DE102005059015B4

DE102005059015B4 - Noise test arrangement and method

Info

Publication number: DE102005059015B4
Application number: DE200510059015
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hoffrichter
Original assignee: TMD Friction Services GmbH
Current assignee: TMD Friction Services GmbH
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2025-12-09
Also published as: DE102005059015A1

Abstract

Geräuschprüfanordnung für eine Scheibenbremsanordnung zum Simulieren von asymmetrischen Belastungen, mit
– einer Bremsscheibe (1), die auf einem Achszapfen (3) gelagert ist,
– mindestens einem auf die Bremsscheibe (1) einwirkenden Bremsbelag (2) und
– einer die Bremsscheibe (1) antreibenden Antriebswelle (5),
gekennzeichnet durch
– eine koaxial mit der Bremsscheibe (1) verbundene und parallel zu dieser angeordnete zweite Scheibe (4) und
– eine Belastungsvorrichtung (6), die zum Ausüben einer Kraft, welche eine Komponente in axialer Richtung aufweist, an der zweiten Scheibe (4) an einem Ort angreift, der in radialem Abstand zur Drehachse liegt.Noise testing arrangement for a disc brake assembly for simulating asymmetrical loads, with
- A brake disc (1) which is mounted on a journal (3),
- At least one on the brake disc (1) acting brake pad (2) and
A drive shaft (5) driving the brake disc (1),
marked by
- A coaxially with the brake disc (1) connected and arranged parallel to this second disc (4) and
- A loading device (6) which acts to exert a force which has a component in the axial direction, on the second disc (4) at a location which is radially spaced from the axis of rotation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Geräuschprüfanordnung für eine Schreibenbremsanordnung zum Simulieren von asymmetrischen Belastungen, mit

– einer Bremsscheibe, die auf einem Achszapfen gelagert ist,
– mindestens einem auf die Bremsscheibe einwirkenden Bremsbelag und
– einer die Bremsscheibe antreibenden Antriebswelle.

The invention relates to a Geräuschprüfanordnung for a writing brake assembly for simulating asymmetric loads, with

- a brake disc, which is mounted on a journal,
- At least one brake pad acting on the brake disc and
- A drive shaft driving the brake disk.

Schreibenbremsen können Geräusche erzeugen, die als äußerst unangenehm empfunden werden. Dies gilt insbesondere für Fahrzeuge, vor allen Dingen für Kraftfahrzeuge. Um das Geräuschverhalten zu testen, werden entsprechende Prüfanordnungen verwendet. Diese weisen eine Prüfkammer auf, in der Federbeine oder komplette Achsen aufgebaut werden. Der Antriebsmotor liegt in der Regel außerhalb der Prüfkammer. Letztere wird entweder im Zirkulationsbetrieb belüftet, oder es wird über eine Klimaanlage ein gewünschtes Klima eingestellt.Write brakes can Sounds produce that as extremely unpleasant be felt. This is especially true for vehicles, especially for motor vehicles. To the noise behavior To test, appropriate test arrangements are used. These have a test chamber, be built in the struts or complete axles. The drive motor is usually outside the test chamber. The latter is ventilated either in circulation mode, or it will be over an air conditioning a desired Climate set.

Aus der Praxis ist es bekannt, eine Normalkraft aufzubringen, beispielsweise über eine Abstützung des Federbeins am Lenker. Ein am Federbein befestigter Flansch ist über Spindelzüge am Lenker aufgehängt, wobei die Spindelzüge die Möglichkeit bieten, die Normalkraft stufenlos einzustellen. Alternativ kann die Normalkraft auch in den Kugelkopf eingeleitet werden, und zwar über eine Abstützung auf dem Prüfungstandsbett.Out In practice, it is known to apply a normal force, for example via a support of the strut on the handlebars. A mounted on the strut flange is suspended by spindle pulls on the handlebar, wherein the spindle trains to offer the opportunity, to adjust the normal force infinitely. Alternatively, the normal force be introduced into the ball head, via a support on the exam bed.

Eine weitere, ebenfalls aus der Praxis bekannte Möglichkeit zur Aufbringung einer Normalkraft besteht darin, daß die Antriebswelle angehoben wird.A further, also known from practice way for applying a Normal force is that the Drive shaft is raised.

