DE102004029455A1

DE102004029455A1 - Schwimmsattel-Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102004029455A1
Application number: DE102004029455A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Kariya Matsuzaki
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2005-01-20
Also published as: US20040256182A1; JP2005009611A; US6926124B2

Abstract

Eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Bremssattel, der so konstruiert ist, dass er freier in der Radialrichtung des Rotors bewegbar ist und Abnutzung oder thermischer Ausdehnung des Rotors folgt und weniger frei in der Tangentialrichtung des Rotors bewegbar ist, um ungleichmäßiges Abtragen der Klötze zu verringern, wodurch die Lebensdauer der Klötze verlängert wird und die Möglichkeit von Abnutzung bei minimalen Kosten verringert wird. Der Bremssattel wird an einer Halterung durch Gleitführungen so unterstützt, dass er in der Richtung der Achse des Rotors der Bremse gleitfähig ist. Die Gleitführungen enthalten jeweils einen Gleitstift, der an den Bremssattel fixiert ist und ein Stiftloch, das in der Halterung ausgebildet ist, um den Gleitstift aufzunehmen. Ein erster Zwischenraum ist zwischen der Halterung und dem Bremssattel in einer Richtung tangential zum Rotor definiert und ein zweiter Zwischenraum ist zwischen dem Führungsstift und dem Stiftloch jeder Gleitführung so definiert, dass der erste Zwischenraum kleiner als der zweite Zwischenraum ist.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Schwimmsattel-Scheibenbremse, die zum Bremsen eines Fahrzeugs verwendet wird, insbesondere auf eine Schwimmsattel-Scheibenbremse, die unebenes Abtragen von Reibungsklötzen (nachfolgend einfach als Klötze bezeichnet) verringern kann und somit Abnutzung verringert.

4 zeigt eine typische Schwimmsattel-Scheibenbremse. Sie hat einen Rotor 5 (Scheibenrotor), ein Paar Klötze 4-1 und 4-2, die an beiden Seiten des Rotors 5 vorgesehen sind, so dass sie den Bremsflächen des Rotors zugewandt sind und einen Bremssattel 1, der mit einem Zylinder ausgebildet ist, in dem ein Kolben 3 gleitfähig aufgenommen ist, so dass er einem der Klötze, z.B. dem Klotz 4-1, gegenüberliegt. Der Bremssattel 1 hat des weiteren eine äußere Klaue 1a, die so vorgesehen ist, dass sie dem anderen Klotz 4-2 zugewandt ist. Der Klotz 4-1 wird durch den Kolben 3 gegen den Rotor 5 gedrückt, während der andere Klotz 4-2 durch die äußere Klaue 1a gegen den Rotor 5 gedrückt wird, welche durch eine Reaktionskraft hin zum Rotor gedrückt wird, wenn der Kolben 3 hin zum Rotor bewegt wird. Beide Klötze werden somit in Reibkontakt mit dem Rotor gebracht, wodurch eine Bremskraft an den Rotor angelegt wird.

Diese Schwimmsattel-Scheibenbremse hat des weiteren Gleitführungsabschnitte 6, über welche der Bremssattel 1 an einer Halterung (stationäres Element) 2 unterstützt wird, so dass er in der Axialrichtung des Rotors 5 gleitfähig ist. Jeder Gleitführungsabschnitt 6 hat einen Gleitstift 6a, der sich in der Axialrichtung des Rotors erstreckt und an den Bremssattel 1 oder die Halterung 2 (Bremssattel 1 im Beispiel aus 4) fixiert ist und ein Stiftloch 6b ist in dem anderen aus dem Bremssattel 1 oder der Halterung 2 (Halterung in dem Beispiel aus 4) ausgebildet, um den Gleitstift 6a gleitfähig aufzunehmen. Damit der Bremssattel 1 sich frei bewegen kann und einer Abnutzung oder thermischen Verformung des Rotors 5 folgen kann, ist ein ziemlich großer Zwischenraum zwischen dem Gleitstift 6a und dem Stiftloch 6b von jedem Gleitführungsabschnitt 6 vorgesehen. Um des weiteren die Rüttelgeräusche des Bremssattels zu unterdrücken, ist eine Gummihülse (nicht dargestellt) zwischen dem Gleitstift 6a und dem Stiftloch 6b von jedem Gleitführungsabschnitt 6 angeordnet.

