DE2003028B2 - Teilbelagscheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse mit einem Bremssattel, der an einer Bremsträgerplatte mittels in Umfangsrichtung der Bremsscheibe versetzt angeordneter achsparalleler Bolzen und darauf angeordneter Buchsen verschiebbar geführt ist, wobei die Bolzen an der Bremsträgerplatte oder dem Bremssattel befestigt sind.

Die Bolzen haben bei derartigen Scheibenbremsen nicht nur die Aufgabe, den Bremssattel in Achsrichtung der Bremse zu führen, sondern auch mindestens die beim Bremsen auf das indirekt betätigte Reibkissen von der Bremsscheibe übertragene Reibkraft oder die an beiden Bremsbacken erzeugte Reibkraft auf die Bremsträgerplatte zu übertragen.

Bei einer bekannten Scheibenbremse der oben beschriebenen Art (USA.-Patentschrift 3 256 959) sind die Bolzen, auf denen die Buchsen zentrisch angeordnet sind, gleich und so groß dimensioniert, daß jeder Bolzen für sich einzeln die gesamte Reibkraft aufnehmen kann. Die Bolzen sind daher überdimensioniert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse der beschriebenen Art so auszubilden, daß die Anteile der insgesamt von den beiden Bolzen aufzunehmenden Reibkraft eewählt und nach Wunsch auf die beiden Bolzen veneilt werden können. Zur Lösuag dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß zur Aufteilung der Reibkrafr. auf die beiden Bolzen mindestens eine der Buchsen als an sich bekannte Exzenterbuchse ausgebildet ist. Da Größe und Richtung der Reibkraft bekannt sind und die als Exzenterbuchse ausgebildete Buchse auf den zugehöigen Bolzen einen Anteil der Reibkraft nur in Richtung der Verbindungslinie der Bolzen- und der Buchsenmitte übertragen kann, ergibt sich Größe und Richtung des über den anderen Bolzen übertragbaren Reihkraftanteils. Die Reibkraftanteile lassen sich durch Verdrehen der Exzenterbuchse auf dem Bolzen einstellen. Durch ein solches Verdrehen läßt sich gleichzeitig der Achsabstand zwischen den Aufnahmebohrungen für die Bolzen mit Buchse in dem Bremssattel verstellen, wie dies an sich in anderem Zusammenhang bekannt ist (schweizerische Patentschriften 104155, 135 292 und französische Patentschrift 536 321). Bei zur Bremse etwa radialer Anordnung der Verbindungslinie zwischen Bolzen- und Exzenterbuchsenmitte ändert sich der auf diesen Bolzen übertragene Reibkraftanteil bei einer verhältnismäßig geringfügigen Verdrehung der Exzenterbuchse relativ zum BoTzen nur wenig, dagegen der Achsabstand zwischen den beiden Bolzenmitten stark. Es läßt sich also mit der Anordnung nach der Erfindung zusätzlich zu der etwa gewünschten anteiligen Aufteilung der Reibkraftanteile auf die beiden Bolzen eine Ächsabstandstoleranz bei Verwendung nur einer Exzenterbuchse auf einem der beiden Bolzen erreichen.

Eine optimale Verteilung der Reibkraftanteile wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß aut beiden Bolzen exzentrischen Buchsen angeordnet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Draufsicht auf eine Scheibenbremse gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist eine Endansicht der Scheibenbremse in Fig. 1, gesehen von links;

F i g. 3 ist eine Endansicht der Scheibenbremse in Fig. 1, gesehen von rechts;

F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch den Bremssattel;

F i g. 5. 6 und 7 zeigen Teilschnitte längs der Linien V-V, VI-VI bzw. MI-VII in F i g. 2.

