DE2105043B2 - Zweikreisbremszylinder fuer teilbelagscheibenbremsen - Google Patents

Description

der Bremsscheibe abgewandt.

In der Zeichnung rechts von dem Bremsbacken 3 ist auf der scheibenfernen Seite ein Hydraulikzylinder 4 angeordnet, so daß der Bremsbacken 3 zwischen der Bremsscheibe 1 und dem Zylinder 4 liegt. Im Zylinder 4 sind ein erster vorderer Kolben 5, welcher direkt an dem Bremsbacken 3 angreift, und ein zweiter hinterer Kolben 6 verschiebbar, welcher hinter dem vorderen Kolben 5, d. i. auf der der Bremsscheibe angewandten Seile des vorderen Kolbens 5, angeordnet ist. Innerhalb des Zylinders 4 ist zwischen den Kolben 5, 6 eine Flüssigkeitskammer 7 gebildet, weiche mit einem ersten hydraulischen Druckmittelkreis eines Zweikreisbremssystems zusammenwirkt, der über den Anschluß 8 am Zylinder 4 mit einer ersten hydraulischen Druckwelle verbunden ist, wohingegen zwischen dem hinteren Kolben 6 und dem Boden 9 des Zylinders 4 eine Flüssigkeitskammer 10 vorgesehen ist, welche mit einem zweiten hydraulischen Druckmittelkreis des Bremssystems über einen Anschluß 11 am Zylinder 4 zusammenwirkt.

Die Anschlüsse 12 bzw. 13, welche am Zylinder 4 mit den Kammern 7 bzw. 10 verbunden sind, dienen zur Entlüftung der Kammern, wenn der Bremszylinder zusammengebaut wird, und werden danach flüssigkeitsdicht verschlossen.

An den Zylinderboden 9 ist außerdem ein zylindrischer Zapfen 14 flüssigkeitsdicht angebracht, der sich in Axialrichtung des Zylinders 4 in eine Bohrung 15 hineinerstreckt, welche in dem hinteren Kolben 6 auf dessen der Bremsscheibe abgewandten Seite benachbart dem Zylinderboden 9 ausgebildet ist. Das vordere Ende des Zapfens 14 ist lose in einer Führungsbohrung 16 gelagert, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der des Endes des Zapfens 14.

Die Bohrung 15 bildet die Führungsbohrung 16 und einen sich konisch nach hinten vergrößernden Bereich 17, an den sich die Führungsbohrung und ein zylindrischer Teil 18 mit einem größeren Durchmesser ais die Führungsbohrung 16 anschließen. In dem erweiterten konischen Bereich 17 sind eine Mehrzahl von Kugeln 19 aufgenommen, welche an einem Lagerring 20 anliegen, welcher gleitend auf dem Zapfen 14 sitzt und von einer Feder 21 nach vorn gedruckt wird, in welcher Richtung der Spalt zwischen der Außenfläehe des Zapfens 14 und der Innenfläche des konischen Bereichs 17 enger wird.

Dadurch kann sich der hintere Kolben nach vorn verschieben, wenn Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Kammer 10 eingebracht wird, während seine Verschiebung nach hinten im wesentlichen verhindert ist, wenn Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Kammer 7 eingebracht wird, da sich in diesem Fall die Reibungskraft zwischen den Kugeln 19 und der Außenfläche des Zapfens 14 vergrößert.

Anstelle einer solchen Nachstellvorrichtung kann auch eine andere bekannte selbsttätige Nachstellvorrichtung verwendet werden.

Die Feder 21 ist an ihrem einen Ende an einem Ringanschiag 22 abgestützt, welcher fest am offenen Ende der Bohrung 15 am zweiten Kolben angebracht und auf dem Zapfen 14 gleitend gelagert ist.

Der hintere Kolben 6 weist einen Ansatz 23 auf, weicher sich zum Andrücken des vorderen Kolbens 5 auf die Bremsscheibe zu erstreckt Dieser Ansatz 23 ist in einer in dem vorderen Kolben 5 ausgebildeten Bohrung 24 aufgenommen. Am Kopf des Ansatzes 23 ist ein Ringflansch 25 ausgebildet, an dem eine Feder 26 angreift, so daß der Kopf des Ansatzes 23 im Normaifall am Boden 27 der Bohrung 24 ats vorderen Kolbens 5 anliegt. In einer ringförmigen Nut im vorderen Kolben 5 in der Nähe des offenen Endes der Bohrung 24 ist ein ringförmiger Federring 28 zur Aufnahme der Gegenkraft der Feder 26 vorgesehen.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Bremszylinders ist wie folgt:

