DE2740326A1

DE2740326A1 - Torsionsscheibe fuer zangenscheibenbremsen

Info

Publication number: DE2740326A1
Application number: DE19772740326
Authority: DE
Inventors: Arthur Jesse Thrower
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1977-09-05
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2364368A1; BR7706079A; MX144242A; GB1588465A; US4047598A; SE7710144L; AU2818977A; AU509595B2; JPS5335869A; IT1084878B; CA1062178A

Description

Dipl.- Met. W. Goldbach 605 Offenbach a.M.

Dipl.- Ing. L. Schieferdecker Henmstr. 37

Patentanwälte

The B.P. Goodrich Company
Akron, Ohio V.St.A.

Torsionsscheibe für Zangenscheibenbremsen

Bislang wurden Torsionsscheiben aus schwerem Lehrenstahl mit losen Zangenscheibenbremsen verwendet. Diese schweren Schmiedestücke aus etwa 3 cm Stahlblech erhöhten das Gewicht in unerwün*chter Weise und erforderten eine ergeblich Bearbeitung, ehe sie für die Bremsen benutzt werden konnten. ^Ie besondere Stärke war erforderlich , um den beim Bremsen auftretenden Torsionskräften den nötigen Widerstand zu leisten. Es wurde auch für eine Kontrolle der das Bremsen verzögernden Kräfte und die Verteilung dieser Kräfte gesorgt. Die Torsionsplatte hatte keinen langen Schieber für den Schieberträger, und die Stärke begrenzte das Spiel zwischen dem Tragarm und den Schrauben für den Stutzen und die Scheibe sowohl als auch das radiale Spiel zwischen der Zange und dem Ventilschaft. Die Stärke der Torsionsjklatte erforderte auch ein besonderes Spiel zwischen Halteschrauben für das Plattengelenk und der Nabe, ^iese Schwierigkeiten traten sowohl bei einfachen als auch bei doppelten Zangenecheibenbremsen auf.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Aufbau der Torsioneplatte, der leicht an Gewicht ist und gleichzeitig die nötige Stärke hat,

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um Kräfte zu übertragen und einer Verzerrung zu widerstehen. Die Herstellung der Platte aus leichtem Stahl, etwa durch Stanzen, in der besonderen Form nach der Erfindung ergibt eine Platte mit verhältnismäßig breiten Planschen, an denen der Träger mit einem richtigen Schieber befestigt werden kann. Die dünne Bauart sorgt ebenso für ein Höchstmaß an Spiel zwischen der Tragvorrichtung und den Schrauben für den Ansatz und die Scheibe, zwischen der Torsionsplatte, dem Gelenkhalter und der Nabe und zwischen der Zange und dem Ventilschaft.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder, in ihr ist

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht mit der Zangenscheibenbremse und der Radanordnung im Schnitt an einer Vorderachse eines Fahrzeugs in der ^bene der Linie 1-1 in Fig. 2 bei einer Drehung der Bremse im Uhrzeigersinn um 45°,

Fig. 2 eine Seitenansicht des inneren Endes der in ^ ig. 1 gezeigten Bremseinrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht wie Fig. 2 der erfindungsgeiaäßen Torsionsplatte,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die in Fig. 3 wiedergegebene Torsionsplatte,

Fig. 5 eine Schnittandient in der Ebene der Linie 5 - 5 in Fig. 4,

Fig. 6 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 6-6 in Fig. 3_f

Fig. 7 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Trosionsplatte für eine doppelte Zangenscheibenbremse,

Fig. θ ein Grundriß der Torsionsplatte nach Fig. 7,

Fig. 9 eine seitliche Teilansicht nach Linie 9 - 9 in Fig. und

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Fig. 10 ein Schnitt nach Linie 10 - 10 in ^ig. 7.

In i"ig. 1 und 2ist eine Rad- und Achseinheit 10 für das Vorderende eines Fahrzeuge gezeigt. Ein Bügel 11 sitzt drehbeweglich auf einer Vorderachse 12 und ist an einer runden Platte 13 befestigt, die aus einem Stück mit dnem Wellenstumpf 14 besteht, der eine Achse A-A hat. Ein Rad 15 mit einer Nabe 16 sitzt drehbeweglich an dem Wellenstumpf 14 mittels geeigneter Lager 17 und 18 und wird an dem Wellenstumpf durch eine Mutter 19 gehalten, die auf ein Ende der Welle geschraubt ist. Das Rad 15 kann eine Felge 22 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Reifens haben.

