WO2009049696A1 - Bremsbelagsatz mit unterschiedlicher kompressibilität - Google Patents

Bremsbelagsatz mit unterschiedlicher kompressibilität Download PDF

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WO2009049696A1
WO2009049696A1 PCT/EP2008/005778 EP2008005778W WO2009049696A1 WO 2009049696 A1 WO2009049696 A1 WO 2009049696A1 EP 2008005778 W EP2008005778 W EP 2008005778W WO 2009049696 A1 WO2009049696 A1 WO 2009049696A1
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WO
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brake
brake pad
disc
friction lining
compressibility
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/005778
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Emmett
Hans Guenther
Original Assignee
Federal-Mogul Friction Products Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP08784786A priority patent/EP2210010A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/092—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/009—Linings attached to both sides of a central support element, e.g. a carrier plate

Definitions

  • the present invention relates to a disc brake, and more particularly to a brake pad set for a disc brake.
  • Brakes generally serve to reduce or limit the speed of moving machine parts or vehicles.
  • the brake types that are the most commonly used in vehicles, in particular, are the block brake, the drum brake and the disc brake. Both the disc and drum brakes serve to convert kinetic energy removed at a rotational axis into heat. They are often used in vehicles such as cars and trucks, in the railway, but also in machinery and equipment to slow down a movement or reduce a speed.
  • disc brakes consist of a non-positively connected with the wheel brake disc to which brake pads or brake pads are pressed from both sides.
  • single-piston and multi-piston calipers as well as between fixed, floating and floating disc brakes.
  • Single-piston calipers have only one brake piston, they are mainly found in passenger cars, as well as small motorized two-wheelers or sports bicycles; This construction requires a floating caliper or a floating disk.
  • a fixed caliper brake therefore has twice as many brake pistons as a floating caliper brake and is therefore usually more expensive.
  • the floating caliper brake In contrast to a fixed caliper brake, the floating caliper brake requires a brake carrier, which is first screwed to the wheel bearing housing. At this carrier will then the floating caliper attached. This surrounds the disc and contains the brake piston or clamping units with a pressure plate, which press the brake pads or brake pads against the disc.
  • Floating caliper brakes so have one or more pistons only on one side of the disc, the movably suspended saddle transfers the pressure mechanically to the other side of the disc. Similarly, this is the floating disc brake, in which the disc is movably mounted. Advantages are lower height, whereby the brake can be better placed and the cheaper production.
  • Floating caliper brakes or floating disc brakes have at least two brake pads, one on the piston or the application unit of Breme facing side of the brake disc, the so-called piston-side brake pad, on the piston or the application unit side facing away from the brake disc, the so-called fist Municipalen brake pad.
  • the brake pads usually consist of a back plate and a friction lining, but it is also possible to use only one friction lining.
  • At least two pads are used in the prior art, which differ in the shape and type of brake pads, especially at the level of their Same compressibility value, so that they can be used both as a fist-side and as a piston-side brake pads.
  • the fist-side pad has a different shape and / or different properties than the piston-side brake pad.
  • a brake pad set for a disc brake is provided with a brake device or a piston.
  • This brake lining set comprises at least one first brake pad, which is arranged on one side of the brake disc and a second brake pad, which is arranged on the other side of the brake disc.
  • the friction lining of the first brake pad has a different compressibility than the friction lining of the second brake pad.
  • the application device of the disc brake is a one-sided application device.
  • the first brake pad is arranged on the side facing away from the application unit of the brake disc. Since this brake lining is arranged on the side of the floating caliper, which is pronounced of a fist, this brake pad is also called the fist-side brake pad.
  • the second brake pad is on the side of the application unit facing the Brake disc arranged. Therefore, this brake pad is also called piston-side brake pad.
  • the inventors have found in tests with brake pads of disc brakes that substantially always the application unit facing away from the fist or side facing the larger cracks caused and that the application unit facing away from the piston side or less critical is less critical in terms of crack susceptibility of the brake disc.
  • the fist pad should preferably have relatively high compressibility, whereas the less critical piston side pad may have lower compressibility. Therefore, the friction lining of the second brake pad preferably has an at least 10% lower compressibility than the friction lining of the first brake pad.
  • the compressibility of the fist pad can also have 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 or 75% higher compressibility than the piston side pad.
  • This solution therefore offers the possibility to use a lining on the fist side of the brake, which has an extraordinary high compressibility.
