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Die Erfindung betriff eine Scheibenbremse mit einer Bremsscheibe und einer Betätigungseinrichtung zum Andrücken eines Bremsbelags an die Bremsscheibe, wobei die Betätigungseinrichtung umfasst:
- – eine am Bremsbelag anliegende Schiebeeinrichtung, die senkrecht zur Reibebene der Bremsscheibe verschiebbar ist,
- – eine Betriebsbremseinrichtung mit einem eine Kolbenstange aufweisenden Betriebsbremszylinder,
- – einen mittels der Kolbenstange schwenkbaren Übersetzungshebel, der innerhalb eines Gehäuses der Scheibenbremse schwenkbar gelagert ist und mit der Schiebeeinrichtung zusammenwirkt,
- – eine Feststellbremseinrichtung, die eine Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung aufweist und über den Übersetzungshebel und die Schiebeeinrichtung auf den Bremsbelag einwirkt.
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Bei pneumatischen Scheibenbremsen sind üblicherweise Betriebsbremszylinder und Feststellbremszylinder zu einem sogenannten Kombizylinder zusammengefasst. Beim Betätigen der Betriebsbremse fährt eine Kolbenstange des Betriebsbremszylinders aus und verschwenkt den innerhalb des Bremsengehäuses angeordneten Übersetzungshebel. Hierdurch verschiebt der Übersetzungshebel die Schiebeeinrichtung derart, dass diese den radinneren Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt. Bei einer Gleitsattelscheibenbremse kommt es dann über den Gleitsattel zur Weg- und Kraftübertragung auf den außenliegenden Bremsbelag, der dann von der gegenüberliegenden Seite gegen die Bremsscheibe gedrückt wird.
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Bei bekannten Scheibenbremsen befindet sich der Feststellbremszylinder direkt hinter dem Betriebsbremszylinder. Ein Kolben des Feststellbremszylinders kann im Falle der Betätigung der Feststellbremse derart auf die Kolbenstange des Betriebsbremszylinders einwirken, dass diese Kolbenstange in gleicher Weise wie bei einer Betriebsbremsung auf den Übersetzungshebel und über die Schiebeeinrichtung auf den radinneren Bremsbelag einwirkt.
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Nachteilig ist bei diesen bekannten Scheibenbremsen, dass sie aufgrund der relativ großen Baugröße der Kombizylinder einen relativ großen Einbauraum benötigen. Bei Felgengrößen unter 17,5 Zoll sind Druckluftscheibenbremsen mit derartigen Kombizylindern in der Regel nicht mehr einbaubar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Radbereich einen möglichst kleinen Platzbedarf hat und dabei möglichst einfach und kostengünstig bestellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse ist der Übersetzungshebel über eine sich durch die Gehäusewand hindurch nach außen erstreckende Drehkraftübertragungseinrichtung mit einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Feststellbremshebel drehgekoppelt. Weiterhin ist die Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung räumlich getrennt vom Betriebsbremszylinder angeordnet und mittels einer Feststellbremskraftübertragungseinrichtung mit dem Feststellbremshebel gekoppelt.
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Durch die räumliche Trennung vom Betriebsbremszylinder kann die Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung an einer Stelle des Fahrzeugs angeordnet werden, die zum Rad beabstandet ist, so dass der Platzbedarf der Scheibenbremse im Radbereich entsprechend verringert wird. Dies ist insbesondere bei pneumatischen Scheibenbremsen von Vorteil, wo die Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung üblicherweise in gleicher Weise wie der Betriebsbremszylinder aus einem pneumatischen Bremszylinder besteht, der je nach Höhe der zu erzeugenden Bremskraft nicht beliebig verkleinerbar ist.
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Weiterhin kann die Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung insbesondere auch an gefederten Teilen des Fahrzeugs befestigt werden, so dass die ungefederten Massen am Rad verringert werden. Die Erfindung ermöglicht es weiterhin auf einfache Weise, die Scheibenbremse derart zu gestalten, dass eine zumindest annähernd gleiche Gewichtsverteilung zu beiden Seiten von Führungslagern erreicht wird, an denen der Gleitsattel geführt ist. Dadurch, dass der Feststellbremshebel auf den Übersetzungshebel einwirkt, der auch von der Betriebsbremse beaufschlagt wird, ergibt sich weiterhin eine relativ einfache Konstruktion mit relativ wenig zusätzlichen Teilen.
