DE1480289A1

DE1480289A1 - Hydraulische Scheibenbremse

Info

Publication number: DE1480289A1
Application number: DE1964T0026952
Authority: DE
Inventors: Ernst Meier
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1964-09-07
Filing date: 1964-09-07
Publication date: 1969-05-29
Also published as: SE333081B

Description

Frankfurt (Main) 4. September

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Dr. Expl.

Hydraulische Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Scheibenbremse mit einer zusätzlich mechanisch arbeitenden Bremsbetätigung und mindestens zwei einander gegenüberliegenden Hydraulikkolben und Bremsbelägen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.

Es sind schon Scheibenbremsen bekannt geworden, bei denen eine zusätzliche Handbremseinrichtung als Feststell- bzw. Notbremse vorgesehen ist. Diese beKannten Bremsen sind im wesentlichen in zwei Grundtypen einzuteilen. Es sind mech. Handbremsbetätigungen, die auf gesonderte Bremsbeläge und solche, die auf die Fahrbremsbeläge wirken. Gesonderte Bremsbeläge für die Handbremseinrichtung sind kostspielig und bedingen einen höheren mechanischen Aufwand. Ganz gleich ob sie sich nun in einer an einen Festsattel angehängten Pendelzange befinden oder auf den Bremsbacken einer Trommelbremse im Bremsscheibentopf wirksam werden oder aber als Bandbremse auf den Scheibenumfang wirken. In jedem Fall bildet die Handbremseinrichtung eine nahezu selbständige zweite Bremsvorrichtung.

Bei den kombinierten Bremsen wirkt die zusätzliche mechanische Betätigung der Handbremse auf die Fahrbremsbeläge. Da sich die Bremsbeläge in der Regel ungleichmäßig abnutzen, ergibt sich für die mechanische Betätigung eines jeden Bremsbelages ein außerordentlich komplizierter Mechanismus. Besonders wenn noch eine automatische Nachstellung für den Ausgleich des Belagverschleißes gefordert wird, ist der erforderliche mechanische Aufwand unverhältnismäßig hoch. In der Regel_/Wird deshalb der Handbremseinrichtung ein zu großes Zugeständnis insofern gemacht, als man dieser -ttliob· das. solide Prinzip der Festsattelkonstruktion zu-

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gunsten der infolge ihrer Gelenke oder Führungen anfälligeren schwimmenden Sattelkonstruktion aufgibt. Der Vorteil einer sehr viel einfacheren zusätzlichen mechanischen Betätigung mit oder ohne automatischer Nachstellung in schwimmenden oder pendelnden Sattelkonstruktionen, ist zu kostspielig erkauft.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, die preiswerte zusätzliche mechanische Betätigung einer kombinierten Schwimmsattelbremse bei einer Festsattelbremse zu verwirklichen und die Nachteile der bekannten Schwimmsattelkonstruktion dabei zu vermeiden.

Die hierzu erforderliche Verformbarkeit von Bremsscheibe und Bremssattel in axialer Richtung zueinander wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens einer der beiden Kolben bzw. Beläge eine nachstellbare Rücklaufsperre aufweist, wobei der gegenüberliegende Kolben bzw. Belag durch die Aktionskraft der mechanischen Bremsbetätigung beaufschlagt wird. Vorzugsweise sind Bremsscheibe und Bremsgehäuse derart zueinander angeordnet, daß ihre elastische Verformbarkeit in axialer Richtung größer ist als das notwendige Bremslüftspiel ¹¹S" und für eine nur auf einer Bremsscheibenseite angeordnete mechanische Handbremsbetätigung ausgenutzt wird. Diese Verformbarkeit kann auch dadurch erreicht werden, daß das Bremsgehäuse durch ein elastisches Verbindungsglied mit dem Achsflansch verbunden ist.

*° Hierzu sind erfindungsgemäß Bremssattel und Achsflansch

to über eine quer zu den Radbremszylindern angeordnete

Schraube derart kraftschlüssig miteinander verbunden, daß

^* nach Überschreiten eines bestimmten Widerstandes der

O Bremssattel eine geringfügige Pendelbewegung um die

tn Bremsscheibe ausführt. Mit Vorteil ist jeder Radbremszylinder einem getrennten Bremsleitungskreia zugeordnet ι oder aber der oder die Radzylinder einer Bremsscheiben-

saite sind an den einen Leitungskreis einer Zweikreisbremse angeschlossen und der oder die Radzylinder der anderen Bremsscheibenseite an einen zweiten Leitungskreis. Die zusätzliche mechanische Betätigung kann dabei mittels einer nicht selbsthemmenden Schnecke bewerkstelligt werden. Vorzugsweise sperrt an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Hydraulikkolben je eine Schnecke den Kolbenrücklauf. Beide S_chnecken können auch nicht selbsthemmend ausgeführt und gegen Zurückdrehen durch ein aushebbares Gesperre gesichert sein. Mit Vorteil dient die Schnecke zur Rückholung des Kolbens, wenn sie nach Ausheben des Gesperres zurückgedreht wird, dabei begrenzt die Schnecke den Kolbenhub durch einen Anschlag.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Zwei davon sind in der anhängenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigen

Figur 1 eine hydraulische Scheibenbremse in der

Seitenansicht und teilweise im Schnitt, wobei die Bremsscheibe der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist,

Figur 2 die Scheibenbremse gemäß Figur 1 im Querschnitt, wobei ein Teil der Felge und der Bremsscheibe angedeutet sind,

Figur 3 die Scheibenbremse gemäß den Figuren 1 und 2 in der Draufsicht und teilweise im Schnitt,

Figur k eine ähnliche Ausführungsform der Scheibenbremse, bei der jedoch die Handbremseinrichtung eine andere Konstruktion aufweist,

Figur 5 die Nachstellvorrichtung der einen Seite gemäß Figur k in der Seitenansicht,

Figur 6 das Zahngesperre für die Nachstellvorrichtung der anderen Seite perspektivisch,

Figur 7 die Scheibenbremse gemäß Figur 2 in der Draufsicht ohne das kraftschlüssige Gelenk.

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sicht ohne das k

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Der aus den beiden Sattelwangen 1,2 bestehende Festsattel ist mit Hilfe einer quer zu den einander gegenüberliegenden Zylindern 4,5 angeordneten Schraube 3 mit der Befestigungsplatte kraftschlüssig verbunden. Die Schraube 3 ist dabei so bemessen, daß der Sattel notfalls eine geringe Pendelbewegung ausführen kann. Eine derartige Pendelbewegung wird erforderlich, wenn die Elastizität von Bremsscheibe 14 und Festsattel gegeneinander in axialer Richtung kleiner sein sollte als das Bremsluftspiel ^WS".

Bei der Betätigung der Hydraulikbremse erhöht sich der Druck der Bremsflüssigkeit in den Zylinderräumen 12,13 und schiebt die Kolben 6,7 gleichmäßig von beiden Seiten her gegen die Bremsscheibe 14. Die in den Sattelwangen 1 bzw. 2 gelagerten Dichtringe 15»16 schieben nach dem Bremsvorgang, durch den an sich bekannten Rolleffekt, die Kolben 6,7 um ein geringes Maß zurück, so daß die Bremsbeläge 1o,11 um das Bremslüftspiel ¹¹SJ,¹ von der Bremsscheibe 14 freikommen. Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, sind die Bremsbeläge 1o,11 mit einer automatischen Nachstellvorrichtungversehen, die am Belag 11 aus einer im Kopf des Bremszylinders 4 gelagerten, mit einem Sägegewinde ausgestatteten Schraube 17 besteht. Die Schraube 17 ist in einem aus drei gleichen Teilen bestehenden Gesperre 18 eingeschraubt, das über zwei Halteringe 19 zusammengehalten wird. Das Gesperre 18 führt sich im Hydraulikkolben 7, wobei ein bestimmtes Spiel zwischen dem größten Umfang des Geeperres 18 und der zylindrischen Innenwand des Hydraulikkolbens 7 vorhanden ist. Mit Hilfe eines Seegerringes 2o wird verhindert, daß das Gesperre 18 nach hinten aus dem Bremszylinder herausgezogen werden kann. Nutzt sich der Bremsbelag 11 nach einer Reihe von Bremsungen soweit ab» daß das Spiel »JgpL überschritten wird, so wird bei der nächsten Bremsung das Gesperre 18 um jeweils ein· Windung aus der Schraube I7 herausgezogen und der Kolben um die Steigung des Sägegewindes vorgestellt.

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Dio in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Handbremseinrichtung wird über einen Bowdenzug 21 betätigt, der bei 22 an einem Hebel 23 angelenkt ist. Dieser Hebel 23 ist am Sattel schwenkbar gelagert, wobei auf dem Lagerbolzen 2k zusätzlich noch die Sperre 25» die in das Ritzel 26 der Nachstellmutter 27 eingreift, beweglich angeordnet ist, aber vom Hebel 23 mitgeschwenkt wird. Die Stellschraube ist mit ihrem vorderen Teil in einer in der Sattelwange vorgesehenen Bohrung verschieblich gelagert und durch Abflachungen gegen Verdrehung geschützt.*Wird der Hebel 23 bei Betätigung der Handbremse über den Bowdenzug 21 bewegt, so drückt er die in der Sattelwange 1 gelagerte automatische Nachstellvorrichtung 26,27»28 des Bremsbelages gegen dessen· RücKenplatte 8. Dadurch wird zunächst der* Bremsbelag 1o gegen die Bremsscheibe "\k gepreßt, wobei sich die auftretenden Kräfte infolge der Elastizität von Bremssattel und Bremsscheibe auf den Bremsbelag 11 übertragen, der sich über den Kolben 7» das Gesperre 17»1&»19 nach Überwindung des Lüftspiels "S" am Zylinder k abstuft.

