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Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Fahrzeuge mit einer am Fahrzeugrad befestigten
Scheibe und einem die Scheibe übergreifenden Sattel, der in Richtung zur Scheibe begrenzt bewegbar ist und mit zwei Drucksegmenten, deren Achsen parallel zur Scheibenachse verlaufen, wobei ein
Drucksegment am Sattel fest angeordnet und das andere zum Anlegen an die Scheibe unter der Wirkung von Betätigungsmitteln gegenüber dem Sattel in Richtung der Scheibenachse bewegbar ist, so dass sich der Sattel relativ zu einer Bremsen-Befestigungsplatte bewegt und die Drucksegmente in Berührung mit der Scheibe bringt und so die Bremsung bewirkt, wobei die Bewegung, mit der sich das bewegliche Drucksegment der Scheibe nähert und die Berührung zwischen diesen Teilen bewirkt, eine schrauben- förmige Bewegung ist,
die sich aus einer translatorischen Bewegung entlang der Achse des Drucksegmentes und aus einer Rotationsbewegung um die gleiche Achse zusammensetzt und die Rotationsrichtung mit der Rotationsrichtung der Scheibe während der Bewegung des Fahrzeuges übereinstimmt.
Bei den bekannten Bremsen dieser Art ist das bewegliche Drucksegment von einem an einen Steuerhebel angeschlossenen Klotz getragen, der einen in schraubenförmig gekrümmte Führungsschlitze eines vom Sattel ausgehenden, gegen Drehung gesicherten Zylinders eingreifenden Bolzen aufweist, welcher bei einer Verdrehung des Klotzes durch ein Handbetätigungsglied eine gegenläufige axiale Bewegung der Drucksegmente bewirkt. Diese Bremse hat den an sie gestellten Anforderungen bezüglich leichter und betriebssicherer Verstellung der Drucksegmente nicht entsprochen.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird eine Scheibenbremse der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss das bewegliche Drucksegment von einer Platte getragen ist, die gegen Drehung gesichert mit dem Boden einer topfförmigen zylindrischen Buchse verbunden ist, wobei die Buchse aus einem Stück mit einem Steuerhebel besteht und ihr Boden auf der dem Drucksegment abgewendeten Seite drei halbkugelförmige Sitze für Kugeln aufweist, die mit drei keilförmigen Vertiefungen eines an einem ersten Arm des Sattels befestigten Trägers zusammenwirken,
an dessen zylindrischer Umfangsfläche der Rand der topfförmigen Buchse geführt ist und dass die dasDrucksegment haltende Platte sowie die Buchse unter der Wirkung von an dieser angreifenden und sich an einem Widerlager an dem genannten Arm des Sattels abstützenden Federmitteln in Richtung auf den Träger gedrückt sind.
Die Bremse gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung an leichten Fahrzeugen wie z. B. Motorrädern und Motorrollern und wird vorzugsweise auf mechanische Weise betätigt. In einer bevorzugten, jedoch nicht als Beschränkung zu verstehenden Ausführungsform der Erfindung, die besonders für die Anordnung am Rad eines Motorrades gedacht ist, wird der Sattel der Bremse während des Einbaues gegen eine Bewegung durch eine Schraube gesperrt, die in ein mit Gewinde versehenes Loch des Sattels eingeschraubt ist und aus diesem hervorsteht, um in einen besonderen Sitz auf der Verbindungsplatte einzugreifen, so dass die gegenseitige Lage zwischen Sattel und Verbindungsplatte fixiert ist, und so dass auf diese Weise ein genauer Einbau der Bremse bezüglich der Scheibe am Fahrzeug erleichtert wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachstehenden
Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Es zeigen : Fig. 1 eine
Seitenansicht der erfindungsgemässen Bremse im Hinterrad eines Motorrades ; Fig. 2 in vergrössertem
Massstab eine Draufsicht auf die Bremse, wobei zur Verdeutlichung einige Teile weggelassen wurden ;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. l ; Fig. 4 in perspektivischer Darstellung und glei- chem Massstab wie in den Fig. 2 und 3 die erfindungsgemässe Bremse, wobei ebenfalls einige Teile weg- gelassen wurden und wobei die Anordnung von Verbindungsplatte und Sattel gezeigt ist ; Fig. 5 ein Detail der Bremse gemäss Fig. 4 ;
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung die Teile der Bremse in auseinanderge- zogenem Zustand und Fig. 7 in perspektivischer, vergrösserter Darstellung die Klammer zum Befestigen der Bremse an der Vorderrad-Gabel eines Motorrades od. dgl.
