DE3114435A1

DE3114435A1 - Bremsklotz und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3114435A1
Application number: DE19813114435
Authority: DE
Inventors: Michael Downsview Ontario Beri; Arnold Brampton Ontario Salt
Original assignee: Lear Siegler Inc
Current assignee: Lear Siegler Inc
Priority date: 1980-04-15
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1982-04-22
Also published as: IT8121159A0; JPS56167936A; GB2073834A; IT1167742B; FR2480381A1; IT8121159A1

Description

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Die Erfindung betrifft Reibungs- oder Bremsklötze für Scheibenbremsen sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Gegenstände.

Bei den Bremsklötzen für Scheibenbremsen der hier in Rede stehenden Art handelt es sich um eine genietete Bauart, die aus'einer Trägerplatte oder einem Schuh aus einer Metallplatte mit einer üblichen Dicke von etwa 3,U mm bis 6,1 mm (o,135 bis 0,25 inches) und einem relativ dicken Belag aus Reibungsmaterial besteht, das daran mit Nieten befestigt ist.

Bislang hat man den Reibungsbelag am Schuh mit Nieten, üblicherweise zum Teil hohl, befestigt, die in ausgerichtete Bohrungen oder Nietlöcher im Bremsschuh und im Reibungsbelag eingesetzt wurden. Jede Bohrung besaß eine ganz schmale Innenschulter zum entsprechenden Eingriff mit entweder dem Nietkopf oder mit dem gestauchten Schaft der darüber genieteten Niete.

Es ist bekannt, daß die großen Scherb.eanspruchungen, die von den Bremsklötzen von Scheibenbremsen im Betrieb ausgehalten werden, dafür sorgen, daß sich die Nieten darin beim Arbeiten lösen und schließlich die Verschlechterung und Zerstörung des Reibungsbelages beschleunigen. Ein derartiger Belag besteht im allgemeinen aus Asbest und Harz, denen gegebenenfalls 10 oder mehr andere Bestandteile zugemischt sind, um für die erforderlichen Reibungseigenschaften zu sorgen. In Abhängigkeit von der speziellen Zusammensetzung können daher Reibungsbeläge hinsichtlich ihrer Stärke und Widerstandsfähigkeit gegenüber Scherkräften innerhalb eines beträchtlichen Bereiches variieren.

Bis zu einem gewissen Grade haben sich die beim Lösen von Nieten im Bremsschuh auftretenden Probleme mit einem Bremsschuh gemäß der US-Anmeldung 06/071 475 lösen lassen. Ein derartiger

Bremsschuh weist integral ausgebildete, extrudierte Nieten auf, die innerhalb von Nietlöchern im Reibungsbelag aufgenommen und über Schultern innerhalb der Nietlöcher vernietet werden. Während ein Bremsschuh mit integralen Nieten eine gewisse Verbesserung für Reibungsklötze von Scheibenbremsen ergeben hat, ließ sich damit die Tendenz von Schultern im Reibungsbelag nicht in ausreichendem Maße verringern, so daß kein Auflösen unter Scherbeanspruchungen stattfindet. Es ist wesentlich, daß die Schulter normalerweise eine Dickenabmessung von 1,5 mm (0,06 inches) hat.

Es ist weiterhin wesentlich, daß es bislang nicht ausführbar war, die Nietlöcher im Reibungsbelag gleichzeitig mit dem Formen des Reibungsbelages selbst zu formen, da der Reibungsbelag selbst, wie oben angegeben, aus einer Vielzahl von Bestandteilen mit unterschiedlichen Eigenschaften besteht, die ihn zu einer ungleichmäßigen Schrumpfung während seines Kühlvorganges und somit zu einer Verzerrung der Schultern neigen lassen, was zu einem unregelmäßigen Sitz für die Nieten in den Nietlöchern führt. Infolgedessen mußten die Nietlöcher im Reibungsbelag bislang vorzugsweise gebohrt werden, ansta-tt sie einzuformen, was natürlich Nietlöcher mit unbearbeiteten Wänden hinterließ.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Bremsklötze für Scheibenbremsen sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Bremsklötze anzugeben, die sich in wirtschaftlicherer Weise als bislang herstellen lassen und widerstandsfähiger gegenüber zerstörenden Einwirkungen sind, die im Betrieb von Scherbeanspruchungen ausgeübt werden.

