DE19914519A1

DE19914519A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE19914519A1
Application number: DE19914519A
Authority: DE
Inventors: Shinji Suzuki; Tadaaki Nakamura
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: DE19914519B4; JPH11280801A; US6112864A; JP3911656B2

Abstract

Ein Stiftgleitmechanismus (3) wird gebildet, indem ein Paar Tragabschnitte (23, 24) auf einem Rahmen (1) vorgesehen sind, der an einem drehfesten Abschnitt eines Fahrzeugs befestigt ist, wobei ein Tragabschnitt (24) an einer Spitze eines Arms (28) vorgesehen ist, der sich von dem Rahmen (1) fahrzeugeinwärts erstreckt, und indem ein an einem Bremssattel (2) vorgesehener zylindrischer Abschnitt (27) über eine Buchse (26) auf einem Schaftabschnitt (25a) eines Stifts/Bolzens (25) befestigt ist, der an den Tragabschnitten (23, 24) befestigt ist. Die Bremszange weist dadurch, daß sie eine elektrisch angetriebene Einrichtung umfaßt, ein erhöhtes Gewicht auf und ist durch die Tragabschnitte (23, 24) sattelartig getragen, um eine Neigung des Bremssattels während des Bremsens zu verhindern.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibenbremse und insbesondere eine Scheibenbremse mit Schwimmsattel.

STAND DER TECHNIK

Im allgemeinen umfaßt eine Scheibenbremse mit Schwimmsattel ein Paar auf beiden Seiten einer Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge, einen sich relativ zum Außenumfang der Bremsscheibe sattelartig erstreckenden und zum Tragen des Bremsbelagpaars in Axialrichtung der Bremsscheibe versetzbaren einen Brückenabschnitt aufweisenden Rahmen, der an einem fahrzeugeinwärts der Bremsscheibe in dem Fahrzeug angeordneten drehfesten Teil eines Fahrzeugs befestigt ist, einen Bremssattel, bei dem ein Betätigungsbereich, der einen Schiebemechanismus zum Schieben eines inneren Belags (des Bremsbelagpaars) aufweist, innerhalb der Bremsscheibe angeordnet ist und ein Gabelabschnitt zum Schieben eines äußeren Belags (des Bremsbelagpaars) außerhalb der Bremsscheibe in dem Fahrzeug angeordnet ist, und der Gabelabschnitt mit dem Betätigungsabschnitt bei sattelartigem Übergreifen des Außenumfangs der Bremsscheibe verbunden ist, und einen Stiftgleitmechanismus zum Tragen des Bremssattels, so daß dieser in der Axialrichtung der Bremsscheibe relativ zum Rahmen versetzbar ist.

Im allgemeinen ist bei den konventionellen Stiftgleitmechanismen ein proximales (Fuß-)Ende eines Stifts an sowohl linken und rechten Armabschnitten befestigt, die sich von beiden Seiten des Betätigungsabschnitts des Bremssattels erstrecken, und der Stift ist gleitend in ein in dem Brückenabschnitt des Rahmens ausgebildetes Stiftloch derart eingeführt, daß der Bremssattel durch den Rahmen auslegerartig getragen ist. Da das Gewicht des den zum Schieben des inneren Belags vorgesehenen Schiebemechanismus enthaltenden Betätigungsabschnitts des Bremssattels erheblich ist, ist der Massenschwerpunkt des Bremssattels zur Fahrzeuginnenseite hin versetzt. Aufgrund eines solchen Masseungleichgewichts entstanden Probleme dahingehend, daß der Bremssattel relativ zu den Bremsflächen der Bremsscheibe während des Bremsens geneigt ist, wodurch Schleifmomente erhöht und Gleichlaufeigenschaften (Rupfen, Rütteln) verschlechtert wurden, sowie Schwingungen aufgrund von Stiftspiel erhöht wurden. Aufgrund eines solchen Masseungleichgewichts ist es des weiteren schwierig, die Ausrichtung des Bremssattels während der Montage des Bremssattels an dem Rahmen zu steuern, wodurch die Montierfähigkeit verschlechtert wird. Obwohl eine sogenannte elektrisch angetriebene Scheibenbremse (siehe z. B. die internationale Veröffentlichung WO 96/03301), bei der eine elektrisch angetriebene Einrichtung als Schiebemechanismus des Betätigungsabschnitts des Bremssattels verwendet wird, vergleichsweise weithin benutzt wurde, wurden in den letzten Jahren insbesondere bei solch einer Scheibenbremse die oben genannten Probleme stärker bemerkbar, da die Masse des die elektrisch angetriebene Einrichtung aufnehmenden Betätigungsabschnitts des Bremssattels beträchtlich erhöht wurde, und es mußte, um diese Probleme zu lösen, der Stiftgleitmechanismus in beträchtlicher Größe ausgeführt werden, was in einem hohen Platzbedarf der Scheibenbremse resultiert.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben genannten konventionell erfahrenen Nachteile zu lösen, und es ist ein zugrundliegendes technisches Problem der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenbremse bereitzustellen, bei der eine Verringerung der Bremsleistung und ein Auftreten von Schwingungen oder ein Verschlechtern der Montierfähigkeit aufgrund eines Masseungleichgewichts eines Bremssattels verhindert werden kann, ohne daß ein Stiftgleitmechanismus bauraumaufwendig gestaltet wird, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit sichergestellt ist.

