DE2305701A1

DE2305701A1 - Bremse

Info

Publication number: DE2305701A1
Application number: DE19732305701
Authority: DE
Inventors: Jean Odier
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1972-02-07
Filing date: 1973-02-06
Publication date: 1973-08-16
Also published as: FR2171562A5; GB1414915A; IT976587B; DE2305701C2

Description

Bremse

Priorität: Frankreich 7.2.1972

Die Erfindung betrifft eine Bremse mit einer sich drehenden Reibspur oder Reibbahn, einen Schuh mit einem Friktionsbelag und einem harten und steifen Träger für diesen Belag, Einrichtungen zur Montage des Schuhe, um diesen gegenüber dieser Bahn zu halten, wobei eine Annäherung hieran möglich ist, und eine Spannbetätigung, die diesen Schuh gegen diese Bahn beaufschlagt, während die Bremsreaktion durch diese Montageeinrichtungen gefaßt ist.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Scheibenbremse, bei der die Reibspur oder Reibbahn durch eine Scheibe gebildet ist, während der Schuh aus einer Plättchenbestückung besteht.

Im Augenblick des Bremsens kann der Schuh vibrieren, was die Bremse laut werden lassen kann, wenn die Vibrationen im hörbaren Bereich liegen. Die Anmelderin hat festgestellt,

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daß der Schuh im übrigen und insbesondere eine sehr wichtige Rolle "bei der Vibrationserregung spielt und daß unter Modifizierung des Frequenzvernaltens des Schuhs man das Bremsgeräusch vermindern oder sogar zum Portfall kommen lassen kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine geräuscharme Scheibenbremse.

Nach der Erfindung wird wenigstens eine geräuschverhin- ■ dernde Einrichtung in Höhe des Schuhs zwischen der Spann- betätigung bzw. -vorrichtung und der Spur und/oder zwischen diesem Schuh und seinen Montageeinrichtungen angeordnet und setzt sich aus zwei nebeneinander angeordneten Elementen zusammen:

Einem dämpfenden Element mit plastischen und elastischen , sogenannten viskoelastischen Eigenschaften, analog denen eines Butylkautschuks , jedoch von wärmebeständiger Ausbildung; und einem Abdeckelement mit elastischen Eigenschaften analog denen eines Metalls wie Stahl, während elastische frequenzkanalisierende Einrichtungen zwischen Träger und einer Auflagefläche zwischengeschaltet sind,welche durch die Montageeinrichtungen des Schuhs gebildet ist.

Aufgrund dieser Anordnung läßt man beim Bremsen das dämpfende Element, unter Zusammenwirken mit dem Abdeckelement vibrieren, indem man die Frequenzen modifiziert und die Amplitude der Vibrationen vermindert, welche in Kontakt mit der Bahn oder Spur auftreten, was es ermöglicht, das Bremsen ziemlich lautlos zu machen.

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Das Material, aus dem das dämpfende Element besteht, hat einen Elastizitätsmodul, dessen reeHer Teil ziemlich

7 2 niedrig, in der Größenordnung von 10 N/m liegt und deren imaginärer Teil (innere Dämpfung) ziemlich hoch liegt, um die Vibrationsenergie im Innern des Materials abzuführen. Das dämpfende Element ist im übrigen wärmebeständig bis zu Temperaturen in der Größenordnung von 300 oder 50O⁰C ausgeführt. Gute Ergebniese erhält man mit einem Material, das aus Asbestfasern gebildet war, die mit ein oder mehreren Kautschuksubstanzen umhüllt waren.

Das Abdeckelement ist vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt.

Vorzugsweise ist das dämpfende Element fest mit dem Abdeckelement und dem Schuh ausgebildet; die Erfindung richtet sich auch auf einen solchen Schuh.

Ziel der elastischen kanalisierenden Einrichtungen ist es, im Augenblick des Bremsens die Schwingungsenergie in einem relativ engen Frequenzbereich zu kanalisieren.

