DE1475492B - Festsattel-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Es hat sich gezeigt, daß das Klinkengesperre und die dazu erforderlichen Federn störanfällig gegenüber Vereisung, Zutritt von Straßenschmutz und Korrosion, insbesondere auf salzgestreuten Schneestraßen sind. Das Anbringen von Gummischutzkappen u. dgl. führt nicht zu einer Beseitigung dieses Nachteils, da diese selbst häufig der Beschädigung durch Steinschlag unterliegen, insbesondere dann, wenn sie sich an exponierten Stellen des Fahrzeugrades befinden. Darüber hinaus ist mit der Einrichtung nach der Hauptpatentanmeldung lediglich eine stufenweise Nachstellung entsprechend der jeweiligen Zahnteilung der Zahnscheibe möglich.

. Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 1183 808 eine Nachstellvorrichtung für Teilbelagscheibenbremsen bekanntgeworden, die im wesentlichen aus einem in der Arbeitskammer der hydraulischen Betätigungsvorrichtung angeordneten Reibgesperre besteht. Mit Hilfe eines derartigen Reibgesperres kann der der Erfindung der Hauptpatentanmeldung zugründe liegende Zweck nicht erreicht werden, da die Haltekraft des Reibgesperres in Löserichtung des Kolbens gleich der Lösekraft in Betätigungsrichtung ist, so daß mit einem solchen Reibgesperre die Übertragung von am Bremsgehäuse erzeugten Betätigungskräften auf den Betätigungskolben nicht möglich ist.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der hydraulischen Scheibenbremse nach der Hauptpatentanmeldung.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Rückstellsperre nach dem Hauptpatent dahin gehend zu verbessern, daß sie weniger störanfällig ist und eine stufenlose Nachstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rückstellsperre von einem innenliegenden, einseitig wirkenden Gesperre gebildet ist.

In Ausführung der Erfindung kann als Gesperre ein bei Nachstellvorrichtungen an sich bekanntes translatorisch wirkendes Kugeigesperre vorgesehen sein. Es kann aber auch ein bei Nachstell vorrichtungen an sich bekanntes, rotatorisch nach Art einer Freilaufnabe einseitig wirkendes Kugeigesperre Verwendung finden. In einer anderen Ausführungsform besteht das Gesperre aus einer Spindel-Feder-Anordnung, deren Feder einerseits an einem an der Spindel angeordneten Federträger und andererseits am Kolben befestigt ist und die Spindel bei Bewegung des Kolbens aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen versucht. Bei dieser Ausführungsform findet als Feder vorzugsweise eine Spiralfeder Verwendung.

Auf diese Weise ist eine hydraulische Scheibenbremsanordnung geschaffen, deren Nachstelleinrichtung in wesentlich vermindertem Maße einem Korrosionsangriff von außen oder einer Einfriergefahr unterliegt und mit deren Hilfe eine stufenlose Nachstellung möglich ist. Darüber hinaus kann mit Hilfe der Einrichtung gemäß Erfindung die nach der Hauptpatentanmeldung vorgesehene teuere, steil- und mehrgängig ausgebildete Spindel bei den Beispielen nach Fig. 1, 2 und 5 durch ein einfaches Schraubengewinde und/oder eine einfache Gleitbüchse ersetzt werden. Bei Verwendung einer einfachen Gleitbüchse besteht darüber hinaus die Möglichkeit, das Bremsseil in jeder beliebigen Richtung quer zur Fahrtrichtung abzuführen, womit eine große Freiheit hinsichtlich der Stellung des Bremsseilhebels gegeben ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen

F i g. 1 und 2 Scheibenbremsanordnungen mit axial wirkenden Kugeigesperren bei Kraftübertragung mit Hilfe einer Gleitbüchse,

F i g. 3 und 4 eine Bremseinrichtung mit rotatorisch wirkendem Kugeigesperre als Rückstellsicherung,

F i g. 5 eine Einrichtung mit einer Spindel-Feder-Anordnung als Rückstellsicherung.