Um das oben genannte Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Scheibenbremse bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Stiftgleitmechanismus, der bewirkt, daß ein Rahmen einen Bremssattel schwimmend trägt, ein Paar Tragabschnitte umfaßt, die entweder an dem Rahmen oder dem Bremssattel vorgesehen und voneinander in einer Axialrichtung einer Bremsscheibe beabstandet sind, daß beide Enden eines Stifts durch das Paar Tragabschnitte getragen sind, und ein zylindrischer Abschnitt entsprechend entweder an dem Bremssattel oder dem Rahmen vorgesehen ist und den Stift gleitend aufnimmt, und dadurch, daß ein Gleitbewegungsbereich des zylindrischen Abschnitts relativ zum Stift innerhalb der Bremsscheibe angeordnet ist.

Bei einer Scheibenbremse mit der oben genannten Anordnung ist der Bremssattel durch den Rahmen sattelartig getragen, indem der zylindrische Abschnitt auf dem Stift befestigt ist, dessen beide Enden durch das Paar Tragabschnitte getragen sind, und da der Gleitbewegungsbereich des zylindrischen Abschnitts relativ zum Stift in dem Fahrzeug innerhalb der Bremsscheibe angeordnet ist, kann ein Massenschwerpunkt des Bremssattels innerhalb dieses Gleitbewegungsbereichs angeordnet werden, was zu dem Ergebnis führt, daß die Tragfähigkeit zuverlässig und hoch ist, selbst dann, wenn in dem Bremssattel ein großes Masseungleichgewicht auftritt, so daß der Bremssattel relativ zu einer Bremsfläche der Bremsscheibe nicht geneigt ist und aufgrund von Stiftspiel während des Bremsens auftretende Schwingungen unterdrückt werden können.

In der vorliegenden Erfindung kann der Stiftgleitmechanismus außerhalb eines Brückenabschnitts eines Rahmens in einer Ebene angeordnet sein, die parallel zu einer Ebene liegt, die eine Achse der Bremsscheibe enthält, und die ebenfalls eine Axialrichtungsmittellinie des Rahmens enthält. Mit dieser Anordnung ist es nicht erforderlich, daß in dem Brückenabschnitt des Rahmens irgendeine Nut ausgebildet ist, oder daß der zylindrische Abschnitt des Bremssattels in einer seitlich weiter verlängerten Position angeordnet ist, um eine mögliche Kollision zwischen dem Stift und dem Brückenabschnitt zu verhindern, sondern der Bremssattel kann einfach mit dem Rahmen montiert werden, indem der Stift von der Fahrzeugaußenseite in das Paar Tragabschnitte und den zylindrischen Abschnitt eingeführt wird.

