DE1803203A1

DE1803203A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE1803203A1
Application number: DE19681803203
Authority: DE
Inventors: Shigeo Aiki; Toyoaki Kobayashi; Yoshinori Mori
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1967-10-16
Filing date: 1968-10-15
Publication date: 1969-08-21
Also published as: US3692151A

Description

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A 40768

15. Oktober 1968 EM/Pi/Ha

Firma AISHIN SEIKI KABUSHIKI KAISHA, 1, 2-Chome,
Asahi-Machi, Kariya-Shi, Aichi-Ken, Japan

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft hydraulische Scheibenbremsen mit fleckförmigen Bremsbelägen. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Scheibenbremse, in der ein hydraulischer Zylinder an nur einer Seite einer Bremsscheibe angeordnet ist und das Bremsen dadurch durchführt, daß einem beweglichen, die Bremsscheibe übergreifenden Glied eine Bewegung in axialer Richtung der Bremsscheibe aufgezwungen wird.

Bei einer bekannten Scheibenbremse, bei der
ein hydraulischer Zylinder mit einem beweglichen Glied verbunden ist, wird die Brems-Reaktionskraft, die beim

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Bremsen hervorgerufen wird, von dem beweglichen Glied aufgenommen, welches dadurch einer Summenkraft ausgesetzt ist, die sich aus der Bremskraft und der Klemmkraft ergibt, so daß das bewegliche Glied eine große Festigkeit aufweisen muß. Aus diesem Grund haben Scheibenbremsen dieser Art in vielen Fällen keine sanfte Bremswirkung und sind wegen der Notwendigkeit der Vergröi3erung der Festigkeit bzw. Starrheit ihrer Teile übermäßig schwer. Ein anderer Nachteil liegt darin, daß, weil der hydraulische Zylinder zusammen mit dem beweglichen Glied gleitet, die Massenträgheit beim Bremsen groß ist.

Eine andere Schwierigkeit, die mit Scheibenbremsen dieser Art verbunden ist, ist folgende: Weil das bewegliche Glied eine Axialbewegung relativ zu einem feststehenden Teil ausführt, sind Mittel vorgesehen worden, z.B. eine Führung für das bewegliche Glied in dem feststehenden Teil, um ein einwandfreies Durchführen der Axialbewegung zu gewährleisten. Jedoch hat eine solche Vorkehrung als unerwünschte Nebenwirkung das Anwachsen des Widerstandes bei der Bewegung infolge der Führung verursacht und zu anderen Störungen geführt, wie übermäßige Korrosion und Festfrieren im Winter.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung,

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die oben beschriebenen Schwierigkeiten der bekannten Bauarten zu beseitigen. Zu diesem Zweck weist eine Scheibenbremse mit fleckenförmigen Bremsbelägen bzw. -backen, die ein in paralleler Richtung zur Achse der Bremsscheibe bewegliches Glied hat, erfindungsgemäß folgende Merkmale auf:

1. Die Bremskraft bzw. deren Reaktionskraft, die beim Bremsen von der Bremsscheibe auf die Bremsbeläge übertragen wird, wird nur von einem feststehenden Glied und nicht von dem beweglichen Glied aufgenommen und weitergeleitet.

2. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind das bewegliche Glied und die stationären Glieder unabhängig voneinander angeordnet, wobei der Bewegungswiderstand und die Möglichkeit von Störungen wie Pestfrieren im Winter und Korrosion beseitigt oder wesentlich reduziert sind. (

>. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind das bewegliche und die ortsfesten Glieder durch elastische Glieder miteinander gekoppelt, die in axialer Richtung der Bremsscheibe leicht biegbar sind.