In den Figuren sind mit 1 das Gehäuse, mit 2 die Bremsscheibe und mit 3 die Bremsbeläge einer Bremsscheibe gemäß der Erfindung bezeichnet. 4 ist der Hydraulikkolben und 5 der mechanische Betätigungshebel, der auf den Kolben 4 über die Bremsquerwelle 6 und die Druckhülse 7 einwirkt. 37 ist ein elastisch federndes Blech zur Befestigung der Bremse am Achsflansch 38.

Die Druckhülse 7 ist im Beispielsfalle im Gehäuse axial gleitend gelagert. Sie kann aber auch mittels eines Schraubengewindes drehbar und längsverschieblich angeordnet sein, wenn das Bremsseil parallel zur Bremsscheibenebene abgehen soll. Dichtungsringe 8 dienen der hydraulischen Abdichtung des Kolbens 4 gegen das Gehäuse 1 und der Erzeugung einer »roll-backe-Wirkung.

Als Rückdrehsicherung bzw. Rückgleitsicherung für den Kolben 4 dient ein im Zylinderinneren angeordnetes, einseitig wirkendes Gesperre. Im Falle der in F i g. 1 wiedergegebenen Anordnung ist die Druckhülse 7 an ihrem inneren Ende mit einer außen konischen Gleithülse 9 versehen, die mittels einer Rückholfeder 10 unter Aufrechterhaltung eines Spiels S auf der Druckhülse 7 gehalten ist, wobei der Hubweg der konischen Hülse 9 durch eine Anschlaghülse 17 begrenzt ist. Ein Kugelkäfig 11 hält eine Anzahl von Kugeln 12 zwischen der konischen Hülse 9 und dem Kolben 4 gefangen. Weiterhin ist ein Lösestift 13 vorgesehen, der mit einer Topfmanschette 14 als Dichtung gegenüber der sich am Innenraum befindlichen Bremsflüssigkeit versehen ist und über den Druckstift 20 auf den Kugelkäfig 11 wirkt. Die Lösestiftanordnung dient der Rückführmöglichkeit des Kolbens in seine Ausgangsstellung vor dem Einsetzen eines neuen Bremsbelages.

Zur Rückführung der Bremse nach jeder mechanischen Bremsbetätigung dient eine Tatzenfeder 15, die sich am Gehäuse abstützt und mit der Druckhülse 7 im Eingriff steht.

Die am Reaktionskolben vorgesehene Rücklaufsicherung entspricht der am beaufschlagten Kolben vorgesehenen Anordnung praktisch vollständig, mit dem einzigen Unterschied, daß an Stelle der die Bremseinrichtung beaufschlagenden Handbremseinrichtung eine einfache Halte- und Feststellanordnung 16 vorgesehen ist.

Die Wirkungsweise der Bremse gestaltet sich wie folgt: Der aus federndem Stahlblech bestehende Kugelkäfig 11 zieht die Kugeln 12 auf die konische Hülse 9 auf, wodurch eine stetige radiale Spannung und Reibung zwischen Kolben 4 und konischer Hülse 9 bewirkt wird.

Bei hydraulischer Betätigung wandert der Kolben 4 in Richtung auf die Bremsscheibe 2 und nimmt infolge der Reibwirkung die konische Hülse 9 gegen die Wirkung der schwachen Rückholfeder 10 so lange mit, bis das durch die Anschlaghülse 17 begrenzte Lüftspiel S überwunden ist. Danach gleitet

der Kolben 4 bei einer das Lüftspiel S übersteigenden Belagabnutzung über die Kugeln 12 weiter, wobei die Druckhülse 7 einerseits durch den im Zylinder herrschenden hydraulischen Druck und andererseits durch die Tatzenfeder 15 in ihrer Stellung gehalten wird. Beim Lösen der Bremse verkeilt sich der Kolben 4 durch das Kugeigesperre 11/12 gegen die konische Hülse 9 und wird durch die Rückholfeder 10 unter Unterstützung der sogenannten »rollback«-Wirkung des Dichtringes 8 um das voreingestellte Lüftspiel S zurückgezogen. Der Belagverschleiß ist hierbei durch den relativ zur Druckhülse erfolgten Kolbenvorschub stufenlos ausgeglichen worden.

