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Die Erfindung betrifft eine Feststellbremse für ein Fahrzeug
mit einer Bremsscheibe, einem Bremssattel und einer über eine
Betätigungseinrichtung
auf die Bremsscheibe einwirkenden Bremsbacke.
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Aus der
DE 19 59 081 A ist eine handbetätigbare
Feststellbremse für
Bremsscheiben bekannt. Ein u-förmiger
Bremssattel umgreift die Bremsscheibe. Auf einer Seite der Bremsscheibe
ist eine Bremsbacke mittels eines Bremszylinders und Bremskolbens
an die Bremsscheibe andrückbar.
Auf der gegenüberliegenden
Seite ist eine feststehende Bremsbacke angeordnet. Gemäß einer
Ausführungsform sind
Betriebsbremse und Feststellbremse in einem gemeinsamen Bremssattel
angeordnet und wirken auf die gleiche Bremsscheibe ein.
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Aus der
DE 40 39 116 A1 ist ein
Betätigungsmechanismus
für Bremsen
und speziell für
Fahrradbremsen bekannt, mit auf einer Führung verschiebbar montiertem
Bügel und
einem daran angelenkten Arm. Bei Betätigung wird zunächst der
Bügel verschoben
und bei Auftreten einer Gegenkraft anschließend der Arm zur Ausübung von
Bremskräften verschwenkt.
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Aus der gattungsgemäßen
DE 1 197 769 B ist
eine Teilbelagscheibenbremse bekannt, deren Bremszangenhebelarme
mit ihren über
den Drehpunkt hinaus verlängerten
Enden unmittelbar miteinander in kraftschlüssiger Berührung stehen.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine leicht und kostengünstig herstellbare Feststellbremse
mit verbesserter Bremswirkung anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Als Klaue wird im folgenden ein bewegbares Bauteil bezeichnet, das
mit einer Befestigungsmöglichkeit
für eine Bremsbacke
und einer Anbindung an eine Betätigungseinrichtung
versehen ist. Betätigungseinrichtung
bezeichnet ein Bauteil, mit dem nach Maßgabe des Wunsches des Bedieners
Kraft auf die Klauen übertragbar
ist. Beispielsweise kann die Betätigungseinrichtung
als Seilzug ausgebildet sein, der mit einem Pedal verbunden ist,
oder als Gestänge,
Elektro-, Hydraulik- oder Pneumatikmotor. Die Klaue ist verschwenkbar
gelagert. Wird die Betätigungseinrichtung
betätigt,
so wird die Klaue in Richtung Bremsscheibe verschwenkt. Der Vorteil
einer derartigen schwenkbaren Lagerung der Klaue liegt in der Ausnutzung
der Hebelwirkung, wodurch eine Verstärkung der Kraft oder eine feinfühligere
Einstellung der Bremskraft möglich
ist.
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In einer bevorzugten Weiterbildung
ist an dem Bremssattel auch die Betriebsbremse angeordnet und wirkt
diese Betriebsbremse auf dieselbe Bremsscheibe. Dabei entfallen
die Kosten und der Bauraum für
einen separaten Bremssattel für
die Feststellbremse.
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In einer Ausführungsform ist eine weitere Klaue
mit einer damit verbundenen Bremsbacke (und damit auch die verschwenkbare
Klaue) verschiebbar oder Verschieblich gelagert. Bei Betätigung der
Betätigungseinrichtung
werden die mit den Klauen verbundenen Bremsbacken gegen die Bremsscheibe gedrückt. Dadurch,
dass die weitere Klaue gegenüber
der Bremsscheibe verschiebbar befestigt ist, ordnen sich die Klauen
immer so zur Bremsscheibe an, dass die Kräfte von der Betätigungseinrichtung gleichmäßig über beide
Bremsbacken übertragen werden.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist in der verschwenkbaren Klaue zum Ausgleich des
Schwenkwinkels eine Ausgleichsbuchse angeordnet, in der die zugehörige Bremsbacke schwenkbar
befestigt ist. Die verschwenkbare Klaue wird beim Betätigen der
Feststellbremse gegen die Bremsscheibe geschwenkt. Dabei bewegt
sich die Bremsbacke derart auf der Innenkontur der Ausgleichsbuchse,
dass der Schwenkwinkel kompensiert wird und die Bremsbacke parallel
zur Bremsscheibe angedrückt
wird.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des
Erfindungsgedanken zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausgleichsbuchse
ein Gewinde aufweist, welches die Ausgleichsbuchse zur Justage beziehungsweise zum
Verschleißausgleich
verstellbar mit der verschwenkbaren Klaue verbindet. Wird die Ausgleichsbuchse
an ihrem Gewinde weiter in die Klaue eingeschraubt, so verringert
sich der Abstand zwischen der an der Ausgleichsbuchse angeordneten
Bremsbacke und der Bremsscheibe. Durch Verdrehen der Ausgleichsbuchse
in die entgegengesetzte Richtung wird der Abstand zwischen Bremsbacke
und Bremsscheibe vergrößert.