Eine Zangenscheibenbremse 23 sitzt in dem Radhohlraum im Rad 15 und hat ein Zangenteil 24, das sich axial zum Wellenstumpf 14 übereine Bremsscheibe 25 erstreckt,, die, etwa durch Sclneißen, an einem zylindrischen Scheibenzwischenstück 26 sitzt. Die Nabe 16 hat einen radial verlaufenden Nabenflansch 27, an dem ein Ansatzflansch 28 des Zwischenstücks 26, etwa ddr^ch Schraube und Kutter 29, befestigt ist, die über den Umfang verteilt an Stellen um die Nabe und den Ansatzflansch verteilt sitzen. Eine Torsionsplatte 32, die auch in Fig. 3, 4und 5 wiedergegeben ist, ist an der runden Platte 13 durch Schraube und Mutter 33 über den Umfang verteilten Stellen angeschraubt. Die Torsionsplatte 32 hat ein Paar Tragflächen 34 und 35 zur Aufnahme von Schienenstücken 38, welche an den Tragflächen durch Schrauben und Muttern 42 befestigt sind.

An dem Außenende des Zangenteile 24 verläuft ein sich radial erstreckender Teil, wie ein hinterer Schenkel 43» radial einwärts und überlappt die Bremsscheibe 25· An dem Innenende des Zangenteils 24 erstreckt sich ein radial verlaufender Teil, etwa ein Vorderschenkel 45, radial einwärts und überlappt die Bremsschei-

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be 25. Zwischen eine Außenfläche 46 der Scheibe 25 und den Hinterschenkel 43 ist ein Bremsbelagträger 47 gesetzt, der einen Reibungsbelag 48 zum Eingriff mit der Außenfläche der Scheibe trägt. Zwischen eine Innenfläche 49 der Scheibe 25 und den Vorderschenkel 45 ist ein Bremsbelagträger 52 gesetzt, der einen Reibungsbelag 53 zum Eingriff mit der Innenfläche der Scheibe trägt.

Der vordere Schenkel 45 des Zangenteils 24 hat eine zylindrische Öffnung 54» in welcher eine die Bremse auslösende Einrichtung 55 sitzen kann. Die Einrichtung 55 kann eine Betätigungsschraube und eine Gewindehülse haben, welche mit einer Welle mit einem Arm 56 verbunden ist, der drehbeweglich mit einer Kolbenstange 57 eines Druckzylinders 58 mit Kolben verbunden ist, wie ^ig. 2 zeigt.

Der vordere Schenkel 45 und der hintere Schenkel 43 des Zangenteils 24 haben axial verlaufende Nuten 59 an den Seiten für einen gleitenden Üingriff mit den Schienenstücken 38 eines U-förmigBi Gleitteilträgers 62. Ebenso haben die Reibbelagträger 47 und 52 axial verlaufende Nuten für einen gleitenden Eingriff mit den Schienenteilen 38. Demgemäß werden bei einer Bremsbetätigung durch eine Bewegung des Arms 56 im ^egenuhrzeigersinn, wie in Pig. 2 gezeigt, Reibbelagträger 52 und Reibbelag 53 nach links in *"ig. 1 in Bremseingriff mit der Innenfläche 49 der Scheibe 25 bewegt·

GHeichzeitig wird die auf den vorderen Schenkel 45 ausgeübte Kraft durch den Steg des Zangenteils 24 auf den hinteren Schenkel übertragen. Die Kraft von dem hinteren Schenkel 43 wird auf den Belagträger 49 übertragen und drückt den Reibbelag 48 in Eingriff mit der Außenfläche 46 der 3cheibe 25. Diese Bewegung des Zangenteils

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24 erfolgt nach rechts in Fig. 1 von dem Nabenflansch 27 fort. In gleicher Weise bewegt sich der Zangenteil 24 von dem Nabenflansch 27 fort, wenn die Reibbeläge 48 und 53 sich abnutzen und für die Anbutzung eine Rückstellung vorgenommen wird.

