DE19650425A1 - Bremsträger für eine Teilbelagscheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsträger für eine Teilbelag­ scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bremsträger für derartige Teilbelagscheibenbremsen sind üb­ licherweise entweder in den Achsschenkel eines Kraftfahr­ zeuges integriert oder aber an diesem befestigt. Am Brems­ träger ist ein den Rand der Bremsscheibe und beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge umgreifendes Bremsge­ häuse axial verschiebbar gelagert. Gattungsgemäße Bremsträ­ ger sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt.

So offenbart die DE 44 31 724 A1 eine Scheibenbremse, die einen Bremsträger aufweist, der die Bremsscheibe axial über­ ragende Bremsträgerarme besitzt. Dabei sind an den Brems­ trägerarmen Führungsabschnitte vorgesehen, an denen die bei­ den Bremsbeläge axial verschiebbar abgestützt und geführt werden. Im einzelnen greifen die Bremsbeläge mit in Umfangs­ richtung seitlichen Tragteilen derart formschlüssig in die Führungsabschnitte der Bremsträgerarme ein, daß zumindest bei höheren Bremsanlagekräften die von den Bremsbelägen auf­ genommenen Reibkräfte auf beide Bremsträgerarme übertragen werden. Insbesondere bei hohen Bremsanlegekräften kommt es dabei zu einer nicht unerheblichen elastischen Verformung der Bremsträgerarme in Umfangsrichtung, die sich aufgrund der Hebelarme am axial äußeren Ende der Bremsträgerarme be­ sonders stark auswirkt. Die sich daraus ergebende Schief­ stellung der Bremsträgerarme in Umfangsrichtung wirkt sich über die Bremsbeläge auch auf das Gehäuse aus und führt da­ mit zu einer unerwünschten Schiefstellung des Bremsgehäuses sowie der beiden Bremsbeläge. Der daraus resultierende Schrägverschleiß an den Bremsbelägen bewirkt neben einer Verschlechterung der Funktion auch eine Verschlechterung des Komfortverhaltens der Bremse. Insbesondere ist die Scheiben­ bremse bei Schrägverschleiß empfindlicher für die Entstehung von Bremsgeräuschen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gesetzt, durch Maß­ nahmen am Bremsträger die Schiefstellung des Bremsgehäuses insbesondere der Bremsträgerarme zu verhindern bzw. zu redu­ zieren.

Erzielt wird die Lösung der Aufgabe durch die Merkmalskombi­ nation des Patentanspruchs 1. Dazu wird die Elastizität der bremsträgerseitigen Belagabstützung des inneren Bremsbelages gesteigert, indem die Materialsteifigkeit des Bremsträger­ armes in Umfangsrichtung an der axial inneren Belagabstüt­ zung gezielt herabgesetzt wird. Daraus ergibt sich für den inneren wie für den äußeren Bremsbelag eine in Umfangsrich­ tung annähernd gleiche elastische Abstützung am Bremsträger­ arm und daher eine fast gleiche elastische Verformung der Bremsträgerarme bei Bremseneingriff. Als Ergebnis dieser Maßnahme ist eine ganz erhebliche Reduzierung der Gehäuse­ schiefstellung zu verzeichnen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bremsbeläge in Umfangsrichtung derart formschlüssig an den Bremsträgerarmen abgestützt, daß zumindest bei höheren Brem­ sanlegekräften die an den Bremsbelägen in Umfangsrichtung auftretende Reibungskraft auf beide Bremsträgerarme über­ tragen wird. Ein derartiger Bremsträger mit Pull-Push-Ab­ stützung der Bremsbeläge kann bei geeigneter Wahl der Tole­ ranzfelder für Bremsbeläge und Belagabstützungen gezielt derart ausgelegt werden, daß bei kleinen Bremsanlegekräften eine geräuschunempfindliche Pull-Auslegung der Bremsbeläge gewählt wird, während bei hohen Bremskräften durch die Ela­ stizität der Belagabstützungen eine Push-Pull-Abstützung für beide Bremsbeläge garantiert werden kann.

