DE3008855A1 - DEVICE FOR DAMPING VIBRATIONS OF A BRAKE SHOE RETURN SPRING ON A DRUM BRAKE FOR VEHICLES - Google Patents
DEVICE FOR DAMPING VIBRATIONS OF A BRAKE SHOE RETURN SPRING ON A DRUM BRAKE FOR VEHICLESInfo
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Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen einer Bremsbacken-Rückstellfeder an einer Trommelbremse für FahrzeugeDevice for damping vibrations a brake shoe return spring on a drum brake for vehicles
030038/0820030038/0820
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Beschreibungdescription
Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen einer Bremsbacken-Rückstellfeder an einer Trommelbremse für FahrzeugeDevice for damping vibrations of a brake shoe return spring on a drum brake for vehicles
Die Erfindung betrifft Trommelbremsen für Fahrzeuge, insbesondere die Herabsetzung von Schwingungen von Bremsbacken-Rücksteil- oder -Rückholfedern an solchen Bremsen.The invention relates to drum brakes for vehicles, in particular the reduction of vibrations of brake shoe reverse part or return springs on such brakes.
Es ist im allgemeinen erwünscht, daß an einer Trommelbremse die von den Rückstellfedern auf eine Bremsbacke ausgeübte Kraft im normalen Dehnungs- bzw. Betriebsbereich der Feder, also zwischen dem Zustand, in dem die Bremsen bei neuen Bremsbelägen gelöst sind, und dem Zustand, in dem sie bei abgenutzten Bremsbelägen angelegt sind, zumindest annähernd konstant bleibt. Aus diesem Grunde ist eine flache Federkennlinie notwendig. Es ist bekannt, daß eine flachere Federkennlinie bei einer Schraubenfeder durch Erhöhen der Windungszahl oder durch Vergrößern des Windungsdurchmessers erzielt werden kann. Bei Bremsbacken-Rückstellfedern wird selbstverständlich die länge der Feder durch die Konstruktion der Bremse bestimmt, und der für die Unterbringung der Federn verfügbare Raum ist häufig so beschränkt, daß Federn von großem Durchmesser nicht verwendbar sind. Federn mitIt is generally desirable on a drum brake that the return springs exerted on a brake shoe Force in the normal extension or operating range of the spring, i.e. between the state in which the brakes are applied when new Brake pads are released, and the state in which they are applied when the brake pads are worn, at least approximately remains constant. For this reason, a flat spring characteristic is necessary. It is known that a shallower Spring characteristic for a helical spring by increasing the number of turns or by increasing the diameter of the turns can be achieved. In the case of brake shoe return springs, the length of the spring is of course determined by the design the brake, and the space available to accommodate the springs is often so limited that springs large diameter cannot be used. Feathers with
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einer großen Zahl von Windungen neigen stark zu Schwingungen, was im Hinblick auf die starken Schwingungen, denen Fahrwerksräder von Fahrzeugen ausgesetzt sind, unannehmbar ist.a large number of windings have a strong tendency to vibrate, which is in view of the strong vibrations that gear wheels exposed to vehicles is unacceptable.
Durch Positionieren an einem starren Bauteil des Bremsenaufbaues, "beispielsweise an einer Nachstellstange oder an einem Betätigungszylinder, ist es manchmal möglich, eine seitliche Abstützung für eine Rückstellfeder zu schaffen. Dieses Verfahren der seitlichen Abstützung einer Rückstellfeder hat jedoch seine Grenzen, und es muß große Sorgfalt darauf verwendet werden, daß die Feder bei der Betätigung der Bremse nicht stört. Wenn eine Feder, die zur Erzielung der geforderten flachen Federkennlinie mit einer großen Zahl von Windungen ausgebildet ist, nicht abgestützt ist, neigt sie dazu, mit einer Amplitude zu schwingen, die Bruch hervorrufende Spannungen erzeugen und zu Versagen führen kann.By positioning on a rigid component of the brake assembly, "For example on an adjusting rod or on an actuating cylinder, it is sometimes possible to use a to create lateral support for a return spring. This method of laterally supporting a return spring however, it has its limitations and great care must be taken to ensure that the spring is actuated the brake does not interfere. If a spring that is necessary to achieve the required flat spring characteristic with a large Number of turns is unsupported, it tends to vibrate with an amplitude that is rupture generating stresses and causing failure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen.The invention is based on the object of remedying this.
