DE1530500C3

DE1530500C3 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE1530500C3
Application number: DE1530500A
Authority: DE
Inventors: Tullio Vicenza Campagnolo (Italien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-09-07
Filing date: 1965-09-06
Publication date: 1974-09-12
Also published as: NL131534C; GB1114484A; US3373845A; DE1530500A1; NL6511670A; DE1530500B2; BE669285A

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Fahrzeuge mit einer am Fahrzeugrad befestigten Bremsscheibe, einem die Scheibe übergreifenden U-förmigen Bremssattel und einem achsparallel zur Scheibenachse verlaufenden Drucksegment, das zum Anlegen an die Scheibe unter der Wirkung von Betätigungsmitteln eine schraubenförmige Bewegung ausführt, die ihm von einer mit einem Steuerhebel ausgestatteten zylindrischen Buchse über Kugeln aufgedrückt wird, die in Vertiefungen liegen, welche an der zylindrischen Buchse angebracht sind und in Umfangsrichtung ansteigende Flächen haben.

Bei einer bekannten Scheibenbremse dieser Art (deutsche Patentschrift 1097 836) ist die mit dem Steuerhebel versehene zylindrische Buchse auf einem fest gelagerten Führungszapfen gelagert und liegt außerdem mit einer Seitenfläche an einem Arm des Bremssattels an, wodurch bei Schwenkung des Steuerhebels eine gleitende Reibung entsteht. Diese Reibung bewirkt eine starke Abnutzung der gleitenden Teile. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß die Fertigung des Führungszapfens verschiedener Bearbeitungsvorgänge bedarf und daher umständlich und teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von Scheibenbremsen dieser Bauart erzielbare Bremsleistung bei gleicher Oberfläche der Drucksegmente und gleichem Material zu verbessern, ohne daß die Einrichtung aufeinander gleitende Teile enthält und ohne daß die mechanische Anordnung komplizierter und teurer wird. Die neue Scheibenbremse soll dabei sehr kompakt gebaut und leicht einstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das von einer gegen Drehung gesicherten Platte getragene, bewegliche Drucksegment mit der zylindrischen Buchse und dem Steuerhebel aus einem Stück besteht, wobei die Vertiefungen für die Kugeln in einer Zwischenwand der Buchse angebracht sind und mit entsprechenden Vertiefungen zusammenwirken, die in einem an einem Arm des Bremssattels befestigten Träger angebracht sind, der gleichzeitig als Stütze für die Buchse dient, und Federmittel vorgesehen sind, welche die das Drucksegment tragende Platte sowie die Buchse zwischen der Platte und dem ersten Arm des Bremssattels in Richtung auf den Träger drücken.

Im Gegensatz zu der bekannten Einrichtung nähert sich bei der Erfindung die gesamte aus Bremsfläche, Buchse und Steuerhebel bestehende Einheit während der Schwenkung der Scheibe, während bei der bekannten Einrichtung sich nur die Bremsbacke mit ihrer Bremsfläche in Richtung auf die Bremsscheibe bewegt. Wird bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse der Steuerhebel zum Bremsen geschwenkt, so wird keine Energie durch gleitende Reibung unnütz verbraucht, wie dies bei der aus der deutschen Patentschrift 1097 836 bekannten Einrichtung geschieht. Die Kugeln gewährleisten nicht nur während der Drehung die hin- und hergehende axiale Bewegung der Einheit, sondern sie sorgen auch für eine einwandfreie hin- und hergehende Schwenkbewegung mit Rollreibung zwischen den festen und den beweglichen Teilen. Auf diese Weise wird praktisch die gesamte verfügbare Energie für den Eingriff des Drucksegmentes mit der Scheibe verwendet, wodurch die oben angeführten Nachteile vermieden und ein weicher, aber kräftiger Bremsvorgang bewirkt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die die Buchse des beweglichen Drucksegmentes in Richtung auf den zugeordneten Arm des Bremssattels drückende Feder um die Außenseite dieser Teile herumgewickelt ist, wobei ein gerades und nach außen abgewinkeltes Ende der Feder in ein senkrecht zur Achse des Drucksegmentes verlaufendes Loch im Bremssattel eingeführt ist, und wobei das andere Ende abgebogen und mittels einer Schraube an dem Hebel befestigt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen,

am Hinterrad eines Motorrades angebauten Bremse, 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. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Bremse, in der einige Teile weggelassen und die Anordnung von Verbindungsplatte und Bremssattel gezeigt sind,