Im praktischen Fahrzeugbetrieb ergibt sich die Problematik, daß die Geräusche im gebremsten oder ungebremsten Zustand teilweise nur bei asymmetrischen Belastungen auftreten. Diese ergeben sich beispielsweise bei stark gewölbter Fahrbahn und insbesondere bei Kurvenfahrt. Aus der Praxis ist es bekannt, asymmetrische Belastungen zu simulieren. Dies bedingt allerdings, dass auf die Bremsscheibe ein komplettes Rad montiert wird. Am Rad greift eine Laufrollen an, über die eine einstellbare Normalkraft aufgebracht werden kann. Außerdem lassen sich Querkräfte, die die Kurvenfahrt simulieren, dadurch erzeugen, dass die Spurstange verstellt und somit das Rad unter Erzeugung einer Querkraft zum Schräglauf gezwungen wird.in the Practical vehicle operation results in the problem that the noise in the Braked or unrestrained condition partially only in asymmetric Loads occur. These arise, for example, at strong corrugated Road surface and especially when cornering. It is out of practice known to simulate asymmetric loads. This requires, however, that a complete wheel is mounted on the brake disc. At the wheel attacks a caster, over an adjustable normal force can be applied. In addition, let lateral forces, which simulate the cornering, thereby generating that the tie rod adjusted and thus the wheel to generate a lateral force to skew is forced.

Aus der DE 198 42 489 A1 ist ein Verfahren zum Messen der Schwingungsdämpfung einer Bremsscheibe bekannt, wobei an mehreren Teststellen entlang des Umfanges der Bremsscheibe mittels einer Erregerspule elektromagnetische Schwingungen in der Bremsscheibe induziert und mittels eines Messwertaufnehmers die Abklingzeiten bei einer Resonanzfrequenz bestimmt werden, um daraus die Gütefaktoren als Maß für die Schwingungsdämpfung der jeweiligen Bremsscheibe zu ermitteln.From the DE 198 42 489 A1 a method for measuring the vibration damping of a brake disc is known, wherein induced at a plurality of test points along the circumference of the brake disc by means of an exciter coil electromagnetic oscillations in the brake disc and by means of a transducer, the decay times are determined at a resonant frequency, from which the quality factors as a measure of the vibration damping to determine the respective brake disc.

Aus der DE 21 46 722 B2 ist eine Wechselbiege-Prüfvorrichtung für Bremstrommeln bekannt. Dabei wird die Bremstrommel mittels einer Presse eingespannt, wobei zwei Schwingungserzeuger an einer mit der Bremstrommel verbundenen Schwingungsplatte angreifen, um die dynamische Wechselbiegefestigkeit der Bremstrommel oder einer Bremsscheibe zu untersuchen. Schließlich ist aus der DE 43 20 107 A1 ein Prüfstand zur Prüfung der Festigkeit von Radaufhängungen bekannt, wobei das Eintragen eines Bremsmomentes in den stationären Teil der Radbremseinheiten über ein Pleuel eines Betätigungselementes erfolgt.From the DE 21 46 722 B2 is an alternating bending tester for brake drums known. In this case, the brake drum is clamped by means of a press, wherein two vibrators engage a connected to the brake drum vibration plate to investigate the dynamic bending resistance of the brake drum or a brake disc. Finally, out of the DE 43 20 107 A1 a test stand for testing the strength of wheel suspensions known, wherein the entry of a braking torque in the stationary part of the Radbremseinheiten takes place via a connecting rod of an actuating element.

Sämtlichen aus der Praxis bekannten Möglichkeiten haftet der Nachteil an, dass der Prüfstandsaufbau kompliziert ist und während des Betriebs nur eine stark eingeschränkte Zugänglichkeit (z.B. für Schwingungsanalysen) aufweist. Die am Reifen angreifende Laufrolle erzeugt außerdem starke Nebengeräusche sowie starke Verschmutzungen durch Reifenabrieb, wobei die Größe der Querkraft und somit der Lenkwinkel begrenzt sind.all known from practice options adheres to the disadvantage that the test rig is complicated and while only a very limited accessibility (for example for vibration analyzes) having. The tire engaging roller also produces strong noise as well as heavy soiling due to tire wear, the size of the lateral force and thus the steering angle are limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Möglichkeit zum Aufbringen beliebiger Querkräfte zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Geräuschprüfanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch

– eine koaxial mit der Bremsscheibe verbunden und parallel zu dieser angeordnete zweite Scheibe und
– eine Belastungsvorrichtung, die zum Ausüben einer Kraft, welche eine Komponente in axialer Richtung aufweist, an der zweiten Scheibe an einem Ort angreift, der in radialem Abstand zur Drehachse liegt.

