DE1148891B - Innenbackenbremse, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Innenbackenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Innenbackenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
• Bei diesen Bremsen werden eine oder mehrere Bremsbacken durch eine mechanische oder hydraulische Bremskraftübertragung vom Bremspedal her gegen die Innenfläche der mit dem Laufrad des des Wagens sich drehenden Bremstrommel gepreßt. Unter gewissen Betriebsbedingungen treten bei diesen Bremsen Schwingungserscheinungen auf, die sich während des Bremsvorganges noch verstärken können. Sie klingen erst ab, wenn das Fahrzeug eine bestimmte Geschwindigkeit unter- oder überschreitet.
• Diese Schwingungserscheinungen erreichen insbesondere dann ein störendes Ausmaß, wenn bei vorgegebenen Einbauverhältnissen die Bremsleistung der Bremsen bis an die oberste zulässige Grenze vergrößert wird. Für die Schwingungserscheinungen sind hauptsächlich die Maßabweichungen, die entweder schon von der Bearbeitung herrühren, oder aber die bei großer Bremsarbeit auftretenden elastischen Formänderungen verantwortlich. Eine Bremstrommel kann bekanntlich unter dem Einfluß der Bremskräfte und durch thermische Einflüsse während des Bremsens eine ovale oder sogar konische Gestalt annehmen. Die Verformung kann so stark werden, daß sich die Trommel bleibend verzieht oder verspannt.
• Ungleichmäßige Abnutzung der Bremsbeläge oder eine elastische Verformung der Abstützung der Bremsbacken an der Fahrzeugachse können ebenfalls die genannten Schwingungserscheinungen hervorrufen.
• Untersuchungen haben gezeigt, daß gewisse Schwingungserscheinungen - die sich vielfach als »Bremsrattern« äußern - auch schon bei Bremsleistungen auftreten, die noch keine elastischen Verformungen bedingen. Sie treten in einem für jede Bremskonstruktion charakteristischen Drehzahlbereich auf, während oberhalb und unterhalb dieses Bereiches die Bremskonstruktion ohne störende Schwingungserscheinungen arbeitet.
• Zur Bekämpfung dieser störenden, sich in Pfeifgeräuschen oder als Bremsrattern äußernden Schwingungserscheinungen ist es bekannt, zwischen die Kolben der Radbremszylinder und die Bremsbacken schwingungsisolierende bzw. -dämpfende Zwischenglieder einzuschalten und sie derart anzuordnen, daß die Betätigungskräfte von den Kolben auf die Bremsbacken bei allen im Betrieb auftretenden Bremsbetätigungskräften ausschließlich über derartige Zwischenglieder übertragen werden. Diese Maßnahme allein genügt jedoch im allgemeinen nicht, um das gewünschte Ergebnis mit Sicherheit zu erzielen. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, als elastische Zwischenglieder zwischen den Bremsbacken und der hydraulischen oder mechanischen Betätigung unter Vorspannung eingebaute Tellerfedern mit progressiver Kennlinie zu verwenden.
• Die Verwendung von Tellerfedern hat den Vorteil, daß auf dem beschränkten Raum, der für ein elastisches Zwischenglied zur Verfügung steht, eine exakte Abstimmung auf die jeweilige Bremskonstruktion erzielt werden kann.
• Durch die Vorspannung der Tellerfedern, wird der durch ihre Elatizität bedingte zusätzliche Pedalweg wesentlich verringert. In dem durch die Vorspannung überbrückten Bereich der Betätigungskraft kann auf eine elastische Kraftübertragung verzichtet werden, da hierbei die Gefahr des Bremsratterns noch nicht vorhanden ist. Durch den progressiven Verlauf der Kennlinie der Tellerfeder ist es möglich, in dem gesamten Bereich der Betätigungskraft, in dem Bremsrattern oder andere Schwingungserscheinungen auftreten können, bei nur kleinem Verlustweg mit elastischer Abstützung zu arbeiten.