Gemäß der Erfindung werden Bremsklötze für Scheibenbremsen angegeben, die einen Schuh und einen Reibungsbelag aufweisen, welche mit Nieten miteinander verbunden sind, die integral mit dem Schuh ausgebildet sind und sich in Bohrungen im Reibungsbelag erstrecken und darin in der Weise befestigt sind, daß sie die Neigung, der Nieten, sich darin zu lösen, verringern .

Genauer gesagt werden gemäß der Erfindung Bremsklötze angegeben , die einen Belag mit Bohrungen für Nieten aufweisen, welche im Gegensatz zu den herkömmlichen Anordnungen frei von Schultern sind.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Bremsklötzen angegeben, das so ausgelegt ist, daß die Nietlöcher im Reibungsbelag nicht gebohrt zu werden brauchen, sondern darin einge'formt werden, so daß man den Reibungsbelag weiter stärkt und gleichzeitig die Bearbeitung ausräumt, die sonst zur Herstellung von Nietlöchern erforderlich war.

Wie bereits erläutert, wird gemäß der Erfindung ein Bremsschuh mit hohlen, integralen Nieten der eingangs genannten Art gemäß der oben erwähnten US-Anmeldung verwendet. Dabei wird gemäß der Erfindung ein Reibungsbelag eingesetzt, der in geeigneter Weise an den Schuh angepaßt ist und daher mit entsprechenden Löchern für die intagralen, hohlen Nieten versehen ist, die vom Bremsschuh vorstehen.

Der Schuh und der Reibungsbelag haben gegeneinander zur Anlage kommende Grenzflächen, während die Nietlöcher im Reibungsbelag, in den die hohlen Nieten vorstehen, mit Zonen versehen ist, die

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sich von der Grenzfläche des Reibungsbelages ausgehend in Richtung zur gegenüberliegenden Oberfläche fortschreitend aufweiten oder sich konisch erweitern. Es erscheint einsichtig, daß die Aufweitung oder konische Erweiterung nicht durchgehend bis zur gegenüberliegenden Oberfläche zu sein braucht.

Der Reibungsbelag ist in Form einer Oberlagerung auf dem Schuh aufgebracht, so daß die entsprechenden Grenzflächen eng gegeneinander anliegen, und die hohlen Nieten des Schuhs sind an die Nietlöcher des Reibungsbelages angepaßt, wobei sich Teile von ihnen deutlich .in die sich aufweitenden oder konisch erweiternden Zonen hineinerstrecken.

Nach dem Zusammenbau von Reibungsbelag und Schuh der oben beschriebenen Art werden die Schäfte der sich in die aufgeweiteten Zonen erstreckenden Hohlnieten aufgeweitet oder auseinandergedrückt, um sich in eine eng angepaßte, anliegende und verkeilende Stellung gegenüber den sich konisch erweiternden Zonen der Nietlöcher .zu verbreitern.

Vorzugsweise sind die Zonen im Reibungsbelag erweitert oder konisch aufgeweitet auf einer Höhe, die an der Grenzfläche oder in der Nähe davon beginnt. Dabei ist die Aufweitung oder Erweiterung vorzugsweise konisch ausgebildet, wobei.eine bevorzugte Ausführungsform so au^elegt ist,daß die Wände steil und unter einem Winkel von etwa 10° gegenüber der Achse der Nietlöcher geneigt sind.

Es sind bereits Bremsen für Fahrzeuge bekannt geworden,bei denen Nieten sich mit verjüngenden oder konischen Köpfen verwendet werden, die jedoch einen anderen Aufbau besitzen als die erfindungsgemäßen Bremsklötze.

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Aus der US-PS 17 11 6 02 ist beispielsweise eine Anordnung mit einer Platte c bekannt, die einen entsprechenden Reibungsbelag besitzt, der mit eingesenkten Nieten el innerhalb eines becherförmigen Teiles c2 aus Metallblech befestigt ist, das seinerseits an einem Bremsschuh cU angeschraubt ist. Dabei sind die Nieten el deutlich getrennt von, ansta-tt integral mit der Platte c2 angeordnet, und während dort konische Köpfe in der Zeichnung dargestellt sind, findet sich kein anderer Hinweis, als daß der Kopfteil der Niete el fest bzw. massiv ist.