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Vorteilhafterweise besteht die Drehkraftübertragungseinrichtung aus einer Welle, die mit dem Übersetzungshebel fest verbunden ist und eine Drehachse aufweist, die mit der Schwenkachse des Übersetzungshebels zusammenfällt. Eine derartige feste Schwenkkopplung zwischen Übersetzungshebel und Feststellbremshebel ist auf relativ einfache und kostengünstige Weise zu realisieren. Alternativ hierzu ist es jedoch auch denkbar, den Übersetzungshebel mittels eines zwischengeschalteten Getriebes mit dem Übersetzungshebel wirkungsmäßig zu koppeln.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Feststellbremshebel an seinem freien Ende eine Durchgangsbohrung auf. Die Feststellbremskraftübertragungseinrichtung umfasst dabei einen Bowdenzug mit einem Bowdenzugseil oder ein verschiebbares Gestänge, an dessen Ende ein Endstück aufgeschraubt ist, das einen durch die Durchgangsbohrung verschiebbar hindurchgeführten Hülsenabschnitt und ein im Durchmesser vergrößertes Kopfteil aufweist, das den Feststellbremshebel hintergreift. Hierdurch ist es auf sehr einfache Weise möglich, dass sich der Feststellbremshebel mit seinem freien Ende relativ zum Endstück verschieben kann, wenn der Übersetzungshebel und damit auch der Feststellbremshebel von der Betriebsbremse verschwenkt wird. Weiterhin ermöglicht das auf das Bowdenzugseil aufschraubbare Endstück auf einfache Weise die Realisierung einer Notlösefunktion. Soll beispielsweise zum Abschleppen eines defekten Fahrzeugs die Feststellbremse manuell gelöst werden, ist es lediglich erforderlich, das Endstück vom Bowdenzugseil abzuschrauben, um den Feststellbremshebel und damit die Scheibenbremse in die gelöste Stellung bringen zu können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine räumliche Darstellung eines teils aufgeschnitten dargestellten Gehäuses der erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit innenliegenden Teilen und einem Betriebsbremszylinder,
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2: eine Darstellung entsprechend 1, wobei das Gehäuse der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist,
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3: eine Ansicht schräg von oben der Teile von 2, wobei der Betriebsbremszylinder weggelassen worden ist,
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4: eine räumliche Darstellung der Schiebeeinrichtung sowie des Übersetzungshebels und Feststellbremshebels,
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5: eine Seitenansicht des Übersetzungshebels und Feststellbremshebels mit Endstück, und
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6: eine schematische Seitenansicht des Übersetzungshebels und des Endstücks eines Bowdenzugs.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten Scheibenbremse handelt es sich um eine Gleitsattelscheibenbremse.
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In 1 ist ein Teil eines zweiteiligen Gehäuses 1 der Scheibenbremse dargestellt. Der dargestellte Teil des Gehäuses 1 besteht aus einem äußeren Teil 2, der einen Bremsträger 3 umhüllt und sich über die nicht dargestellte Bremsscheibe erstreckt, sowie aus einem inneren Teil 4, der topfförmig ausgebildet ist. Dieser innere Teil 4 weist eine innere Stirnwand 5 auf, an die ein in 3 lediglich schematisch angedeuteter, ebenfalls topfförmiger Gehäusedeckel 28 angeflanscht werden kann. Die Gewindebohrungen zum Einschrauben der Flanschschrauben sind in 1 mit 6 bezeichnet.
