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DE1189877B - Disc brakes for vehicles, in particular motor vehicles - Google Patents

Disc brakes for vehicles, in particular motor vehicles

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DE1189877B
DE1189877B DED38046A DED0038046A DE1189877B DE 1189877 B DE1189877 B DE 1189877B DE D38046 A DED38046 A DE D38046A DE D0038046 A DED0038046 A DE D0038046A DE 1189877 B DE1189877 B DE 1189877B
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Germany
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disc brake
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Pending
Application number
DED38046A
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Inventor
Armin Drechsel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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Description

Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der der Achsstummel als Träger von Bremsbacken dient, die sich beim Bremsen von beiden Seiten her gegen die auf dem Achsstummel gelagerte Scheibe legen. Bei bekannten derartigen Bremsen werden die Reaktionskräfte zu den an den Bremsbacken auftretenden Anpreßkräften durch besondere, auf Zug beanspruchte Gestängeglieder aufgenommen, die in dem hohlen Achsstummel untergebracht sind. Gemäß der Erfindung wird hingegen vorgeschlagen, daß der Achsstummel als Mittelstück einer oder mehrerer Bremszangen zugleich die axialen Reaktionskräfte der Bremsbackenanpreßkräfte aufnimmt. Auf diese Weise werden zusätzliche Bauteile und zusätzlicher Platzbedarf im Innem des Achsstummels vermieden.Disc brakes for vehicles, in particular motor vehicles. The invention refers to a disc brake for vehicles, especially motor vehicles, in which the stub axle serves as a carrier for brake shoes that move when braking Place against the disc on the stub axle from both sides. at known such brakes, the reaction forces to the brake shoes occurring contact pressure due to special, tensile stressed rod links recorded, which are housed in the hollow stub axle. According to the invention it is proposed, however, that the stub axle as a center piece of one or more Brake calipers at the same time absorbs the axial reaction forces of the brake shoe contact forces. In this way, additional components and additional space are required inside of the stub axle avoided.

Besonders im Hinblick auf eine Gewichtsersparnis, die an den ungefederten Massen eines Fahrzeugs von besonderer Bedeutung ist, wirkt es sich vorteilhaft aus, wenn die Bremsscheibe integrierender Bestandteil der Radscheibe ist. Hierbei ist weiterhin vorteilhaft, daß die Bremsscheibe in der Mittelebene des Rades angeordnet sein kann und die Biegungs-und Torsionsbeanspruchungen der Zangenarme symmetrisch erfolgen, denn auf diese Weise werden Schwingungen hintangehalten. Ferner wird die kombinierte Rad- und Bremsscheibe von beiden Seiten her gleich gut gekühlt, während bei der konventionellen Anordnung der Bremsscheibe neben der Radscheibe die Kühlung auf der der Radscheibe zugekehrten Seite der Bremsscheibe schlechter ist. Bei besserer Kühlung kann aber die Scheibe leichter gehalten werden, weil weniger Material zur Wärmespeicherung erforderlich ist. Es sei noch vermerkt, daß es sowohl bei Trommelbremsen als auch bei Scheibenbremsen bekannt ist, die Bremstrommel bzw. Bremsscheiben als integrierende Bestandteile des Radkörpers auszubilden, Eine Schwierigkeit bei der Erfindung besteht darin, zu vermeiden, daß die bei Erhitzung sich ausdehnende Brems- bzw. Radscheibe Verklemmungen an der Nabe und an der Felge verursacht. Daher wird vorgeschlagen, die Scheibe elastisch mit der Nabe und/oder mit der Radfelge zu verbinden. So kann die Scheibe über einen krümmerförmigen Ring in die Nabe übergehen. Mit der Felge kann die Scheibe über einen seitlich an ihr angeflanschten, radial federnden Blech-Zwischenring verbunden sein. Es ist aber auch möglich, Gummi- oder andere federnde Elemente zwischenzuschalten. Zum Schutz der Gummielemente empfiehlt es sich, zwischen der Scheibe und den Gummielementen eine wärineisolierende Zwischenschicht vorzusehen.Especially with a view to saving weight on the unsprung Mass of a vehicle is of particular importance, it has a beneficial effect when the brake disc is an integral part of the wheel disc. Here is furthermore advantageous that the brake disc is arranged in the center plane of the wheel can be and the bending and torsional loads on the gun arms symmetrical occur, because in this way vibrations are prevented. Furthermore, the combined wheel and brake disc cooled equally well from both sides, while With the conventional arrangement of the brake disc next to the wheel disc, the cooling is worse on the side of the brake disc facing the wheel disc. With better Cooling, however, the disc can be held more easily because less material is used Heat storage is required. It should also be noted that both drum brakes as is also known for disc brakes, the brake drum or brake disks as to form integral parts of the wheel body, a difficulty in Invention consists in avoiding that the braking force, which expands when heated, or wheel disc causes jamming on the hub and on the rim. Hence will proposed to connect the disc elastically to the hub and / or to the wheel rim. The disc can merge into the hub via an elbow-shaped ring. With the The disc can be attached to the rim via a radially resilient one flanged to the side Sheet metal intermediate ring to be connected. But it is also possible to use rubber or other to interpose resilient elements. It is recommended to protect the rubber elements there is a heat-insulating intermediate layer between the disc and the rubber elements to be provided.