The invention has for its object to provide a simple way to apply any lateral forces. To solve this problem, the noise test arrangement of the type mentioned is characterized by

- A coaxially connected to the brake disc and arranged parallel to this second disc and
- A loading device, which engages for exerting a force which has a component in the axial direction, on the second disc at a location which is radially spaced from the axis of rotation.

Die Querkraft wird also in die zweite Scheibe eingeleitet und kann beliebig hoch gewählt werden. Es lassen sich also beliebige Lenkwinkel simulieren. Dabei ist die Prüfstandsanordnung äußerst einfach und stellt keine Beschränkung der Zugänglichkeit dar.The Transverse force is thus introduced into the second disc and can be arbitrary high chosen become. So you can simulate any steering angle. there the test rig arrangement is extremely simple and does not constitute a restriction accessibility.

Vorzugsweise ist die zweite Scheibe mit der Antriebswelle verbunden. Der Antrieb wird also über die zweite Scheibe in die Bremsscheibe eingeleitet. Dabei kann der bevorzugte Prüfstandsaufbau beibehalten werden, dass nämlich die Antriebswelle auf der dem Achszapfen gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe angeordnet ist. Die Antriebswelle ist über zwei Kardangelenke mit dem zugehörigen Motor verbunden. Auf diese Weise stellt sie keine Behinderung für die aus den Querkräften resultierende Verkantung der Bremsscheibe dar.Preferably, the second disc is connected to the drive shaft. The drive is thus introduced via the second disc in the brake disc. In this case, the preferred test rig structure can be maintained, namely that the drive shaft is arranged on the opposite side of the axle journal of the brake disc. The drive shaft is connected via two cardan joints with the associated motor. In this way it does not interfere with the shear forces resulting from the shear forces Edge of the brake disc.

Die Belastungsvorrichtung kann an einer der Stirnflächen der zweiten Scheibe angreifen. Ein besonders vorteilhaftes Merkmal besteht darin, daß die Belastungsvorrichtung wahlweise an der einen oder der anderen Stirnfläche der zweiten Scheibe angreift. Auf diese Weise lassen sich mit ein und der selben Prüfanordnung Links- und Rechtsfahrten simulieren. Eine entsprechende Ansteuerung sowie die Einstellung der Höhe der jeweiligen Querkraft können über das Prüfprogramm erfolgen.The Loading device can engage one of the end faces of the second disc. A particularly advantageous feature is that the loading device optionally engages one or the other end face of the second disc. On This way can be done with one and the same test arrangement Simulate left and right rides. A corresponding control as well as the adjustment of the height the respective lateral force can over the test program respectively.

Besonders einfach ist der Aufbau dann, wenn die Belastungsvorrichtung in Axialrichtung an der zweiten Scheibe angreift.Especially simple is the structure when the loading device in the axial direction attacks on the second disc.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Abstand zwischen der Drehachse und dem Ort, an dem die Belastungsvorrichtung an der zweiten Scheibe angreift, mindestens so groß ist wie der Radius der Bremsscheibe. Die Belastungsvorrichtung erfährt also keine bauliche Beschränkung durch die Größe der Bremsscheibe und kann sich ohne weiteres über deren Bereich hinaus erstrecken. Außerdem bietet sich die besonders vorteilhafte Möglichkeit, die zweite Scheibe extrem dicht neben der Bremsscheibe anzuordnen.In Further development of the invention is proposed that the distance between the axis of rotation and the location where the loading device attacks on the second disc, at least as large as the radius of the brake disc. The loading device learns so no structural restriction by the size of the brake disc and can easily over whose area extends beyond. In addition, the special offers advantageous possibility To arrange the second disc extremely close to the brake disc.

