DE3333670A1

DE3333670A1 - Schwimmsattelbremse fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3333670A1
Application number: DE19833333670
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 7050 Waiblingen-Hegnach Kusche; Erwin 7441 Grötzingen Nonnenmacher; Hans Georg Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Riedel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-09-17
Filing date: 1983-09-17
Publication date: 1985-04-04
Also published as: DE3333670C2

Description

Schwimmsattelbremse für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattelbremse für Kraftfahrzeuge, insbesondere eine Faustsattelbremse mit zwei U-rahmenförmigen, auf einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Bremsenträgerteilen, deren bezüglich der Scheibe einander gegenüberliegend angeordnete. Schenkel durch die Bremsscheibe in radialem Abstand überquerende Brücken miteinander verbunden sind und die mechanischen Anschläge bilden, an denen sich die Bremsbeläge unter den bei einer Bremsung an ihnen angreifenden Umfangskräften mit ihren zu den Rahmenschenkeln parallelen Stirnflächen abstützen und dadurch die Bremskraft in das Fahrgestell einleiten.
Schwimmsattelbremsen dieser Art sind allgemein bekannt und werden in zahlreichen Fahrzeugtypen als Fahrbremsen eingesetzt.
Es hat sich gezeigt, daß solche Schwimmsattelbremsen bei einem Bremsvorgang störende Pfeif- und Zwitschergeräusche entfalten, deren Schalldruckpegel in nicht zu seltenen Fällen insbesondere im niederfrequenten Bereich um 3 K$z Werte von bis zu 80 dB erreicht, was bei Fahrzeugen, die gehobenen Komfortansprüchen genügen sollen, nicht mehr hingenommen werden kann.
Während sich bei Festsattel-Scheibenbremsen durch großflächige, die den Zylinderkolben zugewandten Außenseiten der Bremsbelag-Rückenplatten vollständig oder nahezu vollständig überdeckende, dünne Gummilagen eine wirkungsvolle Unterdrückung von Bremsengeräuschen erreichen läßt, ist die entsprechende Maßnahme bei Schwimmsattelbremsen, insbesondere Faustsattelbremsen angewandt, nahezu wirkungslos.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schwimmsattelbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine wesentlich bessere Geräuschdämpfung zeigt.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale der Erfindung gelöst.
Durch hiernach in Auslaufrichtung der Bremsscheibe zwischen dem Bremsenträger und den Bremsbelägen angeordnete Dämpfungselemente wird eine wirksame Reduzierung der Störgeräusche erreicht, derart, daß deren Schalldruckpegel sich allenfalls noch geringfügig von demjenigen der normalen Betriebsgeräusche des Fahrzeuges abhebt.
Als Dämpfungselemente können z.B. Tellerfederpakete vorgesehen sein, die, unter einer Mindestvorspannung stehend, zwischen den Trägerschenkeln und den dazu parallelen Stirnflächen der Belagrückenplatten angeordnet sind. Der für die lagerichtige und -sichere Anordnung solcher Tellerfederpakete zu treibende Aufwand ist jedoch relativ hoch.
Gemäß Anspruch 2 gestalteteschichtenEbrmigeDämpfungselemente sind demgegenüber mit wesentlich geringerem technischen Aufwand und erheblich preisgünstiger realisierbar und können in der durch die Merkmale des Anspruchs 3 angegebenen Gestaltung hinreichend belastungssicher an den miteinander zur Anlage kommenden Teilen der Bremse befestigt werden.
Durch die alternativ oder in Kombination realisierbaren Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind Gestaltungen der Dämpfungselemente angegeben, die sich bei einschlägigen Versuchen hinsichtlich der gezielten Geräuschdämpfung als besonders vorteilhaft erwiesen haben.
Durch die Merkmaleskombination des Anspruchs 7 ist eine bevorzugte Gestaltung der erfindungsgemäßen Schwimmsattelbremse angegeben, bei der eine gleichsam potenzierte Dämpfung von Bremsen-Störgeräuschen, die sich nicht mehr vom Schalldruckpegel der übrigen Fahrzeuggeräusche abhebenperzielt wird.
Durch die einzeln oder in Kombination realisierbaren Merkmale der Ansprüche 8 bis 10 sind Gestaltungen von wirkungsvollen Dämpfungselementen angegeben, die auf vergrößerte Gesamtschichtdicken und damit größere Relativ-Bewegungshübe zwischen den Bremsbelägen und dem Bremsenträger ausgelegt sind. Durch die Merkmale der Ansprüche 11 und 12 sind zu den Vorgenannten alternative Gestaltungen von Dämpfungselementen angegeben, deren funktionelle Eigenschaft mit denjenigen eines Dämpfungszylinders vergleichbar sind.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine Außenansicht einer erfindungsgemäß gestalteten Faustsattelbremse bei abgenommenem Bremssattel und abgehobenem außenseitigen Bremsenbelag, in teilweise abgebrochener, vereinfachter, schematischer Darstellung, Fig. 2 die Bremse gemäß Fig. 1 in einem entlang der Längsmittelebene der Bremsscheibe abgebrochenen Teilschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1, in vergrößertem Maßstab, und Fig. 3 bis 5 weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Faustsattelbremse in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung.