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Der Gehäusedeckel 28 bildet zusammen mit dem inneren Teil 4 des Gehäuses 1 einen geschlossenen, schmutzdichten Gehäuseinnenraum. In diesem Gehäuseinnenraum befindet sich insbesondere eine Schiebeeinrichtung 7 zum Verschieben eines innenseitigen Bremsbelags 8 senkrecht zur Reibebene der Bremsscheibe. Weiterhin befindet sich im Gehäuseinnenraum ein Übersetzungshebel 9, der um die Schwenkachse 10 schwenkbar ist. Der Übersetzungshebel 9 ist mit der Schiebeeinrichtung 7 über Nocken 11 derart bewegungsgekoppelt, dass ein Verschwenken des Übersetzungshebels 9 zu einer translatorischen Verschiebung der Schiebeeinrichtung 7 senkrecht zur Reibebene der Bremsscheibe führt.
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Der Übersetzungshebel 9 kann einerseits mittels einer Kolbenstange 12 eines Betriebsbremszylinders 13 und andererseits mittels eines Feststellbremshebels 14 verschwenkt werden, der mit dem Übersetzungshebel 9 drehgekoppelt ist. Am freien Ende des Feststellbremshebels 14 greift ein Bowdenzug 15 an, dessen Zugrichtung durch den Pfeil 16 veranschaulicht ist.
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Der Betriebsbremszylinder 13 ist direkt an der Außenwand des Gehäusedeckels 28 befestigt, wobei seine Stirnwand 17 an der Stirnseite des Gehäusedeckels 28 anliegt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Betriebsbremszylinder 13 bei Betätigen der Betriebsbremse pneumatisch betätigt, wobei die Kolbenstange 12 in Richtung des Pfeils 18 aus dem Zylindergehäuse ausgefahren wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf pneumatische Systeme beschränkt. Hydraulische Systeme können ebenfalls verwendet werden.
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Der Bowdenzug 15 ist mittels einer Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung betätigbar, die getrennt vom Betriebsbremszylinder 13 an irgend einer passenden Stelle des Fahrzeugs angeordnet werden kann. Die Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung besteht beispielsweise aus mechanisch-pneumatischen Systemen, bei denen Federn, die mit dem Bowdenzug 15 in Wirkverbindung sind, die Bremse durch Druckluft in ihrer gelösten Stellung halten. Ohne Druckluftbeaufschlagung ziehen die Federn dagegen den Bowdenzug in Richtung des Pfeils 16, so dass die Bremse betätigt wird.
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Die Schiebeeinrichtung 7 umfasst ein rohrförmiges Schiebegehäuse 19, das in einer nicht näher dargestellten Weise im Gehäuse 1 in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar gelagert ist. Im Inneren des Schiebegehäuses 19 ist eine nicht dargestellte Verschleißnachstelleinrichtung zum Erkennen und automatischen Korrigieren eines erhöhten Betätigungshubs angeordnet, der bei einem Verschleiß der Bremsbeläge auftritt. Diese Verschleißnachstelleinrichtung umfasst eine Spindel und einen Nachstellbolzen, der auf die Spindel aufgeschraubt ist. Durch Verdrehen der Spindel relativ zum Nachstellbolzen kann die Gesamtlänge dieser beiden Teile verändert werden. Der Nachstellbolzen drückt mit seiner äußeren Stirnfläche gegen ein Druckstück 20, das an einem Bremsbelagträger 44 eines innenseitigen Bremsbelags 8 anliegt. Das Druckstück 20 dient dazu, die Druckfläche zu vergrößern, um den Bremsdruck möglichst gleichmäßig über die gesamte Bremsbelagfläche zu verteilen.
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Die Abdichtung zwischen dem Druckstück 20 und einem ringförmigen, gehäusefesten Lagerteil 21 erfolgt über einen elastischen, umlaufenen Faltenbalg 22. Bei einem Bremsvorgang wird somit die Schiebeeinrichtung 7 zusammen mit dem Druckstück 20 und dem innenseitigen Bremsbelag 8 zur Bremsscheibe hin verschoben, während das Lagerteil 21 stationär vom umgebenden Gehäuse 1 festgehalten wird. Durch das Andrücken des innenseitigen Bremsbelags 8 kommt es in bekannter Weise zu einer entsprechenden Reaktionskraft, die das gesamte Gehäuse 1, d. h. den Bremssattel nach innen verschiebt, so dass auch der außenseitige Bremsbelagträger 24 zusammen mit dem Bremsbelag 23 über den äußeren Teil 2 des Gehäuses 1 gegen die äußere Reibfläche der Bremsscheibe gedrückt wird.