Die vorliegende Erfindung beschränkt die Art des in dem Betätigungsabschnitt des Bremssattels enthaltenen Zwangsbewegungsmechanismus nicht, sondern kann eine elektrisch angetriebene Einrichtung mit einem Motor, einem in einer Axialbewegung der Bremsscheibe versetzbaren Zwangsbetätigungselement und einen Bewegungswandelmechanismus zum Umwandeln der Drehbewegung des Motors in eine Translationsbewegung des Zwangsbetätigungselements umfassen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Stiftgleitmechanismus einer elektrisch angetriebenen Scheibenbremse gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, die einen Gesamtaufbau der Scheibenbremse gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die den Gesamtaufbau der Scheibenbremse gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, betrachtet von der Fahrzeugaußenseite;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die den Gesamtaufbau der Scheibenbremse gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, betrachtet von der Fahrzeuginnenseite;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer elektrisch angetriebenen Einrichtung, die die Scheibenbremse gemäß der ersten Ausführungsform bildet;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die einen Stiftgleitmechanismus einer Scheibenbremse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer elektrisch angetriebenen Einrichtung, die die Scheibenbremse gemäß der zweiten Ausführungsform bildet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit ihren Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Fig. 1 bis 5 zeigen eine elektrisch angetriebene Scheibenbremse gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In den Fig. 1 bis 5 umfaßt die Scheibenbremse einen Träger oder Rahmen 1, der an einem Achsträger N (Fig. 4 und 5) eines Fahrzeugs befestigt ist, der wiederum innerhalb einer Bremsscheibe D in dem Fahrzeug angeordnet ist. Ferner umfaßt die Scheibenbremse einen Bremssattel 2, der durch den Rahmen über zwei linke und rechte Stiftgleitmechanismen 3, die später beschrieben sind, schwimmend beweglich getragen ist. Der Bremssattel 2 umfaßt in ihm eine elektrisch angetriebene Einrichtung (einen Schiebemechanismus) 7 (später im einzelnen beschrieben), der ein Zwangsbetätigungselement 5 und eine Bewegungswandeleinrichtung 6 zum Übertragen einer Drehbewegung des Motors 4 in eine gerade Bewegung des Zwangsbetätigungselements 5 umfaßt.

Der Rahmen 1 weist einen festen Abschnitt 8 mit einem Paar Befestigungsvorsprüngen 8a für den Achsträger N, einen Brückenabschnitt 9, der sich nach außerhalb des Fahrzeugs erstreckt, während er rittlings auf der Bremsscheibe D derart sitzt, daß der Rahmen an dem Achsträger N befestigt ist, und einen abgehängten Abschnitt 10 auf, der sich von der Bremsscheibe D aus von einem distalen Ende des Brückenabschnitts 9 radial nach innen erstreckt. Der feste Abschnitt 8 und der abgehängte Abschnitt 10 tragen seitlich einen inneren Belag 11 und einen äußeren Belag 12, die jeweils abgehängt sind. Im einzelnen umfaßt jeder Belag 11, 12 eine Trägerplatte 13 und das eigentliche, als Reibmaterial wirkende Belagmaterial 14, das an der Trägerplatte 13 befestigt ist, und die Trägerplatte 13 ist auf ihren beiden Seiten mit Ösenabschnitten 13a (Fig. 3) versehen, die in Ausnehmungen 15 einsetzbar sind, die in dem festen Abschnitt 8 und dem abgehängten Abschnitt 10 des Rahmens 1 ausgebildet sind. Durch Einpassen der Ösenabschnitte 13a der Trägerplatten 13 in die Ausnehmungen 15 sind die Beläge 11, 12 durch den Rahmen 1 in eine Axialrichtung der Bremsscheibe D gleitend beweglich getragen, und eine aufrechte Haltung der Beläge wird durch Belagfedern 16 sichergestellt, die in den Ausnehmungen 15 des Rahmens 1 sitzen. Im übrigen bezeichnet das Bezugszeichen 17 geräuschmindernde Beilagbleche, die an den Rückflächen der Trägerplatten 13 befestigt sind (Fig. 3 und 5).

Der Bremssattel 2 umfaßt einen Körper 18, der die elektrisch angetriebene Einrichtung 7 enthält, und einen L-förmigen Gabelabschnitt 19, der sich von dem Körperabschnitt 18 zur Fahrzeugaußenseite erstreckt, während er rittlings auf der Bremsscheibe D sitzt. Der Körper 18 und der Gabelabschnitt 19 sind aus unterschiedlichen Elementen gebildet, die unter Verwendung einer Vielzahl von Maschinenschrauben 20 (in der dargestellten Ausführungsform 8) miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Druckplatte 22 an einem distalen Ende des Zwangsbetätigungselements 5 befestigt, was mittels einer Maschinenschraube 21 die elektrisch angetriebene Einrichtung 7 bildet, und diese Druckplatte 22 liegt an der Rückfläche des inneren Belags 11 an. Mit dieser Anordnung werden der innere Belag 11 und die Druckplatte 22 gegen eine seitliche Fläche der Bremsscheibe D gezwungen, wenn sich bei Drehung des Motors 4 das Zwangsbetätigungselement 5 der Bremsscheibe D annähert, und gleichzeitig wird aufgrund einer Zwangsreaktionskraft der Bremssattel 2 von dem Zwangsbetätigungselement 5 weg versetzt, um über den L-förmigen Gabelabschnitt 19 den äußeren Belag 12 gegen die andere Seitenfläche der Bremsscheibe D zu zwingen. Als ein Ergebnis wird die Bremsscheibe D zwischen den Belägen 11 und 12 zangenartig ergriffen, wodurch eine erwünschte Bremskraft erzeugt wird.