  • the combination with a low compressibility lining on the piston side ensures that the maximum lifting requirement of the brake is not exceeded. Due to the high compressibility of the fist-side lining, a significantly higher wafer crack resistance is achieved.
  • the friction lining of the second brake lining may have an at least 10% higher compressibility than the friction lining of the first brake lining. This can be discussed in more detail on the conditions within the disc brake.
  • the friction lining of the first brake pad can either have a greater or lesser thickness than the friction lining of the second brake pad.
  • the fist-side brake pad will have a greater thickness than the piston-side brake pad, as it may be exposed due to its higher compressibility higher wear and this can be compensated by a greater thickness.
  • the first brake pad may have a different shape than the second brake pad.
  • the first brake pad is mirror-symmetrical to the second brake pad.
  • the two brake pads can not be reversed and thus have another unique selling point.
  • the brake pad with the lower compressibility is mounted on the fist side of the brake, which could lead to increased susceptibility to crack of the brake disc, whereupon the brake would rather fail.
  • the brake lining set may also have a carrier plate at least at the first brake pad or the second brake pad.
  • the brake pad set preferably has a carrier plate both in the first brake pad and in the second brake pad. Through a carrier plate, the contact pressure of the brake pad is distributed evenly over the entire friction surface.
  • the carrier plate of the first brake pad has a different thickness than the carrier plate of the second brake pad.
  • the friction lining of the second or the piston-side brake pad should have, for example, a compressibility of 70 to 200 ⁇ m, preferably a compressibility of 100 to 160 ⁇ m.
  • the friction lining of the first brake pad for example, a compressibility of 200 to 330 microns, preferably a compressibility of 240 to 300 microns.
  • adding the two compressibilities could result in a total compressibility of the entire disc brake of approximately 400 ⁇ m.
  • At least one of the brake pads may also have a hold-down spring.
  • the brake lining set according to the invention is installed in a disc brake.
  • a fist-side lining with a compressibility of 270 ⁇ m in combination with a piston-side lining with a compressibility of 130 ⁇ m can be used to combine the compressibility of 400 ⁇ m significantly increasing the crack resistance of the brake disc without adversely affecting the brake stroke requirement ,
  • Figure Ia shows a sectional view of a disc brake according to the prior art
  • Figure Ib shows a plan view of a brake pad according to the prior art; which can be used in the disc brake of Figure Ia;
  • Figure 2a shows a cross-sectional view of a disc brake with a brake pad set according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2b shows a plan view of a brake pad set according to an embodiment of the present invention that can be used in the disc brake of FIG. 1a.
  • Figure Ia shows a disc brake according to the prior art. This includes a floating caliper 12 with a fist side 14 and a piston side 16. The floating caliper 12 surrounds the brake disc 2, which lies between the two identical brake pads 4a and 4b.
  • the brake pads 4a and 4b each consist of an identical friction lining 6a and 6b and an identical carrier plate 8a and 8b. However, it is also possible that the carrier plate is not present and the brake pads consists only of the friction lining.
  • One of the identical brake pads 4a abuts on the fist side 14 of the floating caliper and the other 4b abuts on the piston 10, which is arranged on the piston side 16 of the floating caliper 12. If a pressure is exerted on the piston-side brake pad 4b with the piston 10 (represented by the thick black arrows), then this is pressed against the brake disk 2.
  • the movably suspended floating caliper 12 mechanically transfers the pressure also to the fist-side brake pad 4a by means of the fist side 14. By this construction, the two brake pads are pressed evenly on the brake disc 2.
  • FIG. 1b shows one of the identical brake linings 4a or 4b from FIG. 1a.
  • These brake pads are constructed symmetrically and each consist of a support plate 8a and 8b and a friction lining 6a and 6b, which riveted to the carrier plate, potted, welded, screwed or fastened together by means of another joining technique.
  • the brake pads 4a and 4b are identical, so they can be used both as a fist schooler as well as a piston-side brake pad.
  • the compressibility of the two brake pads adds up and the maximum lifting requirement of the brake must not be exceeded.
  • FIG. 2a shows a disc brake which is equipped with a brake pad set according to the invention.
  • the disc brake comprises a floating caliper 12 with a fist side 14 and a piston side 16.
  • the floating caliper 12 surrounds the brake disc 2, which lies between the two brake pads 20 and 22.
  • the brake pad 20 is arranged here on the fist side 14 of the floating caliper 12 and consists of a friction lining 24 and
  • the brake pad 22, however, is disposed on the piston side 16 of the floating caliper 12 and consists of a friction lining 26 and a support plate 30.
