßt sich eine erfindungsgemäß gestaltete Bremsbacke besonders vorteilhaft bei Duo-Servo-Trommelbremsen anwenden .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Trommelbremsbacke für eine Duo-Servo-Trommelbremse mit elastisch nachgiebiger Gestaltung des Belagträgers.

Die in Fig. 1 dargestellte Trommelbremsbacke 1 ist in bekannter Art und Weise innerhalb einer nicht gezeigten Bremstrommel angeordnet. Im Falle einer Bremsbetätigung wird die radial aufspreizbar innerhalb der Bremstrommel gelagerte Bremsbacke 1 zur Reibanlage mit der nicht gezeigten Bremstrommel geführt. Im einzelnen besteht die Trommelbremsbacke 1 aus einem Belagträger 2 sowie einem auf der radialen Außenseite darauf aufgebrachten Reibbelag 3. Der Belagträger 2 seinerseits besitzt ein sich in Umfangsrichtung der nicht gezeigten Bremstrommel sich erstreckendes Trägerband 4 und einen senkrecht dazu orientierten Steg 5. Trägerband 4 und Steg 5 sind auf der dem Reibbelag 3 abgewandten Seite fest miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen. Der Bremsbackensteg 5 dient dabei in erster Linie zur Versteifung der gesamten Bremsbacke 1. An seinen Endabschnitten 6 in Umfangsrichtung weist der Steg 5 Anlageflächen für nicht gezeigte Betätigungsorgane (z.B. Radzylinder) oder aber Abstützelemente (z.B. Abstützbock) auf. Hierbei ist die dargestellte Trommelbremsbacke 1 bevorzugt zum Einsatz in einer Duo-Servo-Trommelbremse geeignet.

Insbesondere derartige Duo-Servo-Trommelbremsen besitzen nicht selten erhebliche Wirkungsunterschiede hinsichtlich ihrer Bremsleistung. Diese sind nicht zuletzt auf Ferti- gungstoleranzen, insbesondere zwischen Bremsbacke 1 und Bremstrommel, bzw. auch auf die starke Schwankung der Bremsenkennwerte durch Selbstverstärkung zurückzuführen. Damit ergeben sich unter Umständen je nach Betriebsfall unterschiedliche Bremsleistungen bei gleicher Betätigung. Die Schwankungen in der Bremswirkung ergeben sich nicht zuletzt aus den unterschiedlichen Anpreßverhältnissen zwischen Reibbelag 3 und Bremstrommel während einer Bremsbetätigung.

Zur Homogenisierung der Anpreßverhältnisse zwischen Bremsbacke 1 und Bremstrommel ist für die in Fig. 1 gezeigte Bremsbacke der Belagträger 2 bezogen auf die Achsrichtung der nicht gezeigten Bremstrommel (d.h. die senkrecht zur Zeichenebene sich erstreckende Richtung) biegeweich bzw. elastisch nachgiebig gestaltet ist. Dazu ist der Steg 5 des Belagträgers 2 im in Umfangsrichtung mittleren Abschnitt mit zumindest einer Einschnürung 6 versehen, wodurch sich in diesem Bereich des Steges 5 ein gezielt verringerter Materialquerschnitt ergibt. Innerhalb der Zeichnung wird mit durchgezogener Linie die Kontur 7 des Steges 2 mit Einschnürung 6 einer mit gestrichelter Linie gekennzeichneten, aus dem Stand der Technik bekannten Stegkontur 8 gegenübergestellt. Daraus wird ersichtlich, daß die biegesteife Wirkung des Steges durch die Einschnürung 6 deutlich herabgesetzt wird.

Es handelt sich im Falle der Gestaltung der Einschnürung 6 um eine gezielt durchgeführte Maßnahme, deren genaue Gestaltungsmerkmale sich beispielsweise aufgrund von Simulationsberechnungen ergeben können. Im Zuge solcher, computerge- stützter Simulationsberechnungen, bei denen verschiedenartige Belastungsfälle für die jeweilige Trommelbremsbacke 1 simuliert werden, ergibt sich je nach Anwendungsfall eine optimierte Gestaltung für die Einschnürung 6 bzw. Einkerbung innerhalb des Steges 5. Es ist daher zu betonen, daß der erfinderische Gedanke selbstverständlich nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsvariante beschränkt ist, sondern sich vielmehr auch auf beliebige, andersartige Trommelbremsbacken mit jeweils zielgerichtet gestalteten Einschnürungen 6 im Bremsbackensteg 2 übertragen läßt.