Eine im wesentlichen ähnliche Anordnung findet sich in der US-PS 2k 38 H83, wobei Nieten 16 mit konischen Köpfen an ihren jeweiligen Enden dargestellt sind, welche einen Bremsblock 14 und einen Bremskopf 2 verbinden. Wie bei der oben genannten Druckschrift findet sich keinerlei Hinweis auf die spezielle Art der Nieten 16 , so daß aufgrund der dortigen Beschreibung und Zeichnung davon auszugehen ist, daß die Nieten massiv ausgebildet sind.

Die US-PS 20 67 677 und die US-PS 37 67 018 zeigen hohle Nieten, mit breiten abgeschrägten Köpfen, die in das Reibungsbelagmaterial geformt sind, wobei der hohle Teil dann über die Innenoberfläche des Bremsschuhs gedrückt oder gestaucht wird, wie es mit dem Bezugszeichen 16 in Fig. 3 angedeutet ist (vgl. Spalte 2, Zeile 8 der US-PS 20 67 677).

In der CA-PS 658 959 sind Bremsen beschrieben, bei denen .zentral perforierte Scheiben aus Reibungsmaterial 22 in Behältern 18 und 20 eingefaßt sind, die an einem ringförmigen Träger mittels Hohlnieten befestigt sind, deren entsprechende Enden aufgeweitet sind, im wesentlichen zu dem Zweck, um die Behälter 18 und 20 auf dem Träger 12 zu halten und gegen das Reibungsmaterial zu drücken, wie sich am deutlichsten aus den dortigen Fig. 3 und ergibt.

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Der wesentliche Unterschied zwischen den Nieten der erfindungsgemäßen Bremsklötze und denen gemäß der Literaturstelle ergibt sich aus dem Text in Spalte 1, Zeile 17 bis 25, wo mit Nachdruck darauf hingewiesen ist, daß das Reibungsmaterial dort nicht selbsttragend zu sein braucht, so daß sich dort das Erfordernis ergibt, Behälter zu verwenden.

Insofern sind gravierende Unterschiede gegenüber der erfindungsgemäßen Ausbildung zu verzeichnen, da der Reibungsbelag bei den erfindungsgemäßen Bremsklötzen selbsttragend und so ausgelegt ist, daß er auf eine Tragplatte oder einen Bremsschuh aufnietbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bremsklotzes, wobei Teile des Bremsbelages zur Erläuterung von Einzelheiten weggebrochen sind;

Fig. 2 eine auseinandergezogene vergrößerte Darstellung im Schnitt eines Teiles des Reibungsbelages sowie eines entsprechenden Teiles einer Trägerplatte in zerlegtem Zustand; und in

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Teile gemäß Fig. 2 in zusammengebautem Zustand.

In der nachstehenden Beschreibung sind Aspekte des Verfahrens und des Produktes miteinander vermischt, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wobei sich das Verfahren an einigen Stellen aus der Beschreibung des Produktes und umgekehrt das

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Produkt sich an einigen Stellen besser aus der Beschreibung des Verfahrens ergeben wird.

Wie in der Zeichnung dargestellt, besteht der Bremsklotz D für eine Scheibenbremse gemäß der ERfindung aus einer Trägerplatte oder einem Bremsschuh P und einem passenden Block aus Reibungsbelag L, der auf dem Bremsschuh P befestigt ist, wobei die entsprechenden Grenzflächen 2 und k dicht und innig gegeneinander anliegen, was für die einwandfreie Funktion und die lange Lebensdauer des Bremsklotzes D wesentlich ist. Die Trägerplatte oder der Bremsschuh'P hat Hohlnieten 6, die sich integral von seiner Grenzfläche 2 ausgehend erstrecken; eine derartige Hohlniete 6 ist im einzelnen im Querschnitt in ELg. und 3 .der Zeichnung im vergrößerten Maßstab dargestellt.

