DE2751887A1 - Vehicle disc brake assembly - has only one friction surface and axial thrusters of low expansion rate material - Google Patents
Vehicle disc brake assembly - has only one friction surface and axial thrusters of low expansion rate materialInfo
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Abstract
Description
Scheibenausbildung von Bremsen, Disc formation of brakes,
insbesondere für Kraftfahrzeuge Es gibt Teilbelag- und Vollbelagscheibenbremsen und beide sowohl mit umlaufendem, aussen verripptem Bremsgehause als auch mit zwischen den Reibbelägen umlaufender, voller oder hohler Bremsscheibe.Nachfolgend ist die Bezeichnung Bremsscheibe auf die umlaufenden Teile sämtlicher Scheibenbremsbauarten bezogen. Especially for motor vehicles There are partially-lined and fully-lined disc brakes and both with a circumferential, externally ribbed brake housing as well as with between the friction linings revolving, full or hollow brake disc Brake disc designation on the rotating parts of all types of disc brakes based.
Vollbelagscheibenbremsen werden vorwiegend mit voneinander abgewendeten Reibbelägen und Teilhelagscheibenhremsen vorwiegend mit einander zugewendeten Reibbelägen ausgerüstet. Scheibenbremsen der zuerst genannten Ausführung besitzen den Vorteil, dass bei Erwärmung die Wärmedehnungen der umlaufenden und feststehenden Teile in gleicher Richtung und die zuletzt genannte Bauart den Nachteil, dass sich die Dehnungen der feststehenden und umlaufenden Teile überschneiden. Bei der zuerst genannten Bauart wird jedoch der Vorteil der in gleicher Richtung gehenden Ausdehnung dann aufgehoben, wenn eines der umlaufenden Teile an einem Rad- bzw. Nabenteil abgestützt oder wenn die Bremse mit mehr als zwei Reibflächen ausgerüstet wird.Full-lined disc brakes are mainly used with facing away from each other Friction linings and partial washer brakes mainly with facing friction linings equipped. Disc brakes of the first mentioned design have the advantage of that when heated, the thermal expansion of the rotating and stationary parts in the same direction and the last-mentioned type have the disadvantage that the elongations the fixed and rotating parts overlap. With the first mentioned However, the type of construction then has the advantage of extending in the same direction canceled when one of the rotating parts is supported on a wheel or hub part or if the brake is equipped with more than two friction surfaces.
Hei einer Automobilbremse muss das Lüftspiel über den gesamten Betriebsbercich, der sich über 4000 C, in Extremfällen über 6000 C erstrecken kann, möglichst gleich bleiben, um die für die Betätigung der Bremse aufzubringende Arbeit nicht zu verändern und um ein betriebssicheres Verhalten der Bremse bei allen Belastungszuständen zu gewährleisten.In an automobile brake, the clearance must be over the entire operating range, which can extend over 4000 C, in extreme cases over 6000 C, as equally as possible stay in order not to change the work to be applied to actuate the brake and in order to ensure reliable behavior of the brake under all load conditions.
Da es gelungen ist, Leichtmetall mit versclcissfcster Oberflächc auszurüsten, können in Zukunft Bremsscheiben aus Leichtmetall hergestellt werden. Aluminium beispielsweise weist das rund vierfache Wärmeleitvermögen von Grauguss auf, so dass bei seiner Anwendung eine erhebliche thermische Verbesserung bei geringerem Gewicht erzielt werden kann. Leichtmetall besitzt jedoch gegenüber Grauguss, der heute noch vorwiegend für Bremsscheiben Anwendung findet, den Nachteil der rund 2,5-fachen linearen Wärmedehnung. Bei seiner Anwendung wird demnach die oben genannte Aufgabe, das Lüftspiel über den gesamten Betriebsbereich der Bremse einzuhalten, erschwert.Since it has been possible to equip light metal with a different surface, In the future, brake discs can be made from light metal. Aluminum, for example has about four times the thermal conductivity of gray cast iron, so that its Application achieves a significant thermal improvement with a lower weight can be. However, light metal possesses over gray cast iron, which is still predominant today for brake disks is used, the disadvantage of around 2.5 times the linear thermal expansion. When it is used, the above-mentioned task of the clearance is over It is difficult to maintain the entire operating range of the brake.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, diese Schwierigkeiten sowohl bei Verwendung von Grauguss als von Leichtmetall für Bremsscheiben auszuschalten.The invention has set itself the task of solving these difficulties to be switched off when using gray cast iron as well as light metal for brake discs.