Eine Schwimmsattel-Scheibenbremse dieser Bauart ist beispielsweise in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 7-19629 dargestellt.

Durch Vorsehen eines großen Zwischenraums zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch von jedem Gleitführungsabschnitt um das Folgevermögen des Bremssattels gegenüber Abnutzung oder thermischer Verformung des Rotors zu verbessern, kann sich der Bremssattel ziemlich frei in der Radial- und Tangentialrichtung des Rotors bewegen.

Wenn der Bremssattel 1 sich relativ frei in der Tangentialrichtung des Rotors bewegen kann, tendiert er während dem Bremsen zum Schwenken, wie durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt. Dies verursacht Variationen in der Oberflächendruckverteilung des Klotzes, was wiederum ungleichmäßiges Abtragen der Klötze 4-1 und 4-2 in der Tangentialrichtung des Rotors erhöht. Ungleichmäßiges Abtragen wird die Lebensdauer der Klötze verkürzen und Abnutzung fördern.

Ein Weg dieses Problem zu verhindern ist es, den tangentialen (bezüglich des Rotors) Zwischenraum zwischen dem Gleitstift 6a und dem Stiftloch 6b von jedem Gleitführungsabschnitt 6 verglichen mit dem radialen (bezüglich des Rotors) Zwischenraum zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch von jedem Gleitführungsabschnitt zu verringern, beispielsweise durch Ausbilden der Stiftlöcher 6b in einer ovalen Form (im Querschnitt) oder durch Ausbilden einer Fase auf jedem Gleitstift 6a, so dass nur sein Durchmesser verringert wird, der sich in der Radialrichtung des Rotors erstreckt. Allerdings erfordert es hohe Ausgaben, um solch komplizierte Stiftlöcher oder Gleitstifte auszubilden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Bremssattel bereit zu stellen, der so konstruiert ist, dass er frei in der Radialrichtung des Rotors bewegbar ist und jeglicher Abnutzung oder thermischen Ausdehnung des Rotors folgt und weniger frei in der Tangentialrichtung des Rotors bewegbar ist, um ungleichmäßiges Abtragen der Klötze zu unterdrücken, wodurch die Lebensdauer der Klötze verlängert wird und die Möglichkeit von Abnutzung bei minimalen Kosten verringert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß dieser Erfindung ist eine Schwimmsattel-Scheibenbremse bereitgestellt, mit einem Rotor, der eine Mittelachse hat, einer Halterung und einem Bremssattel, der auf der Halterung unterstützt ist, so dass er in der Richtung der Mittelachse gleitfähig ist und einer Gleitführung durch welche der Bremssattel gleitfähig auf der Halterung unterstützt wird, wobei die Gleitführung einen Gleitstift und ein Stiftloch hat, in welches der Gleitstift aufgenommen ist, wobei ein erster Zwischenraum zwischen der Halterung und dem Bremssattel in einer Richtung tangential zu dem Rotor definiert ist und ein zweiter Zwischenraum zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch definiert ist, wobei der erste Zwischenraum schmäler als der zweite Zwischenraum ist.

In der vorliegenden Erfindung wird die Halterung dazu verwendet, die Bewegung des Bremssattels in einer Richtung tangential zum Rotor zu begrenzen, so dass der Bremssattel sich weniger frei in der Tangentialrichtung des Rotors bewegen kann, wodurch ungleichmäßiges Abtragen der Klötze verringert wird.

Der Freiheitsgrad der Bewegung des Bremssattels in der Radialrichtung des Rotors wird durch Erhöhen oder Verringern des Zwischenraums zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch eingestellt, so dass der Bremssattel sich relativ frei bewegen kann, wobei er beispielsweise thermischer Ausdehnung des Rotors folgt, um Abnutzung zu verringern.