  • the fist-sided brake pad 20 comprises a friction lining 24, which is at least 10% greater than the friction lining 26 of the piston-side brake pad. has higher compressibility and a greater thickness.
  • the fist-side friction lining 24 may also have the same thickness as the piston-side friction lining 26.
  • the outer shape of the fist-side friction lining 24 is formed mirror-symmetrically to the piston-side friction lining 26.
  • the shape of the fist-side friction lining 24 and the piston-side friction lining 26 is the same or is formed differently in another way.
  • the support plate 28 of the fist-side brake pad is formed mirror-symmetrically to the piston-side support plate 30.
  • the shape of the fist-side support plate 28 and the piston-side support plate 26 is the same or is formed differently in some other way.
  • the support plates are not present and the fist-side brake pad 20 only consists of the friction lining 24 and piston-side brake pad 22 only from the friction lining 26.
  • FIG. 2b shows the fist-side brake pad 20 and the piston-side brake pad 22, as it can be used in a disc brake according to FIG. 1a.
  • These brake pads are constructed mirror-symmetrically.
  • the fist-side brake pad 20 consists of a support plate 28 and a friction lining 24
  • the piston-side brake pad 22 consists of a support plate 30 and a friction lining 26.
  • the support plates 28 and 30 are designed opposite, but otherwise identical in thickness and type. However, they can also be different thickness, different or a different shape exhibit.
  • the friction linings 24 and 26 are executed opposite, the fist-side friction lining 24 is made thicker than the piston-side friction lining 26 and has a higher compressibility.
  • the two friction linings can also have the same shape and the same thickness.
  • the friction linings 24 and 26 are riveted to the respective support plate 28 and 30, potted, welded, bolted or fastened together by means of a further joining technique.
  • the friction pads must have a compressibility due to lifting requirements, so that the total thickness of the brake pads at maximum braking power can only be compressed by a maximum of 400 microns. In a disc brake according to the prior art, this is only possible if both the fist-side and the piston-side brake pad have a compressibility in which the brake pads can be compressed only by a maximum of 200 microns.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart einen Bremsbelagssatz (20, 22) für eine Scheibenbremse mit einer Zuspannvorrichtung. Dieser Bremsbelagssatz umfasst mindestens einen ersten Bremsbelag (20), welcher auf der einen Seite der Bremsscheibe (2) angeordnet ist und einen zweiten Bremsbelag (22), welcher auf der anderen Seite der Bremsscheibe (2) angeordnet ist. Der Bremsbelagssatz ist dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag des ersten Bremsbelags eine andere Kompressibilität aufweist, als der Reibbelag des zweiten Bremsbelags.

Description

Bremsbelagsatz mit unterschiedlicher Kompressibilität
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse und insbesondere einen Bremsbelagsatz für eine Scheibenbremse.
Bremsen dienen im Allgemeinen der Verringerung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit von bewegten Maschinenteilen oder Fahrzeugen. Die besonders in Fahrzeugen weitaus am häufigsten verwendeten Bremsenarten sind die Klotzbremse, die Trommelbremse und die Scheibenbremse. Sowohl die Scheiben- als auch die Trommelbremsen dienen dazu, an einer Drehachse abgenommene kinetische Energie in Wärme umzuwandeln. Sie werden häufig in Fahrzeugen wie Personen- und Lastkraftwagen, bei der Eisenbahn, aber auch in Maschinen und Anlagen eingesetzt, um eine Bewegung abzubremsen oder eine Drehzahl zu reduzieren.
Grundsätzlich bestehen Scheibenbremsen aus einer kraftschlüssig mit dem Rad mitlaufenden Bremsscheibe, an die von beiden Seiten Bremsklötze oder Bremsbeläge gepresst werden. Je nach Konstruktion unterscheidet man zwischen Ein- und Mehrkolbensätteln sowie zwischen Fest-, Schwimmsattel- und Schwimmscheibenbremsen. Einkolbensättel haben nur einen Bremskolben, sie sind vor allem bei Personenkraftwagen, sowie kleinen motorisierten Zweirädern oder bei Sportfahrrädern zu finden; diese Bauweise bedingt einen Schwimmsattel oder eine Schwimmscheibe.
Bei Festsattelbremsen ist der Sattel unbeweglich und Bremskolben befinden sich auf beiden Seiten der Scheibe. Eine Festsattelbremse hat also doppelt so viele Bremskolben wie eine Schwimmsattelbremse und ist daher meist teurer.