Die elastischen Kanalisierungseinrichtungen sind vorzugsweise derart vorgesehen, daß beispielsweise für eine Steifigkeit in der Größenordnung von 5 x 10 N/m dieser Bereich einen Wert benachbart der Ansprechfrequenz des Schuhs hat, derart, daß das dämpfende Element leichter die Schwingungen aufnehmen kann, um das Bremsen lautloser zu machen.

Die elastischen Einrichtungen können beispielsweise aus einem

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gewellten metallischen Blatt, z. B. einer Blattfeder, bestellen.

Die Ausbildung nach der Erfindung ermöglicht es insgesamt oder zum Teil in beachtlicher Weise, beispielsweise um 3OdB oder sogar 5OdB das Geräuschniveau der Bremse zu senken. Darüber hinaus wird die Art des Geräusches _} anstelle unangenehm zu sein, äußerst erträglich, und zwar nach Art eines Grundgeräuschpegels.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische auseinander gezogene Teildarstellung einer Scheibenbremse nach der Erfindung ist;

Pig. 2 ist eine schematische Teildarstellung dieser Bremse im Schnitt längs der Linie II-II in Pig. 3;

Fig. 3 ist eine entsprechende schematische Darstellung im Schnitt längs der Linie III-III in Pig. 2; und die

Pig. 4 und 5 betreffen jeweils zwei Ausführungsvarianten.

Nach der in den Pig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform umfaßt eine Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge eine sich drehende Scheibe 10 (Pig. 2), welche zwei gegenüberliegende Reib-

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bahnen 11 aufweist. Mit jeder Bahn oder Spur 11 wirkt ein Schuh mit einem Friktionsbelag 12 aus irgendeinem geeigneten Material zusammen, das durch einen harten und steifen Träger 13, beispielsweise Stahl getragen ist. Beim dargestellten Beispiel sind die beiden Schuhe sowie deren Zusatzausbildungen symmetrisch bezüglich der Scheibe 10.

Montageeinrichtungen sind vorgesehen, um jeden Schuh 12 gegenüber seiner zugeordneten Schuhe 11 zu halten und ihm dabei zu ermöglichen, sich hieran anzunähern, und umfassen nach dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispiel ein festes Lager, in welchem der Schuh aufgenommen ist und welches seitliche Auflager A und B zur gehäuseartigen Aufnahme der Reaktionskraft umfassen.

Eine Spannvorrichtung mit einem mit hydraulischen Druck beaufschlagten Kolben 16 ist vorgesehen, um den Schuh 12 gegen die Bahn oder Spur zu beaufschlagen, während die Bremsreaktion gehäuseartig entweder durch die Auflagefläche A oder die Auflagefläche B entsprechend dem Drehsinn der Scheibe 10 gehäuseartig aufgenommen wird.

Eine geräuschmindernde Einrichtung ist in Höhe des Schuhs 12 - 13 zwischen der Spannvorrichtung 16 und der Spur oder Bahn 11 vorgesehen und setzt sich aus zwei nebeneinander angeordneten Elementen zusammen: einem dämpfenden Element 14 mit plastischen und elastischen, sogenannten viskoelastischen Eigenschaften analog denen eines Butylkautschuk^, bei gleichzeitiger Wärmebeständigkeit, und einem Abdeckelement

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mit elastischen Eigenschaf im. analog denen eines Metalls wie z. B. Stahl.

Fach dem dargestellten Beispiel ist das dämpfende Element 14 benachbart der Trägerfläche 15 angeordnet, die dem Iriktionsbelag 12 gegenüber liegt, während das Abdeckelement 15 ein Endstirnelement (element terminal frontal) aus Stahl oder Aluminium ist, welches die Beaufschlagung durch den Kolben 16 aufnimmt.

Die verschiedenen Element 12, 13, 14 und 15 sind fest, beispielsweise durch Kleben verbunden, derart, d33 eine Schuhmonoblockanordnung gebildet wird, welche genau wie eine übliche Plattchenbestückung (plaquette garnie) verwendbar ist. Diese Anordnung 12j 13, 14, 15 kann in einem einzigen Vorgang hergestellt werden und ist somit wirtschaftlich.

