DE3927015A1 - Teilbelag-scheibenbremse mit geraeuschgedaempften bremsbacken - Google Patents

Description

Infolge wachsender Erfolge bei der Geräuschbekämpfung in und an Kraftfahrzeugen fallen die gelegentlich beim Abbremsen hörbaren Quietschgeräusche besonders unangenehm auf. Da es bekannt ist, daß diese Quietschgeräusche aus Schwingungen innerhalb der Bremse resultieren, geht ein aus der GB-PS 12 10 330 bekannter Vorschlag dahin, den Sattel einer Teilbelag-Scheibenbremse gegenüber den Armen des Trägers fe­ dernd abzustützen.

Eine derartige Maßnahme kann aber dann nicht zum Ziel füh­ ren, wenn die Quietschgeräusche von den Bremsbelägen stam­ men, die sich im wesentlichen an den Armen des Bremsträgers abstützen. Aus dem DE-GM 68 05 501 ist es für Teil­ belag-Scheibenbremsen weiterhin bekannt, an den gegen Dre­ hung gesicherten Bremsteilen, also dem Sattel oder dem Trä­ ger Dämpfungsmittel vorzusehen, welche auf die Bremsbacken einwirken, um deren ungewollte Schwingungen zu bekämpfen. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist es, daß die Dämpfungsmittel gerade auf diejenige Seite der Bremsbacke einwirken, die aufgrund ihrer durch den Bremsvorgang beding­ ten Anlage am Trägerarm ohnedies nicht zu Schwingungen neigt. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, haben Versuche nämlich ergeben, daß die Bremsbackenschwingungen im wesentlichen an der Seite auftreten, die dem einlaufenden Trägerarm bzw. dem unbelasteten Trägerarm zugewandt ist.

Die Erfindung geht daher aus von einer Teilbelag-Scheiben­ bremse der sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erge­ benden Gattung und hat sich zur Aufgabe gestellt, die Schwingungsgeräusche einer derartigen Bremse mit einfachen Mitteln weiter herabzusetzen. Hierzu ist bereits vorgeschla­ gen worden an dem Sattel und/oder dem Bremklotz an den durch Schwingungsgeräusche charakterisierten Stellen Dämpfungsge­ wichte anzuordnen. Die vorliegende Erfindung geht hier einen anderen Weg und löst die gestellte Aufgabe durch eine sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ergebende Merkmalskombination. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, auf die (nachträgliche) Änderung der Gewichtsverhält­ nisse an der Bremse zu verzichten und federnde Mittel vorzu­ sehen, die die in axialer Richtung verlaufenden Schwingungen der Bremsklötze dämpfen. Die Erfindung hat sich insofern als sehr wirksam herausgestellt, als das, im Gegensatz zu dem Vorurteil der Fachwelt das Quietschen der Bremsklötze weni­ ger aus einer Schwingungsbewegung von Klotzelementen in Tangentialrichtung, sondern von deren Bewegung in Axialrich­ tung resultiert. Als Dämpfungsmittel lassen sich hierbei alle Mittel einsetzen, die zu einer Vernichtung von Schwin­ gungsenergie geeignet sind, wie beispielsweise Federlemente, Resonanzkreise oder Gewichte.

Als Dämpfungsmittel hat sich in Weiterbildung der Erfindung eine Merkmalskombination nach Anspruch 2 bewährt, da hier die Schwingungsenergie über die Dämpfungsmittel zu in Bezug auf die Schwingungen ortsfeste Baugruppen abgeführt und so­ mit die Schwingung gedämpft werden kann. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte Geräuschreduzierung recht einfach erreichen.

Die in Anspruch 3 aufgeführten Merkmale beschreiben eine weitere Verbesserung der Erfindung, indem die Reibkräfte zwischen Bedämpfungsmittel und schwingendem Bremsbelag zur Bedämpfung ausgenutzt werden. Dabei bleibt es unbenommen, den Dämpfungsmitteln gleichzeitig noch eine gegen den Kolben gerichtete Vorspannung gegenüber den Bremsklötzen zu geben, so daß diese Dämpfungsmittel sowohl eine geräuschbekämpfende als auch eine rückstellende Funktion gegenüber dem Bremsbe­ lag haben.