Im Gegensatz zu einer Festsattelbremse benötigt die Schwimmsattelbremse einen Bremsträger, der zunächst am Radlagergehäuse angeschraubt wird. An diesem Träger wird dann der Schwimmsattel befestigt. Dieser umgreift die Scheibe und enthält die Bremskolben bzw. Zuspanneinheiten mit einem Druckteller, welche die Bremsklötze bzw. Bremsbeläge gegen die Scheibe drücken.
Schwimmsattelbremsen haben also einen oder mehrere Kolben nur auf einer Seite der Scheibe, der beweglich aufgehängte Sattel überträgt den Druck mechanisch auf die andere Seite der Bremsscheibe. Ähnlich ist dies bei der Schwimmscheibenbremse, bei der die Scheibe beweglich gelagert ist. Vorteile sind geringere Bauhöhe, wodurch die Bremse besser platziert werden kann und die preiswertere Herstellung.
Schwimmsattelbremsen oder Schwimmscheibenbremsen weisen mindestens zwei Bremsbeläge auf, einen auf der dem Kolben bzw. der Zuspanneinheit der Breme zugewandten Seite der Bremsscheibe, den sogenannten kolbenseitigen Bremsbelag, einen auf der dem Kolben bzw. der Zuspanneinheit abgewandten Seite der Bremsscheibe, den sogenannten faustseitigen Bremsbelag. Die Bremsbeläge bestehen üblicherweise aus einer Rückenplatte und einem Reibbelag, es ist jedoch auch möglich, nur einen Reibbelag einzusetzen.
Eines der größten Probleme in Bezug auf Bremsbeläge unter anderem im Lastkraftwagenbereich ist die Rissanfälligkeit der Bremsscheibe. Deswegen wird versucht den Reibbelag so zu gestalten, dass auf jeden Fall eine noch höhere Rißbeständigkeit der Bremsscheibe gewährleistet wird. Es ist allgemein bekannt, dass eine hohe Belagkompressibilität zu einer guten Scheibenrissbeständigkeit führt. Daher werden Beläge eingesetzt, die eine relativ hohe Kompressibilität aufweisen. Allerdings ist im Gegenzug auch bekannt, dass eine hohe Belagskompressibilität mögliche Hub-Probleme der Bremse mit sich führen kann. Daher ist die maximale Kompressibilität des Belages dadurch eingeschränkt, dass mindestens zwei Beläge eingesetzt werden, bei denen sichergestellt werden muss, dass die Hubanforderung der gesamten Bremse nicht überschritten wird.
Bislang werden nach dem Stand der Technik mindestens zwei Beläge eingesetzt, die sich in der Form und der Art der Bremsbeläge insbesondere in der Höhe ihres Kompressibilitätswertes gleichen, damit diese sowohl als faustseitige als auch als kolbenseitige Bremsbeläge eingesetzt werden können.
Jedoch ist es bei der neuen Generation der Bremsen als Alleinstellungsmerkmal explizit gewünscht, dass der faustseitige Belag eine andere Form und/oder andere Eigenschaften als der kolbenseitige Bremsbelag aufweist.
Daher ist es die Aufgabe dieser Erfindung einen Bremsbelagsatz bereitzustellen, der eine erhöhte Scheibenrissbeständigkeit gewährleisten kann, ohne die Hubanforderungen der Bremse negativ zu beeinflussen und der das Alleinstellungsmerkmal des kolbenseitigen bzw. des faustseitigen Bremsbelags erfüllen kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Bremsbelag gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bremsbelagssatz für eine Scheibenbremse mit einer Zuspannvorrichtung bzw. einem Kolben bereitgestellt. Dieser Bremsbelagsatz umfasst mindestens einen ersten Bremsbelag, welcher auf der einen Seite der Bremsscheibe angeordnet ist und einen zweiten Bremsbelag, welcher auf der anderen Seite der Bremsscheibe angeordnet ist. Der Reibbelag des ersten Bremsbelags weist eine andere Kompressibilität auf, als der Reibbelag des zweiten Bremsbelags. Durch eine Anpassung der Kompressibilität der beiden Bremsbeläge an die individuellen Gegebenheiten der Bremse kann der Bremsbelag hinsichtlich seiner Eigenschaften wie z.B. sein Beitrag zum Rissverhalten der Bremsscheibe optimiert werden. Durch die unterschiedliche Kompressibilität ist auch das Alleinstellungsmerkmal erfüllt.