Fig. 5 eine Teilansicht der Bremse gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Teile der Bremse in auseinandergezogenem 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. 1 gezeigte Bremsscheibe 1 auf, die an der Nabe des mit Speichen 2 versehenen Rades eines Motorrades befestigt ist, wobei ein Bremssattel 3 von einer Gabel 4 des Motorrades abgestützt ist. Der Bremssattel 3 übergreift die Bremsscheibe oder Scheibe 1 und wird von einer Verbindungsplatte 5 getragen, die mittels Bolzen 7 an einem Flansch 6 der Gabel 4 fest angeordnet ist. Der Bremssattel 3 ist so mit der Verbindungsplatte 5 verbunden, daß sie begrenzte Bewegungen parallel zur Achse der Scheibe 1 ausführen kann. Zu diesem Zweck (siehe Fig. 2 und 6) ist der Bremssattel 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 9' von Bolzen 9 durchsetzt. Ein Flansch der Bolzen 9 liegt auf der Platte 5 auf, wenn diese mit dem Bremssattel zusammengebaut ist, wobei die mit Gewinde versehenen Bereiche 9" die Bohrungen 5' der Platte 5 durchsetzen und an ihrem anderen Ende mit Muttern 9'" befestigt sind. Der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Verbindungsplatte 5 einerseits und des Bremssattels 3 andererseits ist auf diese Weise so festgelegt, daß eine Ringdichtung 10 elastisch abdichtend zwischen dem ebenen Umfang des Bremssattels 3 und dem stark abgeschrägten Umfang 5" (Fig. 6) der Verbindungsplatte 5 gehalten ist. Auf diese Weise ist die Bewegbarkeit zwischen Platte 5 und Bremssattel 3 ohne Schwierigkeiten erreicht, wobei eine Bewegung weiter erleichtert wird, wenn der Luftspalt zwischen den beiden Flächen mit Fett gefüllt ist. Die Lage des Bremssattels 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 Bremssattel 3 zwei stationäre und bewegbare Drucksegmente 11 bzw. 12. Das stationäre Drucksegment 11 (Fig. 2, 3 und 6) wird von einer Segment-Halteplatte 13 getragen, die mit einer außen gerändelten Buchse 14 dadurch zusammenwirkt, daß vom Umfang vorstehende Zähne 13' in zugeordnete Sitze 14' der Buchse 14 eingreifen. In der außenliegenden Stirnfläche der Buchse 14 sind zwei entlang zweier Durchmesser verlaufende Nuten 15 und 16 vorgesehen, die rechtwinklig zueinander verlaufen und verschiedene Tiefen haben. Über eine dieser Nuten, die eine gleichmäßige Breite hat, ist die Buchse 14 an einem der Arme 17 des Bremssattels 3 angeordnet, an dem mittels einer Schraube 18 und einer Feder 19 sowohl die Buchse 14 als auch die Halteplatte 13 mit dem Drucksegment 11 federnd in einer gegenüber der Drehung festgelegten 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 Bremssattels zu bringen, wodurch eine geänderte Lage der Reibungsebene des Drucksegmentes 11 erzielt wird.

Das bewegliche Drucksegment 12 (Fig. 3 und 6) wird von einer Platte 20 getragen, die der Platte 13 ähnelt. Die Zähne 20' der Platte 20 greifen in Sitze 21' 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 je eine Kugel 24 aufnehmen, um mit konischen Sitzen 25 in einem Träger 26 zusammenzuwirken. 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 Bremssattels 3 gegenüberliegt. Das Drucksegment 12, dessen Halteplatte 20 und die Buchse 21 mit den Kugeln 24 sind an diesem Arm 17 des Bremssattels 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 Ende 30 dieser Feder in einem Sitz des Bremssattels 3 festgelegt ist, während das andere Ende 31 (siehe hierzu Fig. 1 und 6) abgebogen und von einer Schraube an dem Steuerhebel 22 der Bremse festgelegt ist. Das eine Ende der Feder 29 ist in den Sitz des Bremssattels 3 eingeführt und ist anstatt gerade stark zur Außenseite der Bremse abgebogen, so daß sich, wenn sie in ihren gerade und senkrecht zur Achse der Drucksegmente verlaufenden Sitz eingesetzt ist, die ganze Feder gemäß F i g. 3 nach außen legt, so daß sie auch das Drucksegment 12 axial in seine Ausgangsstellung zurückführt, sobald die auf den Hebel 22 einwirkende Bremsbetätigungskraft endet.
Die Bremsung wird durch Ziehen am Hebel 22 bewirkt, z. B. über eine Zugstange 33, die mit einer Bremshebelanordnung 32 verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen Zugstange 33 und Hebel 22 mit Hilfe einer Rändelmutter 34 hergestellt ist, die darüber hinaus die Möglichkeit einer Nachstellung gibt.

Die Einstellung des Bremssattels 3 relativ zur Bremsscheibe 1 beim Anbringen der Bremse an ein Motorrad wird auf einfache und sichere Weise dadurch ermöglicht, daß zwischen Verbindungsplatte und Bremssattel ein Sperrsystem vorgesehen ist. Zwisehen den Langlöchern 8 (Fig. 4 und 6) in dem Bremssattel 3 ist erfindungsgemäß 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 konisehen Aussparung 37 in der Verbindungsplatte 5 zusammen. Die Schraube 36 hat gemäß der Darstellung eine ausreichende Länge, um als Sperre zu wirken, wenn sie voll in den Bremssattel 3 und die Platte 5 eingeschraubt ist. Auf diese Weise kann die Bremse sicher an einem Motorrad oder einem anderen Fahrzeugbefestigt 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 Kappe für das Fett verwenden zu können, das in dem Luftspalt zwischen dem Bremssattel 3 und der Verbindungsplatte 5 vorgesehen ist, wobei dann gleichzeitig der Bremssattel 3

bezüglich der Platte 5 und bezüglich der Scheibe 1 beim Bremsen frei beweglich ist. (Die Platte 5 ist daher nunmehr gemäß Fig. 1 am Flansch 6 befestigt).