Tn Fig. 3, 4 und 5 ist die Torsionsplatte 32 im einzelnen größer gezeigt. Die Torsionsplatte 32 ist im allgemeinen ein scheibenförmiger geschweißter oder gestanzter Stahlkörper von einer Stärke von etwa 0,6 cm. Eine Mittelöffnung 63 ist für den "Wellenstumpf 14 vorgesehen und kann einen umgebogenen Flansch 64 haben. Ein ringförmiger Halteteil 65 um die Mittelöffnung 63 weist eine Anzahl Schraubfmlächer 66 an Stellen im Abstand voneinander auf einem Schraubenkreis zur Aufnahme der Schrauben von Schrauben-Mutter-Sätzen 33 auf, welche die Torsionsplatte 32 jtn der Ringplatte 13 des Wellenstumpfes 14 festhalten.

Die Torsionsplatte 32 hat eine radial außen liegende Kante 67 mit einem umfänglichen Außenflansch 68, an dem die Halteflächen 34 und 35 in im wesentlichen derselben Ebane B-B , wie Fig. 3 zeigt, zum Halten der Schienen-teile 38 des U-förmigen Q-leitteilträgers 62 angeordnet sind. Der Außenflansch 68, der tiefgezogen sein kann, hat eine Flanschfläche 69, die im allgemeinen rechtwinklig zu einer Halteteilflache 70 steht, wie durch den Winkel S in Fig. 5 erläutert ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, beträgt die Breite W des Flansche 68 etwa das Zwölffache der Stärke der Torsionsplatte 32 und ist größer als ein Drittel des Abstandes D von der Achsenmittellinie A - A in Fig. 3 zu einer der Halteflächen 34 oder 35, um einen ziemlich langen Bereich zum Aufsetzen des GHeitteilträgere 62 zu schaffen. Die Breite W^ des äußeren Flansches 68 ist an dem Teil der Torsionsplatte zwischen den Halteflächen 34 und 35 geringer, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

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Der äußere Flansch 68 ist an der Außenkante 67 unterbrochen, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der Torsionsplatte 32 von den Halteflächen 34 und 35 an den ivantenteil befindet, der durch die Buchstaben OE in ^¹Ig. 3 bezeichnet ist. Die Breite W des aus-

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seren Flansches 68 nimmt ebenso wie der Abstand von den Halteflächen 34 und 35 und -lern gegenüberliegenden Kantenteil OE abnimmt, der sich verjüngende Kanten 73 und 74 bildet, die in Fig. 3 und 5 gezeigt sind. Die sich verjüngenden Kanten 73 und 74 bauschen sich auch nach außen in einer Richtung radial zur Torsionsplatte 32 aus einer Stellung, in der die Fi_anschoberflache 69 im allgemeinen rechtwinklig zur Überfläche 70 des Haltetels i3t, wie Fi#. 5 zeigt, zu einer Stellung, in der die Planschoberfläche 69 einen Winkel Si zur Oberfläche 70 äes Halteteils von etwa 1400 bildet.

Wie Fig. 3, 4 und 5 zeigen, hat die Tprsionsplatte 32 erhöhte Teile 75 und 76 zwischen dem Schraubenkreis und dem Außenflansch 68. Die erhöhten Teile 75 und 76 haben nach außen radialen Abstand von dem Halteteil 65 und radialen Abstand nach innen von dem Aussenflabsch 68 und können erhöhte ^'lachen 77 und 78 parallel zu und im Abstand von der Fläche 70 des Halteteils für eine Verstärkung der Torsionsplatte 32 neben den Halteflächen 34 und 35 haben.

Bei dieser Konstruktion schafft die Torsionsplatte 32 eine lange nutzbare Fläche auf jeder Haltefläche 34 und 35 zum Halten des U-förmigen Schieberträgers 62. Der äußere Flaasch 68 hak zusammen mit dem Halteteil 65 und der erhöhten Teilen 75 und 76 eine Form, die besonders zur Übertragung eines Drehmoments und anderer Bremskräfte zwischen dem Schieberträger 62 und der Ringplatte 13 des Wellenstumpfes 14 ohne Verzerrung geeignet ist.