Die in den Zeichnungen dargestellte Scheibenbremse umfaßt einen insgesamt mit 10 bezeichneten Bremssattel, der einen Körper 12, eine Brücke 14 sowie eine Schenkelanordnung 16 aufweist, die zusammen den Bremssattel 10 in Gestalt eines insgesami U-förmigen Körpers bilden, wobei die Brücke IA eine Bremsscheibe 18 umgibt. Die Schenkelanordnung 16 weist am Ende zwei in Umfangsrichtung in Abstand voneinander vorgesehene Laschen 20 auf die von der Brücke 14 herabhängen und durch einer mit denselben verschraubten Querträger 22 untereinander verbunden sind. Die Stirnseite dieses Träger; 22 ist mit in Umfangsrichtung im Abstand voneinan der vorgesehenen Ansätzen 24 ausgebildet, die dazi dienen, ein indirekt betätigtes Reibungskissen in sei ner Lage zu bestimmen.

Der Körper J 2 des Bremssattels 10 ist innen zi einem hydraulischen Zylinder ausgebildet, in dem en Kolben 26 in Richtung zur Bremsscheibe 18 ver schiebbar ist. Der Kolben 26 ist außerdem in Rieh

ning zur Scheibe durch eine insgesamt mit 28 bezeichnete, entfemhare Strebenanordnung verschiebbar, die einen Exzenter 30 aufweist, welcher durch Schwenkung eines Hebels 32 zum Aufbringen von Druck über ein Druckstück 34 auf einen Druckstößel 36 mit gewölbtem Ende drehbar ist, wobei der Druckstößel auf eine mit dem Kolben 26 verschraubte Strebe 38 wirkt. Eine relative Drehung zwischen diesen beiden Teilen, die in herkömmlicher Weise entsprechend der Abnutzung der Reibungsbekige der Bremse erfolgt, bewirkt eine Nachstellung der Länge der Strebenanordnung zum Ausgleich für die Abnutzung.

Der Kolben 26 ist so angeordnet, daß er auf eine ein Reibungskissen 42 tragende Stützplatte 40 wirkt, die in einer öffnung in einer Bremsträgerplatte 44 erführt ist, welche an einem zweckmäßigen Teil des Fahrzeugs zwischen dem Körper ti und der Bremsscheibe 18 befestigt ist. Die Bremsträgerplatte 44 rriigt zwei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander vorgesehene, axial ausgerichtete Bolzen 46 und 48. Wie aus F i g. 6 und 7 deutlicher hervorgeht, ist der Bremssattel 10 auf diesen Bozen 46 und 48 verschiebbar geführt. Eine Verschiebung des Bremssatiels ergibt sich als Folge der Reaktion, die erzeugt Aird, wenn die Reibungskissenanordnung 40. 42 in Abhängigkeit von der Betätigung durch den hydraulischen Kolben 26 in Richtung zur Bremsscheibe 18 bewegt wird und mit derselben in Eingriff tritt. Infolge dieser Bewegung wird eine zweite Reibungskissenanordnung, die eine einen Reibungsbelag 52 tragende Stützplatte 50 aufweist, in Abhängigkeit von der Gleitbewegung des Bremssattels in Richtung zur Scheibe 18 gepreßt. Die Stützplatte 50 liegt dabei an den Ansätzen 24 am Träger 22 an. die eine Verschiebung der indirekt betätigten Reibungskissenanordnung sowohl in Umfangsrichtung als auch in radialer Richtung verhindern.

Die Reibungskraft, die beim Bremsen in der Hauptfahrrichtung von der Bremsscheibe auf das direkt betätigte Reibungskissen 42 übertragen wird, wird unmittelbar an der Bremsfrägerplatte 44 abgestützt. Dagegen wird die auf die indirekt betätigte Reibungskissenanordnung 50. 52 übertragene Reibkraft über die Ansätze 24 und den Bremssattel auf den Bolzen 48 und ¹On dort auf die BremstrLigerplatte 44 übertragen. Dem Bestreben des Bremssattels, sich durch diese Übertragung der Reibungskräfte zu drehen, setzt der Bolzen 46 Widerstand entgegen.