Wach einem Konstruktionsbeispiel kann das Element 14 . beispielsweise eine Dicke von 3 mm, das Elenait 15 eine Dicke von lmm aufweisen, was für eine solche Anordnung nur einen sehr geringen axialen zusätzlichen Platzbedarf gegenüber einer üblichen Plättchenbestückung ausmacht.

Das Material, aus dem das dämpfende Element 14 hergestellt ist, ist vorzugsweise aus Asbestfasern gebildet, die mit ein oder mehreren Kautschuksubstanzen umhüllt sind. Dieses Material hat einen Elastizitätsmodul, dessen reeler Teil

7 2 ziemlich niedrig, in der Größenordnung von 10 N/m liegt und dessen imaginärer Teil (innere Dämpfung) ziemlich hoch

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liegt, um Schwingungsenergie an das Innere des Materials zu leiten.

Dieses Material ist in günstiger Weise temperaturbeständig bis zu 300 bis 50O⁰C, ohne seine Eigenschaften zu verlieren

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und kann auf dem Träger ]L\ aus Stahl und auf das Abdeckelement aus Stahl oder Aluminium mit einem üblichen Klebstoff verklebt sein.

Vorzugsweise nimmt wenigstens eine der Reaktionsaufnahmeflächen A und B, beispielsweise die Tragfläche A eine elastische Einrichtung, beispielsweise eine gewellte, metallische Blattfeder 17 (Fig. 3) auf, was es ermöglicht, die Vibrationen in einem engeren Frequenzbereich als dem des Schuhs zu kanalisieren, der beispielsweise eine Grundfrequenz von 1400 Hz mit Harmonischen aufweist, die durch ein Intervall von 800 Hz getrennt sind, wobei dieser engere Bereich durch die geräuschmindernde Einrichtung absorbiert wird. Die Steifigkeit der elastischen Blattfeder 17 liegt in der Größenordnung von 5 x lOJ/nv zum Beispiel.

Im Augenblick des Bremsens beaufschlagen die Kolben 16 die Schuhausbildungen unter Spannen gegen die Bahnen oder Spuren 11, während die Träger 13 seitlich die Bremsreaktion auf die Auflagefläche A,beispielsweise unter Zwischenschaltung des elastischen Elementes 17 übertragen.

Das Kanalisieren der Frequenzen durch die Blattfeder 17 und ihre Absorption aufgrund einer geräuschmindernden Einrichtung führt zu einem leisen Bremsvorgang.

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Mach einem Ausführungsbeispiel hat, während eine Bremse, wie sie in Pig. 2 und 3 dargestellt ist, allerdings ohne die Elemente 14, 15 und 17 einen Geräuschpegel von 7OdB im Inneren eines Fahrzeugs und von 10OdB außerhalb des Fahrzeugs; die Bremse nach der Erfindung hat einen Geräuschpegel von nur 5OdB im Innern wie außerhalb des Fahrzeugs bei einer durchaus annehmbaren Geräuschart, nach Art des Grund- oder Eigengeräusches.

Die elastische Einrichtung 17 kann entweder durch eine gewellte Blattfeder, wie dargestellt oder in irgendeiner anderen Weise ausgebildet sein, beispielsweise aus einem wärmebeständigen und zum Teil elastischen Material, beispielsweise dem Material des Elementes 14, bestehen.

Fach Fig. 4 ist die Anordnung analog der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen; hier jedoch sind das dämpfende Element 14 und das Abdeckelement 15 zwischen dem Träger 13 und dem Belag zwischengeschaltet; das Element 14 ist benachbart dem Träger 13 und mit diesem verklebt, während das Element 15 benachbart dem Belag 12 und mit diesem verklebt ist.