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Oie dünnen Wände der Torsionsplatte 32 verringern nicht nur das Gewicht der Rad- und Achsenanordnung 1Ü, sondern ermöglichen auch ein größtes opiel zwischen dem Schieberträger 62 und den Schrauben- und Mutterneinheiten 29 , welche den Ansatzflansch 28 an dem ^abenflansch 27 befestigen. Größtes Spiel wird ebenfalls zwischen den Schrauben- und Muttersätzen 33 geschaffen, welche die Torsionaplatte 52 an der Ringplatte 13 und der Nabe 16 befestigen. Außerdem hält diese Konstruktion das radiale Spiel zwischen dem Zangenteil 24 und der Felge 22 klein, wo Raum für den (nicht gezeigten) Vnetilstößel benötigt wird.

In den Fig. 7 bis 10 ist eine Abwandlung der Erfindung in Form einer Torsionsplatte 79 für eine doppelte Zangenscheibenbremse gezeigt. Die Torsions platte 79 ist im wesentlichen ein scheibenförmiger Körper aus Stahlblech mit einer Stärke von etwa 6 cm und kann in der in den Abbildungen gezeigten Formgebung gestanzt oder geschweißt werden. Eine Mittelöffnung 82 ist füreinen Wellenstumpf oder einen sonstigen nicht drehbaren Teil eines Fahrzeugs vorgesehen. Radial nach außen von der öffnung 82 befindet sich ein ringförmiger Tragteil 84 und radial nach außen von dem Tragteil sitzt ein äußerer Umfangflansch 85. Der äußere Flansch 85 kann tief gezogen sein und hat eine Flanschoberfläche 86, ddie im wesentlichen rechtwinklig zu einer Haltefläche 87 ist, die sich von dem Tragteil 84 zu dem äußeren Flansch 85 erstreckt, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Die Torsionsplatte 79 hat ein erstes Paar Tragflächen 88 und im Abstand voneinander und im wesentlichen in derselben Ebene Χ-Σ, wie Fig. 7 zeigt. Die Tragflächen 88 und 89 befinden sich an dem äußeren Flansch 85 und schaffen eine verhältnismäßig lange Gleitbahn zum Halten eines U-förmigen Gleitträgers eine» (nicht gezeigten) Zangenscheibenbremse.

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Auf der anderen Seite der Torsionsplatte 79 ist ein zweites Paar Tragflächen 92 und 92 an dem äußeren Flansch 85 an Stellen im Abstand voneinander und im wesentlichen in derselben Ebene Y-T angebracht, wie in *'ig. 7 wiedergegeben ist. Die Tragflächen 92 und 93 sind ziemlich lang, um einen langen Bereich zur Aufnahme eines zweiten U-förmigen Grleitträgers einer doppelten Zangenscheibenbremse zu schaffen. Die Ebene X-X der Tragflächen 88 und 89 kann mit der Ebene Y - Y der Tragflächen 92 und 93 konvergieren, wie Fig. 7 wiedergibt, um eich der doppelten Zangenscheibenbremse anzupassen, oder aber die Ebenen können zueinander parallel sein. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Abstand von der Tragfläche 88 zur Tragfläche 92 kleiner als der Abstand von der Tragfläche 89 zur Tragfläche 93.

Der äußere Flasch 85 hat eine größte Breite an den Tragflächen

88, 89, 92 und 93, und die Breite verringert sich zwischen den Flächen, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt ist.

Erhöhte Teile 94 und 95 befinden sich zwischen dem Halteteil 84 der Torsionsplatte 79 und dem äußeren Flansch 85 neben der Tragflächen 88, 89, 92 und 93, um die Torsionsplatte ζυ verstärken. Die erhöhten Teile 94 und 95 können erhöhte ^lachen 96 und 97 haben, die Abstand von der Haltefläche 87 haben und zu ihr im wesentlichen parallel sind.

Bei dieser Konstruktion kann eine doppelte Zangenscheibenbremse eine leichte Torsionsplatte 79 verwenden, währena gleichzeitig die Bremskräfte und das Drehmoment zwischen den Tragflächen 88,

89, 92 und 93 und dem nicht drehbaren Halter überträgt, an dem die Platte sitzt.

Wegen der rainmalen Stärke der Wände der Torsionsplatte 79 ist ebenfalls ein grtößtes Spiel möglich und weniger Platz zum Unterbringen der Bremse erforderlich.