Die Bremse weist eine-nur in Fig. l gezeigte - Scheibe 1 auf, die an der Nabe des mit Speichen 2 versehenen Rades eines Motorrades befestigt ist, wobei ein Sattel 3 von dem rückwärtigen Teil bzw. einer Gabel 4 des Motorrades getragen ist. Der Sattel 3 übergreift die Scheibe 1 und wird von einer Verbindungsplatte 5 getragen, die mittels Bolzen 7 an einem Flansch 6 der Gabel 4 fest angeordnet ist. Der Sattel 3 ist so mit der Verbindungsplatte 5 verbunden, dass er begrenzte Bewegungen parallel zur Achse der Scheibe 1 ausführen kann. Zu diesem Zweck (s. Fig. 2 und 6) ist der Sattel 3 mit zwei Langlöchern 8 versehen, die in Richtung der Scheibenachse verlaufen, während die Verbindungsplatte 5 mit zwei entsprechenden runden Löchern 5' versehen ist. Die Langlöcher 8 werden von den glatten Bereichen 91 von Bolzen 9 durchsetzt.
Ein Flansch der Bolzen 9 liegt auf der Platte 5 auf, wenn diese mit dem Sattel zusammengebaut ist, wobei die mit Gewinde versehenen Bereiche 9"die Bohrungen 51 der Platte 5 durchsetzen und an ihrem andern Ende mit Muttern 9'"befestigt sind. Der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Verbindungsplatte 5 einerseits und des Sattels 3 anderseits ist auf diese Weise so festgelegt, dass eine Ringdichtung 10 elastisch abdichtend zwischen dem ebenen Umfangsbereich des Sattels 3 und dem stark abgeschrägten Umfangsbereich 5" (Fig. 6) der Verbindungsplatte 5 gehalten ist. Auf diese Weise ist die Bewegbarkeit zwischen Platte 5 und Sattel 3 ohne Schwierigkeiten erreicht, wobei eine Bewegung weiter erleichtert wird, wenn der Luftspalt zwischen den beiden Flächen mit Fett gefüllt ist.
Die Lage des Sattels 3 in bezug auf die Scheibe 1. lässt sich über die Schlitze 6'des Flansches 6 einstellen, wie es nachstehend noch beschrieben werden wird.
Gegenüber den beiden Seitenflächen der Scheibe 1 trägt der Sattel 3 ein stationäres und ein
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sammenwirkt, dass vom Umfang vorstehende Zähne 131 in zugeordnete Sitze 141 der Buchse 14 eingreifen. In der aussenliegenden Stirnfläche der Buchse 14 sind zwei entlang zweier Durchmesser verlaufende Nuten 15 und 16 vorgesehen, die rechtwinkelig zueinander verlaufen und verschiedene Tiefen haben. Über eine dieser Nuten, die eine gleichmässige Breite hat, ist die Buchse 4 an einem der Arme 17 des Sattels 3 angeordnet, an dem mittels einer Schraube 18 und einer Feder 19 sowohl die Buchse 14 als auch die Halteplatte 13 mit dem Drucksegment 14 federnd in einer drehfesten Lage gehalten sind.
Dennoch ist es durch Veränderung der Lage der Buchse gegenüber der Scheibe also durch entsprechendes Verdrehen der gerändelten Buchse 14 möglich, die von der Feder 19 ausgeübte Kraft zu überwinden und die andere der beiden Nuten 15,16 in Eingriff mit dem Arm 17 des Sattels zu bringen, wodurch eine geänderte Lage der Reibungsebene des Drucksegmentes 11 erzielt wird.