• Ferner wird durch die Progressivität der Federkennlinie der Tellerfeder außer der durch die Elastizität an sich bedingten Verlagerung der Eigenfrequenz des aus Bremsbacken, Betätigungsorgan, Bremsträgerplatte und der in den elastischen Bremsleitungen befindlichen Flüssigkeitssäule bestehenden Schwingungssystems in einen Bereich außerhalb der im Fahrbetrieb auftretenden Erregungsfrequenzen das Schwingungssystem derart wirkungsvoll verstimmt, daß die sonst als Bremsrattern oder Pfeifen in Erscheinung tretenden Resonanzschwingungen vermieden werden. Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich darauf, auf welche Weise eine progressive Kennlinie für die Tellerfeder erzeugt wird, sowie auf die Konstruktion des Druckstückes zwischen den Kolben der Bremszylinder und den Bremsbacken. Die Maßnahmen, nach der Erfindung erfordern keinen großen zusätzlichen -Aufwand. Die Tellerfedern lassen sich in jeder Bremse nachträglich einbauen, ohne grundlegende Änderungen vornehmen zu müssen.
• In der Zeichnung ist. ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremse mit zwei 'sich gegenüberliegenden einseitig wirkenden Radbremszylindem, Fig.2 einen Querschnitt durch einen Teil einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremse, der insbesondere die innerhalb eines Druckstückes zwischen Bremskolben und Bremsbacken angeordneten Federn zeigt, Fig.3 eine vergrößerte Darstellung des Druckstückes zwischen dem Kolben des Radbremszylinders und der Bremsbacke mit eingebauter Tellerfeder von besonderer Ausführungsform.
• Durch die Einschaltung einer Tellerfeder in den Kraftfluß der Bremsbetätigung gemäß der Erfindung werden die Eigenfrequenzen des schwingungsfähigen Bremssystems aus dem Bereich der bei normalem Fahrbetrieb auftretenden Erregungsfrequenzen verlagert, so daß das lästige Bremsrattem nicht mehr auftritt.
• Fig. 1 zeigt eine Bremskonstruktion, bei der die Erfindung verwirklicht ist. Ihr Aufbau und Wirkungsweise sind wie folgt: Die einander gegenüberliegenden Radbremszyhnder A, B pressen beim Bremsvorgang die Reibbeläge 18 a, 18 b der Bremsbacken 17 a, 17 b gegen die Innenseite der Bremstrommel 80 und bremsen dadurch das Fahrzeug. Nach der Bremsung ziehen die Rückholfedem 19 a, 19 b die Bremsbacken 17 a, 17 b wieder in ihre Ausgangsstellung zurück, so daß sich die Bremstrommel 80 wieder frei drehen kann. Die Bremszylinder sind mittels je zweier Schrauben 81a, 81 b an einer flanschartigen und oval gestalteten Verbreiterung 82 befestigt, die ihrerseits fest mit dem Achsschenkel verbunden ist.
• Der einseitig wirkende Rädbremszyhnder A besteht im wesentlichen aus dem Zylindergehäuse 11 und dem Betätigungskolben 12. Unter der Einwirkung des Druckmittels, welches in. den Druckraum 13 eintritt, bewegt sich der Kolben 12 nach außen, wobei die Kolbenkraft über ein universalgelenkig gelagertes Druckstück 14 und den Bremskraftübertragungsbolzen 15 auf das Ende 16 der Bremsbacke 17a geleitet wird. Das andere Ende der Bremsbacke stützt sich bei der dargestellten Bremskonstruktion gegen das Gehäuse eines anderen Radbremszylinders B ab.
• In einer Ringnut 20 des Betätigungskolbens 12 ist eine Abdichtungsmanschette 21 eingelassen. Das Druckstück 14 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem kegelförmig gestalteten Teil 22 mit einem Kugelkopf 23, der sich universalgelenkig gegen den Grund 24 der trichterförmigen Ausnehmung 25 im Betätigungskolben 12 anlegt, sowie einer Mutter 26. Die Mutter 26 ist in die Bohrung 27 des kegelförmigen Teiles 22 eingesetzt. Zwischen den beiden Teilen ist eine Tellerfeder 28 mit progressiver Federkennlinie angeordnet und mit Vorspannung eingebaut. Die Verbindung der beiden Teile 22, 26 des Druckstückes 14 ist durch Einrollen des Lochrandes 29 des kegelförmigen Teiles 22 vorgenommen worden. Durch diese Verbindung wird das Druckstück zu einer Einheit, was den Ein- und Ausbau erleichtert.