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Es sind andere Ausführungsformen der Erfindung möglich und auch Anpassungen durch Sachverständige zu erreichen; die Erfindung wird näher durch die angefügten Ansprüche erläutert.

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Claims

- Κι -

Ansprüche :

Torsionsplatte für eine Zangenscheibenbremse, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen scheibenförmigen Körper mit einer Mittelöffnung (63) zum Anbringen! der Platte (32) um eine Welle (14)» einen Halteteil (65) um die Öffnung herum mit einer ersten Fläche (34), einem Umfangsflansch (68) an einer in radialer Richtung äußeren Kante (67) des Körpers mit einer zweiten Fläche (35), wobei der Flansch wenigstens an einem Teil des äußeren Flansches verläuft und mit der zweiten Fläche im wesentlichen rechtwinklig zur ersten Fläche angeordnet ist, und eine Haltevorrichtung mit Abstand an dem Flansch zum Halten von Trägern (62), an denen die Träger für die ^ange und den Reibbelag der Bremse gleitend sitzen·
2. Torsionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper einen Mittelflansch um die Öffnung (63) herum hat.
3. Torsionsplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurc-h gekennzeichnet, daß zu der Haltevorrichtung ein erstes Paar Tragflächen (34, 35) auf dem Umfangsflansch (68) in etwa derselben ersten Ebene zum Halten der Träger gehört.
4. Tijgsionsplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine zweite Fläche parallel zur ersten, aber gegenüber dieser erhöht hat, welche Abstand von dem Umfangsflansch (68) und dem Mittelflansch (64) hat.
5. Torsionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper Schraubenlöcher (66) hat, die durch den Halteteil (65) im Abstand voneinander längs eines Schraubenkreisee verlaufen, der auf der ersten Fläche liegt·

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6. Torsionsplatte nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche (35) zwischen dem Schraubenkreis und dem Umfangsflanach (68) liegt.
7. Torsionsplatte nach Anspruch 6, daaurch gekennzeichnet, daß die Zweite Fläche (35) zwei erhöhte ^lachen (75, 76) neben der Abstand haltenden Einrichtung am Umfangsflansch (68) hat.
8. Torsionsplatte nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (68) zwischen den Tragflächen (34, 35) verläuft und sie miteinander verbindet.
9. Torsionsplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (68) an einer gegenüberliegenden Kante von der Abstand haltenden Einrichtung unterbrochen ist.
10. Torsionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (68) an den Tragflächen eine Breite hat, die grosser als ein Drittel des Abstandes zwischen der Achsenmittellinie (A - A) und einer der Tragflächen (34, 35) ist.
11. Torsionsplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Umfangsflansches (68) abnimmt, wenn der Abstand der Tragflächen (34, 35) von der gegenüberliegenden Kante des Flansches zunimmt·
12. Torsionsßatte nach Anspruch 1, da urch gekennzeichnet, daß der Körper aus Stahlblech besteht.
13. Torsionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsflansch (68) an der Tragfläche eine Breite hat, die etwa das Zwiffache der Stärke der Torsionsplatte (32) beträgt.

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14. Torsionsplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Stärke von rd einem Viertel Zoll (6,3 cm) hat.
15» Torsionsplatte nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtung ein zweites Paar Tragflächen (77, 78) in etwa derselben zweiten Ebene zum Halten der Bremsträger hat, auf denen eine zweite Zange und zweite Bremsbelagtrager gleitend sitzen.
16. Torsionsplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (X - X) und die zweite Ebene (T - Y) zusammenlaufen, um den für die Bremse nötigen Platz zu verkleinern.
17. Torsionsplatte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Umfangsflansch (68) zwischen den Stützflächen eine geringere Breite hat.
18. Torsionsplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper zwei erhöhte Teile (94, 95) zwischen der öffnung (82) und dem Umfangsflansch (85), wobei jeder der erhöhten Teile zwischen einer der Stützflächen liegt und eine erhöhte fläche im wesentlichen Parallel zu dem Halteteil (84)m aber im Abstand davon hat.
19. Torsionsplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Wandstärke von etwa einem Viertel Zoll (6,3 cm) hat.

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