Wie Figur 3 zeigt, kann erfahrungsgemäß der Festsattel um einen geringen Winkel cL elastisch ausgeschwenkt werden, ohne daß der Kraftschluß seiner Verbindung mit der Achse durch die Schraube 3 dabei aufgehoben wird. Auf diese Weise wird der einseitig wirkende Druck der Handbrems-O einrichtung auf die Bremsscheibe 14 ausgeglichen. Bei jeder OO Bewegung des Hebels 23 dreht die Sperre 25 nach Überwindung J₀ eines kleinen Lagerspiels die Na-chstellmubter 27 etwas, ^ so daß sich diese immer weiter aus der in der Sattelwange O

cn gelagerten Stellschraube 28 herausschraubt. Hierdurch wird

c«) eine ausreichende Nachstellung der Handbremse und des Belages 1o dieser Seite erreicht.

Bei dem Aueführungsbeispiel gemäß Figur k und 5 erfolgt die mechanische Betätigung, die automatische Nachstellung und Rückholung des Kolbens 29 zwecks Auswechselung abge-

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nutzter Beläge und die Kolbenhubbegrenzung über eine zweigängige Schnecke 3o bzw. 31. Das Bremsgehäuse enthält die beiden Radzylinder 32,33» in deren Böden jeweils ein Trapezgewinde 34 eingeschnitten ist, das die Schnecke 3o,31 aufnimmt, die auf beiden Seiten im Kolben 29 drehbar und mit Axialspiel" SiL eingehängt ist. Auf dem anderen Ende der Schnecke 3o ist die Zahnscheibe 36 fest aufgekeilt. Links und rechts von der Zahnscheibe 36 sind auf der Schnecke 3o die beiden Laschen 37 und 38 drehbar gelagert. Zwischen den Laschen 37t38 ist ein Klinkenbolzen 39 drehbar gelagert. Im Klinkenbolzen 39 ist das Bremsseil 4o (Figur 5) verankert; gleichzeitig ist die Klinke (Figur 5) drehbar darauf gelagert, die durch die Rückzugsfeder 42 in Eingriff mit der Zahnscheibe 36 gehalten wird. Die Feder 42 zieht nach jeder Handbremsbetätigung das Bremsseil 4o gegen den Anschlag 43· Die Kolbenabdichtung 44 und die Spindelabdichtung 45 sorgen dafür, daß die Bremsflüssigkeit nicht aus dem Radzylinder 32,33 austreten kann. Eine Schutzkappe 46 aus Gummi und Blech schützt den Gesperre-Mechanismus vor Verschmutzung. Die Bremsbeläge 47i48 werden von zwei nebeneinander gelagerten Bolzen 49 geführt.

Bei der mechanischen Bremsbetätigung wird die Schnecke 3o in den Zylinder hineingeschraubt und drückt mit ihrer abgeco rundeten Kuppe den Kolben gegen den Bremsbelag. Nach er-J₀ folgt er Betätiglang nimmt die Rückzugsfeder 42 das Bremsseilende 4o samt Klinke 41 und Zahnscheibe 36 in die Ausro *

K> gangsstellung zurück. Bei hydraulischer Betätigung drückt O der Kolben 29 gegen denselben Belag wie bei der mechanischen

Ij_x Betätigung. Sein Hub entspricht sowohl bei mechanischer ··* Betätigung als auch bei hydraulischem Druckausfall am gegenüberliegenden Kolben dem Lüftspiel beider Beläge plus dem Spiel ¹JJjJ! am gegenüberliegenden Kolben, da die Raktionskraft auf den Sattel 33.32 den anderen Belag 47 ebenfalls gegen die Bremsscheibe 14 drückt, wobei sich gleichzeitig . die Bremsscheibe i4 unter der Aktionskraft des ersten Be-

lages ke dem anderen Belag k7 entgegen bewegt. Nach Überwindung dee Lüftspiels 'LSI¹ nimmt der Kolben 29 die Schnecke 30 in axialer Richtung mit, wobei sich diese drehen muß. Sobald das vorgeschriebene Luftspiel ^MS" um einen beetlernten Betrag überschritten ist, rastet die Klinke kl hinter den nächsten Zahn der Zahnscheibe 36, somit die automatische Nachstellung während der hydraulischen Betätigung sichergestellt ist.