Ganz allgemein besteht der Bremsschuh P üblicherweise aus Flußstahl mit einer durchschnittlichenDicke von etwa 3,4 mm bis 6,4 mm (0,135 bis 0,25 inches).

Im Zusammenhang der vorstehenden Beschreibung soll der Ausdruck "integral" angeben, daß die Hohlnieten 6 aus dem Material ausgebildet sind, das den Bremsschuh P bildet, wobei sie vorzugsweise durch Extrudieren einer ausreichenden Menge an Bremsschuhmaterial durch ein vorgeformtes Führungsloch ausgebildet sind, um Nieten der in Rede stehenden und dargestellten Art auszubilden.

Der Klarheit halber scheint es zweckmäßig und wesentlich, an dieser Stelle näher zu erläutern, was unter dem Begriff "extrudierte Niete" verstanden wird. Der Begriff "Extrudieren" wird manchmal irrtümlich verwendet, um etwas zu beschreiben, was in Wirklichkeit ein einfacher Zieh- oder Umbördelungsvorgang ist, wobei die Randzone eines in einem dünnen Metallblech ausgebildeten

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Loches senkrecht zu der Ebene des Bleches gedreht wird, um einen Flansch um das Loch zu bilden.

Während die extrudierte Hohlniete 6 Wände 8 aufweist, die auch einen Flansch um ein Loch bilden, ist es Tatsache, daß die Substanz der Wände 8 weitgehend von den Seiten des Loches genommen wird, wie sich ohne weiteres aus der Zeichnung ergibt. Die Hohlniete 6 erstreckt sich somit effektiv deutlich in den Bremsschuh P und geht integral in diesen über, wobei dadurch eine feste Verwurzelung oder Verankerung in diesem Bremsschuh geschaffen, wird und die Hohlniete aus vorgedrücktem Material des Bremsschuhs selbst besteht.

Die Vorteile einer extrudierten Hohlniete gegenüber einem üblichen gezogenen Flansch der oben angedeuteten Art sind vielfältig, wobei nachstehend folgende Aspekte angesprochen werden sollen:

Zunächst einmal ist es, abgesehen von der angegebenen starken Verankerung, offensichtlich schwierig, wenn nicht praktisch unmöglich, Stahl mit der Dicke eines Bremsschuhs der hier betrachteten Art anzuflanschen, ohne gleich-zeitig Metall um die Basis des Flansches oder der Niete "anzuhäufen", was im vorliegenden Zusammenhang deft flachen Sitz des Reibungsbelages L auf dem Bremsschuh P in sehr störender Weise verhindern würde.

Außerdem ist eine richtige Extrusion normalerweise am besten geeignet, um die Hohlniete 6 mit Wänden von gleichförmiger Dicke auszustatten, was ebenfalls von Wichtigkeit für die Funktion der erfindungsgemäßen Produkte ist, wie sich ohne weiteres aus dem Zusammenhang ergibt.

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Schließlich kann die Extrusion, wie sie hier beschrieben und ins Auge gefaßt ist, normalerweise eine stabile Niete mit Wänden gleichförmiger Dicke und Abmessungen schaffen, die am besten geeignet ist, um den ziemlich starken Anforderungen im Betrieb zu genügen.

Jede der Hohlnieten 6 hat eine gerade zylindrische Wand 8, die von der Grenzfläche 2 des Bremsschuhs P senkrecht vorsteht. Die Hohlniete 6 wird schließlich von einer Ringschulter 10 innerhalb einer zylindrischen Aussparung 12 gebildet, die sich von der Außenoberfläche IU des Bremsschuhs P in sein Inneres erstreckt.

Zu Orientierungszwecken darf darauf hingewiesen werden, daß die Ringschulter 10 dichter an der Grenzfläche 2 des Bremsschuhs P angeordnet ist als an der gegenüberliegenden Außenoberfläche IU. Die Tiefe' der Aussparung 12 zwischen der Außenoberfläche IU und der Ringschulter 10 bildet somit einen Hauptteil der Gesamtdicke des Bremsschuhs P.

Als generelle Angabe, die keinesfalls einschränkend aufzufassen ist, kann die Hohlniete 6 um etwa 3 mm über die Grenzfläche 2 des Bremsschuhs P vorstehen, der eine Dicke der oben beschriebenen Art besitzt, was etwa 60 % oder weniger der Dicke des Bremsschuhs ausmacht.