In einer vorteilhaften Ausführung des Bremsträgers ist die axial innere Belagabstützung an einem im wesentlichen axial verlaufenden, einstückig mit dem Bremsträgerarm verbundenen Steg ausgebildet. Zwischen diesem Steg und dem Bremsträger­ arm verbleibt dabei eine im wesentlichen axial sich erstreckende Ausnehmung, wodurch der Steg mit Belagabstützung in Umfangsrichtung elastisch nachgiebig ist. Durch gezielte Auslegung der Elastizität des Steges mit innerer Belagab­ stützung kann für die innere wie für die äußere Belagabstüt­ zung die gleiche Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung bei Bela­ stung eingestellt werden. Dabei können sich derartige Maß­ nahmen an Bremsträgern sowohl auf einen einzigen Bremsträ­ gerarm (Push- oder Pull-Abstützung) als auch auf beide Bremsträgerarme (Push-Pull-Abstützung) erstrecken. Im ein­ zelnen werden die Maßnahmen am Bremsträger unmittelbar beim Gießen des Bremsträgerrohlings vorgenommen, wobei die we­ sentlichen Abmessungen des Bremsträgers im Vergleich zu be­ kannten Ausführungen beibehalten werden können.

In einer Weiterentwicklung des Bremsträgers ist zumindest ein Führungsbolzen zur axial verschiebbaren Lagerung des Bremsgehäuses unmittelbar an der in Umfangsrichtung ela­ stisch nachgiebigen inneren Belagabstützung befestigt. Bei einer vorteilhaften Variante mit zwei Führungsbolzen an in Umfangsrichtung beiden Belagabstützungen folgen die Führungs­ bolzen bei Bremseneingriff durch Parallelverschiebung in Umfangsrichtung gleichsam der Verformung der Bremsträgerarme bzw. insbesondere der Verformung im Bereich der axial inne­ ren Belagabstützung und verhindern somit eine Schiefstellung des Bremsgehäuses.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich­ nung dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Rückansicht eines Bremsträgers mit in Umfangsrichtung elastischer Belagabstützung des inneren Bremsbelages,

Fig. 2 eine dreidimensionale Draufsicht des Bremsträgers aus Fig. 1.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bremsträger 1 einer Teilbelagscheibenbremse besteht im wesentlichen aus einem sich in einer Sekantenrichtung der nicht gezeigten Brems­ scheibe erstreckenden Basisabschnitt 2 sowie zwei sich an die seitlichen Enden des Basisabschnitts 2 anschließenden Bremsträgerarmen 3, die in axialer Richtung den äußeren Rand einer nicht gezeigten Bremsscheibe überragen. Der Basisab­ schnitt 2 ist über zwei Durchgangslöcher 4 insbesondere am Achsschenkel eines Kraftfahrzeuges zu verschraubbar. Die im Abstand voneinander angeordneten parallelen Bremsträgerarme 3 sind einstückig mit dem Basisabschnitt 2 verbunden und dienen zur axial verschiebbaren Führung und Abstützung nicht gezeigter Bremsbeläge. Dazu sind in den Bremsträgerarmen 3 jeweils axiale Führungsnuten 5 ausgebildet, die in radialer Richtung nach außen geöffnet sind. Die nicht gezeigten Bremsbeläge greifen mit hakenförmigen, seitlichen Tragteilen in die Führungsnuten 5 ein und ermöglichen damit die an den Bremsbelägen in Umfangsrichtung auftretende Reibungskraft auf beide Bremsträgerarme 3 zu übertragen. Im einzelnen wird dies durch senkrecht zur Umfangsrichtung orientierte Ab­ stützflächen 6 innerhalb der Führungsnuten 5 realisiert. Die der Bremsenmitte zu- bzw. abgewandten Abstützflächen 6 be­ wirken zusammen mit entsprechend orientierten Anlageflächen an den nicht gezeigten Bremsbelägen eine ziehende (Pull) und/oder drückende (Push) Abstützung der beiden Bremsbeläge. Idealerweise wird durch gezielte Auslegung der Toleranzfel­ der für die Tragteile der Bremsbeläge bzw. die Führungsnuten 5 erreicht, daß bei den üblicherweise im Betrieb häufig auf­ tretenden geringen Bremsanlagekräften, insbesondere bei Ab­ bremsungen bis 30-50%, eine einlaufseitig ziehende Abstüt­ zung beider Bremsbeläge eingestellt wird. Erst bei größeren Bremsanlegekräften und der Übertragung höherer Bremsleistun­ gen erfolgt eine Push-Pull-Abstützung beider Bremsbeläge und damit die Übertragung der Reibungskräfte auf beide Brems­ trägerarme 3. Die Sicherstellung der Push-Pull-Abstützung beider Bremsbeläge im Falle hoher Bremsbetätigungskräfte wird durch eine in Umfangsrichtung elastisch nachgiebige Ausbildung der Bremsbelagabstützungen an den Bremsträger­ armen 3 gewährleistet. Die Belagabstützung 7 für den axial äußeren Bremsbelag unterliegt aufgrund der Hebelarme des Bremsträgerarmes 3 ohnehin einer gewissen Elastizität. Um eine gleichartige in Umfangsrichtung elastische Abstützung auch für den axial inneren Bremsbelag zu gewährleisten, ist die axial innere Belagabstützung 8 an einem im wesentlichen axial verlaufenden Steg 9 ausgebildet. Der Steg 9 ist ein­ stückig mit dem Bremsträgerarm 3 verbunden und weist bei Belastung eine elastische Nachgiebigkeit in radialer wie auch in tangentialer Richtung auf. In Umfangsrichtung ver­ bleibt zwischen dem Steg 9 und dem Bremsträgerarm 3 eine axial sich erstreckende Ausnehmung 10.