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Der Übersetzungshebel 9 ist, wie aus den 1 bis 4 ersichtlich, im Wesentlichen C-förmig ausgebildet. Er erstreckt sich im Bereich des innenseitigen Endes des Schiebegehäuses 19 quer und im Abstand zu diesem. Die beiden Enden des Übersetzungshebels 9 sind dabei auf gegenüberliegenden Seiten des rohrförmigen Schiebegehäuses 19 angeordnet.
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In den beiden freien Endbereichen des Übersetzungshebels 9 sind jeweils rückseitige Lagerflächen 26 vorgesehen. Diese Lagerflächen 26 können sich beispielsweise über einen Winkelbereich von etwa 180 erstrecken, d. h. sie bilden in der Seitenansicht einen Halbkreis. Mit diesen Lagerflächen 26 stützt sich der Übersetzungshebel 9 rückseitig an Lagern 27 ab (5), die fest mit dem Gehäuse 1, d. h. mit dem Gehäusedeckel 28, verbunden sind. Bei den Lagern 27 handelt es sich zweckmäßigerweise um Rollenlager. Wird der Übersetzungshebel 9 von der in 5 dargestellten Ausgangsstellung im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wälzen die Lagerflächen 26 an den Lagern 27 ab, wobei sich der Übersetzungshebel 9 um die Schwenkachse 10 dreht.
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Im Falle des Einsatzes der Betriebsbremse wird die Schwenkbewegung des Übersetzungshebels 9 durch die Kolbenstange 12 bewirkt. Diese wird in Richtung des Pfeils 18 aus dem Betriebsbremszylinder 13 ausgefahren. Das Ende der Kolbenstange 12 ist mit einem mittigen Ansatz 29 des Obersetzungshebels 9 in Eingriff, der sich vom C-förmigen Basisabschnitt 25 nach oben erstreckt. Das abgerundete Ende der Kolbenstange 12 greift hierzu in eine kalottenförmige Aussparung 30 ein, wodurch eine Schwenkbewegung zwischen Kolbenstange 12 und Übersetzungshebel 9 möglich ist.
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An der Außenseite des rohrförmigen Schiebegehäuses 19 der Schiebeeinrichtung 7 sind Sockeln 45 angeformt, an denen die Nocken 11 anliegen. Diese Sockeln 45 erstrecken sich, wie aus den 1 und 2 ersichtlich, auf gegenüberliegenden Seiten des Schiebegehäuses 19 radial nach außen zu den Schenkeln des Übersetzungshebels 9. Weiterhin liegt die Kontaktstelle zwischen Nocken 11 und Sockeln 45, wie aus 5 ersichtlich, oberhalb der Schwenkachse 10 des Übersetzungshebels 9. Wird der Übersetzungshebel 9 verschwenkt, bewegen sich somit die Nocken 11 in Richtung des Pfeils 32 und verschieben dadurch die gesamte Schiebeeinrichtung 7 zur Bremsscheibe hin.
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Der Feststellbremshebel 14 ist außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet und mit dem Übersetzungshebel 9 mittels einer Welle 33 drehfest verbunden. Die Drehachse und damit auch die Mittelachse der Welle 33 fällt mit der Schwenkachse 10 zusammen, so dass sie sich quer zur Verschieberichtung der Schiebeeinrichtung 7 erstreckt.
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Die Welle 33 ist, wie in 3 angedeutet, im Bereich eines zylinderförmigen Abschnitts 34 durch eine kreisringförmige Öffnung 35 des Gehäuses 1 hindurchgeführt, wobei sich diese Öffnung 35 in einer Seitenwand 36 des Gehäusedeckels 28 befindet. Ein nicht dargestellter Wellendichtring zwischen Öffnung 35 und Welle 33 verhindert das Eindringen von Schmutz durch die Öffnung 35 hindurch.