Insgesamt wird durch die elastisch nachgiebige Gestaltung des Bremsbackensteges 5 speziell bei Duo-Servo-Trommelbrem- sen eine verbesserte Anpressung der Backenenden erreicht und damit die Bremswirkung verstärkt. Hierbei sorgt gerade die verbesserte Anpressung der Backenenden 6 für eine Erhöhung der Bremsleistung und hat dabei u.a. vorteilhafte Auswirkungen auf das Einlaufverhalten fabrikneuer Trommelbremsbacken. Selbst bei betriebsbedingten Veränderungen der Reibbelagform infolge von Verschleiß wird durch den biegeweichen Belagträger eine homogene Anpressung der gesamten Bremsbacke erzielt. Der biegeweiche Belagträger 2 ist also in der Lage, einen ungleichmäßigen Reibbelagverschleiß durch entsprechende elastische Nachgiebigkeit auszugleichen.

Darüber hinaus wirkt sich die biegeweiche Gestaltung des Belagträgers 2 positiv auf in konstantes Bremsverhalten einer Trommelbremse aus, unabhängig von den Fertigungstoleranzen der einzelnen Bremsenbauteile (insbesondere Trommelbremsbacke 1 und Bremstrommel). So wird beispielsweise ein etwaiger Durchmesserunterschied zwischen Bremstrommel und Trommelbremsbacke durch die elastische Nachgiebigkeit des Belagträgers 2 während der Bremsbetätigung ausgeglichen und es stellt sich ein gleichmäßiges Anpreßverhalten der Trommelbremsbacke 1 an der Bremstrommel ein.

Abschließend sei noch einmal darauf hingewiesen, daß die biegeweiche Gestaltung des Belagträgers 2 nicht auf die in Fig. 1 gezeigte Ausführung der Einschnürung 6 innerhalb des Bremsbackensteges 5 beschränkt ist. Je nach Anwendungsfall lassen sich auch andere, insbesondere rechnergestützt optimiert ausgeführte Einschnürungskonturen 7 am Steg 5 realisieren, die nicht unbedingt exakt in der Stegmitte angeordnet sein müssen. Es ist durchaus auch denkbar, mehrere Einschnürungen 6 oder Einkerbungen innerhalb des Steges 5 anzuordnen, die ggf. innerhalb gewisser Grenzen zu einem der Enden 9 der Bremsbacke verschoben in den Steg 5 eingebracht sein können. Nichts desto trotz ist die Anordnung einer Einschnürung 6 im Mittelabschnitt des Steges 5 bezogen auf die Umfangsrichtung besonders vorteilhaft, da sich speziell in diesem Bereich infolge der Einschnürung die größten Auswirkungen auf die elastische Nachgiebigkeit des Belagträgers 2 ergeben.

Claims

Patentansprüche

1. Trommelbremsbacke (1) mit einem Belagträger (2) und einem Reibbelag (3), wobei der Belagträger (2) ein mit dem Reibbelag (3) versehenes, in Umfangsrichtung sich erstreckendes Trägerband (4) und einen senkrecht dazu verlaufenden Steg (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremsbacke (1) bezüglich der Achsrichtung einer die Trommelbremsbacke (1) umgebenden Bremstrommel eine elastisch nachgiebige Gestaltung aufweist.

2. TrommeJLbremsbacke ( 1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremsbacke (1) insbesondere für den Einsatz in einer Duo-Servo-Trommelbremse vorgesehen ist.

3. Trommelbremsbacke (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Trägerband (4) fest verbundene Steg (5) zumindest eine Einschnürung (6) seines Querschnittes aufweist.

4. Trommelbremsbacke (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (6) radial nach innen geöffnet ist.

5. Trommelbremsbacke (1) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (6) in Umfangsrichtung im mittleren Abschnitt des Steges (5) angeordnet ist.