Im Unterschied zu bisher bekannten Bremsträgern 1, bei denen die innere Belagabstützung 8 häufig massiv an den Bremsträ­ gerarm 3 bzw. den Basisabschnitt 2 angebunden ist, läßt sich die innere Belagabstützung 8 beim Bremsträger 1 aus Fig. 1 erheblich leichter in Umfangsrichtung elastisch verformen. Die unvermeidliche Verformung insbesondere der Bremsträger­ arme 3 bei bekannten Bremsträgerausführungen äußerte sich insbesondere in einer Schiefstellung der Bremsträgerarme 3 in Drehrichtung der Bremsscheibe. Eine solche Schiefstellung wirkt sich in Form einer Tangentialverschiebung sehr stark auf die axial äußeren Belagabstützungen 7 aus. Bei dem in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Bremsträger 1 kann durch gezielte konstruktive Auslegung des Steges 9 so­ wie der Ausnehmung 10 die elastische Nachgiebigkeit in Um­ fangsrichtung der inneren Belagabstützung 8 an die der äuße­ ren Belagabstützung 7 angepaßt werden. Dadurch kann ein un­ erwünschter Schrägverschleiß an den Bremsbelägen und eine daraus resultierende stärkere Tendenz zu Bremsgeräuschen für verschiedenste Bremsentypen mit gattungsgemäßen Bremsträgern vermieden werden. Desweiteren kann dadurch die bewußte Push- Pull-Auslegung beider Bremsbeläge bei Teilbelagscheiben die­ ses Bremsentyps erleichtert werden.

Eine weiterer Vorteil ergibt sich daraus, die am Bremsträger 1 befestigten, nicht gezeigten Führungsbolzen in unmittelba­ rer Nähe der in Umfangsrichtung elastischen inneren Belag­ abstützung 8 am Bremsträger 1 anzuordnen. Üblicherweise wer­ den dabei zwei Führungsbolzen in Gewindebohrungen 11 von Befestigungsaugen 12 am Basisabschnitt 2 eingeschraubt. Die im Abstand voneinander axial orientierten Führungsbolzen sind innerhalb von Bohrungen des nicht gezeigten Bremsgehäu­ ses axial verschiebbar gelagert. Die Anordnung der Befesti­ gungsaugen 12 für die Führungsbolzen unmittelbar an der in­ neren Belagabstützung 8 resultiert in einer erheblichen Re­ duzierung der Schiefstellung des Bremsgehäuses bei Aufnahme hoher Bremsumfangskräfte durch den Bremsträger 1. Bei der­ artig hohen Bremsumfangskräften folgen die Befestigungsaugen 12 unter Beibehaltung ihrer parallelen, axialen Ausrichtung der elastischen Verformung der am Steg 9 ausgebildeten inne­ ren Belagabstützung 8 sowohl einlauf- als auch auslaufsei­ tig. Es ergibt sich damit im wesentlichen eine Parallelver­ schiebung der inneren wie auch der äußeren Belagabstützung sowie der beiden Befestigungsaugen 12 mit den Führungsbol­ zen in Drehrichtung der nicht gezeigten Bremsscheibe. Eine mögliche Schiefstellung der Bremsträgerarme 3 bzw. eine Schiefstellung des Bremsgehäuses kann dadurch erfolgreich vermieden bzw. in ganz erheblichem Maß reduziert werden.