Andererseits umfaßt - wie am besten aus Fig. 1. hervorgeht - jeder Stiftgleitmechanismus 3, damit der Rahmen 1 den Bremssattel 2 schwimmend beweglich trägt, im allgemeinen ein Paar an dem Rahmen 1 vorgesehener Tragabschnitte 23, 24, einen das Paar Tragabschnitte 23 und 24 überbrückenden Stift/Bolzen 25, eine an einem Schaftabschnitt 25a des Stifts/Bolzens 25 befestigte Buchse 26 und einen sich von einer Seitenfläche des Körpers 18 des Bremssattels 2 erstreckenden zylindrischen Abschnitt 27, der gleitend an der Buchse 26 befestigt ist.

Der Tragabschnitt 23 (einer des Paares Tragabschnitte 23, 24, die an dem Rahmen 1 vorgesehen sind) ist an einem oberen Teil des festen Abschnitts 8 des Rahmens 1 angeordnet, und der andere Tragabschnitt 24 ist an einem distalen Endabschnitt eines entsprechenden Arms 28 angeordnet, der sich aus der Nähe des entsprechenden Befestigungsvorsprungs 8a des festen Abschnitts 8 erstreckt, und das Paar Tragabschnitte 23, 24 sind sich in der Axialrichtung der Bremsscheibe D gegenüberliegend angeordnet. Der nahe der Bremsscheibe D angeordnete Tragabschnitt 23 ist mit einem Gewindeloch 23a versehen, und der andere Tragabschnitt 24 ist mit einer lochförmigen Aussparung 24a versehen, und der entsprechende Stift/Bolzen 25 ist an dem Rahmen 1 befestigt, indem der Schaftabschnitt 25a durch das Gewindeloch 23a eingeführt und der Schaftabschnitt in der Ausnehmung 24a befestigt wird, und indem ein Gewindeabschnitt 25b (nahe eines Kopfes) des Stifts/Bolzens in das Gewindeloch 23a eingeschraubt wird. Jede Buchse 26 weist eine Länge auf, die im wesentlichen gleich einer Entfernung zwischen dem Paar Tragabschnitte 23 und 24 ist, und entsprechend ist die Lage der Buchse auf dem Schaftabschnitt 25a in der Axialrichtung festgesetzt. Andererseits weist jeder an dem Bremssattel 2 vorgesehene zylindrische Abschnitt 27 eine Länge auf, die geringer als die Entfernung zwischen dem Paar der Tragabschnitte 23 und 24 ist, zumindest um einen Betrag geringer, der erhalten wird, indem die Dicke des während der Benutzung zu verschleißenden Reibbelagmaterials 14 des Belags 12 zur Dicke des während der Benutzung zu verschleißenden Abschnitts einer Seitenfläche der Bremsscheibe D addiert wird. Der Massenschwerpunkt des Bremssattels liegt in der Axialrichtung der Bremsscheibe D innerhalb des Längenbereichs des zylindrischen Abschnitts 27. Entsprechend kann der Bremssattel 2 in der Axialrichtung der Bremsscheibe D innerhalb des Bereiches versetzt werden, durch den der zylindrische Abschnitt 27 auf der Buchse 26 gleiten kann. Im übrigen sind zwischen beiden Enden des zylindrischen Abschnitts 27 und beiden Enden der Buchse 26 Staubschutzkappen B befestigt, um freigelegte Abschnitte der Buchse 26 abzudecken und hierdurch die Gleitfläche sauber zu halten. Beide Enden eines sich rittlings auf den linken und rechten Stiftgleitmechanismen 3 befindlichen Verstärkungselements 29 sind an den Tragabschnitten 24 der Arme 28 über Schrauben 30 befestigt, wodurch die Steifheit der Arme 28 sichergestellt ist.