In F i g. 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 rechtwinklig abgebogen sind und in bogenförmige Ausnehmungen 40 auslaufen, die der Form der Gabel angepaßt sind, mit der der Bügel verschweißt werden soll. Gemäß Fig. 1 ist die Bremse aber am Hinterrad eines Motorrades dadurch befestigt, 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 Bremsbefestigungs- bzw. Verbindungsplatte befestigt sind, wobei diese Platte ihrerseits mit Hilfe der Schraube 36 an dem Bremssattel befestigt ist.

Wenn beim Betrieb die Zugstange 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 Bremssattels 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. Hierdurch wird eine Schraub- oder Keilwirkung hervorgerufen, die die Intensität der Berührung zwischen Drucksegment 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 (z.B. aus einem sehr harten Material), 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 ίο von einer Verdrehung der Rändelmutter 34 innerhalb der Hebelanordnung 32 die gerändelte Buchse 14 so weit verdrehen, daß die Nut 16, die flacher ist als die Nut 15, in Eingriff mit dem Arm 17 des Bremssattels 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 Anwesenheit der Dichtung 10 stellt eine sichere Sperre für das Eindringen von Staub zwischen Bremssattel 3 und Verbindungsplatte 5 dar. Die leichtgängige Bewegung des Bremssattels 3 relativ zur Platte 5 ist durch die besondere beschriebene Befestigung insbesondere dann sichergestellt, wenn sich Fett zwisehen den Teilen und der Dichtung 10 befindet.

Die einfache und kompakte Form der Bremse, ihre Sicherheit und Wirksamkeit machen sie zu einer Einrichtung von hoher Leistung, die in allen hochbeanspruchten Fahrzeugen - insbesondere in Sportfahrzeugen - verwendet werden kann.

Obwohl die vorstehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Bremse im wesentlichen im Zusammenhang mit einer Bremse für Motorräder erläutert wurde, bestehen weder Schwierigkeiten noch Beden-

ken gegen eine Anwendung der gleichen Bremse in anderen Arten von Fahrzeugen, insbesondere in Kraftwagen u.dgl.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bremse ohne

Abweichung von dem Erfindungsgedanken hergestellt werden können, wobei insbesondere an eine hydraulische Betätigung gedacht ist, die bei geeigneten Abwandlungen der Steueranordnung der Buchse 21 zu verwirklichen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Scheibenbremse für Fahrzeuge mit einer am Fahrzeugrad befestigten Bremsscheibe, einem die Scheibe übergreifenden U-förmigen Bremssattel und einem achsparallel zur Scheibenachse verlaufenden Drucksegment, das zum Anlegen an die Scheibe unter der Wirkung von Betätigungsmitteln eine schraubenförmige Bewegung ausführt, die ihm von einer mit einem Steuerhebel ausgestatteten zylindrischen Buchse über Kugeln aufgedrückt wird, die in Vertiefungen liegen, welche an der zylindrischen Buchse angebracht sind und in Umfangsrichtung ansteigende Flächen haben, d adurch gekennzeichnet, daß das von einer gegen Drehung gesicherten Platte (20) getragene, bewegliche Durcksegment (12) mit der zylindrischen Buchse (21) und dem Steuerhebel (22) aus einem Stück besteht, wobei die Vertiefungen für die Kugeln (24) in einer Zwischenwand (23) der Buchse (21) angebracht sind und mit entsprechenden Vertiefungen zusammenwirken, die in einem an einem Arm (17) des Bremssattels (3) befestigten Träger (26) angebracht sind, der gleichzeitig als Stütze für die Buchse (21) dient, und Federmittel (29, 30) vorgesehen sind, welche die das Drucksegment tragende Platte (20) sowie die Buchse (21) zwischen der Platte und dem ersten Arm des Bremssattels (3) in Richtung auf den Träger (26) drücken.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Buchse (21) des beweglichen Drucksegmentes (12) in Richtung auf den zugeordneten Arm (17) der Bremsbrücke (3) drückende Feder (29) um die Außenseite dieser Teile herumgewickelt ist, wobei ein gerades und nach außen abgewinkeltes Ende (30) der Feder in ein senkrecht zur Achse des Drucksegmentes verlaufendes Loch im Sattel (3) eingeführt ist, und wobei das andere Ende (31) abgebogen und mittels einer Schraube an dem Hebel (22) befestigt ist.