In einfachster Weise wird die Ausführung des Steges 9 bzw. der Ausnehmung 10 unmittelbar bei der Ausgestaltung des durch Guß hergestellten Bremsträgerrohlings 1 angeformt. Dadurch werden zusätzliche spanende Bearbeitungsgänge ver­ mieden. An den grundsätzlichen Abmessungen des Bremsträgers 1 wird durch die erfindungsgemäßen konstruktiven Maßnahmen zunächst nichts geändert. Die bestehenden Bearbeitungsgänge am gegossenen Rohteil können dabei unter Einsatz vorhandener Werkzeuge bzw. Maschinen beibehalten werden.

Die Ausgestaltung der in Umfangsrichtung gleichen elasti­ schen Abstützung für den inneren wie auch den äußeren Brems­ belag ist selbstverständlich nicht auf das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Herabset­ zung der Materialsteifigkeit der inneren Belagabstützung 8 läßt sich je nach Art der gewählten Belagabstützung durchaus auch ausschließlich am einlauf- bzw. auslaufseitigen Brems­ trägerarm 3 realisieren. Damit läßt sich das Prinzip bei jeder Art der Belagabstützung umsetzen.

Claims (7)

1. Bremsträger (1) für eine Teilbelagscheibenbremse, mit einem eine Bremsscheibe und beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge umgreifenden Bremsgehäuse, das axial verschiebbar am Bremsträger (1) gelagert ist und auf der axial inneren Bremsscheibenseite eine hydrau­ lische Betätigungsvorrichtung besitzt, mit der der axial Innere Bremsbelag direkt und der axial äußere Bremsbelag durch Axialverschiebung des Bremsgehäuses indirekt mit der Bremsscheibe in Anlage bringbar ist, wobei der Bremsträger (1) ausgehend von einem Basisabschnitt (2) zwei axial die Bremsscheibe übergreifende Bremsträger­ arme (3) aufweist, an denen die Bremsbeläge axial ver­ schiebbar geführt und abgestützt sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest einseitig an der Belagabstützung (8) des inneren Bremsbelages die Materialsteifigkeit des Bremsträgerarmes (3) in Umfangsrichtung gezielt herabge­ setzt ist, um für den inneren und den äußeren Bremsbelag eine in Umfangsrichtung annähernd gleiche elastische Abstützung am Bremsträgerarm (3) zu erreichen.

2. Bremsträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbeläge in Umfangsrichtung derart form­ schlüssig an den Bremsträgerarmen (3) abgestützt sind, daß zumindest bei höheren Bremsanlegekräften die an den Bremsbelägen in Umfangsrichtung auftretende Reibungs­ kraft auf beide Bremsträgerarme (3) übertragen wird.

3. Bremsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Bremsträgerarm (3) an der in Umfangsrichtung der Symmetrieebene der Teilbelagscheibenbremse abgewandten Seite der axial in­ neren Belagabstützung (8) eine axial sich erstreckende Ausnehmung (10) aufweist.

4. Bremsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der axial äußeren Belagabstützung (7) fluchtende axial innere Belagabstüt­ zung (8) zumindest einseitig an einem im wesentlichen axial verlaufenden, einstückig mit dem Bremsträgerarm (3) verbundenen Steg (9) ausgebildet ist.

5. Bremsträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsträgerrohling durch Gießen hergestellt ist.

6. Bremsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsträger (1) zumin­ dest einen am Bremsträger (1) befestigten Führungsbolzen aufweist, der innerhalb einer Bohrung des Bremsgehäuses axial verschiebbar geführt ist.

7. Bremsträger (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbolzen unmittelbar an der inneren Belag­ abstützung (8) am Bremsträger (1) befestigt ist.