Wenn, wie weiter vorgeschlagen wird, zwei um 1801 versetzte Zangen mit gemeinsamem Mittelstück benutzt werden, wird dieses Mittelstück beim Bremsen nicht mehr auf Biegung, sondern nur noch auf Zug und Torsion beansprucht, was erlaubt, es wesentlich schwächer, also leichter zu halten. Auf diese Weise wird es auch nicht nötig, Lager von besonders großem Durchmesser vorzusehen.If, as is further proposed, two pliers offset by 1801 with a common center piece are used, this center piece is no longer subjected to bending when braking, but only to tension and torsion, which makes it much weaker, i.e. easier to hold. In this way it is also not necessary to provide bearings with a particularly large diameter.

Die Zangenarine sollen sich nach Möglichkeit waagerecht erstrecken, damit sich die Durchbiegung des Achsstummels bei Kurvenfahrt nur wenig auf das Anliegen der Bremsschuhe auswirkt.The pincer line should extend horizontally if possible, so that the deflection of the stub axle when cornering has little effect on the issue the brake shoes.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung für Vorderräder von Personenwagen dargestellt.In the drawing, two embodiments of the invention are for Front wheels of passenger cars shown.

F i g. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht von innen her auf eine Anordnung mit nur einer Bremszange; F i g. 2 zeigt einen waagerechten Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 mit gestrichelt angedeutetem senkrechtem Schnitt durch den Achsschenkel und F i g. 3 eine Teilansicht von F i g. 2, von der Radaußenseite her betrachtet; F i g. 4 zeigt schematisch die Seitenansicht auf eine Anordnung mit zwei um 1800 versetzten Bremszangen; F i g. 5 zeigt den Schnitt gemäß der Linie V-V in F i g. 4 und F i g. 6 eine Teilansicht von F i g. 5, von der Radinnenseite her betrachtet.F i g. 1 schematically shows the side view from the inside of an arrangement with only one brake calliper; F i g. 2 shows a horizontal section along the line II-II in FIG. 1 with a vertical section indicated by dashed lines through the steering knuckle and FIG. 3 is a partial view of FIG. 2, viewed from the outside of the wheel; F i g. 4 schematically shows the side view of an arrangement with two brake calipers offset by 1800; F i g. 5 shows the section along the line VV in FIG. 4 and FIG. 6 is a partial view of FIG. 5, viewed from the inside of the wheel.