Der Freiheitsgrad der Bewegung des Bremssattels in der Tangentialrichtung des Bremssattels wird durch den ersten Zwischenraum bestimmt, der zwischen dem Bremssattel und der Halterung in der Tangentialrichtung des Rotors definiert ist, während der Freiheitsgrad der Bewegung des Bremssattels in der Radialrichtung des Rotors durch den zweiten Zwischenraum bestimmt wird, der zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch in der Radialrichtung des Rotors definiert ist. Somit wird durch Bestimmen des ersten und zweiten Zwischenraums derart, dass der erste Zwischenraum schmäler als der zweite Zwischenraum ist, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Andere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen folgendes dargestellt ist.
1 ist eine Draufsicht einer Schwimmsattel-Scheibenbremse, welche die vorliegenden Erfindung verkörpert;
2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie X-X aus 1;
3 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie Y-Y aus 1; und
4 ist eine Draufsicht einer herkömmlichen Schwimmsattel-Scheibenbremse.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 hat die Schwimmsattel-Scheibenbremse, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, einen Bremssattel 1, eine Halterung 2, einen Kolben 3, der in einem Zylinder montiert ist, welcher in den Bremssattel 1 ausgebildet ist, Klötze 4-1 und 4-2, einen Rotor 5 und Gleitführungen 6 von denen jede ein Stiftloch 6b, welches in der Halterung 2 ausgebildet ist und einen Gleitstift 6a aufweist, der an dem Bremssattel 1 fixiert ist und in das Stiftloch 6b eingefügt ist.
Die Schwimmsattel-Scheibenbremse dieses Ausführungsbeispiels hat zwei solche Gleitführungen, wobei eine an der Führungsseite und die andere an der Nachlaufseite des Bremssattel vorgesehen ist, aber es kann auch nur eine oder mehr als zwei solcher Führungen vorgesehen werden.
Zwischen dem Gleitstift 6a und dem Stiftloch 6b jeder Gleitführung 6 ist eine Gummihülse 6c angeordnet, wie in 3 dargestellt. Aber wenn die Scheibenbremse zwei solcher Gleitführungen 6 hat, kann die Gummihülse 6c in einer der zwei Gleitführungen 6 weggelassen werden.
Wie in 3 dargestellt, sind Abstände L1 in der Tangentialrichtung des Rotors zwischen dem Bremssattel 1 und der Halterung 2 definiert, während ein Zwischenraum L2 zwischen dem Gleitstift 6a und dem Stiftloch 6b von jeder Gleitführung 6 definiert ist, so dass die Beziehung L1 < L2 erfüllt ist.
Die Zwischenräume L1 sind Spalten, welche auf beiden Seiten des Bremssattels 1 vorliegen, wenn der Bremssattel 1 in einer Aussparung aufgenommen ist, die in der Halterung 2 ausgebildet ist, so dass er in der Mitte der Aussparung angeordnet ist. Jeder der Zwischenräume L2 ist eine Spalte, die zwischen der äußeren Peripherie des Gleitstiftes 6a und der Innenwand des Stiftlochs 6b vorliegt, wenn der Gleitstift 6a in dem Stiftloch 6b angeordnet ist, so dass er koaxial zum Stiftloch 6b ist. Die Gleitstifte 6a und die Stiftlöcher 6b haben beide kreisförmige Abschnitte. Somit sind die Zwischenräume L2 über deren gesamten Umfang konstant. Dies bedeutet das sich der Bremssattel 1 um die zweifache Distanz L2 relativ zur Halterung 2 in der Radialrichtung des Rotors bewegen kann.
Wenn andererseits der Bremssattel 1 in entweder der Tangentialrichtung um einen Abstand L1 von der Position aus 3 bewegt wird, wird er an die Halterung 2 anstoßen und kann sich nicht weiter in diese Richtung bewegen. Somit kann sich der Bremssattel 1 in der Tangentialrichtung nur um die zweifache Distanz L1 relativ zur Halterung 2 bewegen. Da die Werte L1 und L2 unabhängig voneinander in der vorliegenden Erfindung festgesetzt werden können, kann der Bremssattel 1 so konstruiert sein, dass er um eine größere Distanz in der Radialrichtung des Rotors bewegbar ist als in der Tangentialrichtung des Rotors, relativ zur Halterung.
Mit dieser Anordnung besteht kein Erfordernis, die Gleitstifte 6a und/oder die Führungslöcher 6b in besonderen komplizierten Formen auszubilden, so dass der Bremssattel zu niedrigeren Kosten hergestellt werden kann. Durch Konstruieren des Bremssattels 1 derart, dass er in der Tangentialrichtung des Rotors sich nicht so frei bewegen kann wie in der Radialrichtung des Rotors, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Klötze uneben in der Tangentialrichtung des Rotors abgetragen werden. Da sich der Bremssattel 1 um eine größere Distanz in der Radialrichtung des Rotors bewegen kann als in der Tangentialrichtung, kann sich der Bremssattel relativ frei bewegen, trotz der thermischen Verformung des Rotors. Somit tritt weniger Abnutzung auf.
Zusammenfassend wird in der vorliegenden Erfindung die Bewegung des Bremssattels in der Tangentialrichtung des Rotors durch die Halterung begrenzt, während die Bewegung des Bremssattels in der Radialrichtung des Rotors durch den Zwischenraum zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch von jeder Gleitführung begrenzt werden. Mit dieser Anordnung kann der Bremssattel so konstruiert werden, dass er mit einer größeren Freiheit in Radialrichtung des Rotors bewegbar ist als in der Tangentialrichtung des Rotors, ohne das Erfordernis, die Führungsstifte und/oder die Führungslöcher in speziellen komplizierten Formen auszubilden. Dies ermöglicht wiederum ungleichmäßiges Abtragen der Klötze in der Tangentialrichtung des Rotors zu unterdrücken und für den Bremssattel bedeutet dies, dass er sich relativ frei bewegen kann und beispielsweise der thermischen Verformung des Rotors folgt.
Dies stabilisiert den dynamischen Oberflächendruck der Klötze und verringert die Möglichkeit von Abnutzung, was wiederum ungleichmäßiges Abtragen der Klötze in der Radialrichtung des Rotors gut verringert. Das Gesamtergebnis ist eine verlängerte Lebensdauer der Klötze.
Eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Bremssattel, der so konstruiert ist, dass er freier in der Radialrichtung des Rotors bewegbar ist und Abnutzung oder thermischer Ausdehnung des Rotors folgt und weniger frei in der Tangentialrichtung des Rotors bewegbar ist, um ungleichmäßiges Abtragen der Klötze zu verringern, wodurch die Lebensdauer der Klötze verlängert wird und die Möglichkeit von Abnutzung bei minimalen Kosten verringert wird. Der Bremssattel wird an einer Halterung durch Gleitführungen so unterstützt, dass er in der Richtung der Achse des Rotors der Bremse gleitfähig ist. Die Gleitführungen enthalten jeweils einen Gleitstift, der an den Bremssattel fixiert ist und ein Stiftloch, das in der Halterung ausgebildet ist, um den Gleitstift aufzunehmen. Ein erster Zwischenraum ist zwischen der Halterung und dem Bremssattel in einer Richtung tangential zum Rotor definiert und ein zweiter Zwischenraum ist zwischen dem Führungsstift und dem Stiftloch jeder Gleitführung so definiert, dass der erste Zwischenraum kleiner als der zweite Zwischenraum ist.