Gemäß einem allgemeinen Lösungsgedanken besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen einer schraubenförmig gewickelten Bremsbacken-Rückstellfeder an einer Trommelbremse , bei der ein Schwingungsdämpfer innerhalb der Federwindungen oder um sie herum lose so angeordnet ist, daß er in bezug auf die Federwindungen frei bewegbar ist.According to a general idea of the solution, the invention consists in a device for damping vibrations a helically wound brake shoe return spring on a drum brake with a vibration damper is loosely arranged within or around the spring coils so that it is relative to the spring coils is freely movable.
Nach einem anderen Lösungsgedanken der Erfindung hat eine Trommelbremse eine Bremstrommel, eine Bremsbacke, eine Betätigungsvorrichtung zum Anlegen der Bremsbacke an die Bremstrommel, eine schraubenförmig gewickelte Rückstellfeder zum Wegziehen der Bremsbacke von der Bremstrommel nach Freigabe durch die Betätigungsvorrichtung und einen Schwingungsdämpfer, der innerhalb des gewickelten TeilsAccording to another concept of the invention, a drum brake has a brake drum, a brake shoe, and an actuating device to place the brake shoe on the brake drum, a helically wound return spring for pulling the brake shoe away from the brake drum after being released by the actuating device and a Vibration damper that is inside the coiled part
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der Feder oder um ihn herum lose so angeordnet ist, daß er in bezug darauf frei bewegbar ist.the spring or around it is loosely arranged so that it is freely movable with respect thereto.
Der Schwingungsdämpfer ist vorzugsweise ein zylindrisches Bauteil in Gestalt einer Stange, die innerhalb der Federwindungen angeordnet ist, oder eines Ringes, Rohres oder einer Hülse, welche die Windungen umschließt. Es hat sich herausgestellt, daß es durch die Verwendung solcher Schwingungsdämpfer möglich ist, die Schwingungen von Bremsbacken-Rückstellfedern auf ein zufriedenstellendes Niveau herabzusetzen, auf dem die Federbruchgefahr im wesentlichen ausgeschaltet ist.The vibration damper is preferably a cylindrical one Component in the form of a rod, which is arranged within the spring coils, or a ring, tube or a sleeve which encloses the turns. It has been found that by using such vibration dampers it is possible to reduce the vibrations of brake shoe return springs to a satisfactory level, on which the risk of spring breakage is essentially eliminated.
Es ist allgemein bekannt, Schraubenfeder schwingungen dadurch zu verringern, daß die Federwindungen mit satter Reibberührung mit einem anderen Bauteil angeordnet werden; - dieses Verfahren hat sich jedoch bei Rückstellfedern an Bremsen nicht als zufriedenstellend erwiesen. Es wurde ein Versuch mit einer Feder durchgeführt, in deren Windungen eine Stange aus Kautschuk von solchem Durchmesser eingesetzt war, daß die Federwindungen an ihr stets stramm anlagen; es zeigte sich, daß die Amplitude der Schwingungen gegenüber der Feder ohne Stange nur geringfügig verringert wurde.It is well known that coil springs vibrate as a result to reduce the fact that the spring coils are arranged with snug frictional contact with another component; - this However, the method has not proven to be satisfactory with return springs on brakes. It was an attempt carried out with a spring in the coils of which a rubber rod of such diameter was inserted, that the spring coils were always tight against it; it was found that the amplitude of the vibrations compared to the Spring without rod was only slightly reduced.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings. It shows:
Fig. 1 eine Bremsbacken-Rückstellfeder mit einem Schwingungsdämpfer in Gestalt einer zylindrischen Stange undFig. 1 shows a brake shoe return spring with a vibration damper in the form of a cylindrical Rod and
Fig. 2 eine Bremsbacken-Rückstellfeder mit zwei Schwingungsdämpfern in Gestalt von Ringen.2 shows a brake shoe return spring with two vibration dampers in the form of rings.