Das bewegliche Drucksegment 12 (Fig. 3 und 6) ist von einer Platte 20 getragen, die der Platte 13 ähnelt. Die Zähne 20'der Platte 20 greifen in Sitze 211 einer Buchse 21 ein, die aus einem Stück mit einem Steuerhebel 22 besteht. In einer zentralen Zwischenwand 23 der Buchse 21 sind auf der der Platte 20 entgegengesetzten Seite drei halbkugelförmige Sitze angeordnet, die Kugeln 24 aufnehmen, welche mit zugehörigen konischen Sitzen 25 in einem Träger 26 zusammenwirken. Der Träger 26 wirkt als Stütze für die Buchse 23 und ist fest auf demjenigen der Arme 17 angeordnet, der dem vorstehend erwähnten Arm des Sattels 3 gegenüberliegt.
Das Drucksegment 12, dessen Halteplatte 20 und die Buchse 21 mit den Kugeln 24 sind an diesem Arm 17 des Sattels 3 federnd über eine Schraube 27 und eine Feder 28 festgelegt, die das Drucksegment 12 von der Scheibe abhält. Die gleiche Wirkung wird von einer Feder 29 erzielt, die aussen um die Buchse 21 herumgewickelt ist.
Die Befestigung dieser Feder 29 ist deutlich in Fig. 5 gezeigt, aus der hervorgeht, dass das
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Ende 30 dieser Feder in einem Sitz des Sattels 3 festgelegt ist, während das andere Ende 31 (s. hiezu Fig. l und 6) abgebogen und von einer Schraube an dem Steuerhebel 22 der Bremse festge- legt ist. Das eine Ende der Feder 29 ist in den Sitz des Sattels 3 eingeführt und stark zur Aussen- seite der Bremse abgebogen, so dass sich, wenn sie in ihren Sitz eingesetzt ist, (der gerade und senkrecht zur Achse der Drucksegmente verläuft) die ganze Feder gemäss Fig. 3 nach aussen legt. so dass sie auch das Drucksegment 12 axial in seine Ausgangsstellung zurückführt, sobald die auf den Hebel 22 einwirkende Brems-Steuerkraft endet.
Die Bremsung wird durch Druck am Hebel 22 bewirkt, z. B. über eine Druckstange 33, die mit einer Bremshebelanordnung 32 verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen Druckstange 33 und Hebel 22 mit Hilfe eines nicht dargestellten Klinkenmechanismus hergestellt ist, der darüber hinaus die Möglichkeit einer Nachstellung gibt.
Die Einstellung des Sattels 3 relativ zur Scheibe 1 beim Anbringen der Bremse an ein Motor- rad wird auf einfache und sichere Weise dadurch ermöglicht, dass zwischen Verbindungsplatte und Sattel ein Sperrsystem vorgesehen ist. Zwischen den Langlöchern 8 (Fig. 4 und 6) im Sattel 3 ist erfin- dungsgemäss eine Gewindebohrung 35 vorgesehen, in die eine Schraube 36 einschraubbar ist.
Wenn die Bremse zentriert ist, fällt die Achse der Bohrung 35 mit der Achse einer konischen Aus- sparung 37 in der Verbindungsplatte 5 zusammen. Die Schraube 36 hat gemäss der Darstellung eine ausreichende Länge, um eine Sperre zu bewirken, wenn sie voll in den Sattel 3 und die Platte 5 eingeschraubt ist. Auf diese Weise kann die Bremse sicher an einem Motorrad oder einem andern Fahr- zeug befestigt werden, und es wird eine korrekte Zentrierung gegenüber der Scheibe sichergestellt.