Aufbau und Anordnung des die Reibungskräfte aufnehmenden Bolzens 48 sind aus F i g. 7 zu entnehmen, aus der hervorgeht, daß die Bremsträgerplatte 44 ein Gewindeloch zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen Abschnitts des Bolzens 48 hat. Die Stirnseite der Bremsträgerplatte 44, an der der Bolzen in das Gewindeloch eingeschraubt ist, ist mit einer Ausnehmung zur Aufnahme einer Buchse 54 ausgebildet, die einen derartigen Innendurchmesser hat, daß ein radialer Abstand zwischen der Buchse und dem Bolzen 48 besteht, der sich infolgedessen mit Spiel durch d'.e Buchse erstreckt. Durch den Kopf des Bolzens 48 ist die Buchse 54 mit der Bremsträgerplatte 44 verspannt, so daß die Buchse unter Druckbelastun^ steht. Die Buchse 54 ihrerseits erstreckt sich durch eine Bohrung in einem nach hinten verlängerten Ansatz 11 des Bremssattelkörpers, und die Bohrung in diesem Ansatz ist zwischen ihren Endbereichen so hinterschniiten, daß an zwei Stellen eine gleitende Berührung zwischen dem Ansatz und der Buchse entsteht.

Der Bolzen 46 ist, wie F i g. 6 zeigt, in einer exzentrischen Buchse 56 vorgesehen, deren Außenfläche in einer zur Aufnahme der Buchse im Körper des Bremssattels ausgebildeten öffnung 57 gleitend angeordnet ist, wodurch die Buchse den Zapfen gegenüber der Öffnung abstützt.

ίο Es sei darauf hingewiesen, daß angesichts der Tatsache, daß die Achse des Bolzens 46 und die Achse der Buchse 56 in radialer Richtung der Bremse etwa miteinander ausgerichtet sind (F i g. 3), bei dieser Anordnung von Bolzen und exzentrischer Buchse

t5 praktisch keine radiale Bewegung des Bremssattels gegenüber der Bremsträgerplatte auftreten kann, da sich die Buchse 56 nicht um den Bolzen 46 dreht. Allerdings dreht sich die Buch -. 56 um den Bolzen 46, wenn eine Kraft in Umfangsrichtung aufgebracht

so wird, so daß die Buchse wie ein Umfangsschlitz wirkt, in dem der Bolzen bewegbar ist.

Durch die Verwendung der exzentrischen, ringförmige:! Buchse 56 entsteht bei der den Bolzen und die Buchse umfassenden Anordnung keine Schwierigkeit

as hinsichtlich der Toleranz oder des Verklemmens unter Belastungen, da möglichen Toleranzen im Umfangsabstand zwischen den Bolzen 46. 48 dadurch Rechnung getragen werden kann, daß die Buchse 56 innerhalb der Öffnung 57 gedreht wird, um die Achse der Innenbohrung der exzentrischen Buchse S6 mit der Achse des Bolzens 46 auszurichten. Die Aufnahme radialer Toleranz ist allerdings praktisch gleich Null, so daß nur eine sehr geringe Winkelbewegung des Bremssattels möglich ist und Hin- und Herschwanken in Drehrichtung vernachlässigbar gering ist.

Darüber hinaus kann die exzentrische Buchse 56 aus einem praktisch nicht korrodierenden Werkstoff, beispielsweise einem Polymer, wie Nylon, bestehen, wodurch das Problem einer Korrosion oder verschweißenden Reaktion zwischen den Lagerflächen umgangen wird, welches auftreten kann, wenn diese Flächen beide metallisch sind. Gemäß einer Alternativlösung kann die exzentrische Buchse auch aus einem zusammenpreßbaren oder nachgiebigen Werkstoff hergestellt sein, so daß von dem Bremssattel auf die Bremsträgirplatte zu übertragende Reibungskräfte im wesentlichen vom Bolzen 48 und nicht vom Uolzen 46 übertragen werden.