Durch die derartige Konstruktion der Stiftgleitmechanismen 3 wirkt, wenn das Zwangsbetätigungselement 5 sich der Bremsscheibe D annähert, um bei Drehung des Elektromotors 4 den inneren Belag 11 gegen eine Seitenfläche der Bremsscheibe D zu zwingen, die Reaktionskraft auf den Bremssattel 2, wodurch die zylindrischen Abschnitte 27 des Bremssattels 2 auf den Buchsen 26 fahrzeugeinwärts gleiten, mit dem Ergebnis, daß der dem Gabelabschnitt 19 des Bremssattels 2 gegenüberliegende äußere Belag 12 gegen die andere Seitenfläche der Bremsscheibe D gezwungen wird. Dies bedeutet, daß bei Beaufschlagen der elektrisch angetriebenen Einrichtung 7 die Bremsscheibe D zwischen dem inneren Belag 11 und dem äußeren Belag 12 eingezwängt wird, wodurch die gewünschte Bremskraft erzeugt wird.

Da die Bremszange, bei der die elektrisch angetriebene Einrichtung 7 in dem Bremssattel 2 befestigt ist, zwischen dem Paar Tragabschnitte 23 und 24 getragen ist, die die Stiftgleitmechanismen 3 bilden, und da folglich der Bremssattel überspannt getragen ist, ist dieses Tragen des schweren Bremssattels stabil, wodurch das Auftreten von Schwingungen aufgrund von Spiel (Stift/Bolzenspiel) zwischen den Buchsen 26 und den zylindrischen Abschnitten 27 unterdrückt wird. Da die Stiftgleitmechanismen 3 zwischen den Tragabschnitten 23 des festen Abschnitts 8 des Rahmens 1 und den Tragabschnitten 24 der sich von dem festen Abschnitt 8 fahrzeugeinwärts erstreckenden Arme 28 angeordnet sind, sind die gesamten Stiftgleitmechanismen 3 relativ zur Mitte C (Fig. 1) der Bremsscheibe D zur Fahrzeuginnenseite hin angeordnet, mit dem Ergebnis, daß der Massenschwerpunkt G (Fig. 2) des Bremssattels inklusive der elektrisch angetriebenen Einrichtung 7, die fahrzeugeinwärts versetzt ist, innerhalb des Betriebsbereichs der Stiftgleichmechanismen 3 eingeschlossen ist. Entsprechend ist selbst mit dem Massenungleichgewicht in dem Bremssattel dieser während des Bremsens relativ zu den Bremsflächen der Bremsscheibe D nicht geneigt, wodurch Schleifmomente und Gleichlaufeigenschaften verbessert und Rütteln und Rupfen verringert werden. Da die proximalen Enden der Arme 28 des Rahmens 1 in der Nähe der Befestigungsvorsprünge 8a des festen Abschnitts 8 des Rahmens 1 verbunden sind, sind die Arme relativ zum Brückenabschnitt 9 in ihrer Masse im Gleichgewicht oder in der Waage, wodurch die Neigung des Rahmens 1 selbst minimiert wird, wobei sich der Brückenabschnitt 9 zur Fahrzeugaußenseite erstreckt, während er rittlings über der Bremsscheibe D und dem abgehängten Abschnitt 10 sitzt.

Da die Stifte/Bolzen 25 an den Tragabschnitten 23 nahe der Bremsscheibe D befestigt sind, indem sie von der Außenseite des Fahrzeugs aus eingeschraubt werden, können die Beläge 11, 12 durch Entfernen der Stifte/Bolzen 25 von der Außenseite des Fahrzeugs aus einfach gewechselt werden. Da das Paar Tragabschnitte 23, 24 außerhalb des Brückenabschnitts 9 des Rahmens 1 angeordnet ist und sich in zu der die Achse der Bremsscheibe D enthaltenden Ebene parallel liegenden Ebenen und die Mittellinie des Rahmens 1 in der Breitenrichtung (Fig. 3) enthaltenen Ebenen erstrecken, kollidieren die Stifte/Bolzen 25 bei ihrer Montage nicht mit dem Brückenabschnitt 9. Folglich ist es nicht erforderlich, daß in dem Brückenabschnitt 9 des Rahmens 1 irgendwelche Nuten ausgebildet oder die zylindrischen Abschnitte 27 des Bremssattels 2 in weiter seitlich verlängerten Lagen angeordnet sind, um eine mögliche Kollision zwischen den Stiften/Bolzen und dem Brückenabschnitt zu verhindern, wodurch hohe Kosten und ein hoher Platzbedarf vermieden werden.