Nach dem Einbau wird die Schraube 36 herausgedreht und entlang einer an der Schraube vorgesehenen
Nut 36' (Fig. 4) abgebrochen um sie als Verschlusskappe für den Fettraum verwenden zu können, der in dem Luftspalt zwischen dem Sattel 3 und der Verbindungsplatte 5 vorgesehen ist, wobei dann gleichzeitig der Sattel 3 bezüglich der Platte 5 und bezüglich der Scheibe 1 beim Bremsen frei beweglich ist. (Die Platte 5 ist dabei nunmehr gemäss Fig. l am Flansch 6 befestigt).
In Fig. 7 ist in perspektivischer Darstellung ein Befestigungsbügel zur Befestigung der Verbindungsplatte der Bremse an der Vorderradgabel eines Motorrades gezeigt. Dieser Befestigungsbügel hat einen flachen Teil 38, dessen Enden 39 rechtwinkelig abgebogen sind und in bogenförmige Ausnehmungen 40 auslaufen, die der Form der Gabel angepasst sind, mit der der Bügel verschweisst werden soll. Die Bremse kann demgegenüber auch am gleichen Motorrad am Hinterrad gemäss Fig. 1 dadurch befestigt werden, dass der Flansch 6 von rechteckiger Form am hinteren Teil des Rahmens bzw. der Gabel 4 angeschweisst ist.
Das Anschweissen des Befestigungsbügels bzw. des Flansches wird ausgeführt, wenn die Bügel bereits mit Hilfe von Bolzen an der Bremsenbefestigungs- bzw. Verbindungsplatte befestigt sind, wobei diese Platte ihrerseits mit Hilfe der Schraube 36 am Sattel befestigt ist.
Wenn beim Betrieb die Druckstange 33 den Hebel 22 verschiebt, wird die Buchse 21 in Drehung versetzt, wobei die Kugeln 24 auf den konischen Rampen auflaufen und dadurch die gleiche Buchse 21 in Richtung auf die Scheibe 1 verlagern. Dadurch wird das Drucksegment 12 in Richtung auf die Scheibe in einer schraubenförmigen Bewegung bewegt, die aus einer translatorischen Bewegung entlang der Achse der Scheibe 1 auf Grund der Verlagerung der Kugeln 24 und aus einer Drehbewegung besteht, die der Platte 20 von der Buchse 21 aufgezwungen wird. Beim Anlegen des Segmentes an der Scheibe findet eine Verlagerung des Sattels 3 relativ zur Scheibe 1 statt, wodurch sich das Drucksegment 11 ebenfalls an die Scheibe anlegt, so dass die Scheibe abgebremst wird. Von besonderer Wichtigkeit ist, dass sich das Drucksegment 12 beim Anlegen an die Scheibe 1 in der gleichen Richtung dreht, wie die Scheibe.
Hiedurch wird eine Schraubwirkung und somit eine Keilwirkung hervorgerufen, die die Intensität der Berührung zwischenDrucksegment 12 und Scheibe 1 erheblich verstärkt, wodurch eine bessere Bremswirkung erzielt wird. Dieser Servo-Effekt gestattet mit gleichem Ergebnis entweder eine Verminderung der Reibfläche der Drucksegmente oder eine Herstellung der Drucksegmente aus einem Material mit geringerem Reibungsbeiwert jedoch längerer Lebensdauer (meistens hart), oder er gestattet die Erzielung besserer Bremsergebnisse, wenn die Abmessungen und die Materialeigenschaften der üblichen Bremsen beibehalten werden.
Zum Einstellen der Bremse kann man unabhängig von einer Verdrehung der Rändelmutter 34 innerhalb der Hebelanordnung 32 die gerändelte Buchse 14 soweit verdrehen, dass die Nut 16, die flacher ist als die Nut 15, in Eingriff mit dem Arm 17 des Sattels 3 gelangt ; eine derartige Verstellung ist jedoch nur dann angezeigt, wenn ein grösserer Verschleiss zu verzeichnen ist. Durch dieses Verdrehen nähert sich das Drucksegment 11 dem Drucksegment 12 um ein beträchtliches Stück.
Die Anordnung der Dichtung 10 stellt eine sichere Sperre für das Eindringen von Staub zwischen
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