In der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 3 ist mit 10 der Achsstummel für das Vorderrad 11 bezeichnet, auf dem die Radnabe 12 mittels Kugellager gelagert ist. Auf die Radnabe 12 ist die Rad-und Bremsscheibe 13 aufgepreßt. Sie trägt an sechs Stellen ihres Umfanges Führungsvorsprünge 14, die mit Nuten zur radialen Verankerung von Verbindungsschuhen 15 versehen sind. Diese Schuhe sind durch Schrauben 16 an der Bremsscheibe 13 befestigt und stehen über wärmeisolierende Ringe 17 und Gummiringe 18 mit der Radfelge 19 in Verbindung. Einstückig mit dem Achsschenkel 10 ist der innere Bremszangenarm 20, während der äußere Bremszangenarm 21 mit Hilfe von Schrauben 22 bis 24 am Achsstummel 10 befestigt ist. Die Bremszangenarme 20 und 21 tragen in üblicher Weise hydraulisch zu betätigende Bremszylinder 25 und 26 für das Andrücken der Bremsbeläge 27 und 28 an die Bremsscheibe 13. In the embodiment according to FIGS. 1 to 3 , 10 denotes the stub axle for the front wheel 11 , on which the wheel hub 12 is mounted by means of ball bearings. The wheel and brake disk 13 is pressed onto the wheel hub 12. It has guide projections 14 at six points on its circumference, which are provided with grooves for the radial anchoring of connecting shoes 15 . These shoes are fastened to the brake disc 13 by screws 16 and are connected to the wheel rim 19 via heat-insulating rings 17 and rubber rings 18 . The inner brake caliper arm 20 is integral with the stub axle 10 , while the outer brake caliper arm 21 is fastened to the stub axle 10 with the aid of screws 22 to 24. The brake caliper arms 20 and 21 carry, in the usual way, hydraulically actuated brake cylinders 25 and 26 for pressing the brake linings 27 and 28 against the brake disk 13.

Ebenfalls einstückig mit dem Achsschenkel 10 sind nach oben und unten gerichtete Arme 29 und 30, an denen ein Kugelzapfen 31 und eine Kugelpfanne 32 zur Aufnahme eines Kugelzapfens 33 angebracht sind. In den Kugelgelenken 31 und 33 sind Doppelquerlenker zur Radführung angreifend zu denken.Also in one piece with the steering knuckle 10 are arms 29 and 30 directed upwards and downwards, on which a ball stud 31 and a ball socket 32 for receiving a ball stud 33 are attached. In the ball joints 31 and 33 , double wishbones are to be thought of as attacking for wheel guidance.