In der Fig. 1 ist durch einen Teil der Bremsscheibe 11, einen an deren Außenseite angeordneten, U-rahmenförmigen Teil 12 des insgesamt mit 13 bezeichneten Bremsenträgers und einen in den äußeren Bremsenträgerteil 12 einsetzbaren Bremsbelag 14 eine insgesamt mit 10 bezeichnete Faustsattelbremse repräsentiert, die hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaues und ihrer Wirkungsweise als .bekannt vorausgesetzt wird. Eine detaillierte Beschreibung der dargestellten Bremsenelemente erfolgt daher nur insoweit als dies für die Erläuterung der Erfindung erforderlich ist. Das U-Rahmenteil 12 des Bremsenträgers 13 umfaßt zwei zueinander parallele Rahmenschenkel 15 und 16, die an ihrer der Drehachse 17 der Bremsscheibe 11 zugewandten Seite durch das Joch 18 miteinander verbunden sind und an ihren über den Rand der Bremsscheibe 11 hinausragenden Endabschnitten 19 und 21 über die Bremsscheibe 11 in radialem Abstand überquerende Brücken mit dem entsprechend ausgebildeten innenseitigen Rahmenteil des Bremsenträgers 13 zusammenhängen, der seinerseits z.B. am Achsschenkel eines mit der Bremse 10 zu bremsenden Vorderrades oder an einem Teil der Hinterachskonstruktion des im übrigen nicht dargestellten Fahrzeuges befestigt sei. Durch die beiden Schenkel 15 und 16 und das Joch 18 ist in Umfangsrichtung bzw. in zentral-radialer Richtung ein Einsteckfach bekannt, in das der Bremsbelag 14, gemäß Fig. 1 von oben her, einführbar ist. Bei geschlossenem Bremssattel ist der Bremsenbelag in axialer Richtung durch ihn hintergreifenden Vorsprünge des Bremssattels und die Bremsscheibe 11 in axialer Richtung, durch das Joch 18 des Trägerteils 13 und den die Bremsscheibe 11 überquerenden Teil des Bremssattels in radialer Richtung und durch die beiden Rahmenschenkel 15 und 16 in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 11 abgestützt, wobei zwischen diesen Rahmenschenkeln 15 und 16 und den zu den diesen parallelen Stirnflächen 22 und 23 des Bremsbelages ein allenfalls wenige zehntel Millimeter betragendes Spiel verbleibt. Zur weiteren Erläuterung der Faustsattelbremse 10 wird nunmehr auch auf die Fig. 2 Bezug genommen, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei.
Der einen plattenförmigen Reibkörper 24 und eine diesen tragende Brückenplatte 26 üblicher Gestaltung umfassende Bremsbelag 14 ist an den parallel zu den Rahmenschenkeln 15 bzw. 16 verlaufenden schmalen Stirnflächen 27 mit einem insgesamt mit 28 bezeichneten Dämpfungselement versehen, über das er sich unter den bei einer Bremsung in Umfangsrichtung angreifenden Schleppkräften, wenn sich die Bremsscheibe in Richtung des Pfeils 29 der Fig. 1 dreht, an der Anschlagfläche 31 des, auf die Bremsscheibenbewegung bezogen, auslaufseitig angeordneten Rahmenschenkels 15 abstützt, wodurch die durch die Reibung zwischen dem Bremsbelag 14 und der Bremsscheibe 11 erzeugten Bremskräfte in das Fahrgestell des Fahrzeugs eingeleitet werden.
Die Dämpfungselemente 28, durch die sich der Bremsbelag 14 von einem konventionellen Bremsbelag unterscheidet, vermitteln eine wirksame Unterdrückung bei einem Bremsvorgang ansonsten häufig auftretender störender Geräusche. Sie sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel als eine die seitliche Stirnfläche 27 der Rückenplatte 26 U-förmig ungreifende Schichtstruktur ausgebildet, die aus einem an der Brückenplatte 26 befestigten Stahlblech 32, das eine Dicke von ca. 0,4 bis 0,6 mm hat und einer auf dieses außenseitig aufgeklebten Dampfungsschicht33 besteht, die eine Dicke von 0,3 bis 0,6 mm hat und ruseinem nachgiebigentemperaturbeständigen Material, vorzugsweise einem Nitrilkautschukmaterial besteht. In dieses Material kann zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und zur Erzielung definierter Dämpfungseigenschaften eine aus Glasfasern bestehende, als Geflecht oder Gewebe ausgebildete Bewehrung eingebettet sein. In den weitere Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 3 bis 5, auf die nunmehr Bezug genommen sei, sind mit Elementen der Fig. 1 und 2 bau- oder funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen belegt. Auf die dargestellten Einzelheiten der Fig. 3 bis 5 sei wiederum ausdrücklich verwiesen.
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Faustsattelbremse 10' hat deren Dämpfungselement 28' einen dreischichtigen Aufbau und ist als die Stirnfläche 27 der Rückenplatte 26 ebenfalls U-förmig umgreifende Fortsetzung eines auch die Außenfläche 34 der Rückenplatte 26 des Bremsbelages 14' bededkenden Dämpfungsbelages 36 ausgebildet. Dieser Dämpfungsbelag 36 hat einen dreischichtigen Aufbau mit einem zentralen Stahlblech 37,mit einer Dicke von ca.
0,4 mm und beidseits auf dieses Stahlblech 37 aufgebrachten Dämpfungsschichten 38 und 39 aus nachgiebigem Material. Die Dämpfungsschichten 38 und 39 sind mittels eines durch hohen Druck plastifizierbaren Kaltklebers an dem zentralen Stahlblech befestigt. Der Dämpfungsbelag 36 mit dem Dämpfungselement 28 ist seinerseits mit einem solchen Kleber an der Rückenplatte 26 des Bremsbelages 14 befestigt. Die Dämpfungsschichten 38 und 39 haben wiederum eine Dicke von 0,3 bis 0,6 mm.
Das in der Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Faustsattelbremse 10" unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 1 im wesentlichen nur durch die Gestaltung des Dämpfungselementes 28", das hier als U-falzförmige Fortsetzung eines die Rückenplatte 26 großflächig abdeckenden, wiederum dreischichtigen Dämpfungsbelages 36' ausgebildet ist, dessen innere Dämpfungsschicht 38' mit einer Glasfaserbewehrung versehen ist. Der durch die parallelen Schenkel des U-Falzes des Dämpfungselementes 28' begrenzte Zwischenraum ist mit einem aus einem temperaturbeständigen Elastomer bestehenden Dämpfungskörper 41 ausgefüllt, dessen zwischen den U-Schenkelabschnitten gemessene Dicke etwa 0,8 bis 2 mm beträgt. Auch dieser Dämpfungskörper 41 kann mit einer Glasfaserbewehrung ausgerüstet sein. Eine den Dämpfungsbelag 36' und das Dämpfungselement 28' mit der Rückenplatte 26 des Bremsbelages 14 verbindende Kleberschicht, die eine Dicke von ca. 0,1 mm hat, ist mit 42 bezeichnet.
Im Unterschied zu den vorstehend erläuterten Gestaltungen erfindungsgemäßer Faustsattelbremsen 10, 10' und 10", bei denen die Dämpfungselemente 28, 28' und 28" bremsenbelagseitig angeordnet sind, ist bei der Bremse 10" gemäß Fig. 5 ein an dem Trägerschenkel 15 angeordnetes Dämpfungselement 28''' vorgesehen. Dieses umfaßt als Dämpfungskörper einen in eine Nut 43 des Rahmenschenkels 15 eingesetzten Streifen 44 aus nachgiebigem Material, der eine Dicke von 2 bis 3 mm hat. Die Nuttiefe ist etwas größer. Sie ist durch eine aus Stahl bestehende Druckleiste 46 abgeschlossen, an der sich der Bremsbelag 14 mit seiner Rückenplatte 26 abstützen kann.
Es verstcht sich, daß Dämpfungselemente 28, 28', 28" und 28''', wie anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert, jeweils an beiden Stirnseiten 22 und 23 des Bremsbelages 14 vorgesehen sind.
Ergänzend hat es sich im Rahmen der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, wenn, bezogen beispielsweise auf die Ausführungsform gemäß Fig. 3, die äußere Dämpfungsschicht 39 durch einen schräg von oben nach unten vellalll~cllden Diagonuischnitt in zwei über einen Trennspalt unterteilte Flächenabschnitte unterteilt ist.