Ein besonders einfacher Aufbau der Erfindung ergibt sich un­ ter Verwendung der in Anspruch 4 geschilderten Merkmale, so daß durch eine einfache Drahtfeder sich eine erhebliche Ge­ räuschverminderung erreichen läßt.

Die in Anspruch 5 geschilderte Merkmalskombination dient zur Verbesserung der Wirkung der Drahtfeder, während die Merk­ male des Anspruchs 6 in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine zweckmäßige Anordnung der Feder in der Bremse beschrei­ ben.

Anspruch 7 schildert eine besonders geeignete Formgebung der Feder, die bei großer Effizienz sich einfach in die Bremse einbauen läßt.

Eine besondere Wirksamkeit der Erfindung hat sich bei Brems­ klötzen des Hammerkopftyps gezeigt, wie er in der DE-OS 28 04 808 beschrieben ist. Dies gilt besonders, wenn dieser Bremsklotz bei geringer Belastung im Push-Prinzip arbeitet, also durch die Bremsscheibe gegen den auslaufenden Bremsarm gedrückt wird. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung sinngemäß auch auf im Pull-Prinzip betriebene Beläge anwen­ den, nur daß in diesem Fall die Bedämpfungsmittel an der auslaufenden Seite des Bremsklotzes angreifen müssen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 in stark schematisierter und teilweise geschnitte­ ner Darstellung das Wirkungsprinzip der Erfindung,

Fig. 2 in teilweise geschnittener und gebrochener Darstel­ lung die Vorderansicht auf einen Bremsträgerarm, in dem das Endteil eines Bremsklotzes geführt und durch eine Feder abgestützt ist und

Fig. 3 in teilweise aufgebrochener und abgebrochener Dar­ stellung die Draufsicht auf den Aufbau nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Bremsklotz 1 dargestellt, der auf seiner Trägerplatte 2 einen Reibbelag 3 trägt. Durch einen Kolben 7 wird der Bremsklotz 1 über seine Trägerplatte 2 mit der Reibfläche des Belags 3 gegen die sich drehende und mit dem Rad fest verbundene Bremsscheibe 6 gedrückt. Dabei zieht die Bremsscheibe 6 die Trägerplatte 2 gegen den Arm 5 eines fahrzeugfesten Trägers, der die durch den Bremsvorgang auf­ tretende Kraft aufnimmt. Aufgrund der auftretenden Hebelwir­ kungen wird das dem anderen Trägerarm 4 zugewandte Ende der Trägerplatte 2 stärker in Bremsrichtung auf die Bremsscheibe 6 gepreßt, als das dem Arm 5 zugewandte Ende des Brems­ klotzes, so daß dieser sich mit der Zeit etwas schräg stellt, wie dies in Fig. 1, angedeutet ist. Hierdurch ergibt sich ein zu dem Trägerarm 5 hin verschobener Auflagepunkt 10 des Kolbens 7 an der Trägerplatte 2. Untersuchungen haben gezeigt, daß aufgrund dieser geometrischen Gegebenheiten die Trägerplatte 2 mit ihrem einem Zwischenraum 8 zugewandten Ende in axialer Richtung 11, also in Bewegungsrichtung des Kolbens 7, zu schwingen beginnt.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist nun darauf abgestimmt, diese Schwingungsbewegung durch die Verwendung federnder Dämpfungsmittel abzufangen, wobei die Dämpfungsmittel 12 so­ wohl an der Trägerplatte 2, als auch an drehfesten und im wesentlichen fahrzeugfesten Bremsenelementen, wie Trägerarm oder Sattel angreifen. Wie die Fig. 1 ergibt, ist das Prinzip der Erfindung nicht nur auf Schwimmsattelbremsen, sondern auch auf Festsattelbremsen anwendbar.