Vorzugsweise greift die Belastungsvorrichtung über eine Rolle an der jeweiligen Stirnfläche der zweiten Scheibe an. Die Bremswirkung, die die Belastungsvorrichtung auf den Prüfstandsaufbau ausübt, ist also äußerst gering. Als Material für die Rolle kommt vorzugsweise Gummi oder Kunststoff in Frage.Preferably engages the loading device via a roller on the respective face the second disc. The braking effect that the loading device on the test bench exerts is so very low. As material for the role is preferably rubber or plastic in question.

Die Rolle ist vorzugsweise von einem Zahnstangenantrieb oder einer Kolbenarbeitsmaschine (hydraulisch oder pneumatisch) verschiebbar. In beiden Fällen wird eine stufenlose Versteilbarkeit der Querkraft ermöglicht. Bei Zuordnung je einer Rolle zu den Stirnflächen der zweiten Scheibe können beide Rollen von einem gemeinsamen Zahnstangenantrieb oder von einer gemeinsamen, doppelt wirkenden Kolbenarbeitsmaschine verschiebbar sein.The Roller is preferably of a rack drive or a piston working machine (hydraulic or pneumatically) displaceable. In both cases, a stepless adjustability the lateral force allows. When assigning each one roller to the end faces of the second disc both rollers from a common rack drive or from a common, be slidable double-acting piston working machine.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schafft die Erfindung ferner ein Geräuschprüfverfahren zum Simulieren von asymmetri schen Belastungen auf eine Scheibenbremsanordnung, die eine auf einem Achszapfen gelagerte angetriebene Bremsscheibe und mindestens einen auf die Bremsscheibe einwirkenden Bremsbelag aufweist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,

– daß mit der Bremsscheiben parallel und koaxial zu dieser eine zweite Schreibe verbunden wird und
– daß auf die zweite Scheibe an einem von der Drehachse radial beabstandeten Ort eine Kraft ausgeübt wird, die eine Komponente in axialer Richtung aufweist.

To achieve the object, the invention further provides a noise test method for simulating asymmetric loads on a disc brake assembly having a mounted on a journal driven brake disc and at least one brake pad acting on the brake disc, the method being characterized

- That is connected to the brake discs in parallel and coaxial with this a second write and
- That on the second disc at a location radially spaced from the axis of rotation a force is exerted which has a component in the axial direction.

Zu den erzielten Vorteilen kann auf die vorstehende Beschreibung verwiesen werden.To The advantages achieved can be referred to the above description become.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.further developments The invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wurde anhand einer Scheibenbremse erläutert. Sie ist gleichermaßen anwendbar auf Scheibenkupplungen, sofern dort vergleichbare Verhältnisse gegeben sind.The Invention has been explained with reference to a disc brake. It is equally applicable to Disc couplings, if there comparable conditions given are.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail in connection with the accompanying drawings. The drawing shows in:

1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Geräuschprüfanordnung. 1 a schematic section through a noise test arrangement according to the invention.

Die Anordung nach 1 weist eine Bremsscheibe 1 auf, die mit zwei Bremsbelägen 2 zusammenarbeitet und auf einem Achszapfen 3 gelagert ist.The arrangement after 1 has a brake disc 1 on that with two brake pads 2 works together and on a journal 3 is stored.

Mit der Bremsscheibe 1 ist eine zweite Schreibe 4 drehfest verbunden. Die zweite Scheibe 4 ist koaxial zur Bremsscheibe 1 und parallel zu dieser angeordnet. An der zweiten Scheibe 4 greift eine Antriebswelle 5 an, die dazu dient, das aus Bremsscheibe 1 und zweiter Scheibe 4 bestehende System in Drehung zu versetzen. Die Antriebswelle 5 ist über Kardangelenke mit einem nicht dargestellten Motor verbunden.With the brake disc 1 is a second write 4 rotatably connected. The second disc 4 is coaxial with the brake disc 1 and arranged parallel to this. At the second disc 4 engages a drive shaft 5 on, which serves to brake disc 1 and second disc 4 to turn existing system in rotation. The drive shaft 5 is connected via cardan joints with a motor, not shown.