Nach vorliegender Erfindung ist, kurz zusammen-

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gefaßt, eine Scheibenbremse mit fleckenförmigen Bremsbacken bzw. -belägen, die eine koaxial zu einem rotierenden Teil des Rades befestigte Bremsscheibe hat, gekennzeichnet durch eine hydraulische Antriebsvorrichtung, die an einem ortsfesten, Bauteil befestigt ist, zwei an gegenüberliegenden ebenen Seiten der Bremsscheibe befindliche Bremsbeläge, die von der ^ Antriebseinrichtung beim Bremsen an die Bremsscheibe angedrückt werden, und ein bewegliches Glied, durch das. einer der Bremsbeläge angedrückt wird; die beiden Bremsbeläge sind durch einen Teil des Gehäuses der Antriebsvorrichtung abgestützt und geführt, wobei· die Reaktionskraft, die beim Bremsen auf die Bremsbeläge Übertragen wird, von dem ortsfesten Teil aufgenommen und weitergeleitet wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung w sind in der nachfolgenden Beschreibung von Beispielen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich.

Auf den Zeichnungen stellen dar

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Scheibenbremse nach der Erfindung;

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Pig. 2 eine Seitenansicht der in

Pig. 1 dargestellten Scheibenbremse in Richtung der Bremseeheib^nachsej

Fig. 3 einen Vertikalschnitt nach Linie 3-3 in Pig. I;

Pig. 4 einen Horizontalschni-tt nach Linie 4-4 in Fig. 2; .

Fig. 5 einen ähnlichen Schnitt wie in Pig. 4 durch eine gegenüber der in Fig. 1-4 dargestellten abgeänderte Ausführungsform;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispieles einer Scheibenbremse nach der Erfindung in Richtung der Bremsscheibenachsej

Pig. 7 eine Ansicht rechtwinklig zu

Fig. 6, von rechts gesehen;

Pig. 8 eine Horizontalansicht, teilweise im Schnitt nach Linie 8 - 8 in Pig. 6, in Pfeilrichtung gesehen, und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Bandes bzw. Bügels, von dem vier bei der in Fig. '6, 7 und

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8 dargestellten Scheibenbremse gebraucht werden.

Die in Fig. 1-4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist anwendbar auf ein Fahrzeugrad mit einer Nabe 4, die drehbar von auf einer Fahrzeugachse 2 angeordneten Lagern 3 getragen wird.

Gemäß der Erfindung ist eine Scheibe 1 durch Befestigungsmittel, z.B. Schrauben, an der Nabe 4 befestigt und bildet eine rotierende Bremsscheibe. Die Seitenflächen der Scheibe 1 werden während des Bremsens durch einen Klemmechanismus der Schubbauart beaufschlagt, wie nachstehend beschrieben, der von einem feststehenden Bauteil 6, der einstückig mit einem nicht rotierenden Teil ¹J der Fahrzeugachse 2 ist, getragen wird.

Ein hydraulischer Zylinder 9, der zwei offene Enden hat, ist an einem an dem feststehenden Bauteil 6 vorspringenden Teil 10 durch Befestigungsmittel, z.B. Schrauben 8, befestigt. In dem Zylinder 9 sind zwei einander gegenüberliegende Kolben 11 und 12 verschiebbar angeordnet. Der eine Kolben 12 ist mit einer Tragplatte 14 eines Bremsbelages 15 unmittelbar verbunden, der einer der Bremsflächen der Scheibe 1 gegenüberliegt, während der andere Kolben 11 einen inneren Vorsprung 16

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eines beweglichen Gliedes 15 von Joch- oder Rahmenfora übergreift, das einen gegenüberliegenden Vorsprung 19 hat, der an der rückseitigen Platte 18 eines Bremsbelages 17 angreift, welcher der anderen Bremsfläche der Scheibe gegenüberliegt.