Vorzugsweise ist die Zuspannvorrichtung der Scheibenbremse eine einseitige Zuspannvorrichtung. Der erste Bremsbelag ist auf der der Zuspanneinheit abgewandten Seite der Bremsscheibe angeordnet. Da dieser Bremsbelag auf der Seite des Schwimmsattels angeordnet ist, der an eine Faust erinnert, nennt man diesen Bremsbelag auch faustseitigen Bremsbelag. Der zweite Bremsbelag ist auf der der Zuspanneinheit zugewandten Seite der Bremsscheibe angeordnet. Daher nennt man diesen Bremsbelag auch kolbenseitigen Bremsbelag.
Die Erfinder haben bei Tests mit Bremsbelägen von Scheibenbremsen herausgefunden, dass im Wesentlichen immer der der Zuspanneinheit abgewandte bzw. faustseitige Belag die größerer Risse verursacht und dass der der Zuspanneinheit abgewandte bzw. kolbenseitige Belag weniger kritisch in Punkto Rissanfälligkeit der Bremsscheibe ist. Um eine Scheibenbremse bereitzustellen, die eine erhöhte Scheibenrissbeständigkeit bei gleichzeitig konstanter Hubanforderung an die Bremse zeigt, sollte der faustseitige Belag vorzugsweise eine relativ hohe Kompressibilität aufweisen, wohingegen der weniger kritische kolbenseitige Belag eine niedrigere Kompressibilität haben kann. Deshalb weist der Reibbelag des zweiten Bremsbelags vorzugsweise eine mindestens um 10% geringere Kompressibilität als der Reibbelag des ersten Bremsbelags auf. Die Kompressibilität des faustseitigen Belags kann auch eine um 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 oder 75 % höhere Kompressibilität als der kolbenseitige Belag aufweisen.
Diese Lösung bietet also die Möglichkeit einen Belag auf der Faustseite der Bremse einzusetzen, der eine außergewöhnliche hohe Kompressibilität aufweist. Durch die Kombination mit einem Belag mit niedriger Kompressibilität auf der Kolbenseite ist gewährleistet, dass die maximale Hubanforderung der Bremse nicht überschritten wird. Durch die hohe Kompressibilität des faustseitigen Belags wird einen wesentlich höhere Scheibenrissbeständigkeit erreicht.
Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel kann der Reibbelag des zweiten Bremsbelags eine mindestens um 10% höhere Kompressibilität als der Reibbelag des ersten Bremsbelags aufweist. Dadurch kann noch genauer auf die Gegebenheiten innerhalb der Scheibenbremse eingegangen werden.
Der Reibbelag des ersten Bremsbelags kann entweder eine größere oder eine geringer Dicke als der Reibbelag des zweiten Bremsbelags aufweist. Dadurch kann auf die individuellen Anforderungen an die Scheibenbremse und ihrer Umgebung eingegangen werden. Vorzugsweise wird der faustseitige Bremsbelag eine größere Dicke wie der kolbenseitige Bremsbelag aufweisen, da dieser bedingt durch seinen höhere Kompressibilität einem höheren Verschleiß ausgesetzt sein kann und dies durch eine größere Dicke ausgeglichen werden kann.
Vorzugsweise kann der erste Bremsbelag eine andere Form als der zweite Bremsbelag aufweisen. Ein Beispiel dafür wäre, dass der erste Bremsbelag spiegelsymmetrisch zu dem zweiten Bremsbelag ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme können die beiden Bremsbeläge nicht vertauscht werden und weisen somit ein weiteres Alleinstellungsmerkmal auf. Dadurch ist es nicht möglich, dass der Bremsbelag mit der geringeren Kompressibilität auf der Faustseite der Bremse montiert wird, wodurch es zu einer erhöhten Rissanfälligkeit der Bremsscheibe kommen könnte, woraufhin die Bremse eher versagen würde.
Der Bremsbelagsatz kann auch mindestens bei dem ersten Bremsbelag oder dem zweiten Bremsbelag eine Trägerplatte aufweisen. Vorzugsweise weist der Bremsbelagsatz sowohl bei dem ersten Bremsbelag als auch bei dem zweiten Bremsbelag eine Trägerplatte auf. Durch eine Trägerplatte wird der Anpressdruck des Bremsbelags gleichmäßig über die gesamte Reibefläche verteilt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Trägerplatte des ersten Bremsbelags eine unterschiedliche Dicke als die Trägerplatte des zweiten Bremsbelags auf. Auch hier lassen sich wieder die besonderen Erfordernisse jeder einzelnen Bremse individuell anpassen, damit z.B. die einzelnen Bestandteile der Bremse kraftschlüssig an einander anliegen.