Bei mechanischer Betätigung wird die Bremsquerwelle 6 verdreht, wobei der durch die kegelige Ausfräsung in der Welle gebildete Nocken unter Überwindung der Kraft der Tatzenfeder 15 gegen die Druckhülse 7 drückt, die den mit Hilfe des Kugelgesperres 11/12 verkeilten Kolben mitnimmt. Der KoI-ben wird so gegen die Bremsscheibe verschoben.

Für den Fall, daß an Stelle der Druckhülse 7 eine Gewindehülse vorgesehen ist, führt die Druckhülse 7 gleichzeitig eine drehende und eine axiale Bewegung aus, wobei auch gleichzeitig eine radiale Gleitbewegung zwischen der Hülse 7 und der konischen Hülse 9 stattfindet.

Auf der gegenüberliegenden Seite wird die vom Sattel ausgeübte Reaktionskraft auf die Führungshülse 7 α übertragen, wobei das Lüftspiel auf beiden Bremsscheibenseiten vorher überwunden werden muß. Nach dem Lösen entfernen sich Sattel und Bremsscheibe wieder voneinander infolge der natürlichen Elastizität ihrer Materialien, die durch die federnde Aufhängung 37 unterstützt wird und kehren in die Ausgangsstellung zurück, wobei das Lüftspiel auf der Reaktionsseite automatisch durch diese natürlichen Elastizitäten und auf der Betätigungsseite außerdem durch die Tatzenfeder 15 wieder hergestellt wird.

Bei Belagwechsel wird durch Druck auf die Lösestifte 13 ein Druck auf die Stirnfläche 11 α des Kugelkäfigs 11 ausgeübt und damit das Kugeigesperre ausgehoben, ohne daß Bremsflüssigkeit austreten kann. Auf diese Weise kann der Kolben 4 zum Zwecke der Erneuerung der Bremsbeläge zurückgedrückt werden.

F i g. 2 zeigt eine der F i g. 1 entsprechende Anordnung. In diesem Falle ist lediglich innen am Bremskolben ein Zylinderstück 18 angeschraubt, das von einer mit vorbestimmtem Spiel axial gleitend angeordneten Hülse 19 mit Innenkonus umgeben ist. Im vorliegenden Falle ist das Spiel S durch einen Sprengring 21 vorgegeben, der an der Druckhülse 7 anschlägt. Die Arbeitsweise dieser Anordnung entspricht der an Hand der F i g. 1 erläuterten Arbeitsweise, wobei lediglich der Unterschied besteht, daß die von der Querwelle 6 unter Vermittlung der Druckhülse 7 auf den Kolben 4 ausgeübte Kraft über das Zylinderstück 18 übertragen wird.

Bei der in den F i g. 3 und 4 wiedergegebenen Anordnung erfolgt die Rücklaufsperre mit Hilfe eines radial nach Art eines Freilaufes arbeitenden Rollengesperres. In diesem Falle ist der mittels einer in die Belagrückenplatte 22 eingreifenden Nase 23 gegen Verdrehung gesicherte Kolben 24 auf einem Gewindebolzen 25 angeordnet, der an seinem hinteren Ende zu einer Hülse 26 erweitert ist, die den Außenkäfig eines im übrigen aus dem Gesperreinnenteil 27 und den in konischen Ausnehmungen 28 laufenden Zylinderrollen 29 bestehenden, nach Art eines Freilaufes arbeitenden rotatorischen Gesperres bildet. Der Gewindebolzens 25 ist weiterhin am Innenteil 27 des Gesperres abgestützt. Der Handbremsbetätigungshebel 30 ist am Gesperreinnenteil 27 fest angeordnet.