Die Tragplatten 14 und 18 der Bremsbeläge 15 und 17 sind verschiebbar zwischen Führungsflächen 20 und 21 geführt, die sich an einem vorspringenden Teil des " hydraulischen Zylinders 9 befinden. Beim Bremsen erhalten die Bremsbeläge 12 - I7 ihre Brems-Klemmkraft vom Kolben 12 und dem inneren Vorsprung I9 über die Tragplatten 14 und 18, die von den Flächen 20 und 21 verschiebbar geführt sind, welche die in Richtung der Rotation der Scheibe 1 wirkende Gegenkraft der Brems-Reibungekraft aufnehmen.

Der bewegliche Bauteil 15 ist gleitbar durch ; Flächen 22 und 2j5 geführt und abgestützt, die eich an vorspringenden Teilen des hydraulischen Zylinders 9 befinden. Weitere vorspringende Teile 24, 25, 26 und 27 sind an dem oberen Teil und dem unteren zentralen Teil des Tragwerks des Zylinders 9 ausgebildet, um an ihren Enden Stifte 28 und 29 für die Befestigung einer Blattfeder 30 aufzunehmen, die dazu dient, eine Aufwärtsbewegung bzw. ein Heraustreten der Tragplatten 14, 18 und ihrer Bremsbeläge IJ, 17 zu verhindern.

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; Das bewegliche Glied 15 wird ferner mit einer

geeigneten Kraft gegen die vorher erwähnten Pührungs- und Stutzflächen 22, 23 des Zylinders 9 durch Halter 35 und 36 angedrückt, indem sie auf Federn 33 und 34, die mittels Schrauben 31 und 32 befestigt sind, drücken. Die Flüssigkeitskammer 38 in dem hydraulischen Zylinder 9 zwischen den beiden Kolben 11 und 12 wird mit Flüssig-_Ä keit durch die Leitung 37 gespeist, öldichtungen 39 und Staubdichtungen 40 sind zwischen dem Zylinder 9 und den beiden Kolben 11 und 12 angeordnet.

Die Scheibenbremse des oben beschriebenen AusfUhrungsbelspiels der Erfindung arbeitet in folgender Weis·.

Wenn ein (nicht dargestelltes) Bremspedal zum Zweck des Bremsens gedrückt wird, wird Bremsflüssig- ψ keit unter Druok von einem ebenfalls nicht dargestellten Druckzylinder durch die Leitung 37 in die Flüssigkeitskammer 38 des Zylinders 9 zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Kolben 11 und 12 gedrückt.

Die Bremsflüssigkeit Überträgt auf die Kolben 11 und 12 Kräfte in entgegengesetzten Richtungen, wobei der Kolben 12 unmittelbar den Bremsbelag 13 gegen die Bremsscheibe andrückt (nach rechts in Fig. 3), während

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der Kolben 11 gleichzeitig das bewegliche Glied 15, an dem er angreift, nach links (in Pig. 5 gesehen) drückt UiId₁ dadurch den Bremsbelag 17 nach links gegen die Bremsscheibe 1 drückt. Dabei wird die Bremsscheibe durch die nunmehr feststehenden Bremsbeläge 13 und 17 abgebremst.

Fig. 5 veranschaulicht ein Beispiel einer etwas vereinfachten Abwandlung der in Fig. 1-4 dargestellten Scheibenbremse. Bei dieser Scheibenbremse sind keine Führungs- und Stützflächen für das bewegliche Glied I5 zwischen diesem und den feststehenden Teilen (z.B. Zylinder 9) vorhanden. Demgemäß sind der Reibungswiderstand und Störungen zwischen den beweglichen und den feststehenden Teilen, z.B. durch Festfrieren, eliminiert. Da die sonstige Gestaltung und die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen dieselben sind wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel, wird eine weitere Beschreibung derselben weggelassen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 6-9 dargestellt ist, ist die allgemeine Gestaltung der einzelnen Teile ähnlich derjenigen, der zuerst beschriebenen Scheibenbremse. Ein neues Merkmal besteht darin, daß das bewegliche Glied I5 zum Über-

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tragen der Bremskraft vom Kolben 11 auf die Tragplatte 18 des Bremsbelages 17 mit Teilen des Zylinders 9 durch vier Streifen 47 aus elastischem Material gekoppelt ist, das beim dargestellten Beispiel ein federndes Blech ist. Jeder Streifen 47 ist an seinen beiden Enden durch geeignete Befestigungsmittel 49, 50 an dem beweglichen Glied und an dem Zylinder 9 befestigt.