Bei Lenkausschlägen schwenkt das Rad um die durch die Kugelgelenke 31 und 33 gehende Achse 34. Das Lenkgestänge greift hierbei an einem Kugelgelenk 35 an, das an einem Arm 36 befestigt ist, der fest mit dem Bremszangenarm 20 verbunden ist. Aus F i g. 2 ist gut zu sehen, daß der Rollradius 37 für die Lenkschwenkungen des Rades beliebig klein gehalten werden kann, ohne daß die Achse 34 deshalb übermäßig schräg stehen müßte. Dies ist eine Folge davon, daß das Gelenk 32/33 sehr nahe an die Radscheibenebene herangerückt sein kann, weil an dieser Stelle kein Platz durch die Bremsscheibe beansprucht wird.When steering swings the wheel pivots about the through ball joints 31 and 33 going axle 34. The steering linkage engages in this case on to a ball joint 35 which is mounted on an arm 36 which is fixedly connected to the Bremszangenarm 20th From Fig. 2 it can be clearly seen that the rolling radius 37 for the steering swiveling of the wheel can be kept as small as desired without the axis 34 therefore having to be excessively inclined. This is a consequence of the fact that the joint 32/33 can be moved very close to the plane of the wheel disk because the brake disk does not take up any space at this point.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 bis 6 ist ein in den Achsschenkel eingesetzter hohler Achsstummel 38 vorhanden, auf dem die Radnabe 39 mit Hilfe von Kugellagern gelagert ist. Die Radnabe geht über einen krihnmerartigen Ring 40 in die Rad- und Bremsscheibe 41 über. Diese steht über einen in radialer Richtung nachgiebigen Blechring 42, der seitlich in den Punkten 43 an die Bremsscheibe 41 angeschraubt ist, mit der Felge 44 in Verbindung. Auf das radinnere Ende des Achsstummels 38 ist eine Muffe 45 aufgepreßt, von der aus kreuzfönnig vier Arme ausgehen. In waagerechter Richtung verlaufen die Arme 46 und 47, die hydraulische Zylinder für das Andrücken der Bremsbeläge tragen. In lotrechter Richtung gehen von der Muffe 45 die Arme 48 und 49 ab, die als Achsschenkel dienen und Kugelgelenke für die Anlenkung von Querlenkern tragen.In the embodiment according to FIGS. 4 to 6 there is a hollow stub axle 38 which is inserted into the steering knuckle and on which the wheel hub 39 is mounted with the aid of ball bearings. The wheel hub merges into the wheel and brake disk 41 via a flange-like ring 40. This is connected to the rim 44 via a sheet metal ring 42 which is flexible in the radial direction and which is screwed laterally at the points 43 to the brake disk 41. A sleeve 45 is pressed onto the inner end of the stub axle 38 , from which four arms extend out in a cross shape. The arms 46 and 47, which carry hydraulic cylinders for pressing the brake linings on, run in the horizontal direction. The arms 48 and 49, which serve as stub axles and carry ball joints for the articulation of wishbones, extend from the sleeve 45 in the vertical direction.

Am radäußeren Ende des Achsstummels 38 ist dieser mit einer Keilwellenverzahnung 50 versehen, auf welche die Muffe 51 der äußeren Zangenarme 52 und 53 aufgeschoben ist. In axialer Richtung wird die Muffe 51 durch eine Schraubenmutter 54 gegen das Kugellager 55 gdspannt, das auf diese Weise axial fixiert wird. Die Bremsdrucköl-Zuführungsleitung zu den radäußeren Bremszylindem ist durch den hohlen Achsstummel 38 hindurchgeführt.At the outer end of the stub axle 38 , the stub axle is provided with a spline 50 onto which the sleeve 51 of the outer tong arms 52 and 53 is pushed. In the axial direction, the sleeve 51 is tensioned by a screw nut 54 against the ball bearing 55 , which is axially fixed in this way. The brake pressure oil supply line to the brake cylinders on the outside of the wheel is passed through the hollow stub axle 38 .