In Fig. 1 ist der Bremsschuh P im zusammengebauten Zustand mit dem Bremsbelag L dargestellt, der mit Nietlöchern 20 versehen ist, in welche die integralen Hohlnieten 6 des Bremsschuhs P vorstehen.

Gemäß der Erfindung sind die Nietlöcher 20 im Reibungsbelag L so ausgebildet, daß sie sich von seiner Grenzfläche U erweitern oder aufweiten, wobei die Grenzfläche U notwendigerweise in

dichtem und innigem Kontakt mit der Grenzfläche 2 des Bremsschuhs P steht.

Somit ist festzustellen, daß die integralen Hohlnieten 6 des Bremsschuhs P in die Nietlöcher 20 im Reibungsbelag L vorstehen, die sich in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche 22 aufweiten oder erweitern,was den Nietlöchern 20 einen in etwa V-förmigen Querschnitt verleiht. Wie oben bereits erläutert, beträgt die Eindringtiefe der Hohlnieten 6 in die Nietlöcher 20 ungefähr 3 mm oder weniger. Vorzugsweise sind, wie bereits erwähnt, die Wände 24 der Nietlöcher 20 unter einem Winkel von ungefähr 10° gegenüber seiner Achse geneigtund glatt ausgebildet, d.h. frei von Schultern.

Der Reibungsbelag L für den erfindungsgemäßen Bremsklotz kann aus einer Vielzahl von Materialien in verschiedensten Zusammensetzungen ausgebildet sein, die Asbest, Bindemittel, Harze, Graphit, Oxide, Metallteilchen, Baryte und Reibungselemente enthalten.

Gemäß der üblichen Praxis wird der den Reibungsbelag L bildende Block geformt; die Nietlöcher 20 werden ebenfalls gleichzeitig damit geformt und selbstverständlich so positioniert, daß sie die Hohlnieten des Bremsschuhs P aufnehmen, wenn der Bremsklotz D zusammengebaut wird, wie es in Fig. 1 und 3 dargestellt ist.

Ein sehr wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stande -der Technik, der sich aus dem Formen der Nietlöcher 20 im Reibungsbelag L ergibt, besteht darin, daß sämtliche Nietlöcher 20 mit einer Schicht oder einer Haut belassen werden, die widerstandsfähiger gegenüber zerstörenden Wirkungen von Scherkräften ist als der "frische" oder rohe Kern des Reibungsbelages L, der freigelegt würde, wenn die Nietlöcher 20 gebohrt oder in anderer Weise in den Reibungsbelag L eingeschnitten würden, ansta-tt sie mit einem Formvorgang herzustellen.

Das Formen der Nietlöcher 20 wird selbstverständlich dadurch ermöglicht, daß man in der beschriebenen Weise für eine Aufweitung oder Erweiterung sorgt, wobei die Schultern oder Rippen beseitigt werden, die beim Stande der Technik für den Sitz der Nieten vorgesehen werden. Das bedeutet, in der Vergangenheit war es wichtig, daß die Schultern oder Verstärkungsrippen wirklich flache Oberflächen zum Eingriff mit den herkömmlichen Nieten bildeten. Dieses Erfordernis machte es für die Schultern oder Nieten nicht praktikabel, sie bei herkömmlichen Reibungsbelegen einzuformen, und zwar wegen der ungleichmäßigen Schrumpfung der verschiedenen Bestandteile nach dem Formvorgang. Diese mangelnde Fähigkeit machte es wiederum erforderlich, daß die Schultern durch Bohren in den Reibungsbelag hergestellt wurden, was aus den angegebenen Gründen dazu führte, daß der Reibungsbelag an dieser Stelle geschwächt wurde.

Die Verstärkungsrippe oder Schulter beim Stande der Technik litt außerdem natürlich unter dem weiteren Nachteil·, daß dieses Teil üblicherweise .sehr dünn war und üblicherweise eine Dicke von etwa 1,5 mm (€,06 inches) besaß und somit die Neigung hatte, unter den Beanspruchungen und Belastμngen zu zerfallen, denen der Bremsklotz im Betrieb ausgesetzt ist.