Wie am besten aus Fig. 5 hervorgeht, umfaßt der die elektrisch angetriebene Einrichtung 7 bildende Motor 4 einen Stator 31, der in den Körper 18 des Bremssattels 2 eingepaßt und an ihm befestigt ist, und einen hohlen Rotor (Spule) 33, der durch den Körper 18 über ein Lager 32 drehbeweglich getragen ist. Der Rotor 33 ist an seinem proximalen Ende mit einem Joch 34 und einem Magneten 35 versehen, so daß der Rotor bei Beaufschlagen des Stators 31 mit Energie im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann. In der dargestellten Ausführungsform wird der Stator 31 mittels eines ringförmigen Niederhalteelements 33 gegen einen Stufenabschnitt im Körper 18 gezwungen und an diesem befestigt, das in dem offenen Ende des Körpers 18 des Bremssattels 2 über Maschinenschrauben 36 befestigt ist. Das Lager 32 wird zwischen dem Körper 18 und dem Gabelabschnitt 19 des Bremssattels 2 zangenartig eingefaßt, und der Rotor 33 ist relativ zum Lager 32 mittels eines ringförmigen Niederhalteelements 39 befestigt, das an einer Rückfläche eines Vorderflanschs über Maschinenschrauben 38 befestigt ist. In diesem Fall wird der Stator 31 in den Körper 18 von der Rückseite aus eingeführt, nachdem der Rotor 31 mit dem Körper 18 des Bremssattels 2 montiert wurde. Da eine vorherbestimmte Entfernung L zwischen dem hinteren Ende des Rotors 33 inklusive des Magneten 35 und dem hinteren Ende (offenen Ende) des Körpers 18 des Bremssattels 2 eingehalten wird, kann der Stator 31 diesbezüglich eingeführt werden, indem die Innenfläche des Körpers 18 in diesem Abschnitt "L" als eine Führung verwendet wird, wodurch das Problem verhindert wird, daß der Stator 31 während der Montage an dem Magneten 35 anschlägt, und den Magneten 35 beschädigt.

Das Zwangsbetätigungselement 5 wird in das hohle Innere des Rotors 33 derart eingeführt, daß sie wechselweise miteinander über die Bewegungswandeleinrichtung 6 verbunden sind. Diese Bewegungswandeleinrichtung 6 umfaßt einen sogenannten Kugelumlaufmechanismus, bei dem Kugeln zwischen einer in einer Innenfläche des Rotors 33 ausgebildeten und einer in einer äußeren Umfangsfläche des Zwangsbetätigungselements 5 ausgebildeten Nut angeordnet sind, und folglich der Rotor 33 und das Zwangsbetätigungselement 5 ebenfalls entsprechend als Mutter und als Gewindeschaft dienen und den Kugelumlaufmechanismus bilden. Eine Drehsperre 41 ist an dem proximalen Ende des Zwangsbetätigungselements 5 über Schrauben 40 befestigt, und ein Hydraulikzylinder 42 (später beschrieben) ist an dem offenen Ende des Körpers 18 des Bremssattels 2 vorgesehen. Ein Zylinderkörper 43 des Hydraulikzylinders 42 ist an dem Statorniederhalteelement 37 über Schrauben 44 befestigt. Die Drehsperre 41 ist an ihrem Umfang mit einem oder einer Vielzahl von Vorsprüngen 41a versehen, die radial nach außen vorspringen und in Axialnuten 43a befestigt sind, die in einer Innenfläche des Zylinderkörpers 42 ausgebildet sind. In anderen Worten wird die Drehung des Zwangsbetätigungselements (Gewindeschafts) 5 durch den Eingriff zwischen der Drehsperre 41 und dem Zylinderkörper 43 verhindert wird, und bei Drehung des Rotors (der Mutter) 33 des Motors 4 im oder gegen den Uhrzeigersinn der Bewegungswandelmechanismus (Kugelumlaufmechanismus) 6 entsprechend betätigt wird, um das Zwangsbetätigungselement 5 innerhalb des Rotors 33 hin- und herzubewegen, so daß bei Bewegen des Zwangsbetätigungselements 5 die Bremskraft entsprechend erzeugt wird.