Claims

Schwimmsattel-Scheibenbremse mit: einem Rotor, der eine Mittelachse hat, einer Halterung, einen Bremssattel der auf der Halterung so unterstützt ist, dass er in der Richtung der Mittelachse gleitfähig ist, und einer Gleitführung, durch die der Bremssattel gleitfähig auf der Halterung unterstützt wird, wobei die Gleitführung einen Gleitstift und ein Stiftloch enthält, in dem der Gleitstift aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich der Halterung der Bremssattel in einer Richtung tangential zum Rotor weniger frei bewegbar ist als in einer Radialrichtung des Rotors.
Schwimmsattel-Scheibenbremse gemäß Anspruch 1, wobei ein erster Zwischenraum zwischen dem Bremssattel und der Halterung in einer Richtung tangential zu dem Rotor definiert ist und ein zweiter Zwischenraum zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch definiert ist, wobei der erste Zwischenraum die Bewegungsfreiheit des Bremssattels in der Tangentialrichtung des Rotors relativ zu der Halterung bestimmt und wobei der zweite Zwischenraum die Bewegungsfreiheit des Bremssattels in der Radialrichtung des Rotors relativ zur Halterung bestimmt, wobei der erste Zwischenraum schmäler als der zweite Zwischenraum ist, wobei der Bremssattel relativ zu der Halterung in der Tangentialrichtung des Rotors weniger frei bewegbar ist als in der Radialrichtung des Rotors.
Schwimmsattel-Scheibenbremse gemäß Anspruch 2, des weiteren mit einer Gummihülse, die zwischen dem Gleitstift und dem Stiftloch angeordnet ist.