• Die drei Federscheiben 28 a, 28 b, 28 c besitzen eine kalottenartige Oberfläche, wodurch die angestrebte Federcharakteristik erzielt wird. Die Federscheiben können auch von kegeliger Gestalt sein und in anderer Weise geschichtet sein. Durch die Vorspannung der Federscheiben 28 a, 28 b, 28 c wird der erforderliche zusätzliche Pedalweg bis zur Erzeugung des maximalen Anpreßdruckes der Bremsbacken klein gehalten. Die Tellerfedern haben außerdem eine hohe Dämpfung, die hier sehr erwünscht ist.
• In der Mutter 26 ist der Bremsbetätigungsbolzen 15 eingeschraubt. Dieser ist mit seinem abgedrehten glatten Enden 35 in der Bohrung 36 des kegelförmigen Teiles 22 des Druckstückes 14 zentriert. Der Kopf 30 des Bremsbetätigungsbolzens 15 drückt gegen das Bremsbackenende 16.
• "= Der Gummistulp 37 zwischen dem Umfang des Druckstückes 14 und dem Zylindergehäuse 11 schützt das Innere des Bremszylinders vor Verschmutzung: Auf der Mutter 26 ist eine Zahnscheibe 31 angeschweißt. Zur Sicherung der Mutter 26 gegen Drehen rastet die an der Bremsbacke 17a befestigte Federklammer 32 in eine Raste 33 der Zahnscheibe 31 ein. Zum Nachstellen der Bremse wird nach dem Lösen der Sperre 32/33 die Mutter 26 gedreht. Da der Gewindebolzen 15 infolge des geschlitzten Kopfes 30; mit dem er gegen den Steg der Bremsbacke 17 a anliegt, am Drehen gehindert ist, bewegt sich der Gewindebolzen 15 nach außen und vergrößert damit den Abstand zwischen der Bremsbacke 17 a und dem Kolben 12.
• In der vergrößerten Darstellung des Druckstückes in Fig. 3 ist der Einbau der Federscheiben 28 a, 28 b, 28 c veranschaulicht. Beim Betätigen der Bremse wird; wie schon erwähnt, die Kolbenkraft von dem kegelförmigen Teil 22 des Druckstückes 14 über die Tellerfeder 28 auf die Mutter 26 und von dieser über das Gewinde 38 auf den Bremsbetätigungsbolzen 15 geleitet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Innenbackenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der zwischen den Bremsbacken und der hydraulischen oder mechanischen Betätigung elastische Zwischenglieder eingeschaltet sind, die so dimensioniert sind, daß sie auch noch bei maximalem Bremsdruck als elastisches Zwischenglied wirken, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Zwischenglieder unter Vorspannung eingebaute Tellerfedern (28) mit progressiver Kennlinie verwendet werden.
2. 2. Innenbackenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (28) zur Erzeugung der progressiven Kennlinie aus einzelnen Federscheiben (28 a, 28 b, 28 c) mit gewölbter Querschnittsform zusammengesetzt sind.
3. 3. Innenbackenbremse mit zwei Bremsbacken, die von je einem einseitig und in Drehrichtung gleichsinnig wirkenden, innerhalb der Bremstrommel einander gegenüberliegenden Druckmittelbremszylindern betätigt werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (28) in dem aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen bestehenden Druckstück (14) zwischen den Betätigungskolben (12) der Bremszylinder (A, B) und der Bremsbacken (17 a, 17 b) angeordnet sind (Fig. 1).
4. 4. Innenbackenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (22, 26) des Druckstückes (14) durch Einrollen, Falzen, Bördeln od. dgl. dauerhaft miteinander verbunden sind.
5. 5. Innenbackenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenseitige Teil (22) des Druckstückes (14) kegelförmig ausgebildet ist und sich mit seinem Kugelkopf (23) universalgelenkartig gegen die entsprechende Aussparung (25) im Kolbenboden anlegt, während der bremsbackenseitige Teil des Druckstückes aus einer Mutter (26) besteht, in welche ein Druckbolzen (15) eingeschraubt ist, in dessen geschlitztem Kopf (30) der Steg der Bremsbacke (17 a) eingreift.
6. 6. Innenbackenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstel-. len der Bremse durch Drehen der Mutter (26) vorgenommen wird.
7. 7. Innenbackenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mutter (26) eine Zahnscheibe (31) z. B. durch Schweißen befestigt ist und die Mutter durch Einlegen eines mit der Bremsbacke verbundenen Federelementes (32) in einer Raste (33) der Zahnscheibe (31) gegen Drehung gesichert ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 838 703; USA.-Patentschriften Nr. 2 665179, 2 057 507.