Die in Fig. 1 dargestellte Bremsbacken-Rückstellfeder für eine Fahrzeug-Trommelbremse hat wendeiförmige Windungen 1 mit Ösen 2 an den Enden, die in herkömmlicher Weise in Löcher einhakbar sind, welche in die Stege der BremsbackenThe brake shoe return spring for a vehicle drum brake shown in FIG. 1 has helical windings 1 with eyelets 2 at the ends, which in a conventional manner in Holes can be hooked into the webs of the brake shoes
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eingearbeitet sind. Innerhalb der Windungen 1 der Feder ist mit radialem Spiel eine zylindrische Stange 3 aus Flußstahl angeordnet, deren länge vorzugsweise wenigstens die halbe länge des gewickelten Federteils beträgt. Die Stange 3 ist innerhalb der Federwindungen 1 in Achsrichtung frei bewegbar und frei drehbar, wird jedoch im eingebauten Zustand durch die Stege der Bremsbacken in Achsrichtung innerhalb der Windungen 1 gehalten.are incorporated. Within the coils 1 of the spring is a cylindrical rod 3 made of mild steel with radial play arranged, the length of which is preferably at least half the length of the coiled spring part. The rod 3 is freely movable and freely rotatable within the spring coils 1 in the axial direction, but is in the installed state held in the axial direction within the windings 1 by the webs of the brake shoes.
Die in Fig. 2 dargestellte Bremsbacken-Rückstellfeder ist die gleiche wie in Fig. 1, ist aber statt mit der Stange 3 mit zwei Ringen 4 und 5 versehen, welche den gewickelten Federteil mit radialem Spiel umschließen, um in Achsrichtung und um die Windungen 1 frei beweglich zu sein. Nach Einbau in eine Fahrzeug-Trommelbremse begrenzen die Stege der Bremsbacken die axialen Bewegungen der Ringe 4 und 5» um sie an den Windungen 1 der Feder zu halten.The brake shoe return spring shown in FIG. 2 is the same as in FIG. 1, but is instead of the rod 3 provided with two rings 4 and 5, which enclose the coiled spring part with radial play in the axial direction and to be able to move the turns 1 freely. After installation in a vehicle drum brake, the bars of the brake shoes limit the axial movements of the rings 4 and 5 »to keep them on the coils 1 of the spring.
Es wurden Versuche durchgeführt mit Federn, die mit Schwingungsdämpfern gemäß Fig. 1 und 2 ausgestattet waren, und mit einer gleichen Feder ohne Schwingungsdämpfer. Die Schwingungskräfte wurden in den mit Pfeilen F angegebenen Richtungen aufgebracht. Die VerSuchsergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I und II zusammengefaßt.Tests were carried out with springs with vibration dampers 1 and 2 were equipped, and with the same spring without a vibration damper. The vibratory forces were applied in the directions indicated by arrows F. The test results are summarized in Tables I and II below.
mmlength
mm
durch- ■--
messerInside-
through- ■ -
knife
durch
messer
w\ - Outside
by
knife
w \ -
gDimensions
G
(gedehnt)246
(stretched)
(Windungen)7.89
(Turns)
(^ndungen)13.17
(^ ndings)
030038/0820030038/0820
-3--3-
5353
N/nunSpring rate
N / well
Hzfrequency
Hz
•gf excitement
• g f
mmamplitude
mm
10,36feather
10.36
0, l6xlO6 failed "at
0.16x10 6
Stange
23,5Feather with
pole
23.5
1,0x10no failure
1.0x10
2 RingenFeather with
2 rings
1,OxIO6 no failure
1, OxIO 6
Die Tabellen zeigen, daß die als Schwingungsdämpfer verwendete Stange ebenso wie die Ringe die Amplitude der Federschwingungen sehr zuverlässig verkleinern und die Lebensdauer der Feder zu verlängern vermögen. Die Gründe, weshalb diese Schwingungsdämpfer so wirksam sind, werden nicht völlig verstanden, jedoch ist eine mögliche Erklärung, daß der Schwingungsdämpfer, wenn die Feder zu schwingen beginnt, gegen die Federwindungen 1 geschleudert wird und in seinen Bewegungen Reibungsberührung mit den Win- - düngen 1 hat. Die Schwingungen der Feder sind zwangsläufig von komplexer Natur und enthalten sowohl seitwärts- als auch längsgerichtete Komponenten verschiedener Arten. Nichtsdestoweniger neigt der Schwingungsdämpfer, wenn er mit den Windungen 1 in Berührung kommt, dazu, gedreht zu werden, und es wird Energie durch Reibungswärme verzehrt, die entsteht, wenn sich die Windungen 1 und der Schwingungsdämpfer während ihrer gegenseitigen Berührung in bezug aufeinander bewegen.The tables show that the rod used as a vibration damper, like the rings, the amplitude of the Very reliably reduce spring vibrations and are able to extend the service life of the spring. The reasons, why these vibration dampers are so effective are not fully understood, however one possible explanation is that the vibration damper is thrown against the spring coils 1 when the spring begins to oscillate and in its movements frictional contact with the winches - fertilize 1. The vibrations of the spring are inevitable are complex in nature and contain both sideways and lengthways components of various types. Nonetheless, the vibration damper tends when he comes into contact with the coils 1 to be rotated and energy is consumed by frictional heat, which arises when the windings 1 and the vibration damper move with respect to one another during their mutual contact move.