Eine exzentrische Buchse wie die Buchse 56 kann auch dazu verwendet werden, den Anteil der Reibungskraft, den die beiden Bolzen 4«, 48 übernehmen, vorher zu bestimmen. Die »Reibungskraft« ist die Resultierende der durch den Eingriff zwischen dem indirekt betätigten Reibungskissen und der Bremsscheibe bzw. dem Brernsdrehkörper erzeugten reibenden Kräfte und hat ihre eigene Wirkungslinie. Beim Bremsen wirkt die Bremskrrft in im allgemeinen horizontaler Richtung auf die Bremskissen (Fig. 2) und .nuß durch über die Bolzen 46 und 48 ausgeübte P-eaktionskräfte ausgeglichen werden. Die Kraft auf den Bolzen 46 an der ablaufenden Seite muß in Richtung derjenigen Linie wirken, die die Mitte des Bolzens mit der Mitte der exzentrischen Buchse 56 verbindet denn sonst würde sich die Buchse drehen, wenn man davon ausgeht, daß der Reibungswiderstand zwischen Zapfen und Buchse und Buchse und Lager vernachlässigbar ist. Durch

Projizieren dieser Linie auf die Wirkungslinie der Reibungskraft, über die die Bremskraft wirkt, kann der Schnittpunkt der Wirkungslinien aller Kräfte bestimmt werden. Wenn man davon ausgeht, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der öffnungen 55 und 57 in dem Bremssattel 10 fest ist, so muß bei einer Änderung des Abstandes zwischen den Bolzenachsen die exzentrische Buchse zwecks Anpassung an die Bolzen in eine andere Stellung gedreht werden, da die Reaktionskraft auf den Bolzen 46 an der ablaufenden Seite in anderer Richtung wirkt und folglich eine andere Größe hat, da die Wirkungslinie der Reibungskraft im wesentlichen unverändert bleibt. Auf diese Weise kann zwischen den Bolzen 46 und 48 der Anteil der von ihnen beim Bremsen zu übernehmenden Reibungskraft vorher gewählt werden.

In ähnlicher Weise kann bei Berücksichtigung des Reibungswiderstandes zwischen dem Bolzen und der Buchse und der Buchse und dem Lagor die Winkelstellung der exzentrischen Buchse vorher gewählt werden, um den von jedem Zapfen zu übernehmenden, vorher gewählten Anteil an Reibungskraft beizubehalten.

Bei der zuletzt genannten Anordnung muß der Abstand zwischen den Bolzen 46. 48 vorher genau festgelegt werden, und aus diesem vorbestimmten Abstand kann sich nur eine Belastungsverteilung ergeben. Wenn jedoch beide Bolzen 46 und 48 jeweils von einer in den öffnungen 55, 57 in dem Bremssat-•el 10 aufgenommenen exzentrischen Buchse getragen sind, braucht der Abstand zwischen den Bolzen 46, 48 nicht exakt vorher eingestellt zu werden, da der wirksame Abstand durch die Drehung einer der exzentrischen Buchsen eingestellt werden kann, wobei diese Buchse dann innerhalb der Bremssattelöffnung blockiert wird, um diesen Abstand festzusetzen. Die Belastungsverteilung erfolgt dann durch Drehung der anderen exzentrischen Buchse in eine durch diesen speziellen Abstand zwischen den Zapfen bestimmte Stellung. Die Belastungsverteilung kann anschließend dadurch geändert werden, daß die erste exzentrische Buchse gelöst und gedreht wird, um einen neuen Abstand zwischen den Bolzen herzustellen.

Wenn auch bei d*m beschriebenen Ausführungsbeispiel die Bolzen an der Bremsträgerplatte 44 befestigt sind, wobei der Bremssattel 10 auf den Bolzen gegenüber der festen Bremsträgerplatte bewegbar ist, könnten die Bolzen 46, 48 in allen Fällen ebensogut an dem Bremssattel befestigt sein. In diesem Fall wäre die Bremsträgerplatte mit entsprechenden öffnungen oder Bohrungen zur gleitenden Aufnahme der Bolzen versehen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Dichtung 27 für den Kolben 26 in der Wand des hydraulischen Zylinders in der Nähe des offenen Endes der Zylinderbohrung angeordnet. Dies erfordert eine relativ große axiale Länge der Zylinderbohrung, da der axiale Abstand von der hinteren Innenwand des Zylinders bis zur Dichtung mindestens der dreifachen Reibungskissenstärke entsprechen muß, wenn die Bremse selbst im Zustand maximaler Abnutzung noch ordnungsgemäß funktionieren soll; und ein weiterer Bereich ist zum Führen des Kolbens nötig.