Der Bremsschuh P und der Bremsbelag L werden zusammengebaut, indem man sie mit ihren Grenzflächen 2 und 4 in enger Anlage gegeneinander übereinander legt, wobei sich die Hohlnieten 6 vom Bremsschuh P deutlich in die glatten, sich aufweitenden Zonen der Nietlöcher 20 im Bremsbelag L hineinerstrecken. Die Wände 8 der Hohlnieten 6 werden mit einem nicht dargestellten Werkzeug aufgeweitet oder verbreitert, um sie im wesentlichen über ihre gesamte Länge auszudehnen und zu verkeilen, so daß sie in angepaßten, engen Reibungskontakt mit den sich erweiternden oder

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konisch aufweitenden Wänden 24 der Nietlöcher 20 kommen.

Unter normalen Umständen sollte es nicht erforderlich sein, einen Amboß oder eine ähnliche Gegendruckänordnung hinter dem Bremsschuh P beim Aufweiten oder Verkeilen der Wände 8 der Hohlnieten 6 vorzusehen'.

Es erscheint einsichtig, daB die Dehnbarkeit oder Verformbarkeit des Bremsschuhmaterials normalerweise eine Rolle beim Aufweiten oder Verbreitern der Hohlnieten 6 spielt und somit auch im Hinblick auf die konische Aufweitung der Nietlöcher 20 im Reibungsoder Bremsbelag L.

Im allgemeinen jedoch, wenn der Bremsschuh P aus Flußstahl besteht, wie es hier angenommen wird, sind seine hohlen Nieten .6 ohne weiteres in engen Reibungseingriff mit den Wänden 24 der Nietlöcher 20 dehnbar und verformbar, wobei die Wände 24 der Nietlöcher 20 unter einem Winkel von etwa 10° zur Achse der Nietlöcher 20 geneigt angeordnet sind.

Andererseits hat sich herausgestellt, daß die Wände 8 der Hohlniete 6 aus einer Flußstahl-Trägerplatte die Tendenz zum Reißen haben würden, wenn man sie in Nietlöcher 20 ausdehnte oder verformte, deren Wände unter einem Winkel von mehr als 20° gegenüber der Achse der Nietlöcher 20 geneigt sind.

Die Erfindung beruht in nicht unerheblichem Maße auf der Tatsache, daß die Verkeilung einer Hohlniete auf einer geneigten oder schrägen Oberfläche der hier in Rede stehenden Art zu ganz ausgezeichneten Ergebnissen im Hinblick auf das da—durch gesteigerte Haltevermögen führt.

Somit ist das Leistungsvermögen eines Bremsklotzes gemäß der Erfindung in Vergleichsversuchen mit einem Standardbremsklotz für Scheibenbremsen untersucht worden.

Bei einer derartigen Untersuchung hat sich herausgestellt, daß ein erfindungsgemäßer Bremsklotz in der Lage war, Scherbeanspruchungen bis zu etwa 49 Bar (700 PSI) auszuhalten. Im Vergleich dazu hat sich'herausgestellt, daß in den Fällen, wo ein Reibungsoder Bremsbelag mit separaten Nieten an einem Bremsschuh befestigt war, die Anordnung lediglich in der Lage war, Scherbeanspruchungen auszuhalten, bei denen die Obergrenze ungefähr 31,5 Bar (450 PSI) betrug.

Man erkannt somit, daß die erfindungsgemäßen Bremsklötze eine Verbesserung von ungefähr 70 % hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegenüber Zerstörung durch Scherbeanspruchung liefert.