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Die Schwingungsdämpfer haben eine natürliche Tendenz, sich entlang der Feder in Achsrichtung hin- und her zubewegen; aus diesem Grunde wird die länge der Schwingungsdämpfer oder, bei mehr als einem Schwingungsdämpfer, ihre zusammengesetzte länge vorzugsweise so gewählt, daß sie zumindest der halben länge des gewickelten Pederteils gleich ist, damit sich stets ein Abschnitt eines Schwingungsdämpfers in der Mitte der Feder befindet, wo die Schwingungsamplitude am größten ist.The vibration dampers have a natural tendency to move back and forth along the spring in the axial direction; For this reason, the length of the vibration damper or, in the case of more than one vibration damper, their combined length length preferably chosen so that it is equal to at least half the length of the wrapped toe part, so that there is always a section of a vibration damper in the middle of the spring, where the vibration amplitude is greatest.
Es wird angenommen, daß die Steifheit des Werkstoffes der Schwingungsdämpfer von Bedeutung ist. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden durch die Verwendung von Metall, insbesondere Flußstahl, und glasfaserverstärktem Kunststoff (hart) erzielt, wogegen die Ergebnisse mit weicheren Werkstoffen weniger .zufriedenstellend waren.It is believed that the stiffness of the vibration damper material is important. Satisfactory Results have been achieved through the use of metal, especially mild steel, and fiberglass reinforced plastic (hard), whereas the results with softer materials were less than satisfactory.
Anstelle der zwei Ringe 4 und 5 als Schwingungsdämpfer an der Außenseite der Federwindungen 1 sind mehr Ringe oder eine einzelne Hülse oder ein einzelnes Rohr verwendbar. In ähnlicher Weise können innerhalb der Windungen 1 mehr als eine Stange 3 angeordnet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, an derselben Feder Schwingungsdämpfer an der Innen- und Außenseite der Windungen 1 anzuordnen.Instead of the two rings 4 and 5 as a vibration damper the outside of the spring coils 1 more rings or a single sleeve or a single tube can be used. In a similar way, more than one rod 3 can be arranged within the windings 1. Another possibility consists in arranging vibration dampers on the inside and outside of the windings 1 on the same spring.
Bei der Verwendung eines innen angeordneten Schwingungsdämpfers ergibt sich der leichte Vorteil, daß innerhalb der Bremse kein zusätzlicher Raum benötigt wird, da er völlig innerhalb der Federwindungen 1 liegt.When using an internally arranged vibration damper there is the slight advantage that within the brake no additional space is required because it is completely within the spring coils 1.
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Zusammenfassungsummary
Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen einer Bremsbacken-Rückstellfeder an einer Trommelbremse für FahrzeugeDevice for damping vibrations of a brake shoe return spring on a drum brake for vehicles
An einer Fahrzeug-Trommelbremse werden Schwingungen einer Bremsbacken-Rückstellfeder (1,2) mit einem Schwingungsdämpfer (3; 4,5) gedämpft, der innerhalb der Federwindungen (1) oder um sie herum lose so angeordnet ist, daß er in Längsrichtung der Feder frei beweglich und in bezug auf die Windungen frei drehbar ist. Der Schwingungsdämpfer kann eine zylindrische Stange (3) innerhalb der Windungen (1) oder eine Hülse oder ein Ring (4,5) mit einer zylindrischen Innenfläche sein. Der Schwingungsdämpfer ist aus hartem Werkstoff, beispielsweise Metall, hergestellt und erstreckt sich vorzugsweise über wenigstens die halbe Länge des gewickelten Federteils.On a vehicle drum brake, a brake shoe return spring (1,2) with a vibration damper vibrates (3; 4,5) damped, which is loosely arranged within the spring coils (1) or around them so that it is in The longitudinal direction of the spring is freely movable and freely rotatable with respect to the windings. The vibration damper can a cylindrical rod (3) within the windings (1) or a sleeve or a ring (4,5) with a cylindrical Be inner surface. The vibration damper is made of a hard material such as metal and extends preferably over at least half the length of the coiled spring part.
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1980
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