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In einer weiteren Ausführungsform
weist die Ausgleichsbuchse ein Profil auf, in das ein am Bremssattel
angeordnetes Nachstellelement zur automatischen Bremsnachstellung
eingreift. Bei Betätigung
der Feststellbremse wird das Nachstellelement ab einem bestimmten
Verschleißgrad
gegen Gleitebenen des Profils gedrückt. Dadurch wird die Ausgleichsbuchse über das
vorgespannte Verstellelement in ihrem Gewinde gedreht. Die Ausgleichsbuchse
und die mit ihr verbundene Bremsbacke verschiebt sich in Richtung
Bremsscheibe. Auf diese Weise erfolgt ein automatischer Verschleißausgleich. Beim
Lösen der
Feststellbremse bleibt diese Einstellung erhalten.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Schnitt durch eine unbetätigte Feststellbremse
quer zur Bremsscheibe,
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2 einen
Schnitt durch eine Feststellbremse in Draufsicht,
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3 eine
Feststellbremse in Draufsicht,
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4 einen
Schnitt durch eine betätigte Feststellbremse
quer zur Bremsscheibe,
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5 einen
Schnitt V-V durch die Feststellbremse gemäß 4.
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Die Erfindung findet Einsatz für eine Feststellbremse 10 eines
Kraftfahrzeuges zur Sicherung des Kraftfahrzeuges beim Abstellen,
beispielsweise gegen ein Wegrollen.
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Die Feststellbremse 10 verfügt über eine Bremsscheibe 11,
welche zumindest in einer Parksituation des Kraftfahrzeuges drehfest
mit Teilen des Antriebsstranges, insbesondere einem Fahrzeugrad, verbunden
ist. Die Bremsscheibe 11 besitzt einen kreisringförmigen Arbeitsbereich
mit gegenüberliegenden
ebenen Bremsflächen 12, 13.
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Des weiteren verfügt die Feststellbremse über einen
Bremssattel 14, welcher fest mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges
verbunden ist.
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Die Feststellbremse weist eine Klaue 15 auf, die
u-förmig
mit einem Grundschenkel 16 und zwei Seitenschenkeln 17, 18 ausgebildet
ist, wobei der Seitenschenkel 18 im Endbereich eine Verlängerung 19 aufweist,
die parallel zum Grundschenkel 16 orientiert ist.
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Die Klaue 15 ist an ihrem
Grundschenkel 16 senkrecht zu den Bremsflächen 12, 13 verschieblich gegenüber dem
Bremssattel 14 gelagert. Zu diesem Zweck ist die Klaue
15 im Bereich des Grundschenkels 16 mit einem Führungs-
und Haltebolzen 20 fest verbunden, der sich von der Bremsscheibe 11 weg durch
ein Langloch 21 des Bremssattels 14 hindurch erstreckt.
Der Führungs-
und Haltebolzen 20 ist auf der der Bremsscheibe 11 abgewandten
Seite derart gesichert, dass der Grundschenkel 16 unter
Gewährleitung
einer Gleitbewegung an dem Bremssattel 14 anliegt. Gemäß 1 erfolgt die Sicherung
mittels einer Kombination aus einer Gleitscheibe 22 und
einem Rückstellelement 23.
Die axiale Position der Gleitscheibe 22 auf dem Führungs-
und Haltebolzen 20 ist durch das Rückstellelement
23 gesichert.
Die Gleitscheibe 22 stützt
die Klaue 15 auf der der Klaue 15 gegenüberliegenden
Seite des Bremssattels 14 unter verbesserten Reibbedingungen
ab. Das Rückstellelement 23 wird
bei Betätigung
der Klaue 15 in Verschieberichtung elastisch beaufschlagt,
sodass bei Deaktivierung der Betätigungseinrichtung
das Rückstellelement 23 entspannt
und die Klaue 15 in eine Neutralstellung zurückbewegt
wird.
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Eine andere Klaue 24 ist
T-förmig
ausgebildet, mit einem mittleren Grundschenkel 25 und zwei vom
Grundschenkel 25 rechtwinklig vom selben Endbereich des
Grundschenkels 25 auskragenden Seitenschenkeln 26, 27.