Bei herkömmlichen Bremsklötzen für Scheibenbremsen war außerdem festzustellen, daß die Nietschäfte unveränderlichermaßen bis zu einem gewissen Grade, wenn auch minimal, Spiel in den Nietlöchern besaßen, was häufig zu erheblichem Verschleiß und schließlich zur unerwünschten Zerstörung oder Auflösung der ■Anrodung führte. Im Gegensatz dazu ist der erfindungsgemäße Bremsklotz als relativ homogene Einheit ausgebildet, da jede Niete nicht nur integral mit dem Bremsschuh P ausgebildet ist, sondern auch aufgeweitet innerhalb des Nietloches des Bremsbelages L verbreitert und darin relativ unbeweglich verkeilt ist, was dem Bremsschuh P einen festen Halt auf dem Reibungs- oder Bremsbelag L verleiht, was offensichtlich durch die Glattheit der sich konisch aufweitenden Wände 24 der Nietlöcher 20 und infolgedessen der Abwesenheit von Vorsprüngen wie den herkömmlichen Schultern ermöglicht wird. Gemäß der ERfindung werden

somit ein Bremsklotz und ein Verfahren zu seiner Herstellung angegeben, die eine ganze Reihe von Vorteilen aufweisen, die nachstehend näher erläutert sind.

Zunächst einmal erfordert das Verfahren zur Herstellung der Bremsklötze kein Bohren von Löchern im Reibungsmaterial. Stattdessen können die erforderlichen Löcher durch einen Formvorgang zu der Zeit hergestellt werden, wenn der gesamte Bremsklotz geformt wird. Außerdem kommen die inneren Nietsitze in den Nietlöchern in Wegfall und liefern somit einen größeren Eingriffsbereich .

Da außerdem keine separaten Nieten erforderlich sind, kann der tatsächliche BefestigungsVorgang nicht nur schneller, sondern auch mit weniger Ausrüstung und Gerät durchgeführt werden, als dies bislang der Fall war.

Schließlich darf darauf hingewiesen werden, daß bei den hier ins Auge gefaßten Hilfsmitteln zum Aufweiten oder Expandieren der Hohlnieten in verkeilenden Eingriff mit der AufWeitung in den Nietlöchern des Reibungs- oder Bremsbelages einerseits ein übliches Hindernis ausgeräumt wird, nämlich der verletzbare herkömmliche Nietsitz, und andererseits kommt die Hohlniete beim erfindungsgemäßen Bremsklotz über ihre gesamte Höhe mit dem Reibungs- oder Bremsbelag in Eingriff, und nicht nur mit einem schmalen Rand, der beim Stande der Technik mit der Schulter oder dem Nietsitz in Eingriff gebracht wird.

Von Wichtigkeit ist in diesem Zusammenhang außerdem, daß abgesehen davon, daß die Hohlniete mit ihrer gesamten Höhe mit dem Bremsbelag in Eingriff kommt, die Art und Weise besonders vorteilhaft ist, wie der Eingriff der Hohlniete erfolgt.

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Genauer gesagt, die Aufweitung oder Ausdehnung der vorliegenden Hohlniete in dem sich konisch aufweitenden Nietloch, um darin eine enge und bündig angeformte Einpassung zu liefern, verleiht ihr großes Widerstandsvermögen, nicht nur gegenüber axialen Kräften, sondern auch im Hinblick auf radial wirkende Kräfte, um ein seitliches Spiel der Nietlöcher zu verhindern. Außerdem erscheint es einsichtig, daß die Verbreiterung der Niete in verkeilenden Eingriff mit den sich ausweitenden Wänden des Nietloches in wirksamer Weise dafür sorgt, daß der Bremsbelag dicht an den Bremsschuh herangedrückt wird und somit sehr widerstandsfähig gegenüber einer Trennung von diesem ist.

Im Gegensatz dazu trug die übliche Kopfstauchung oder Vernietung bei herkömmlichen Nieten nichts oder nur wenig dazu bei, um eine radiale Trennung oder Verschiebung der Teile des Bremsklotzes relativ zueinander zu verhindern, und hatte in der Tat keine Mitnehmerwirkung, wie es bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Fall ist.

Es darf noch darauf hingewiesen werden, daß die Verwendung des Begriffes "glatt" im Zusammenhang mit den Nietlöchern 20 im Bremsbelag L verwendet wird, um ein Nietloch zu definieren, das frei von Vorsprüngen, wie z.B. Nietsitzen beim Stande der Technik oder anderen Vorsprüngen bzw. Einziehungen ist, welche einen relativ vollständigen und eng angepaßten Eingriff einer aufgeweiteten Wand 8 der Hohlniete 6 mit den sich erweiternden Wänden 24 eines Nietloches 20 vereiteln würden, wobei ein derartiger vollständiger und inniger Eingriff ein ganz wesentliches Element bei den durch die Erfindung erzielten Vorteilen ist.