Bei Betätigung des Handbremshebels 30 wird das Kugeigesperre 26/27/29 verriegelt, wobei gleichzeitig die mit der Hülse 26 des Gesperres fest verbundene Gewindewelle 25 verdreht und damit der gegen Verdrehung gesicherte Kolben 24 in Richtung auf die Bremsscheibe verschoben wird. Beim Lösen der Bremse entriegelt das Kugeigesperre, so daß der Gesperreinnenteil 27 mit dem Bremsbetätigungshebel 30 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann. Die geringe, von den Federn 31 (s. F i g. 4) bewirkte Verklemmung genügt, um die Selbsthemmung des Gesperres bei Bremsbetätigung einzuleiten und die Anordnung beim Lösen des Handbremshebels in ihre Ausgangslage zurückzuführen.

Bei hydraulischer Betätigung gleitet der Kolben 24 in Richtung auf die Bremsscheibe 2, wobei der gegen die Anschlagscheibe 32 abgestützte, nicht selbsthemmende Gewindebolzen 25 unter Lösung des Gesperres verdreht wird. Ein Zurückdrehen ist infolge der in dieser Drehrichtung eintretenden Gesperreverklemmung nicht mehr möglich, so daß damit die Nachstellung bewirkt wird.

Eine weitere Ausbildungsform eines Gesperres ist in F i g. 5 wiedergegeben. In diesem Falle besteht das Gesperre aus einer Spindel-Federanordnung, deren Feder, beispielsweise eine Spiralfeder 33, einerseits mittels eines an der selbsthemmenden Spindel 34 befestigten Federträgers 35 mit der Spindel und andererseits mittels eines Stiftes 36 am Kolben 4 befestigt ist.

Bei dieser Anordnung erfolgt die Nachstellung in der Weise, daß die vorgespannte Feder 33 bei hydraulischer Betätigung des Kolbens 4 die Spindel 34 aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen sucht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Festsattel-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhälften angebrachten Bremsbelägen, welche durch Hydraulikkolben betätigbar sind, wobei zusätzlich eine mechanische Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, bei der nach Patentanmeldung P 14 80 289.2-21 auf den einen Bremsbelag mittelbar oder unmittelbar ein mechanisch betätigter Stößel einwirkt, dessen Reaktionskraft auf den Sattel übertragen wird, wobei der gegenüberliegende Bremsbelag eine nachstellbare Rückstellsperre aufweist, mittels der ein solches Lüftspiel gegenüber der Bremsscheibe aufrechterhalten wird, daß auf Grund der elastischen Verformbarkeit von Bremsscheibe und Bremssattel bei Betätigung des mechanischen Stößels auch der gegenüberliegende Bremsbelag zur Anlage an der Scheibe kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsperre von einem innenliegenden, einseitig wirkenden Gesperre gebildet ist.

2. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rücklaufsicherung ein axial wirkendes Kugeigesperre (9/11/12) dient.

3. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre aus einem zwischen konischen Flächen angeordneten Kugelkäfig (11) mit einer Anzahl von diesem gehaltenen Kugeln (12) besteht.

4. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rücklaufsicherung ein rotatorisclier Freilauf dient.

5. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesperre aus einer Spindel-Feder-Anordnung besteht, deren Feder einerseits an einem an der Spindel (34) angeordneten Federträger (35) und andererseits am Kolben (4) befestigt ist und die Spindel (34) bei Bewegung des Kolbens (4) aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen sucht.

6. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der auf den Kolben wirkenden Spindel eine axial im Gehäuse gleitende Druckhülse (7) vorgesehen ist.

7. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse (7) an ihrem inneren Ende mit einer außen konischen Hülse (9) versehen ist, die mittels einer Feder (10) unter Aufrechterhaltung eines Spiels (S) auf der Druckhülse (7) gehalten ist, wobei der Hubweg der konischen Hülse (9) durch eine Anschlaghülse (17) begrenzt wird.

8. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1,2,3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß innen· am Bremskolben (4) ein Zylinderstück

(18) angeschraubt ist, das von einer mit vorbestimmtem Spiel axial gleitend angeordneten Hülse

(19) mit Innenkonus umgeben ist.

9. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 3 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Topfmanschette (14) als Dichtung versehener Lösestift (13) vorgesehen ist, der über einen Druckstift (20) auf den Kugelkäfig (11) wirkt und der Rückführmöglichkeit des Kolbens (4) in seine Ausgangsstellung zum Einlegen eines neuen Bremsbelages (3) dient.

10. Festsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (24) mittels einer in die Belagrückenplatte (22) eingreifenden Nase (23) gegen Verdrehung gesichert und auf einem Gewindebolzen (25) angeordnet ist, der sich an seinem hinteren Ende zu einer Hülse (26) erweitert, die den Außenkäfig eines im übrigen aus dem Innenteil (27) und den in konischen Ausnehmungen (28) laufenden Zylinderrollen (29) bestehenden Gesperres bildet, wobei der Handbremsbetätigungshebel (30) am Gesperreinnenteil (27) fest angeordnet ist.

Die Hauptpatentanmeldung betrifft eine Festsattel-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhälften angebrachten Bremsbelägen, welche durch Hydraulikkolben betätigbar sind, wobei zusätzlich eine mechanische Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, deren Besonderheit darin besteht, daß auf den einen Bremsbelag mittelbar oder unmittelbar ein mechanisch betätigbarer Stößel einwirkt, dessen Reaktionskraft auf den Sattel übertragen wird, und daß der gegenüberliegende Bremsbelag eine nachstellbare Rückstellsperre aufweist, mittels der ein solches Lüftspiel gegenüber der Scheibe aufrechterhalten wird, daß auf Grund der elastischen Verformbarkeit von Bremsscheibe und Bremssattel bei Betätigung des mechanischen Stößels auch der gegenüberliegende Bremsbelag zur Anlage an die Bremsscheibe kommt. Hierbei kann in einer Ausführungsform der Erfindung nach der Hauptpatentanmeldung die Rückstellsperre von einer Schnecke gebildet sein, die gegen Zurückdrehen durch ein aushebbares Gesperre gesichert ist. Zu diesem Zweck sind bei der dargestellten Ausführungsform auf dem äußeren freien Ende der Schnecke eine Zahnscheibe aufgekeilt und beiderseits der Zahnscheibe auf der Schnecke Laschen drehbar gelagert, zwischen denen sich ein drehbar gelagerter Klinkenbolzen erstreckt, an dem einerseits das Bremsseil angehängt und auf dem andererseits eine Klinke drehbar angeordnet ist, die durch eine Rückzugfeder im Eingriff mit der Zahnscheibe gehalten wird. Bei Betätigung des mechanischen Bremsbetätigungshebels wird die Schnecke bis zum Anschlag des Bremsbelages an der Bremsscheibe nach innen verschoben und beim Lösen der mechanischen Bremseinrichtung unter der Wirkung der Zahnscheibenanordnung wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Bei hydraulischer Betätigung nur eines Kolbens drückt dieser den Belag in der gleichen Weise wie die mechanische Betätigung gegen die Bremsscheibe, wobei der Kolbenhub dem Lüftspiel beider Beläge zuzüglich des Spiels des dem beaufschlagten Kolben gegenüberliegenden Kolbens entspricht. Nach Überwindung des Kolbenlüftspiels nimmt der Kolben die Schnecke unter Drehung in axialer Richtung mit, wobei bei Überschreiten des vorgeschriebenen Lüftspiels um einen bestimmten Betrag die Klinke hinter den nächsten Zahn der Zahnscheibe greift, womit die gewünschte automatische Nachstellung erfolgt ist.