Erfindungsgemäss weist zur Verhinderung von Lüftsnielveränderung bei unterschiedlichen Temperaturen jede Bremsscheibe der Bremse nur eine Reibfläche auf. Die axiale Druckabstützung zweier Bremsscheiben aufeinander oder einer Bremsscheibe auf einem Radteil erfolgt durch Druckelemente aus einem Werkstoff mit geringer Wärmedehnung, beispielsweise Invarstahl.According to the invention, it is useful to prevent changes in the ventilation gap different temperatures, each brake disc of the brake only has one friction surface on. The axial pressure support between two brake disks or one brake disk on a part of the wheel is carried out by pressure elements made of a material with low thermal expansion, for example Invar steel.
Invarstahl enthalt rund 36 z Nickel und hat im Temperaturbereich, in dem ausreichend bemessene Bremsen betrieben werden, praktisch keine Wärmedehnung. Die Anwendung von Druckelementen aus Invarstahl setzt bei Scheibenbremsen, bei denen sich die Reibflächen der Reibbeläge gegenüberliegen, utlbedingt voraus, dass die Bremsscheibe zweiteilig ausgebildet wird. Diese Massnahme hat nicht nur die geringe Wärmedehnung zur Folge. Auch eine erheblich vergrösserte Rippenoherfläche, damit eine verbessere Wärmcabfuhr, sowie eine leichtere Cicssbarkeit der Bremsscheiben sind Vorteile dieser Lösung.Invar steel contains around 36 z of nickel and has in the temperature range in which adequately sized brakes are operated, practically no thermal expansion. The use of pressure elements made of Invar steel is used in disc brakes where the friction surfaces of the friction linings are opposed to each other, assuming that the Brake disc is formed in two parts. This measure is not only minor Thermal expansion result. Even a considerably enlarged upper rib surface, thus an improved heat dissipation, as well as an easier Cicssbarkeit the brake discs are advantages of this solution.
In weiterer Aushildung der Erfindung werden als Druckelemente zylindrische Bolzen, Rohr- oder andere Profilabschnitte benutzt und in noch weiterer Ausbildung der Erfindung werden die Bremsscheiben in bereits bekannter Weise aus Leichtmetall mit einer aufgespritzen Verschleiss-Schicht hergestellt.In a further development of the invention, the pressure elements are cylindrical Bolt, pipe or other profile sections used and in still further training According to the invention, the brake discs are made of light metal in a known manner produced with a sprayed-on wear layer.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist eine Motorradbremse in Vollhelagscheibenbremsbauart, bei der sich die Reibflächen der Beläge gegenüberliegen, in Fig. 2 eine Personenkraftwagenbremse, bei der Leichtmetallscheiben Verwendung finden und die Teilbelag-Scheibenbremsbauart mit sich gegenüberliegenden Reibflächen der Beläge angewendet ist und schliesslich in Fig. 3 eine mit Leichtmetallscheiben ausgerüstete Vierscheibenbremse für ein schweres Nutzfahrzeug als Beispiel gewählt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. In Fig. 1 is a motorcycle brake in full flat disc brake type, in which the friction surfaces of the linings are opposite, in Fig. 2 a car brake, in the light metal disks are used and the partially lined disc brake design is applied with opposing friction surfaces of the linings and finally in Fig. 3 a four-disc brake equipped with light metal discs for a heavy commercial vehicle chosen as an example.
In der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Motorradbremse ist das aus Leichtmetall hergestellte Rad mit 1 gekennzeichnet.In the motorcycle brake shown in longitudinal section in FIG the wheel made of light metal is marked with 1.
Das Rad ist über Kugellager 2 auf der Achse 3, die von den Gabel rohren 4 und 5 gehalten ist, gelagert. Die beiden aus Grauguss hergestellten Bremsscheiben 7 und 8 mit aussenliegenden Reibflächen sind mit dem Rad 1 durch drei Mitnehmerbolzen 6 verbunden. Die seitlich angeflachten Bolzen 6 übertragen das Drehmoment auf Aussparungen 11 des Rades. Ausserdem sind die Bremssche iben durch Rohrstücke 9 axial miteinander verbunden.The wheel is on ball bearings 2 on the axle 3, which tubes from the fork 4 and 5 is held, stored. The two brake discs made of gray cast iron 7 and 8 with external friction surfaces are connected to the wheel 1 by three driving pins 6 connected. The laterally flattened bolts 6 transmit the torque to recesses 11 of the wheel. In addition, the brake disks are axially connected to one another by pipe sections 9 tied together.