Claims

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: PATENTANWÄLTE

"FOPP & SAJDA

MARIA-THERESIA-STRASSE 30, 8000 MÜNCHEN 80 POSTADRESSE: POSTFACH 860624, D-8000 MÜNCHEN 86

Patentanwälte Popp & Sajda, Postfach 860624, D-8000 München 86 Dr. Eugen Popp

Dipl.-Ing., Dipl.-Wirt.-Ing.

WoIfE. Sajda Dipl.-Phys.

LEAR SIEGLER, INC. Telephon(089)981802

South Bundy Drive ™^ex522862,?P^ezd _t>,.. *,

„ . .. . _ ^J. . j. . Telegramme Epopat München

Santa Monxca, California
Vereinigte Staaten von Amerika

Ihr Zeichen Unser Zeichen Datum

IET SÄ 1329 SS 9:. April 1981

Bremsklotz und
Verfahren zu seiner Herstellung

Patentansprüche

Bremsklotz für Scheibenbremsen oder dergleichen, gekennzeichnet durch

einen Bremsschuh (P) in Form einer Metallplatte, einen angepaßten Bremsbelag (L) und Nieten (6) zur gegenseitigen Befestigung von Bremsschuh (P) und Bremsbelag (L), so daß ihre Grenzflächen ( 2, U) eng gegeneinander anliegen, wobei die Nieten (6) hohl ausgebildet und in Nietlöchern (20) im Bremsbelag (L) aufgeweitet sind und den Bremsbelag (L) gegen den Bremsschuh (P) verkeilen.

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2. Bremsklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieten (6) integral mit dem Bremsschuh (P) ausgebildet sind.
3. Bremsklotz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietlöcher (20) im Bremsbelag (L) glatte Wände (24) aufweisen und sich von der Grenzfläche (4) des Bremsbelages (L) ausgehend aufweiten.
4. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (24) der Nietlöcher (20) im Bremsbelag (L) sich von der Grenzfläche (4) konisch aufweiten.
5. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Wände (24) der Nietlöcher (20) im Bremsbelag (L) im Querschnitt V-förmige Gestalt aufweisen und unter einem Winkel von etwa 10° gegenüber der vertikalen Achse der Nietlöcher (20) geneigt sind.
6. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Nieten (6, 8) als angeformte Vorsprünge des Bremsschuhs (P) ausgebildet sind.
7. Verfahren zur Herstellung von Bremsklötzen für Scheibenbremsen oder dergleichen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Herstellen eines Bremsschuhs aus einem plattenförmigen Material, der eine Grenzfläche SDwie integral angeformte Hohlnieten aufweist, die über die Grenzfläche vorstehenζ

Herstellen eines angepaßten Bremsbelages mit einer Grenzfläche und glattwandigen Löchern für die Hohlnieten im Bremsbelag zwischen den Grenzfläche und der gegenüberliegenden Oberfläche,

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Einbauen von Bremsbelagzonen in die Nietlöcher, welche sich von der Grenzfläche in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche aufweiten,

Zusammenbauen von Bremsschuh und Bremsbelag, so daß die entsprechenden Grenzflächen in innige Anlage gegeneinander kommen und die Hohlnieten des Bremsschuhs in die Nietlöcher eingesetzt werden, wobei sie sich in die aufgeweiteten Zonen des Bremsbelages erstrecken, und Erweitern oder Sprei-zen der Hohlnieten in den aufgeweiteten Zonen, so daß sie sich ausdehnen und an die Konturen dieser Zonen anpassen und sich dabei in innigem Reibungsein"·-griff mit den Wänden der Zonen verkeilen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sich aufweitenden Zonen der Nietlöcher im Bremsbelag konisch ausgebildet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der sich aufweitenden Zonen im Bremsbelag unter einem Winkel von etwa 10° gegenüber der Achse der Nietlöcher geneigt ausgebildet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufweitung der Zonen im Bremsbelag so ausgebildet wird, daß sie auf einer Höhe in unmittelbarer Nähe der Grenzfläche des Grenzbelages beginnt.