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Die Klaue 24 ist an ihrem
Seitenschenkel 27 im äußeren Endbereich über ein
Gelenk 28 mit der Klaue 15 im Bereich des Grundschenkels 16 verbunden,
wodurch Verschwenkungen der Klaue 24 gegenüber der
Klaue 15 in Richtung der Bremsscheibe 11 ermöglicht sind.
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An der Klaue 15 ist im Bereich
des Seitenschenkels 17 eine Bremsbacke 29 angeordnet.
Dazu weist die Bremsbacke 29 einen Befestigungsbolzen 30 auf,
der sich durch eine Bohrung 31 im Seitenschenkel 17 erstreckt
und welcher auf der der Bremsbacke 29 abgewandten Seite
mit einer Tellerfeder 32 gesichert ist.
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An der Klaue 24 ist im Bereich
des Grundschenkels 25 eine weitere Bremsbacke 33 angeordnet.
Zwischen den beiden Bremsbacken 29 und 33 ist die
Bremsscheibe 11 im Bereich der Bremsflächen 12, 13 einspannbar.
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Zur verschwenkbaren Lagerung der
Bremsbacke 33 gegenüber
der Klaue 24 ist in ein Innengewinde 34 der Klaue 24 eine
Ausgleichsbuchse 35 mit Außengewinde 36 eingeschraubt.
Die Bremsbacke 33 verfügt
auf der der Ausgleichsbuchse 35 zugewandten Seite über einen
zylindrischen Fortsatz 37 mit teilkugelförmiger Endfläche 38,
an welche koaxial ein Befestigungsbolzen 39 angeformt ist.
Die Ausgleichsbuchse 35 verfügt über eine teilkugelförmige, korrespondierend
zur Endfläche 38 ausgebildete
Innenfläche 40,
in die eine Bohrung 41 zur Aufnahme des Befestigungsbolzens 39 mündet. Auf
der der Innenfläche 40 abgewandten
Seite der Bohrung 41 ist der Befestigungsbolzen 39 mit
einer Tellerfeder 42 derart gesichert, dass die Endfläche 38 an
der Innenfläche 40 (unter
Vorspannung) zur Anlage kommt. Damit bildet die Innenfläche 40 eine
Führung,
welche eine Verschwenkung des Fortsatzes 37 mit der Bremsbacke 33 entlang
der Innenfläche
ermöglicht. Die
Bohrung 41 ist vorzugsweise kegelig mit nach außen vergrößertem Durchmesser
ausgebildet, sodass für
maximale Schwenkwinkel der Bolzen 39 flächig an der Bohrung 41 anliegt.
Zwischen Bremsbacke 33 und Ausgleichsbuchse 35 ist
ein Dichtelement 52 angeordnet, das die Bremsbacke 33 gegen
die Bohrung 41 in der Ausgleichsbuchse 35 abdichtet.
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In einer alternativen Ausgestaltung
können zum
Ausgleich der Schwenkbewegung auch biegeelastische Befestigungsbolzen
oder ausknickfeste Gliederbolzen eingesetzt werden.
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Die Betätigung der Feststellbremse 10 erfolgt
durch eine Betätigungseinrichtung 43,
welche, wie in 4 dargestellt,
eine Verringerung des Abstandes zwischen dem Seitenschenkel 26 und
der Verlängerung 19 bewirkt.
Mit der Verringerung des Abstandes geht durch Verschwenken der Klaue 25 und
Verschiebung der Klaue 15 ein Einspannen der Bremsscheibe 11 zwischen
den Bremsbacken 29, 31 einher.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Betätigungseinrichtung 43 als
ein Seilzugmechanismus ausgeführt,
wobei das Seilende mit dem Seitenschenkel 26 verbunden
ist und die Seilführung 43 gegenüber der
Verlängerung 19 abgestützt ist.
Bei Verringerung des Abstandes wird eine Feder 44 beaufschlagt,
welche bei Deaktivierung der Betätigungseinrichtung 43 die
Klaue 24 in die in 1 dargestellte
Neutrallage zurückbewegt.
Eine Rückstellung
der Klaue 15 erfolgt durch das Rückstellelement 23.
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Die Positionierung der Bremsbacken 29, 33, der
Ausgleich von Setzerscheinungen und/oder ein Verschleißausgleich
erfolgt über
eine Einstellvorrichtung 53, die in 1 und 4 als
Stellschraube ausgeführt
ist. Der Ausgleich der Bremsscheibenabkühlung erfolgt über die
Feder 44, die in der Betätigungseinrichtung 43 bzw.
zwischen der Klaue 15 und der Klaue 24 angeordnet
ist sowie durch die plastische Verformung der Klauen 15, 24.