Die Schwingung der Trägerrückenplatte ist vor allen Dingen dadurch bedingt, daß die dämpfende Abstützfläche relativ gering ist, indem sie theoretisch gegenüber dem Kolben 7 ein Punkt und gegenüber dem Trägerarm 5 eine Abstützlinie bil­ det. Ansonsten ist der Bremsklotz 1 nur gegenüber der Brems­ scheibe 6 flächig abgestützt, wobei die auf dem Bremsbelag schleifende Bremsscheibe den Bremsklotz zu Schwingungen an­ reizt. Es zeigt sich auch, daß die dem belasteten Trägerarm 5 zugewandte Seite der Trägerplatte 2 aufgrund ihrer durch die Bremskraft bedingten festen Anlage weniger zu Schwin­ gungen neigen kann als die, über den Zwischenraum 8 freilie­ gende, dem Arm 4 zugewandte Seite, die darüber hinaus noch einen sehr langen freibeweglichen Hebelarm besitzt. Im Ge­ gensatz zu dem Vorurteil der Fachwelt schlägt die vorlie­ gende Erfindung daher im Prinzip vor, die Bedämpfung der Schwingungen hauptsächlich an der einlaufenden Seite der Bremsbacke vorzunehmen und dabei insbesondere die in axialer Richtung des Pfeiles 11 verlaufende Schwingung der Träger­ platte zu dämpfen.

Fig. 2 und 3 zeigen nun eine Möglichkeit in einfacher Weise eine Dämpfung herbeizuführen. Hierzu dient eine Feder 12, die ein sich im wesentlichen in axialer Richtung er­ streckendes Mittelteil 13 aufweist. Das Mittelteil 13 geht in Richtung zu dem Trägerarm 5 über in ein senkrecht abge­ knicktes zweites Endteil 15, welches in der Frontansicht der Fig. 2 schräg nach unten geneigt ist. Der Endabschnitt 16 des zweiten Endteils 15 ist wiederum senkrecht abgebogen und verläuft im wesentlichen parallel zu dem Mittelteil 13, wo­ bei der Endabschnitt 16 in einer Bohrung in dem Trägerarm 5 verankert ist. Das erste Endteil 14 der Feder ist gegenüber dem Mittelteil 13 ebenfalls senkrecht abgebogen und hat einen, wie in Fig. 2 ersichtlich, gekrümmten Verlauf, wobei das erste Endteil 14 sich in überwiegend radialer Richtung abstützt. Diese in radialer Richtung ausgeübte Kraft wird zum Teil auf die Auflagefläche der Feder 12 an der Abstütz­ kante 24 des hammerkopfförmigen Endes 20 der Trägerplatte 2 übertragen. Das in axialer Richtung des Pfeiles 11 schwin­ gende Ende der Trägerplatte 2 reibt daher an der im wesent­ lichen gehäusefesten Feder 12, und zwar in deren Mittelteil 13. Die hierdurch ausgeübte Reibkraft, die sich durch ent­ sprechende Reibauflagen noch erhöhen läßt, dient zur Ablei­ tung und Vernichtung der Schwingungskräfte des Endes der Trägerplatte 2.

Selbstverständlich ist die Erfindung auch dann anwendbar, wenn die Trägerplatte 2 nicht mit zwei hammerkopfförmigen Hammerenden 18 und 19 versehen ist, die in einer Nut 21 des Trägerarms 5 geführt werden. Die Erfindung ist vielmehr auch bei Bremsbelägen, die innerhalb eines Schachtes, etwa bei einem Festsattel, geführt sind, ohne weiteres anwendbar. Auch die bei Hammerköpfen vielfach eingesetzte Abschrägung 25 ist für die Wirkungsweise der Erfindung nicht erforder­ lich.

Wichtig ist es allerdings, daß die Bedämpfung an der ent­ lasteten Seite der Trägerplatte geschieht, wo die Schwingun­ gen am größten sind und daß die Bedämpfung hauptsächlich in axialer Richtung geschieht.