Wenn das hydraulische Medium von dem Haupt-Druckzylinder in den hydraulischen Zylinder 9 hineingedrückt wird, wird die Bremse betätigt und wirkt, wie oben beschrieben, zum Andrücken der Bremsbeläge 1J> und 17 an die Bremsscheibe 1, wobei das bewegliche Glied 15 in diesem Fall von dem Kolben 11 relativ zum Hydraulikzylinder 9 entgegen der Federkraft der Streifen 47 bewegt wird.

Der Vorteil einer Scheibenbremse der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung liegt in folgenden Eigenschaften. Da die Bremsbeläge der Scheibenbremse durch ein stationäres Glied geführt und gehalten sind, ist das stationäre Glied einer kombinierten Belastungskraft ausgesetzt, d.h., einer Kombination einer senkrecht zur Bremsscheibe gerichteten Kraft infolge der Klemmwirkung der Bremsbeläge an der Bremsscheibe und einer parallel zu der Rotationsebene der Bremsscheibe gerichteten

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Kraft, die auf die Bremsbeläge von der Bremsscheibe beim Bremsen ausgeübt wird.

Demgemäß ist es, im Vergleich mit Scheibenbremsen bekannter Art, möglich, das Gewicht der bewegten Teile wesentlich zu verkleinern, die Sanftheit der Wirkung dieser bewegten Teile zu vergrößern, und ferner die Starrheit des bewegten Gliedes zu vergrößern. ™

Des weiteren kann das bewegliche Glied, da es durch Pressen bzw. Stanzen eines Metallblechs hergestellt werdenkann, schneller und billiger hergestellt werden als gegossene bewegliche Glieder, wie sie bisher benutzt wurden. Eine andere Besonderheit liegt darin, daß keine FÜhrungs- und Stützflächen zwischen de« beweglichen Teil und den stationären Teilen vorgesehen werden müssen (wie bei der in Fig. 5 darge- ι stellten Ausführung), wo-durch ein Reibungswiderstand und schädliche Behinderungen zwischen dem beweglichen Teil und den stationären Teilen, wie z.B. ein Festfrieren aneinander, eliminiert sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß durch Verbinden des beweglichen Gliedes und des feststehendien Teils mittels elastischer Glieder, die in axialer

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Richtung leicht biegbar sind (wie bei dem in Fig. 6-9 dargestellten Ausführungsbeispiel), um das Gewicht des
beweglichen Gliedes aufzunehmen und das Führen desselben zu erleichtern, Störungen aus Gründen wie Korrosion und Festfrieren, wie sie bei Scheibenbremsen, bei denen das bewegliche Glied von einem feststehenden Glied geführt
ist, vorkommen, ausgeschlossen sind. Außerdem ist ein
sanftes und zuverlässiges Bremsen gewährleistet.

Ferner ist es durch Auswahl eines Werkstoffes für die elastischen Verbindungsglieder, der Halbelastizität und Verformungsvermögen aufweist, auch möglich, ein automatisches Ausgleichen des Spielraumspalts zwischen
den Bremsbelagflächen und den entsprechenden Bremsseheibenflächen in einer Nachführungsart vorzunehmen, um den Verschleiß der Bremsbeläge auszugleichen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Scheibenbremse mit fleckförmlgen Bremsbelägen und einer koaxial an einem rotierenden Teil eines Rades befestigten Bremsscheibe* gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

ein hydraulischer Zylinder (9) ist an einem ortsfesten Teil (6) seitlich der Bremsscheibe (1) befestigt und ist an beiden Seiten offen;