Der Reibbelag des zweiten bzw. des kolbenseitigen Bremsbelags sollte zum Beispiel eine Kompressibilität von 70 bis 200 um, vorzugsweise eine Kompressibilität von 100 bis 160 μm aufweist.
Dagegen weist der Reibbelag des ersten Bremsbelags zum Beispiel eine Kompressibilität von 200 bis 330 μm, vorzugsweise eine Kompressibilität von 240 bis 300 μm auf. Dadurch könnte sich in Addition der beiden Kompressibilitäten einen Gesamtkompressibilität der gesamten Scheibenbremse von ungefähr 400 μm ergeben. Bei einer Scheibenbremse gemäß Stand der Technik hätte dies bedeutet, dass die beiden Reibebeläge der identischen Bremsbeläge, der auf der Faustseite bzw. der Kolbenseite eingesetzt werden eine Kompressibilität von 200 μm aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch mindestens einer der Bremsbeläge eine Niederhaltefeder aufweisen.
Vorzugsweise ist der erflndungsgemäße Bremsbelagsatz in eine Scheibenbremse eingebaut.
Mit den neuen Bremsen Designs kann somit ein faustseitiger Belag mit einer Kompressibilität von 270μm in Kombination mit einem kolbenseitige Belag mit einer Kompressibilität von 130μm eine kombinierte Kompressibilität von 400μm einsetzt werden und dadurch der Rissbeständigkeit der Bremsscheibe wesentlich erhöht werden, ohne dass der Bremsenhubbedarf negativ beeinflusst wird.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von beispielhaften Ausführungsformen veranschaulicht.
Figur Ia zeigt eine Schnittzeichnung einer Scheibenbremse gemäß Stand der Technik;
Figur Ib zeigt eine Draufsicht eines Bremsbelags gemäß Stand der Technik; der in der Scheibenbremse von Figur Ia eingesetzt werden kann;
Figur 2a zeigt eine Schnittzeichnung einer Scheibenbremse mit einem Bremsbelagssatz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2b zeigt eine Draufsicht eines Bremsbelagssatz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der in der Scheibenbremse von Figur Ia eingesetzt werden kann. Figur Ia zeigt eine Scheibenbremse gemäß Stand der Technik. Diese umfasst einen Schwimmsattel 12 mit einer Faustseite 14 und einer Kolbenseite 16. Der Schwimmsattel 12 umgreift die Bremsscheibe 2, die zwischen den beiden identischen Bremsbelägen 4a und 4b liegt. Die Bremsbeläge 4a und 4b bestehen jeweils aus einem identischen Reibbelag 6a bzw. 6b und einer identischen Trägerplatte 8a bzw. 8b. Es ist jedoch auch möglich, dass die Trägerplatte nicht vorhanden ist und die Bremsbeläge nur aus dem Reibbelag besteht. Einer der identischen Bremsbeläge 4a liegt an der Faustseite 14 des Schwimmsattels an und der andere 4b liegt an dem Kolben 10 an, welcher an der Kolbenseite 16 des Schwimmsattels 12 angeordnet ist. Wird mit dem Kolben 10 auf den kolbenseitigen Bremsbelag 4b ein Druck ausgeübt (dargestellt durch die dicken schwarzen Pfeile), so wird dieser gegen die Bremsscheibe 2 gedrückt. Zusätzlich überträgt der beweglich aufgehängte Schwimmsattel 12 mittels der Faustseite 14 mechanisch den Druck auch auf den faustseitigen Bremsbelag 4a. Durch diese Konstruktion werden die beiden Bremsbeläge gleichmäßig auf die Bremsscheibe 2 gedrückt.
Figur Ib zeigt einen der identischen Bremsbeläge 4a bzw. 4b aus Figur Ia. Diese Bremsbeläge sind symmetrisch aufgebaut und bestehen jeweils aus einer Trägerplatte 8a bzw. 8b und einem Reibbelag 6a bzw. 6b, welcher auf die Trägerplatte genietet, vergossen, verschweißt, verschraubt oder mittels einer weiteren Fügetechnik miteinander befestigt wird.
Die Bremsbeläge 4a und 4b sind identisch gearbeitet, sodass sie sowohl als faustseitiger als auch als kolbenseitiger Bremsbelag eingesetzt werden können. Die Kompressibilität der beiden Bremsbeläge addiert sich und die maximale Hubanforderung der Bremse darf nicht überschritten werden.