ίο Wenn allerdings die Dichtung vom Kolben getragen ist, reicht eine kürzere Zylinderlänge, und das bedeutet, daß eine stärkere Bremsträgerplatte in einer Bremse der gleichen axialen Abmessungen untergebracht werden kann.

Die den Bolzen 46 an der ablaufenden Seite in der öffnung 57 in seiner Lage bestimmende Stützeinrichtung könnte auch andere Mittel als eine Buchse umfassen. Zum Beispiel könnte die Buchse durch mehrere nachgiebige Stützmittel ersetzt sein, die im Winkelabstand um die Wand der öffnung 57 herum angeordnet sind und den Zapfen 46 gegenüber der öffnung abstützen.

Die Buchse 54 wird an der Bremsträgerplatte 44 bei dem Jargestellten Ausführungsbeispiel mittels

»5 des Schraubbolzens 48 befestigt, der die Buchse 54 mit der Bremsträgerplatte 44 vorspannt, so daß die Buchse 54 unter Dnickbelastung steht. Bei einer alternativen Anbringung der Buchse 54 ist vorgesehen, daß die Buchse an ihrem von der Bremsträgerplatte

44 entfernten Ende mit einem Innengewinde versehen ist. Der Schraubbolzen 48 ist durch einen länglichen Stift ersetzt, welcher an seinem einen Ende mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist. Dieser Stift ist an seinem anderen Ende von der von der Hülse abgelegenen Seite der Bremsträgerplatte mit einem weiteren, gröberen Gewinde und daran anschließend mit einem Kopf versehen, mittels dessen er in das normalerweise vom Schraubbolzen 48 eingenommene Gewindeloch in der Bremsträgerplatte ein-

geschraubt wird, bis daran der Kopf des Stiftes hart an der von der Buchse abgelegenen Fläche der Bremsträgerplatte anliegt. Dann wird die Buchse so auf den Stift gesetzt, daß ihr gewindeloses Ende der Bremsträgerplatte zugewandt ist. Die Länge des Stif-

tes ist so bemessen, daß das Gewinde am einen l^nde des Stiftes mit dem Gewinde in der Buchse zusammenwirken kann. Die Buchse wird dann gedreht, bis sie an einer das Gewindeloch umgebenden Ansenkung der Bremsträgerplatte anliegt Wenn der Stift

anschließend im Gewindeloch der Bremsträgerplatte von dieser weggedreht wird, wird die Buchse unter Druck gesetzt. Der Kopf des Stiftes kann anschließend abgeschert werden, wenn eine vorher bestimmte Beanspruchung auf die Buchse aufgebracht

ist, so daß die Buchse gegenüber der Bremsträgerplatte festgehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Teilbelagscheibenbremse mit einem Bremssattel, der an einer Bremsträgerplatte mittels in Umfangsrichtung der Bremsscheibe versetzt angeordneter achsparalleler Bolzen und darauf angeordneter Buchsen verschiebbar geführt ist, wobei die Bolzen an der Bremsträgerplatte oder dem Bremssattel befestigt sind, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß zur Aufteilung der Reibkraft auf die beiden Bolzen (46, 48) mindestens eine der Buchsen (54, 56) als an sich bekannte Exzenterbuchse ausgebildet ist.

2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Buchse (56) aus Kunststoff hergestellt ist.

3. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Bolzen (48) eine ihn umgebende Buchse (54) zwisehen sich und der Bremsträgerplatte unter Belastung auf Druck einspannt.

4. Teilbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Buchsen mittels eines langgestreckten Gewindebolzens gegen die Bremsträgerplatte gespannt ist, welcher mit seinem Gewinde mit einem Innengewinde an dem von der Bremsträgerplatte entfernten Ende der Buchse zusammenwirkt.

5. Teilbelagscheibenbremse nar'i Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen einen Kopf aufweist, mittels dessen er zum Aufbringen einer Druckbeanspruchung auf die Buchse in einem Gewindeloch der Bremsträgerplatte verschraubbar ist und der abgeschert wird, wenn eine vorbestimmte Druckbeanspruchung auf die Buchse aufgebracht ist.