Aus Fig. 5 geht anschaulich hervor, daß beim Bremsen im Achsstummel 38 nur Zug- und Torsionskräfte wirken, da die Reaktionen der Andrückkräfte diametral zur Radachse in gleicher Richtung an den Armen 46 und 47 bzw. 52 und 53 auftreten. Der Durchmesser des Achsstummels 38 kann also kleiner gewählt werden als der Durchmesser des Achsstummels 10 der erstbeschriebenen Ausführungsform. 5 clearly shows that when braking in the stub axle 38 only tensile and torsional forces act, since the reactions of the pressing forces occur diametrically to the wheel axis in the same direction on the arms 46 and 47 or 52 and 53 . The diameter of the stub axle 38 can therefore be selected to be smaller than the diameter of the stub axle 10 of the embodiment described first.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der der Achsstummel als Träger von Bremsbacken dient, die sich beim Bremsen von beiden Seiten her gegen die auf dem Achsstummel gelagerte Bremsscheibe legen, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsstummel als Mittelstück einer oder mehrerer Bremszangen zugleich die axialen Reaktionskräfte der Bremsbackenanpreßkräfte aufnimmt. Claims: 1. Disc brake for vehicles, in particular motor vehicles, in which the stub axle serves as a carrier for brake shoes which, when braking, rest against the brake disc mounted on the stub axle from both sides, characterized in that the stub axle serves as the center piece of one or more brake calipers at the same time absorbs the axial reaction forces of the brake shoe contact pressure. 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe in bekannter Weise integrierender Bestandteil der Radscheibe ist. 3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe, wie für Radscheiben bekannt, elastisch mit der Radfelge und/oder mit der Nabe verbunden ist 4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe, wie für Radscheiben bekannt, über einen krümmerförmigen Ring in die Nabe übergeht. 5. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe in an sich bekannter Weise über einen seitlich an ihr angeflanschten, radial federnden Blech-Zwischenring mit der Felge verbunden ist. 6. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe, wie für Radscheiben bekannt, unter Zwischenschaltung von Gummielementen mit der Felge verbunden ist. 7. Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bremsscheibe und den Gummielementen in bekannter Weise eine wärineisolierende Zwischenschicht vorgesehen ist. 8. Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch die an sich bekannte Anordnung zweier um 180' versetzter Zangen mit gemeinsamem Mittelstück. 9. Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenarine in an sich bekannter Weise sich mindestens annähernd waagerecht erstrecken. 10. Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radfährungselemente, wie Lenker od. dgl., an mit den Zangenarmen einstückigen, insbesondere mindestens annähernd lotrecht verlaufenden Befestigungsarmen angreifen. 11. Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiden Endstücken eines im Mittelteil die Lagerung für die Rad- und Bremsscheibe tragenden Achsstummels Muffen für die Zangenarme angeordnet sind, und zwar auf dem nach der Fahrzeuginnenseite zu gelegenen Endstück fest und auf dem nach der Fahrzeugaußenseite zu gelegenen lösbar, z. B. mit Hilfe einer Keilverzahnung. 12. Scheibenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß über die lösbare Muffe zugleich Lagerelemente der Radlagerung axial verspannt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1018 732, 1047 643; schweizerische Patentschriften Nr. 342 484, 353 264; britische Patentschrift Nr. 615 743; USA.-Patentschriften Nr. 1977 981, 2 903 036, 3004796. 2. Disc brake according to claim 1, characterized in that the brake disc is an integral part of the wheel disc in a known manner. 3. Disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the brake disc, as known for wheel discs, is elastically connected to the wheel rim and / or to the hub 4. Disc brake according to claim 3, characterized in that the brake disc, as for wheel discs known, merges into the hub via an elbow-shaped ring. 5. Disc brake according to claim 3, characterized in that the brake disc is connected to the rim in a manner known per se via a radially resilient sheet metal intermediate ring flanged to the side of it. 6. Disc brake according to claim 3, characterized in that the brake disc, as known for wheel discs, is connected to the rim with the interposition of rubber elements. 7. Disc brake according to claim 6, characterized in that a heat-insulating intermediate layer is provided between the brake disc and the rubber elements in a known manner. 8. Disc brake according to claim 1 to 7, characterized by the known arrangement of two pliers offset by 180 ' with a common center piece. 9. Disc brake according to claim 1 to 8, characterized in that the pincer line extend at least approximately horizontally in a manner known per se. 10. Disc brake according to claim 1 to 9, characterized in that the wheel driving elements, such as handlebars or the like, attack fastening arms which are integral with the tong arms, in particular at least approximately perpendicularly. 11. Disc brake according to claim 1 to 10, characterized in that on the two end pieces of a stub axle bearing for the wheel and brake disc bearing in the middle part sleeves for the caliper arms are arranged, on the end piece to be located on the inside of the vehicle firmly and on after the vehicle outside to be located releasably, z. B. with the help of a spline. 12. Disc brake according to claim 11, characterized in that at the same time bearing elements of the wheel bearing are braced axially via the releasable sleeve. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1018 732, 1 047 643; Swiss patents No. 342 484, 353 264; British Patent No. 615,743. USA. Patent Nos. 1977 981, 2903036, 3004796th
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