Figur 2a zeigt eine Scheibenbremse, die mit einem erfindungsmäßigen Bremsbelagsatz ausgestattet ist. Auch hier umfasst die Scheibenbremse einen Schwimmsattel 12 mit einer Faustseite 14 und einer Kolbenseite 16. Der Schwimmsattel 12 umgreift die Bremsscheibe 2, die zwischen den beiden Bremsbelägen 20 und 22 liegt. Der Bremsbelag 20 ist hier an der Faustseite 14 des Schwimmsattels 12 angeordnet und besteht aus einem Reibbelag 24 und einer Trägerplatte 28. Der Bremsbelag 22 hingegen ist an der Kolbenseite 16 des Schwimmsattels 12 angeordnet und besteht aus einem Reibbelag 26 und einer Trägerplatte 30. Der faustseitige Bremsbelag 20 umfasst einen Reibbelag 24, der gegenüber dem Reibbelag 26 des kolbenseitigen Bremsbelags eine um mindestens 10 % höhere Kompressibilität und eine größere Dicke aufweist. Der faustseitige Reibbelag 24 kann jedoch auch die gleiche Dicke wie der kolbenseitige Reibbelag 26 aufweisen. Die äußere Form des faustseitigen Reibbelags 24 ist spiegelsymmetrisch zu dem kolbenseitigen Reibbelag 26 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Form des faustseitigen Reibbelags 24 und des kolbenseitigen Reibbelags 26 gleich ist oder auf eine andere Weise unterschiedlich ausgebildet ist. Die Trägerplatte 28 des faustseitigen Bremsbelags ist spiegelsymmetrisch zu der kolbenseitigen Trägerplatte 30 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Form der faustseitigen Trägerplatte 28 und der kolbenseitigen Trägerplatte 26 gleich ist oder auf eine andere Weise unterschiedlich ausgebildet ist. Des Weiteren ist es ist jedoch auch möglich, dass die Trägerplatten nicht vorhanden sind und der faustseitige Bremsbelag 20 nur aus dem Reibbelag 24 und kolbenseitige Bremsbelag 22 nur aus dem Reibbelag 26 besteht.
Wird mit dem Kolben 10 auf den kolbenseitigen Bremsbelag 22 ein Druck ausgeübt (dargestellt durch die dicken schwarzen Pfeile), so wird dieser gegen die Bremsscheibe 2 gedrückt. Zusätzlich überträgt der beweglich aufgehängte Schwimmsattel 12 mittels der Faustseite 14 mechanisch den Druck auch auf den faustseitigen Bremsbelag 20. Durch diese Konstruktion werden die beiden Bremsbeläge gleichmäßig auf die Bremsscheibe gedrückt und die Rissanfälligkeit der Bremsscheibe durch die hohe Kompressibilität des faustseitigen Reibbelags 24 wird optimiert.
Figur 2b zeigt den faustseitigen Bremsbelag 20 und den kolbenseitigen Bremsbelag 22, wie er in einer Scheibenbremse gemäß Figur 1 a eingesetzt werden kann. Diese Bremsbeläge sind spiegelsymmetrisch aufgebaut. Der faustseitige Bremsbelag 20 besteht aus einer Trägerplatte 28 und einem Reibbelag 24 und der kolbenseitige Bremsbelag 22 besteht aus einer Trägerplatte 30 und einem Reibbelag 26. Die Trägerplatten 28 und 30 sind gegengleich ausgeführt, ansonsten jedoch in Dicke und Art identisch. Sie können jedoch auch unterschiedlich dick, unterschiedlich beschaffen sein oder eine unterschiedliche Form aufweisen. Auch die Reibbeläge 24 und 26 sind gegengleich ausgeführt, der faustseitige Reibbelag 24 ist dicker als der kolbenseitige Reibbelag 26 ausgeführt und weist eine höhere Kompressibilität auf. Die beiden Reibbeläge können jedoch auch die gleiche Form und die gleiche Dicke aufweisen. Die Reibbeläge 24 bzw. 26 sind auf die jeweilige Trägerplatte 28 bzw. 30 genietet, vergossen, verschweißt, verschraubt oder mittels einer weiteren Fügetechnik miteinander befestigt. Es sind jedoch auch Bremsbeläge 20 bzw. 22 möglich, die nur aus den Reibebelägen 24 bzw. 26 bestehen.