In die zweite Scheibe 4 werden erfindungsgemäß Querkräfte eingeleitet. Dies erfolgt über eine Belastungsvorrichtung 6, die im vorliegenden Fall als Spindelantrieb ausgebildet ist. Die Belastungsvorrichtung 6 trägt zwei Rollen 7, die wahlweise an die Stirnflächen der zweiten Scheibe 4 angedrückt werden können. Auf diese Weise lassen sich sowohl für Rechtsfahrt als auch für Linksfahrt beliebige Lenkwinkel simulieren.In the second disc 4 lateral forces are initiated according to the invention. This is done via a loading device 6 , which is formed in the present case as a spindle drive. The loading device 6 carries two rolls 7 , which optionally on the end faces of the second disc 4 can be pressed. In this way, you can simulate any steering angle for right-hand drive as well as for left-hand driving.

Die zweite Scheibe 4 besteht aus Stahl und besitzt vorzugsweise eine Dicke von mehr als 10 mm. Die Rollen 6 bestehen aus Kunststoff oder Gummi.The second disc 4 It is made of steel and preferably has a thickness of more than 10 mm. The roles 6 are made of plastic or rubber.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann anstelle des Spindeltriebs eine doppelt wirkende, hydraulische oder pneumatische Kolbenarbeitsmaschine eingesetzt werden. Auch kann, allerdings unter Verminderung der Variabilität, mit einer einzigen Rolle gearbeitet werden. Anstelle der Rollen kommen auch andere Anpreßkörper, beispielsweise Gleitkörper in Frage. Eine Krafteinleitung ist auch im Winkel zur Drehachse möglich, allerdings unter der Voraussetzung, daß eine Querkraftkomponente existiert.In the context of the invention are quite possible Abwandlungsmöglichkeiten. Thus, instead of the spindle drive a double-acting, hydraulic or pneumatic piston working machine can be used. It is also possible to work with a single roll while reducing variability. Instead of the rollers, other contact bodies, for example sliding bodies, are also suitable. An introduction of force is also possible at an angle to the axis of rotation, but under the Vorausset tion that a lateral force component exists.

Claims

Noise test arrangement for a disc brake assembly for simulating asymmetric loads, comprising - a brake disc ( 1 ) mounted on a journal ( 3 ), - at least one on the brake disc ( 1 ) acting brake pad ( 2 ) and - one the brake disc ( 1 ) driving drive shaft ( 5 ), characterized by - a coaxial with the brake disc ( 1 ) and arranged parallel to this second disc ( 4 ) and - a loading device ( 6 ) for applying a force which has a component in the axial direction, on the second disc ( 4 ) engages at a location which is at a radial distance from the axis of rotation.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the second disc ( 4 ) is connected to the drive shaft.

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the loading device ( 6 ) on one of the end faces of the second disc ( 4 ) attacks.

Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the loading device ( 6 ) optionally on one or the other end face of the second disc ( 4 ) attacks.

Arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the loading device ( 6 ) in the axial direction on the second disc ( 4 ) attacks.

Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distance between the axis of rotation and the location at which the loading device ( 6 ) on the second disc ( 4 ) is at least as large as the radius of the brake disc ( 1 ).

Arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the loading device ( 6 ) about a roll ( 7 ) at the respective end face of the second disc ( 4 ) attacks.

Arrangement according to claim 7, characterized in that the roller ( 7 ) is displaceable by a rack drive or a piston working machine.

Arrangement according to claim 7, characterized in that when each one roller ( 7 ) to the end faces of the second disc ( 4 ) both roles ( 7 ) are displaceable by a common rack drive or by a common, double-acting piston working machine.

Noise test method for simulating asymmetric loads on a disc brake assembly that is mounted on a journal ( 3 ) mounted, driven brake disc ( 1 ) and at least one on the brake disc ( 1 ) acting brake pad ( 2 ), characterized in that - with the brake disc ( 1 ) parallel and coaxial with this a second disc ( 4 ), and - that on the second disc ( 4 ) is applied at a location radially spaced from the axis of rotation a force having a component in the axial direction.

A method according to claim 10, characterized in that the force on one of the end faces of the second disc ( 4 ) is exercised.

A method according to claim 10 or 11, characterized in that the force is selectively applied to one or the other end face of the second disc ( 4 ) is exercised.

Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the force on the second disc ( 4 ) is exerted in the axial direction.

Method according to one of Claims 10 to 13, characterized in that the distance between the axis of rotation and the location at which the force is exerted is chosen to be at least as great as the radius of the brake disk ( 1 ).