Die Bolzen 6 sowie die Rohrstücke 9 sind aus Tnvarstahl hergestellt. Dadurch wird gewährleistet, dass der Abstand der beiden Reibflächen der Bremsscheiben 7 und 8 über den Betriebsbereich der Bremse gleich blcibt. Zum Bremsen werden die Reibbeläge 10 und 11 gegen die Laufflächen der Bremsscheiben gedrückt. Zur Betätigung ist auf der einen Seite des Rades eine atis zwei Druckringen 12 und 13 mit Z-förmigem Druckraum 14 ausgerüstete Zuspanneinheit angeordnet, der über den Schlauch 15 Drucköl zugeführt wird. Dichtringe 16 und 17 dichten den Z-förmigen Druckraum ab und sorgen für die stufenlose Einhaltung des Lüftspiels der Reibflächen. Der Aussenring 13 der Zuspanneinheit weist an seinem Aussenumfang einen ringförmigen Teil 13 auf, der über radiale Rippen 132 mit dem, den Oeldruckraum bildenden Ringteil verbunden ist. Auf dem äussercn Ringteil 131 der zur Drehmomentabstützung über einen Fortsatz 133 mit der Lasche 18 in Verbindung steht, ist der Reibbelag 11 befestigt. Auf der der Zuspanneinheit 12, 13 gegenüberliegenden Seite ist ein ähnlich ausgebildeter Ring 19 angeordnet, in dessen innerem Ringteil der Tachometerantrieb 20 untergebracht ist. Ueber radiale Rippen 191 steht der innere Ringteil mit dem äusseren Ringteil 192, der den Reibbelag 10 trägt, in Verhindung. Auch hier wird über den Fortsatz 193 das Drehmoment auf die Lasche 21 dieser Seite übertragen.The bolts 6 and the pipe sections 9 are made of Tnvar steel. This ensures that the distance between the two friction surfaces of the brake disks 7 and 8 remain the same over the operating range of the brake. For braking, the Friction linings 10 and 11 pressed against the running surfaces of the brake discs. For actuation is on one side of the wheel an atis two pressure rings 12 and 13 equipped with a Z-shaped pressure chamber 14 application unit arranged, the over the hose 15 is supplied with pressure oil. Sealing rings 16 and 17 seal the Z-shaped Pressure chamber and ensure that the clearance of the friction surfaces is continuously maintained. The outer ring 13 of the application unit has an annular shape on its outer circumference Part 13, which has radial ribs 132 with the ring part forming the oil pressure chamber connected is. On the outer ring part 131 of the torque support via a Extension 133 is connected to the tab 18, the friction lining 11 is attached. On the side opposite the application unit 12, 13 there is a similarly designed one Ring 19 arranged, housed in the inner ring part of the speedometer drive 20 is. The inner ring part stands with the outer ring part via radial ribs 191 192, which carries the friction lining 10, in prevention. Here, too, is about the continuation 193 transmit the torque to the tab 21 on this side.
Beim Betätigen der Bremse stützen sich die Ringe 19 und 12, die die Axialkraft aufnehmen, auf der Achse 3 ab, so dass die Lager 2 des Rades nicht durch Axialkräfte belastet werden.When the brake is applied, the rings 19 and 12, which support the Absorb axial force on the axis 3, so that the bearings 2 of the wheel do not go through Axial forces are loaded.
Bei der Personenwagenbremse nach Fig. 2 ist mit der Nabe t2 sowohl das Rad 23 als auch der Bremsscheibenflansch 24 verschraubt. Auf dem Bremsscheibenflansch 24 sitzen, axial beweglich, in axialen Ausnehmungen 241, die beiden aus Leichtmetall hergestellten Bremsscheiben 25 und 26, deren Rippen 251 und 261 sich überlappen, ohne sich zu berühren. Die beiden Bremsscheiben sind durch Rohrstücke 27 aus Invarstahl, die gleichmässig am Umfang angeordnet sind, axial miteinander verbunden.In the passenger car brake according to FIG. 2, the hub t2 is both the wheel 23 and the brake disk flange 24 are screwed together. On the brake disc flange 24 sit, axially movable, in axial recesses 241, the two of which are made of light metal manufactured brake disks 25 and 26, the ribs 251 and 261 of which overlap, without touching. The two brake disks are made of Invar steel by pipe sections 27, which are arranged evenly on the circumference, axially connected to one another.