zwei einander gegenüberliegende Kolben (11, 12) sind gleitbar in dem hydraulischen Zylinder (9) angeordnet und schließen zwischen sich eine gemeinsame Flüssigkeitskammer (38) ein;

zwei Bremsbeläge (I?, I7) befinden sich, einander gegenüberliegend, gegenüber den ebenen Seiten der Bremsscheibe (1), wobei einer (I3) der Bremsbeläge mit dem einen (12) der beiden Kolben verbunden ist;

ein bewegliches Glied (I5, 16, I9) ist mit dem anderen Kolben (H) und dem anderen Bremsbelag (I7) gekoppelt, und der hydraulische Zylinder weist Führungsflächen (20, 21) zum Führen und Abstützen der beiden Bremsbeläge (13, 17) bzw. deren Tragsoheiben (14, 18) auf.

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2. Scheibenbremse mit fleckförmigen Bremsbelägen und einer koaxial an einem rotierenden Teil eines Rades befestigten Bremsscheibe, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

eines an beiden Enden offenen und an einem feststehenden Teil seitlich der Bremsscheibe (1) befestigten hydraulischen Zylinder (9), der zwei Führungsteile (20, 21) aufweist, die sich über die Bremsscheibe hinweg nach der anderen Seite derselben erstrecken;

zweier einander gegenüberliegender, gleitbar in dem hydraulischen Zylinder (9) gelagerter Kolben (11, 12), die eLnegemeinsame Flüssigkeitskammer (28) zwischen sich einschließen;

zweier gegenüber den ebenen Seiten der Bremsscheibe (1) angeordneter, sich einander gegenüberliegender

Bremsbeläge (13, 17) von denen der eine mit dem einen Kolben (12) gekoppelt ist;

eines beweglichen Gliedes, das von dem anderen Kolben (11) und dem anderen Bremsbelag (I7) bzw. von dessen Tragscheibe (18) gehalten ist und losgelöst von dem feststehenden Teil und dem hydraulischen Zylinder ist, um die Kraft von dem anderen Kolben auf den.anderen Bremsbelag (I7) zu übertragen.

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2. Scheibenbremse mit fleckförmigen Bremsbelägen und einer koaxial an einem rotierenden Teil eines Rades eines Fahrzeugs befestigten Bremsscheibe, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

einer hydraulisch betätigten, seitlich der einen Seite der Bremsscheibe (1) befestigten Antriebsvorrichtung (9, 11, 12);

eines stationären, einstückig mit einem nicht rotierenden Teil des Fahrzeugs ausgebildeten Gliedes, das zwei Führungsteile (20, 21) hat, die sich über der Bremsscheibe (1) nach der anderen Seite derselben erstrecken; eines ersten und zweiten Bremsbelages (IjJ, 17) gegenüber den flachen Seiten der Bremsscheibe (1), einander gegenüberliegend, wobei der erste Bremsbelag (15) gegen die entsprechende Seite der Bremsscheibe beim Bremsen durch die Antriebseinrichtung angedrückt wird, wobei eine Gegenkraft hervorgerufen wird, während der zweite Bremsbelag (I7) auf der anderen Seite der Bremsscheibe angeordnet ist;

eines durch die Gegenkraft betätigten und diese in achsparalleler Richtung zur Bremsscheibe (1) übertragenden beweglichen Gliedes (15)* um den zweiten Bremsbelag (I7) gegen die entsprechende Seite der

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Bremsscheibe(1) zu drücken/

elastischer Kupplungsglieder (4-7), die das bewegliche Glied (15) mit dem entsprechenden stationären Teil (9) koppeln und eine solche Elastizität haben, daß sie leicht in achsparalleler Richtung zur Bremsscheibe (1) durchbiegbar sind.

4. Scheibenbremse mit fleekförmigen Bremsbelägen nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Glied (I5) eine in sich geschlossene Jochform hat.

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