Als Beispiel sei eine Scheibenbremse genannt, deren Reibebeläge aufgrund von Hubanforderungen eine Kompressibilität aufweisen müssen, sodass sich die Gesamtdicke der Bremsbeläge bei maximaler Bremsleistung nur um maximal 400 um komprimieren lässt. Bei einer Scheibenbremse gemäß Stand der Technik ist das nur dann möglich, wenn sowohl der faustseitige als auch der kolbenseitige Bremsbelag eine Kompressibilität aufweisen, bei der sich die Bremsbeläge jeweils nur um maximal 200 μm komprimieren lassen.
Mit dem neuen Bremsen-Design gemäß vorliegender Erfindung kann man einen faustseitigen Reibebelag mit einer Kompressibilität einsetzen, bei der sich bei maximalem Bremsdruck um zum Beispiel maximal 270 μm komprimieren lässt. Wenn dazu ein kolbenseitiger Reibebelag mit einer Kompressibilität eingesetzt wird, bei der sich bei maximaler Bremsleistung der Reibebelag um maximal 130 μm komprimieren lässt, erhält man eine kombinierte Kompressibilität beider Bremsbeläge, bei der sich die Bremsbeläge bei maximaler Bremsleistung um maximal 400 μm komprimieren lassen. Durch diese Maßnahme ist die Rissbeständigkeit der Bremsscheibe wesentlich erhöht, ohne dass der Bremsenhubbedarf negativ beeinflusst wird.

Claims

Ansprüche
1. Bremsbelagssatz für eine Scheibenbremse mit einer Zuspannvorrichtung (10) umfassend mindestens einen ersten Bremsbelag (20), welcher auf der einen Seite der Bremsscheibe (2) angeordnet ist und einen zweiten Bremsbelag (22), welcher auf der anderen Seite der Bremsscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (24) des ersten Bremsbelags (20) eine andere Kompressibilität aufweist, als der Reibbelag (26) des zweiten Bremsbelags (22).
2. Bremsbelagsatz nach Anspruch 1, wobei die Zuspannvorrichtung (10) eine einseitige Zuspannvorrichtung ist, der erste Bremsbelag (20) auf der der Zuspanneinheit abgewandten Seite der Bremsscheibe angeordnet ist und der zweite Bremsbelag (22) auf der der Zuspanneinheit zugewandten Seite der Bremsscheibe angeordnet ist.
3. Bremsbelagsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reibbelag (24) des ersten Bremsbelags (20) eine mindestens um 10% höhere Kompressibilität als der Reibbelag (26) des zweiten Bremsbelags (22) aufweist.
4. Bremsbelagsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reibbelag (24) des ersten Bremsbelags (20) eine mindestens um 10% geringere Kompressibilität als der Reibbelag (26) des zweiten Bremsbelags (22) aufweist.
5. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reibbelag (24) des ersten Bremsbelags (20) eine größere Dicke als der Reibbelag (26) des zweiten Bremsbelags (22) aufweist.
6. Bremsbelagsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Reibbelag (24) des ersten Bremsbelags (20) eine geringere Dicke als der Reibbelag (26) des zweiten Bremsbelags (22) aufweist.
7. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bremsbelag (20) eine andere Form als der zweite Bremsbelag (22) aufweist.
8. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bremsbelag (20) spiegelsymmetrisch zu dem zweiten Bremsbelag (22) ausgebildet ist.
9. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Bremsbelag (20) eine Trägerplatte (28) aufweist.
10. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Bremsbelag (22) eine Trägerplatte (30) aufweist.
11. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sowohl der erste Bremsbelag (20) als auch der zweite Bremsbelag (22) jeweils eine Trägerplatte (28, 30) aufweist.
12. Bremsbelagsatz nach Anspruch 11, wobei die Trägerplatte (30) des zweiten Bremsbelags (22) eine unterschiedliche Dicke als die Trägerplatte (28) des ersten Bremsbelags (20) aufweist.
13. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reibbelag (24) des ersten Bremsbelags (20) eine Kompressibilität von 70 bis 200 μm, vorzugsweise eine Kompressibilität von 100 bis 160 μm aufweist.
14. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reibbelag (26) des zweiten Bremsbelags (22) eine Kompressibilität von 200 bis 330 μm, vorzugsweise eine Kompressibilität von 240 bis 300 um aufweist.
15. Bremsbelagsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Bremsbeläge (20, 22) eine Niederhaltefeder aufweist.
16. Scheibenbremse, in die ein Bremsbelagsatz gemäß den Ansprüchen 1 bis 14 eingebaut ist.
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