Die Reiboberflächen 251 und 261 der beiden Bremsscheiben sind mit einer Verschleiss-Schicht, die durch Plasma- oder Detonationsbrenner aufgespritzt ist, ausgerüstet. Gegen die Reibflächen drücken die Bremsbeläge 28 und 29 des Bremssattels 30.The friction surfaces 251 and 261 of the two brake disks are with a wear layer that is sprayed on by plasma or detonation torches is equipped. The brake linings 28 and 29 of the brake caliper press against the friction surfaces 30th
Schliesslich ist in Fig. 3 der Teillängsschnitt durch die drucklufthetätigte Vorderradscheibenbremse eines schweren Nutzfahrzeuges wiedergegeben. In diesem Fall sind die Bremsscheiben 31, 32 und 33 aus Leichtmetall ausgeführt, während die Bremsscheibe 34, die an ihrem Innenumfang durch Schrauben 35 mit der Nabe 36 verbunden ist, zur Aufnahme der Biegekräfte aus Grauguss ausgebildet ist. Wie aus der Abbildung ersichtlich, können die Bremsscheiben 31, 32, 33 gleich ausgebildet werden. Die Bremsscheibe 31 stützt sich über die Invarstahl-Rohrabschnitte 37 auf dem Flansch 361 der Nabe ab. Die beiden Scheiben 32 und 33 sind über die Rohrabschnitte 38 axial miteinander verbunden. Die Drehmomentmitnahme der Bremsscheiben erfolgt durch Fortsätze 311, 321 und 331 auf den Rippen 36, der Nabe. Die die Bremsbeläge 39, 40, 41 und 42 tragenden Bremsringe 43, 44, 45 und 46 stützen sich auf dem abnehmbaren Bremsträgerarm 47 in Umfangsrichtung ab. Zwischen den beiden Bremsringen 43 und 44 ist die mit Z-förmigem Druckraum 48 ausgerüstete, aus den zwei Ringen 49 und 50 mit Dichtungen 51 und 52 bestehende Zuspanneinheit angeordnet. Die beiden Bremsringe 45 und 46 stützen sich aufeinander über die Zwischenscheibe 53 ab.Finally, in Fig. 3 is the partial longitudinal section through the compressed air actuated Reproduced the front disc brake of a heavy commercial vehicle. In this case the brake discs 31, 32 and 33 are made of light metal, while the brake disc 34, which is connected on its inner circumference by screws 35 to the hub 36, for Absorption of the bending forces is made of gray cast iron. As can be seen from the figure, the brake disks 31, 32, 33 can be designed in the same way. The brake disc 31 is supported by the Invar steel pipe sections 37 on the flange 361 of the hub away. The two disks 32 and 33 are axially connected to one another via the pipe sections 38 tied together. The torque of the brake disks is carried out by extensions 311, 321 and 331 on ribs 36, the hub. The brake pads 39, 40, 41 and 42 supporting Brake rings 43, 44, 45 and 46 are supported on the removable brake carrier arm 47 in the circumferential direction. Between the two brake rings 43 and 44 is the Z-shaped Pressure chamber 48 equipped with the two rings 49 and 50 with seals 51 and 52 existing application unit arranged. The two brake rings 45 and 46 are supported on each other via the intermediate disk 53.
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19772751887 DE2751887A1 (en) | 1977-11-21 | 1977-11-21 | Vehicle disc brake assembly - has only one friction surface and axial thrusters of low expansion rate material |
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DE2751887A1 true DE2751887A1 (en) | 1979-05-23 |
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DE19772751887 Withdrawn DE2751887A1 (en) | 1977-11-21 | 1977-11-21 | Vehicle disc brake assembly - has only one friction surface and axial thrusters of low expansion rate material |
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DE (1) | DE2751887A1 (en) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KLAUE, HERMANN, DR.-ING., 3302 CREMLINGEN, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |