DE3339809A1 - Beilagenausbildung fuer scheibenbremsbelege - Google Patents

Description

• Beschreibung:
• Die Erfindung bezieht sich auf Scheibenbremsbeläge allgemein und insbesondere auf Scheibenbremsbeläge, bei denen hinter der Gegen- oder Grundplatte Beilagen vorgesehen sind.
• Bei einer Kraftfahrzeugscheibenbremse, beispielsweise einer solchen für Personenwagen, wird die Bremskraft auf das Fahrzeug dadurch aufgetragen, daß Scheibenbremsbeläge, die aus Reibstoffmaterial bestehen und an einer Stahlgrundplatte befestigt sind, gegen eine Bremsscheibe gepreßt werden. Die Kraft wird auf die Bremsscheibenbeläge mittels eines hydraulischen Kolbens in einer Bremsjustiereinrichtung übertragen; es ist in einer Bremsjustiereinrichtung üblich, daß ein Kolben gegen die Grundplatte wenigstens eines Scheibenbremsbelags anliegt. In einigen Fällen enthält die Justiereinrichtung mehr als einen Kolben, in anderen verwendet die Justiereinrichtung nur einen Kolben und der Belag wird direkt gegen die Scheibe gepreßt, wobei ein gegenüberstehender Reibstoffklotz auf die Scheibe durch Reaktionskräfte gezogen wird.
• Beilagen der verschiedensten Art sind üblich in der Verwendung der Rückseite von Scheibenbremsbelägen, hauptsächlich,um die Dämpfungskräfte zu reduzieren oder in gewissen Fällen, um das Druckzentrum des Kolbens zu variieren.
• Viele der Verfahren werden angewendet, um die Beilagen an den Belägen anzubringen. Im Falle einer metallischen Beilage kann dies dadurch geschehen, daß diese auf die Grundplatte des Bremsbelags mittels eines Clip aufgebracht wird, der die Grundplatte an ihren Rändern übergreift. Alternativ kann die Beilagenausbildung an der Grundplatte zum Haften gebracht werden, entweder mittels eines druckempfindlichen Klebstoffs oder mittels eines in der Wärme härtbaren Klebstoffs. Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Beilagenausbildung durch (Preß-)Formen auf der Grundplatte mittels Wärme und Druck während des Formvorgangs für den Scheibenbremsbelag vorgesehen werden.
• Verschiedene Nachteile und Probleme haben sich in der Verwendung der obengenannten Beilagenausbildungen ergeben. Ist beispielsweise die Beilagenausbildung mittels druckempfindlichen Klebstoffs aufgebracht worden, so ergaben sich Probleme mit den Beilagenausbildungen, die sich aus ihrer Lage heraus unter dem Einfluß von radialen Kräften auf gewisse Bremsjustierausbildungen ergaben.
• Die Verwendung von in der Wärme härtbaren Klebstoffen ist teuer und unzweckmäßig bei der Herstellung von Scheibenbremsbelägen; eine Bindung ist schwierig zu erreichen, die die zyklischen hohen Temperaturen aushält, der im Betrieb die Verbindung ausgesetzt ist.
• Metallische Beilagenausbildungen haben den Nachteil, daß sie im allgemeinen nicht so wirksam bei der Dämpfung von Geräuschen wie nichtmetallische und/oder Metall/Gummi-Sandwich-Konstruktionen sind.
• Es soll nun eine Vorrichtung angegeben werden, um Beilagenausbildungen anzubringen und zu verwenden, bei der die obengenannten Nachteile nicht auftreten.
• Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Beilagenausbildung für einen Scheibenbremsbelag, die einen Beilagenpuffer aus wärmebeständigem Verbundmaterial umfaßt und die, um diesen Beilagenpuffer in seiner Lage auf der Rückseite des Scheibenbremsbelages zu lagern, einen metallischen Clip , der den Beilagenpuffer überlagert, aufweist ihn in seiner Position hält und im Betrieb gegen das Ende eines Bremskolbens in einer Scheibenbremsjustiereinrichtung clipartig greift.
• Dieser metallische Bügel (Clip ) ist vorzugsweise so angeordnet, daß ein direkter Kontakt zwischen Kolben und Beilagenpuffer verhindert wird. Hierdurch wird verhindert, daß der Kolben, der ringförmig ist, in den Beilagenpuffer einschneidet. Vorzugsweise überbrückt der metallische Bügel nicht den Beilagenpuffer, so daß der gesamte Druck vom Kolben durch den Beilagenpuffer übertragen wird und der maximale Dämpfungseffekt so erhalten wird.
• Metallclip - oder Bügelausbildung ist vorzugsweise in Form einer Platte vorgesehen, die den Beilagenpuffer überlagert und eine gewisse Art von Positionierungseinrichtung für den Beilagenpuffer trägt, beispielsweise einen mit Ausnehmungen versehenen Bereich, in welchen der Beilagenpuffer paßt. Oder es sind eine Vielzahl von Vorsprüngen vorgesehen, um die Randkante des Beilagenpuffers zu positionieren bzw. zu lagern.
• Gewünschtenfalls kann auch der Beilagenpuffer am Metallbügel haften.
• Der Kolben in einer Scheibenbremsbelagjustiereinrichtung ist gewöhnlich ringförmig an der Stelle, wo er gegen die Scheibenbremsbelaggrundplatte anliegt. Erfindungsgemäß kann also der metallische Clip mit hochstehenden Bügel- oder Clipelementen , vorzugsweise drei oder mehr, vorgesehen sein, die gegen die Innenwand des ringförmigen Kolbens greifen.
• Der Beilagenpuffer besteht aus Verbundmaterial, das, wenn durch einen Metallbügel geschützt, die Drücke aushält, die von einem Bremskolben über einen weiten Temperaturbereich, d.h. zwischen unter 0° und mehr als 4OO °C aufgebracht werden.
• Unter geeigneten Verbundmaterialien sind solche zu nennen, welche Faserverstärkungen enthalten, die nicht geschmolzen sind oder nicht unter Betriebsbedingungen stark beschädigt werden, welche mit Polymeren verbunden sind, bei denen es sich vorzugsweise um in der Wärme härtende Polymere handelt, wie Kautschuk, insbesondere Nitril-Kautschuk oder Harz, beispielsweise Phenol-Harz; Gemische aus Kautschuk und Harz können verwendet werden.
• Bei dem Verbundmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein Material mit einem relativ niedrigen Wärmeleitvermögen, welches als Wärmegrenze zwischen der Grundplatte und dem Bremsbelag und dem Bremskolben wirkt.
• Hierdurch wird der Wärmefluß von dem Scheibenbremsbelag auf den hydraulischen Kolben und damit das Bremsfluid, das ein Problem bilden kann, reduziert, insbesondere, wenn nicht aus Asbest bestehende Bremsbeläge verwendet werden, die oft ein wesentlich höheres Wärmeleitvermögen als die aus Asbest haben.
• Verbundmaterialien, die sich verwenden lassen, umfassen verdichtetes Asbestfasermaterial, das einen Binder haben kann, der aus Kautschuk und/oder Harz, glasfaserverstärktem gebundenem Harzmaterial und nicht asbesthaltigen Materialien besteht wie nicht asbesthaltige Materialien, die äquivalent verdichteten asbestfaserhaltigen Verb in dungsmaterialien sind, bei denen es sich beispielsweise um wärmebeständige Materialien, die in eine Gummibahn eingebunden sind, handeln kann, wie beispielsweise Glasfasern, mineralische Fasern oder Fasern aus aromatischen Polyamiden. Ein solches Material ist in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 82 301151.5 (Veröffentlichungsnummer 0060664) beschrieben.
• Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verbundmaterial um ein solches, bei dem die Fasern im wesentlichen in der Ebene der Bahn orientiert sind, um eine gute Beständigkeit gegen Druckkräfte zu erhalten, die vom Bremskolben bei der Verwendung des Beilagenpuffers ausgeübt werden.
• Gewünschtenfalls kann der Beilagenpuffer auf den Bereich der Grundplatte, auf den der Kolben anliegt, begrenzt werden, insbesondere, wenn er thermisch isoliert ist. Hierbei wird der Einfluß auf die Wärmeabfuhr vom Scheibenbremsbelag durch inneres Uberhitzen auf ein Minimum gesenkt. Im Betrieb wird die Oberfläche des Bremsscheibenbelages schnell infolge Reiben gegen die Bremsscheibe erhitzt. Wäre die Rückseite des Belages mit wärmeisolierendem Material abgedeckt, so wären die einzigen Flächen, die der Wärmeabfuhr dienen könnten, die Ränder des Belages, was unzweckmäßig wäre.
• Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird also eine Scheibenbremsanordnung vorgeschlagen, die eine Bremsjustiereinrichtung mit wenigstens einem Bremskolben, einem Paar von Scheibenbremsbelägen und, zwischengeschaltet zwischen Bremskolben und Scheibenbremsbelag, gegen den dieser im Betrieb anliegen soll, eine Sperre gegen Wärmeleitung aufweist, die einen Beilagenpuffer aus Verbundmaterial umfaßt, welcher über relativ niedriges Wärmeleitvermögen verfügt. Auch sind Einrichtungen vorgesehen, um diesen Beilagenpuffer in seiner Lage zwischen dem Scheibenbremsbelag und dem Bremskolben zu halten.
• Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wird die Erfindung nun anhand einiger Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen im Folgenden erläutert.
• Diese zeigen in Figur 1 Rückansichteines Scheibenbremsbelages mit einer Beilagenausbildung nach der Erfindung; Figur 2 eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Anordnung, wobei der Bremskolben im Schnitt dargestellt ist; Figur 3 einen Detailschnitt längs der Linie A-A in Figur 1, wobei ein Teil der Beilage in seiner Stellung gezeigt ist, Figur 4 eine Rückansicht eines Scheibenbremsbelages mit einer Beilagenausbildung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Figur 5 einen Schnitt durch die Anordnung der Figur 4 längs der Linie B-B und Figur 6 einen Detailschnitt längs der Linie A-A in Figur 4, wobei ein Teil der Beilagenausbildung nach Figur 4 gezeigt ist.
• In Figur 1 und 2 steht ein Scheibenbremsbelag oder -klotz aus einer Grundplatte (1), auf welcher durch (Preß-)Formen beim Klotz ein Reibstoff (2) aufgebracht ist. Eine Beilage, Unterlage (shim) auf der Grundplatte (1) besteht aus einem Metallbügel oder Clip (3) mit Zinkgalvanisierung, der einen Beilagenpuffer (4) aus dem Verbundmaterial aus verdichteten Asbestfasern überlagert. Wie in Figur 3 gezeigt,.liegt der Stahlbügel (3) über dem Beilagenpuffer (4). Eine Haltelippe (5) um den Rand des Bügels (3) ist vorgesehen, die als Positioniereinrichtung für den darunter befindlichen Beilagenpuffer dient. Der Bügel (3) umfaßt drei hochstehende Bügelelemente (6), (7) und (8), die in einen ringförmigen Bremskolben (9) hineinpassen und gegen dessen Innenwand greifen, um den Metallbügel auf dem Ende des Kolbens zu halten.
• Nach der alternativen in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsform ist eine Scheibenbremsausbildung mit einer Grundplatte (10) und einem Klotz aus Reibstoffmaterial (11) mit einer Beilagenausbildung vorgesehen, die einen Stahlbügel (12) und einen Beilagenpuffer (13) umfaßt. In diesem Fall überlagert der Bügel (12) den Beilagenpuffer (13), wobei eine Ausnehmung (14) vorgesehen ist, die als Positioniereinrichtung für den Beilagenpuffer dient. In diesem Fall dienen drei Bügelelemente (15), (16) und (17) dazu, den Bügel (12) am Bremskolben (18) zu befestigen; der Metallbügel reicht in die Seitenteile (19), (20) bis hinter den Beilagenpuffer zu den Seitenkanten der Grundplatte des Scheibenbremsbelages und sorgt so für die Positionierung in der Bremsjustiereinrichtung (brake caliper assembly) und hindert eine Drehmöglichkeit von Metallbügel und Beilagenpuffer.
• Nach beiden dargestellten Ausführungsformen berühren die Stahlbügel (13) und (12) nicht die Grundplatte (1) und (10); die Stahlbügel bilden vielmehr jeweils über dem Beilagenpuffer liegende Platten, gegen die der hydraulische Kolben anliegen kann.
• In jedem Fall bedeutet das Vorsehen von Positioniereinrichtungen für den Beilagenpuffer, daß Beilagen und Bügel hinsichtlich der Größe vermindert werden können, so daß der Beilagenpuffer nur im Kontaktbereich des Kolbens positioniert wird. Es kann auch ein ringförmiger Beilagenpuffer verwendet werden, um die Gestalt des Kolbens aufzunehmen.

Claims (16)

1. Beilagenausbildung für Scheibenbremsbelege Patentansprüche: 1. Beilagenausbildung für Scheibenbremsbelege, g e k e n n -z e i c h n e t durch einen Beilagenpuffer (4) aus wärmebeständigem Verbundmaterial und, zur Positionierung des Beilagenpuffers auf der Rückseite des Scheibenbremsbelages (2) in Betrieb, einen Metallbügel (3), der den Beilagenpuffer überlagert und ihn in seiner Stellung positioniert und in das Ende eines Bremskolbens (7) in einer Scheibenbremsjustiereinrichtung clipartig greift.
2. 2. Beilagenausbildung nach-Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Metallbügel (3) so positioniert ist, daß er den Beilagenpuffer (4) gegen einen direkten Kontakt mit einem Bremskolben (9) im Betrieb schützt.
3. 3. Beilagenausbildung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Metallbügel (3) mit einer Haltelippe (5) an den Rändern des Beilagenpuffers (4) versehen ist und als Positioniereinrichtung für den Beilagenpuffer (4) dient.
4. 4. Beilagenausbildung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Metallbügel eine Metallplatte mit einer Vielzahl nach oben stehender Clipelemente umfaßt, die gegen die Innenfläche eines ringförmigen Bremskolbens (9) greifen.
5. 5. Beilagenausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Beilagenpuffer aus wärmeisolierendem Material besteht.
6. 6. Beilagenausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Beilagenpuffer von Dimensionen derart ist, daß er im wesentlichen nur den Bereich der Grundplatte (1) eines Scheibenbremsbelages, der in Kontakt mit dem Bremskolben im Betrieb kommen soll, einnimmt, um eine überhitzung dieses Scheibenbremsbelags im Betrieb zu vermeiden.
7. 7. Beilagenausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Beilagenpuffer aus einem faserverstärkten Verbundmaterial besteht, in welchem die Fasern im wesentlichen in der Ebene der Bahn orientiert sind.
8. 8. Beilagenausbildung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Fasern wärmebeständige Fasern sind, die gewählt sind aus der Klasse Asbest, Glas-und Mineralfasern sowie synthetische organische Fasern.
9. 9. Beilagenausbildung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Verbundmaterial ein Bindemittel aufweist, in welchem ein in der Wärme aushärtender Kautschuk und/oder in der Wärme aushärtendes Harz vorhanden sind.
10. 10. Beilagenausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Beilagenpuffer aus einem polymergebundenen verdichteten Asbestfasermaterial besteht.
11. 11. Beilagenausbildung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Beilagenpuffer aus einem harzgebundenen glasfaserverstärkten Material besteht.
12. 12. Beilagenausbildung im wesentlichen wie in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
13. 13. Scheibenbremsbelag und Beilagenanordnung mit einer Beilage nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. 14. Scheibenbremsanordnung g e k e n n z e i c h n e t durch eine Bremsjustiereinrichtung (brake caliper) mit wenigstens einem Bremskolben, einem Paar von Scheibenbremsbelägen und, zwischengeschaltet zwischen Bremskolben und den Scheibenbremsbelag, gegen den der Kolben im Betrieb anliegt, eine Sperre gegen Wärmeleitung, bestehend aus einem Beilagenpuffer aus einem Verbundmaterial mit relativ niedrigem Wärmeleitvermögen sowie Einrichtungen, die diesen Beilagenpuffer in einer Stellung zwischen dem Scheibenbremsbelag und dem Bremskolben halten.
15. 15. Ausbildung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß Beilagenpuffer aus einer Bahn faserverstärkten Verbundmaterials besteht, in welcher die Fasern im wesentlichen in der Ebene der Bahn orientiert sind.
16. 16. Scheibenbremsausbildung nach Anspruch 14, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Fasern wärmebeständige Fasern aus Asbest, Glas- und Mineralfasern und synthetischen organischen Fasern sind.