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Der Feststellbremshebel 14 ist mit einem Ende drehfest mit der Welle 33 verbunden, während an seinem gegenüberliegenden Ende eine Durchgangsbohrung 37 zum Hindurchführen eines Endstücks 38 des Bowdenzugs 15 vorgesehen ist. Das Endstück 38 weist hierzu einen Hülsenabschnitt 39 und ein im Durchmesser vergrößertes Kopfteil 42 auf.
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Der Außendurchmesser des Hülsenabschnitts 39 ist geringer als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 37, so dass der Hülsenabschnitt 39 innerhalb der Durchgangsbohrung 37 leicht verschoben werden kann. Das Endstück 38 kann mit seinem Hülsenabschnitt 39 auf ein Gewindeendstück 40 aufgeschraubt werden, das am Ende eines Bowdenzugseils 41 befestigt ist.
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Das Kopfteil 42 kann beispielsweise aus einer Mutter bestehen, die mit dem Hülsenabschnitt 39 verschweißt ist.
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Das Kopfteil 42 hintergreift den Feststellbremshebel 14. Wird die Feststellbremse betätigt und dabei das Bowdenzugseil 41 in Richtung des Pfeils 16 bewegt, wird der Feststellbremshebel 14 um die Schwenkachse 10 verschwenkt. Aufgrund der starren Drehkopplung zwischen Feststellbremshebel 14 und Übersetzungshebel 9 wird dabei der Übersetzungshebel 9 in gleicher Weise verschwenkt, als wenn er durch die Kolbenstange 12 verschwenkt werden würde. Die Schiebeeinrichtung 7 wird daher über die Nocken 11 in gleicher Weise wie im Fall einer Betätigung der Betriebsbremse zur Bremsscheibe hin bewegt, wodurch die Bremsbeläge 8, 23 gegen die Bremsscheibe gedrückt werden.
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Der Hülsenabschnitt 39 des Endstücks 38 weist eine derartige Länge auf, dass sich die Durchgangsbohrung 37 des Feststellbremshebels 14 auch dann im Bereich des Hülsenabschnitts 39 befindet, wenn der Feststellbremshebel 14 bei einer Betätigung der Betriebsbremse über den Übersetzungshebel 9 mit verschwenkt wird. Zusätzlich muss die Länge des Hülsenabschnitts 39 derart bemessen sein, dass der Feststellbremshebel 14 auch dann nicht über das Ende des Hülsenabschnitts 39 hinaus verschwenkt wird, wenn sich der Gleitsattel und damit das Gehäuse 1 zusammen mit dem Übersetzungshebel 9 und dem Feststellbremshebel 14 in Richtung Fahrzeugmitte bewegt.
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Die Ausbildung des Kopfteils 42 als Mutter bietet den Vorteil, dass hierdurch Werkzeugangriffsflächen vorhanden sind, um das Endstück 38 mittels eines Schraubschlüssels relativ zum Bowdenzugseil 41 zu verstellen oder vollkommen von diesem abzuschrauben. Diese Werkzeugangriffsflächen können alternativ auch am Hülsenabschnitt 39 vorgesehen sein.
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Durch die Möglichkeit, das Endstück manuell vom Bowdenzugseil 15 abzuschrauben, wird auch auf einfache Weise eine Notlöseeinrichtung geschaffen, um die Feststellbremse im Notfall, beispielsweise zum Abschleppen des Fahrzeugs, manuell lösen zu können.
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Im Rahmen der Erfindung sind eine Vielzahl von Abwandlungen möglich. Beispielsweise muss es sich bei der Feststellbremskraftübertragungseinrichtung nicht um einen Bowdenzug 15 handeln. Ein Bremsgestänge ist ebenfalls denkbar. Das Kopplungselement zur drehfesten Verbindung von Feststellbremshebel 14 und Übersetzungshebel 9 könnte alternativ auch ein Getriebe zur Drehkopplung der beiden Teile enthalten. Weiterhin kann die räumliche Trennung zwischen Betriebsbremszylinder und Feststellbremskrafterzeugungseinrichtung bei unterschiedlichsten Scheibenbremsentypen eingesetzt werden.