Claims (8)

1. Scheibenbremse, insbesondere Teilbelag-Scheibenbremse, mit an die Bremsscheibe andrückbaren Bremsbacken, die sich mit ihren Stirnseiten an Führungsflächen abstützen, die an einem gegen Drehung gesicherten Teil der Bremse angeordnet sind, der wiederum mit einem fahrzeugfesten Träger in Verbindung steht, wobei an gegen Drehung ge­ sicherten Bremsteilen sich federnde Dämpfungsmittel ab­ stützen, die zur Vermeidung Bremsenquietschen verur­ sachender Schwingungen auf die Bremsklötze einwirken, da­ durch gekennzeichnet, daß die federnden Mittel (12-16) derart ausgestaltet sind, daß sie die auf der Einlaufseite (4, 8) der Bremsscheibe (6) in axialer Richtung (11) verlaufenden Schwingungen zumindest eines Bremsklotzes (2) bedämpfen.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsmittel (12-16) sich in axialer Richtung am Träger (4) und/oder Sattel (9) ab­ stützen und das in Drehrichtung der Bremsscheibe (6) ein­ laufende Ende (11, 20) des Bremsklotzes (1) in seiner axialen Bewegung (11) bedämpfen.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die in axialer Rich­ tung (11) am Träger (4) und/oder Sattel (9) gehaltenen Dämpfungsmittel (12-16) in axialer Richtung am Träger und/oder Sattel abstützen und mit einer im wesentlichen in tangentialer Richtung auf den Bremsklotz (1, 2) drückenden Auflagefläche (24) an deren einlaufenden Ende (11, 20) angreifen, und wobei eine Axialschwingung (11) des einlaufseitigen Bremsklotzendes durch in diese Rich­ tung über die Anlagefläche (24) entgegenwirkende Reib­ kräfte bedämpft wird.

4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel (12-16) durch eine Drahtfeder gebildet sind, welche mit ihrem ersten Ende (15) an dem einlaufseitigen Trägerarm (15) und mit ihrem zweiten Ende (14) am Sattel (9, 23) verankert ist und die sich mit ihren im wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Mittelabschnitt (13) an der umlaufenden Kante (24) des Belages (2) mit tangentialer und/oder radialer Vorspannung abstützt.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Mittelabschnitt (13) der Feder (12-16) und/oder der sich abstützenden Kante (24) des Bremsklotzes (1, 2) die Reibkräfte verstärkende Reib­ mittel vorgesehen sind.

6. Scheibenbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Endteil (14) sich in radialer Richtung am Sattel (9, 23) und das zweite Endteil (15, 16) der Drahtfeder (12) mittels eines haken­ förmig in axialer Richtung abgebogenen Endabschnitts (16) in eine entsprechende axiale Öffnung im Träger (15) ein­ greift, wobei die Feder (12) an einer axialen, den Axial­ schwingungen (11) der Bremsbacke (1, 2) folgenden Bewegung durch gegenüber dem Träger (5) und/oder Sattel (9, 23) wirksame Reibkräfte behindert ist.

7. Drahtfeder, insbesondere für eine Teilbelag-Scheiben­ bremse, nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mittelteil (13) den langen Schenkel und das zweite Endteil (15) den kurzen Schenkel eines L bilden, daß der Endabschnitt (16) des zweiten Endteils (15) in der durch das L aufgespannten Ebene parallel zum Mittelteil (13) abgebogen ist und daß das erste Endteil (14) senkrecht vom Mittelteil (13) ab­ geht und in sich gekrümmt ist.

8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der bedämpfte Brems­ klotz (1) als Hammerkopfbelag (2, 18, 19, 24, 25) ausgestal­ tet ist, der mit seinen hakenförmigen Trägerplattenenden (19) in entsprechende Führungsnuten (21) im Träger (5) eingreift, wobei das Dämpfungsmittel (12-16) auf das einlaufseitige Ende (11) des Belags einwirkt.