Genau wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 ist auch bei der Ausführungsform gemäß Figur k, 5 und 6 das Bremsgehäuse mit Hilfe einer Schraube 5o kraftschlüssig mit dem Achsflansch (nicht dargestellt) verbunden. In Figur 7 wird der Kraftschluß durch ein Sattel und Achsflansch verbindendes Stück Blech 67 hergestellt. Ein besonderer Vorteil dieser Bremsenausführungsform besteht darin, daß der oder die Radzylinder einer einzigen Bremsscheibenseite an den einen Leitungskreis einer Zweikreisbremse angeschlossen werden können» wobei der andere gegenüberliegende oder die gegenüberliegenden Radzylinder der anderen Bremsscheibenseite am anderen Leitungskreis angeschlossen sein können. Fällt also beispielsweise der am Anechlußstutzen 51 angeschlossene Bremskreis aus, so reicht der am Stutzen 52 angeschlossene Bremskreis aus, um eine Vollbremsung einzuleiten, wobei über die J₀ kraftschlüssige Verbindung 50 des Bremsgehäuses 32,33 eine ° genügend große Elastizität vorhanden ist, um eine ein- <» seitige Belastung der Bremsscheibe "\k zu verhindern.

Um auch den Radzylinderkolben des BremszylInders der anderen Seite 32 automatisch nachzustellen, bilden die beiden auelaufenden Gänge der Schnecke 31 mit der Klinkenhülse 5k, die in einer geschlitzten Lagerechraube 55 gegen Verdrehung gesichert ist, ein Gesperre unter Vorspannung der Feder 56. Dadurch wird die Sohnecke 31 in gleicher

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Veise hydraulisch nachgestellt wie die Schnecke 3° der anderen Seite. Soll die Schnecke 31 zurückgestellt werden, etwa beim Auswechseln der Bremsbeläge, so ist es lediglich erforderlich, die Lagerschraube 55 ganz herauszuschrauben und dann mit dem Schraubenzieher die Schnecke zurückzudrehen. Die Schnecke 3° kann nach Ausheben der Klinke 41 an der Zahnscheibe 36 von Hand zurückgedreht werden, wobei sie den Kolben 29 mitnimmt. '

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Claims

AIaPKBD TEVES KG PGM 2911 Prankfurt (Hain) 4. September 196k '· Expl. Patentansprüche

1. Hydraulische Scheibenbremse mit einer zusätzlich mechanisch arbeitenden Bremsbetätigung und mindestens zwei einander gegenüberliegenden Hydraulikkolben und Bremsbelägen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Kolben (6,7; 29) bzw. Beläge ( Io , 1 1 ; 47 ,48) eine nachstellbare Rücklaufsperre (17,18,19;31»54,55.56) aufweist, wobei der gegenüberliegende Kolben (29) bzw. Belag (ίο) durch die Aktionskraft der mechanischen Bremsbetätigung beaufschlagt wird. ·—·-~

2. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bremsscheibe und Bremsgehäuse derart zueinander angeordnet sind, daß ihre elastische Verformbarkeit in axialer Richtung größer ist als das notwendige Bremslüftspiel "S¹* und für eine nur auf einer Bremsscheibenseite angeordnete mechanische Handbremsbetätigung (21,22,23;36,4o,41) ausgenutzt wird.

3· Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß das Bremsgehäuse (1,2;32,33) durch ein elastisches Verbindungsglied (57) mit dem Achsflansch verbunden ist.

4. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bremssattel und Achsflansch über eine quer zu den Radbremszylindern angeordnete Schraube (3) derart kraftschlüssig miteinander verbunden sind, daß nach Überschreiten eines bestimmten

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Widerstandes der Bremssattel eine geringfügige Pendelbewegung um die Bremsscheibe (14) ausführt.

5. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurach gekennzeichnet, daß jeder Radbremszylinder einem getrennten Bremsleitungskreis (51*52) zugeordnet ist.

6. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Radzylinder einer Bremsscheibenseite an den einen Leitungskreis einer Zweikreisbremse angeschlossen sind und der oder die Radzylinder der anderen Bremsscheibenseite an einen zweiten Leitungskreis.

7· Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche mechanische Betätigung mittels einer nicht selbsthemmenden Schnecke (30) bewerkstelligt wird.

8. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Hydraulikkolben je eine Schnecke (3o,3i) den Kolbenrücklauf sperrt.

9· Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schnecken (3o,31) nicht selbsthemmend sind und gegen Zurückdrehen durch ein aushebbares Gesperre (17,I8_t19j31_f54,55,56) gesichert sind.

1o. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzei chnet, daß die Schnecke (3o,3i) zur Rückholung des Kolbens dient, wenn sie nach Ausheben des Gesperres .'(i7i 18,1913115*.55156) zurückgedreht wird. 9 Q 9,0 2 2/ OS 5 3

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11. Hydraulische Soheibenbremse nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke den Kolbenhub durch Anschlag (37) begrenzt.

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