Die Drehung des Rotors 33 wird durch einen Rotationskodierer 45 überwacht. Der Rotationskodierer 45 umfaßt eine Drehscheibe 47 (mit Schlitzen), die an einem Vorderende des Rotors 33 über Schrauben 46 befestigt ist, und einen Erfassungsabschnitt 49, der an dem Vorderende des Körpers 18 des Bremssattels 2 über Schrauben 48 befestigt ist, und es wird ein Signal von dem Erfassungsabschnitt 49 zu einer (nicht gezeigten) Steuerungseinrichtung über eine Verkabelung 50 gesendet. Andererseits ist die Steuerungseinrichtung mit dem Stator (Spule) 31 des Motors 4 über eine Verkabelung 51 verbunden, so daß die Steuerungseinrichtung in einem Regelkreis eine elektrische Leistung regelt, die dem Stator 31 auf Grundlage eines Signals von dem Rotationskodierer 45 zuzuführen ist, mit dem Ergebnis, daß der Rotationsbetrag (der Drehwinkel) des Rotors 33 (und folglich der Betrag der Bewegung des Zwangsbetätigungselements 5) eingestellt wird, um die erwünschte Bremskraft zu erzeugen. Da die Vorsprünge 41a der Drehsperre 41 in den Axialnuten 43a des Zylinderkörpers 43 über eine angemessene Länge eingepaßt sind, ist in diesem Fall die Versatzbewegung des Zwangsbetätigungselements 5 sichergestellt. Nach dem Bremsen wird der Rotor 33 in der umgekehrten Richtung gedreht, um das Zwangsbetätigungselement 5 in seine anfängliche Position zurückzuführen.

Der Hydraulikzylinder 42 weist einen Kolben 52 auf, der gleitend innerhalb des Zylinderkörpers 43 befestigt ist. Ein Dichtelement 53 ist zwischen dem Kolben 52 und der Innenfläche des Zylinderkörpers 43 angeordnet, um bei der inneren Unterseite des Zylinderkörpers 43 eine geschlossene Ölkammer 54 zu definieren. Die Ölkammer 54 ist beispielsweise mit einem Hauptbremszylinder über einen Durchlaß 55 verbunden, der in der Unterseite des Zylinderkörpers 43 ausgebildet ist. Der Hydraulikzylinder 42 dient als Notbetriebsvorrichtung, falls der Motor 4 beschädigt ist. Bei Beschädigung des Motors 4 wird insbesondere mit Druck beaufschlagtes Öl von dem Hauptbremszylinder zur Ölkammer 54 gefördert, wodurch bewirkt wird, daß der Kolben 52 Axialdruck auf das Zwangsbetätigungselement 5 ausübt. Da die Drehung des Zwangsbetätigungselements 5 durch die Drehsperre 41 verhindert ist, wird in diesem Fall der Rotor (Mutter) 33 des Motors 4 aufgrund der Betätigung des Bewegungswandelmechanismus (Kugelumlaufmechanismus) 6 gedreht, wodurch das Zwangsbetätigungselement 5 versetzt wird, um die Bremskraft zu erzeugen. Im übrigen bezeichnet in Fig. 4 das Bezugszeichen 56 eine Entlüftung zum Entfernen von Luft aus der Ölkammer 54.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser zweiten Ausführungsform sind als jeweiliger Stiftgleitmechanismus 3 ein Paar Tragabschnitte 23', 24' zum Tragen beider Enden des Stifts/Bolzens 25 auf dem Bremssattel 2 vorgesehen, und ein zylindrischer Abschnitt 27', der über die Buchse 26 gleitend auf dem Schaftabschnitt 25a des Stiftgleitmechanismus 3 befestigt ist, ist über einen Arm 28' getragen, der sich von dem Rahmen 1 aus fahrzeugeinwärts erstreckt. Ebenfalls in der zweiten Ausführungsform ist die Bremszange, in deren Bremssattel die elektrisch angetriebene Einrichtung 7 enthalten ist, über den Rahmen 1 sattelartig befestigt und folglich führt die zweite Ausführungsform zu denselben Vorteilen wie die erste. In den Fig. 6 und 7 sind dieselben Elemente wie in Fig. 1 durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.