I)er Spa ltverlauf ist in l'ig. 1 schematisch durch die Strichpunkt-1 inie 5() angedeutet; Ergänzend hat es sich im Rahmen der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, wenn, bezogen beispielsweise auf die Ausführungsform gemäß Fig. 3, die äußere Dämpfungsschicht 39 durch einen schräg von oben nach unten verlaufenden Diagonalschnitt in zwei über einen Trennspalt unterteilte Flächenabschnitte unterteilt ist. Der Spaltverlauf ist in Fig. 1 schematisch durch die Strichpunktlinien 50 angedeutet; tatsächlich ist deren Spalt aber nur bei Ausführungsformen mit einer Dämpferschicht vorhanden, wie beispielsweise bei einer Gestaltung gemäß Fig. 3. Die Dämpfungsfunktion wird hierdurch verbessert.

Claims

Patentansprüche 1. Schwimmsattelbremse für Kraftfahrzeuge, insbesondere Faustsattelbremse mit zwei U-rahmenförmigen, auf einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Bremsträgerteilen, deren bezüglich der Bremsscheibe einander gegenüberliegend angeordnete Schenkel durch die Bremsscheibe in radialem Abstand überquerende Brücken miteinander verbunden sind und die mechanischen Anschläge bilden, an denen sich die Bremsbeläge unter den bei einer Bremsung an ihnen angreifenden Umfangskräften mit ihren zu den Rahmenschenkeln parallelen Stirnflächen abstützen und dadurch die Bremskraft in das Fahrgestell einleiten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlagschenkein (15 und 16) der Bremsenträgerteile (12) und den an diesen zur Anlage kommenden Stirnflächen der Belag-Rückenplatten (26) Dämpfungselemente (28; 28'; 28"; 28''') vorgesehen sind, die, in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (11) gesehen, nachgiebige Anschläge für die Bremsbeläge (14) bilden.
2. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (28; 28'; 28"; 28"') als an den Rahmenschenkeln (15, 16) des Bremsenträgers (13) und/oder an den zu diesen parallelen Stirnflächen (27) der Belag-Rückenplatten (26) angeordnete Dämpfungsschichten ausgebildet sind, die den größten Teil der Anschlagflächen der Rahmenschenkel (15, 16) bzw. der Stirnflächen (27) der Rückenplatten (26) überdecken.
3. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsschichten die trägerseitigen Anschlagflächen bzw. die an diesen zur Anlage kommenden Rückenplatten-Stirnflächen (27) U-förmig umgreifen (Fig. 2).
4. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsschichten (32, 38, 39; 38', 39') aus Gummi oder einem nachgiebigen Kunststoff bestehen und mindestens einseitig auf ein ca. 0,3 bis 0,6 mm dickes Stahlblech (32; 37) aufgebracht und an diesem mit einem durch Druck plastifizierbaren Kleber befestigt sind.
5. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der auf den Blechträger (32; 37) aufgebrachten nachgiebigen Schichten (33; 38, 39; 38', 39') einschließlich der Kleberschicht zwischen 0,4 und 0,7 mm beträgt.
6. Schwimmsattelbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (28'; 28") als beidseits gummierte bzw.

kunststoffbeschichtete Stahlbleche (37) ausgebildet sind, die mittels eines durch Druck plastifizierbaren Klebers an dem sie tragenden Teil - Rückenplatte (26) oder Rahmenschenkel (15, 16) - befestigt sind.
7. Schwimmsattelbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (28'; 28") als die Stirnflächen (2;7) der Rückenplatten (26) der Bremsbeläge (14) mindestens einseitig umgreifende Fortsetzungen eines auf die Rückenplatte (26) aufgebrachten, an deren dem Reibkörper (24) abgewandten Außenseite angeordneten Dämpfungsbelages (36;36') ausgebildet sind.
8. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an den seitlichen Stirnflächen (27) der Rückenplatten (26) angeordneten Dämpfungselemente (28") als im Querschnitt U-falzförmige Fortsätze des außenseitigen, sich großflächig über die Außenseite der Rückenplatte (28) erstreckenden Dämpfungsbelages (36') ausgebildet sind.
9. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den parallelen Schenkeln des U-förmigen Falzrandes ein zusätzlicher Dämpfungskörper (41) angeordnet ist.
10. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Dämpfungskörper (41) eine Schichtdicke von 1,5 bis2 mm hat und mit einer Glasfaserbewehrung versehen ist.
11. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Dämpfungselemente aus einem nachgiebigen Material bestehende Streifen vorgesehen sind, die mindestens auf einem größeren Teil ihrer Dicke in Nuten der Rahmenschenkel (15, 16) eingelassen sind.
12. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Streifen.(44) vollständig von den Nuten (43) aufgenommen und diese durch zwischen den Nutwangen verschiebbare Druckleisten (48) abgedeckt sind, an denen sich die Ri'kkenplatten (26) der Bremsbeläge (14) abstützen.