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Wird die Klaue 24 verschwenkt,
so wird auch das im Seitenschenkel 26 geführte Ende
der Betätigungseinrichtung 43 verschwenkt.
Die Betätigungseinrichtung 43 weist
an ihrem Ende einen teilkugelförmigen
Abschluss 54 auf, der in einer in dem Seitenschenkel 26 angeordneten
Aufnahme 55 schwenkbar gelagert ist.
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3 zeigt
das Rückstellelement 23 in
verformtem Zustand 23" und
in unverformtem Zustand 23'.
Das Rückstellelement
ist mit einem Grundschenkel 45 und zwei Seitenschenkeln 46, 47 ausgebildet, wobei
die Seitenschenkel 46, 47 jeweils an einem Ende
des Grundschenkels 45 stumpfwinklig von diesem ausgehen.
Der Grundschenkel 45 weist zwei Nasen 48, 49 auf,
die in eine Nut 50 des Führungs- und Haltebolzens 20 eingreifen
zur axialen Sicherung der Gleitscheibe 22 und damit des
Führungs- und Haltebolzens 20.
Die Enden der Seitenschenkel 46, 47 sind nach
außen
gebogen und bilden Anlageflächen
an einer Ausnehmung 51 des Bremssattels 14. Der
Führungs-
und Haltebolzen
20 ist ortsfest zwischen den Nasen 48, 49 des
Rückstellelements 23 festgesetzt,
sodass bei einer Verschiebung der Klaue 15 das Rückstellelement 23 zwischen
Bremssattel 14 und Führungs-
und Haltebolzen 20 verspannt wird. Dabei sind die Nasen 48, 49 parallel
zur Gleitscheibe 22 orientiert, wogegen der Grundschenkel 45 und
die Seitenschenkel 46, 47 mit senkrecht zur Gleitscheibe 22 ausgerichteten
Wandungen ausgebildet sind. Das Rückstellelement 23 ist
vorzugsweise einstöckig
ausgebildet, beispielsweise als Blechteil.
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Die Ausgleichsbuchse 35 verfügt an ihrer
Außenkontur über ein
Gewinde 36 auf, mit dem die Ausgleichsbuchse 35 in
die Klaue 24 eingeschraubt ist. Damit ist die Feststellbremse 10 manuell
nachstellbar, indem die Ausgleichsbuchse 35 beispielsweise mittels
eines Schraubendrehers gegenüber
dem Grundschenkel 25 manuell verdreht wird.
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Des weiteren weist die Ausgleichsbuchse 35 an
ihrer Außenkontur
ein Profil 57 auf. Gemäß der in 5 dargestellten Ausführungsform
ist dieses Profil 57 als ein Zahnkranz ausgebildet, dessen
Zahnbreite sich in Richtung Bremsscheibe 11 verjüngt. Diesem gemeinsam
mit der Klaue 24 schwenkbaren Profil 57 ist ein
ortsfestes, in seinem Befestigungspunkt mittels eines Befestigungsmittels 58 in
Form einer Schraube am Bremssattel 14 befestigtes Nachstellelement 59 zugeordnet.
Solange die Bremsbacken 29, 33 noch nicht abgenutzt
sind, liegt das Nachstellelement 59 vor der Ebene des Profils 57.
Mit zunehmendem Verschleiß nähert sich
das Nachstellelement 59 dem Profil 57 an. Oberhalb eines
kritischen Verschleißes
kommt das Nachstellelement 59 zur Anlage an das Profil 57.
Infolge der Neigung der Kontaktflächen 60 im Profil 57 übt das Nachstellelement 59 eine
in Umfangsrichtung der Ausgleichsbuchse 35 orientierte
Kraft auf diese aus, wodurch zum Verschleißausgleich eine Verdrehung
der Ausgleichsbuchse 35 im Innengewinde 34 der
Klaue 24 bewirkt wird. Zum Verbessern der Funktion können über den Umfang
mehrere Nachstellelemente 59 angeordnet sein. Dabei sind
die jeweils gegenüberliegenden Nachstellelemente 59 um
ungefähr
einen halben Zahn gegeneinander versetzt. Beim Deaktivieren der Feststellbremse 10 verlieren
die Nachstellelemente 59 wieder den Kontakt zum Profil 57.
Die neue Position der Ausgleichsbuchse 34 in der Klaue 24 bleibt dabei
erhalten.