Nach einer anderen in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist das dämpfende Element 14 einer der Seiten des Trägers 13 benachbart und mit diesem verklebt. Im Beispiel der Fig. sind zwei auf beiden Seiten vorgesehen, während das Abdeckelement 15 ein seitliches gegen das Element 14 verklebtes Endelement ist, das so ausgebildet ist, daß es mit der Auflagefläche A oder B zusammenwirkt. Das Abdeckelement 15 spielt dann die Rolle einer Frequenzkanalisierung für die Feder

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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform sind die kanalisierende Einrichtung und die dämpfende Struktur in dergleichen Weise schichtenartig aufgebaut und umfassen umfangsmäß ig das Plättchen ( la plaquette).

Anstatt die geräuschmindernde Einrichtung auf einer oder beiden Seiten des Trägers 13 zu befestigen kann man auch das dämpfende Element 14 auf das Auflager A oder B kleben und auf dieses Element 14 das Abdeckelement 15 kleben, welches dann so ausgebildet ist, daß es mit der entsprechenden Seite des Trägers 13 zusammenwirkt. Man sieht, daß die Elemente 14 und 15 sowie der Träger 13 vorzugsweise genau die gleiche zugeschnittene Blockform haben können.

Ansprüche: - 10 -

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Claims

Mappe: 9446

- 10 ANSPRÜCHE :

Bremse mit einer sich drehenden Reibspur oder -hahn, einem Schuh mit einem Reibbelag und einem harten und steifen Träger für diesen Belag, Sinrichtungen. zur Montage des Schuhs, um ihn gegenüber der Bahn zu halten und es ihm zu ermöglichen, sich dieser zu nähern und mit einer Spannvorrichtung, die den Schuh gegen die Spur oder Bahn beaufschlagt, während die Bremsreaktionskraft gehäuseartig durch diese Montageeinrichtungen aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine geräuschmindernde Einrichtung in Höhe des Schuhs (12;13) zwischen der Spannvorrichtung (16) und der Reibspur oder -bahn (11) und/oder diesem Schuh und diesen Morfageeinrichtungen angeordnet ist xmä. sich aus zwei in dieser Reihenfolge nebeneinander angeordneten Elementen zusammensetzt: einem dämpfenden Element mit plastischen und elastischen, sogenannten viskoelastischen Eigenschaften, analog denen eines Butylkautschuks, jedoch unter Wärmebeständigkeit und einem Abdeckelement (15) mit elastischen Eigenschaften analog denen eines Metalls, wie Stahl, während elastische frequenzkanalisierende Einrichtungen zwischen dem Träger und ein durch diese Montageeinrichtungen gebildetes Auflager (A ; B) zwischengeschaltet sind.
2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Element aus mit ein oder mehreren Kautschuksubstanzen umhüllten Asbestfasern gebildet ist.

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3. Bremse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (15) aus Stahl oder Aluminium besteht.
4. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Element diesem Träger (13) benachbart ist.
5. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Element benachbart der Fläche dieses Trägejs, die dem Belag gegenüberliegt, ist.
6. Bremse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (15) ein Stirnendelement des Schuhes derartiger Ausbildung, daß es mit der Spannvorrichtung (16) zusammenwirkt, 1st.
7. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Element und das Abdeckelement 2wischen Träger und Belag zwischengeschaltet sind.
8. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Element benachbart einer der Seiten des Trägers (13) ist.
9. Bremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement ein seitliches Endelement des Schuhes (12; 13) derartiger Ausbildung bildet, daß es mit einer durch diese Montageeinrichtungen gebildeten Auflagefläche zusammenwirkt.

- 12 -

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10. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dämpfende Element fest mit der Abdeckung des Schuhes verbunden ist;
11. Bremse nach einem der Ansprüche 1 his 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese elastischen frequenzkanalisierenden Einrichtungen eine gewellte Blattfeder (17) umfassen.
12. Bremse nach einem der Ansprüche 1 his 1O₉ dadurch gekennzeichnet, daß diese elastischen frequenzkanalisierenden Einrichtungen einen Block aus wärmebeständigem Material, der zum Teil elastisch ist, aufweisen.
13. Bremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzkanalisierenden Einrichtungen und die dämpfende Konstruktion von der gleichen plattenartig geschichteten Konstruktion sind und umfangsmäßig die Platte umgeben.

MiItMrANWXLIC

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