Da die Stiftgleitmechanismen, die bewirken, daß der Rahmen den Bremssattel schwimmend beweglich trägt, die Bremsscheibe in die Zange nehmen und zumindest Gleitabschnitte der Stiftgleitmechanismen relativ zur Bremsscheibe zur Fahrzeuginnenseite hin angeordnet sind, wird gemäß der Scheibenbremse der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn in der Bremszange ein großes Massenungleichgewicht auftritt, das Abstützen der Bremszange stabilisiert, wodurch eine Verschlechterung der Bremsleistung und das Auftreten von großen Schwingungen oder ein Verschlechtern der Montierfähigkeit verhindert werden, und die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit verbessert werden. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf eine elektrisch angetriebene Scheibenbremse anwendbar, bei der der Masseschwerpunkt des Bremssattels beträchtlich zur Fahrzeuginnenseite hin versetzt ist.

Wenn die Stiftgleitmechanismen außerhalb des Brückenabschnitts des Rahmens in Ebenen angeordnet sind, die parallel zu der Ebene liegen, die die Achse der Bremsscheibe enthält, und die die Mittellinie des Trägers in der Breitenrichtung umfassen, ist es ebenfalls nicht erforderlich, daß in dem Brückenabschnitt des Trägers irgendwelche Nuten oder Ausnehmungen ausgebildet sind, oder daß die zylindrischen Abschnitte des Bremssattels in seitlich weiter verlängerten Positionen angeordnet sind, um die Kollision zwischen den Stiften/Bolzen und dem Brückenabschnitt zu verhindern, wodurch hohe Kosten und ein hoher Platzbedarf vermieden werden.

Claims

1. Scheibenbremse, umfassend:
ein Paar an beiden Seiten einer Bremsscheibe (D) angeordneter Bremsbeläge (11, 12);
einen Rahmen (1) mit einem Brückenabschnitt (9), der sich den Außenumfang der Bremsscheibe (D) übergreifend erstreckt und ausgebildet ist, um das Paar Bremsbeläge (11, 12) derart zu stützen, daß sie in der Axialrichtung der Bremsscheibe (D) versetzbar sind, und der an einem fahrzeugeinwärts der Bremsscheibe liegenden, drehfesten Teil eines Fahrzeugs befestigt ist;
einen Bremssattel (2), bei dem ein einen Schiebemechanismus (7) enthaltender Betätigungsabschnitt zum Schieben des inneren Belags (11) des Belagpaars relativ zur Bremsscheibe (D) auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, und ein Gabelabschnitt (19) zum Schieben des äußeren Belags (12) des Belagpaars relativ zur Bremsscheibe (D) auf der Fahrzeugaußenseite angeordnet ist, und der Gabelabschnitt mit dem Betätigungsabschnitt bei Übergreifen des Außenumfangs der Bremsscheibe (D) verbunden ist; und
einen Stiftgleitmechanismus (3) zum versetzbaren Tragen des Bremssattels (2) in der Axialrichtung der Bremsscheibe (D) relativ zum Rahmen (1),
wobei der Stiftgleitmechanismus (3) ein Paar Tragabschnitte (23, 24; 23', 24') umfaßt, die entweder an dem Rahmen (1) oder dem Bremssattel (2) befestigt und voneinander in der Axialrichtung der Bremsscheibe (D) beabstandet sind, beide Enden eines Stifts (25) durch das Paar Tragabschnitte (23, 24; 23', 24') getragen sind, und ein zylindrischer Abschnitt (27) entsprechend umgekehrt entweder an dem Bremssattel (2) oder dem Rahmen (1) vorgesehen ist und den Stift (25) gleitend aufnimmt; und
zumindest ein Bereich der Gleitbewegung des zylindrischen Abschnitts (27) relativ zu dem Stift (25) auf der Innenseite der Bremsscheibe (D) angeordnet ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiftgleitmechanismus (3) außerhalb des Brückenabschnitts (9) des Rahmens (1) in einer Ebene angeordnet ist, die parallel zu einer eine Achse der Bremsscheibe (D) enthaltenden Ebene liegt und ebenfalls eine Mittellinie (C) des Rahmens (1) in einer Breitenrichtung enthält.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Betätigungsabschnitt des Bremssattels (2) enthaltene Schiebemechanismus eine elektrisch angetriebene Einrichtung (7) umfaßt, und die elektrisch angetrieben Einrichtung (7) einen Motor (4), ein in der Axialrichtung der Bremsscheibe (D) versetzbares Zwangsbetätigungselement (5) und einen Bewegungswandelmechanismus (6) zum Umwandeln der Drehbewegung des Motors in eine Translationsbewegung des Zwangsbetätigungselements (5) umfaßt.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseschwerpunkt (G) ungeachtet der Bewegungsposition der Bremszange innerhalb des Gleitbewegungsbereichs enthalten ist.