Wenn im Normalfall eine im wesentlichen gleiche Menge an Arbeitsflüssigkeit vom ersten und zweiten Druckmittelkreis zugeführt wird, preßt der vordere Kolben 5 den Bremsbacken 3 unter der Wirkung des an der gesamten Stirnfläche des vorderen Kolbens wirkenden hydraulischen Druckes gegen die Bremsscheibe. Der hintere Kolben 6 ist mit wirksamen Stirnflächen derselben Größe wie die des vorderen Kolbens 5 versehen und ist über seine gesamte Radialausdehnung hin dem nach vorn auf ihn wirkenden Druck des zweiten hydraulischen Druckmittelkreises ausgesetzi. Da jedoch der hintere Kolben 6 an seiner vorderen Seite über seine gesamte Radialausdehnung hin auch dem Druck aus dem ersten Druckmittelkreis ausgesetzt ist, tritt keine Verschiebung des hinteren Kolbens aufgrund eines der beiden hydraulischen Drücke auf, falls beide Drücke gleich groß sind. Daher wird der hintere Kolben unter der Kraft der Feder 24 mit am Boden 27 der EJohrung 24 anliegendem vorstehendem Ende so lange nach vorn verschoben, wie eine nach hinten auf den hinteren Kolben einwirkende resultierende Druckkraft aufgrund einer Differenz zwischen den von den beiden Druckmittelkreisen hervorgerufenen, auf den hinteren Kolben wirkenden Druckkräften nicht größer ist, als die durch die Feder 26 hervorgerufene, den hinteren Kolben 6 an dem vorderen Kolben 5 andrückende Kraft.

Wenn sich der Bremsbacken 3 abnutzt und sich seine Dicke verringert, werden die beiden Kolben nach vorn bewegt, wohingegen sie durch die selbsttätige Nachstellvorrichtung an einer Verschiebung nach hinten gehindert sind. Die durch den zweiten Druckmittelkreis hervorgerufene, auf den Zylinderboden 9 einwirkende Druckkraft wird auf einen einstückig mit dem Zylinder verbundenen Bremssattel 29 übertragen, welcher sich zur Abstützung des Bremsbackens 2 über die äußere Umfangsfläche der Bremsscheibe hinweg erstreckt, so daß der Bremsbacken 2 gegen die Bremsscheibe gepreßt wird.

Falls der erste Druckmittelkreis ausfällt, so daß die erste Kammer 7 drucklos ist, wird der vordere Kolben 5 mittels des hinteren Kolbens 6 bewegt, welcher dann unter dem Druck aus dem zweiten Druckmittelkreis nach vorn verschoben wird.

In diesem Fall kann die Bremsscheibe, da der hintere Kolben und der vordere Kolben unter der Federkraft der Feder 26 fortwährend aneinander anliegen, ausschließlich über den auf den hinteren Kolben 6 einwirkenden hydraulischen Bremsdruck durch Anpressen der Bremsbacken 2 und 3 gegen die Bremsscheibe 1 gebremst werden. Außerdem wird in diesem Fall von dem hinteren Kolben 6 nahezu die gleiche Bremskraft aufgebracht, als wenn der erste hydraulische Druckmittelkreis arbeiten würde. Der Fahrzeugführer eines Kraftfahrzeugs kann daher auch in diesem Fall den Bremsvorgang mit im wesentlichen der gleichen Bremskraft durchführen, die aufgebracht wird, wenn beide Druckmiiieikreise normal arbeiten.

Wenn im anderen Fall der zweite Druckmittelkreis ausfällt und keinen hydraulischen Druck in der zweiten

Flüssigkeitskammer 10 aufbaut, wird der vordere Kolben 5 unter dem Druck aus dem ersten Druckmittelkreis genauso bewegt, als wenn beide Druckmittelkreise wirksam wären, wohingegen der hintere Kolben 6 unter dem Druck aus dem ersten Druckmittelkreis geringfügig nach hinten zurückgeschoben wird. Diese Bewegung nach hinten ist jedoch durch die selbsttätige Nachstellvorrichtung beschränkt. Wenn daher der vordere Kolben sich nach vorn bewegt, wird der hintere Kolben gegenüber dem Zylinder 4 feststehend gehalten. Dabei wirkt die resultierende, den vorderen Kolben nach vorn drückende Kraft als Differenz zwischen der von dem hydraulischen Druck und der Federkraft der Feder 16 hervorgerufenen Kraft auf den vorderen Kolben ein. Da jedoch die Federkraft der Feder 26 auf den vorderen Kolben im Vergleich mit der auf ihn aus dem ersten Druckmittelkreis einwirkenden Druckkraft vernachlässigbar klein ist, kann auch in diesem Fall der Fahrzeugführer den Bremsvorgang mit der gleichen Bremskraft durchführen, als wenn beide hydraulischen Druckmittelkreise normal arbeiten würden.

In diesem Fall wird, da die nach hinten gerichtete Bewegung des hinteren Kolbens durch die Nachstellvorrichtung beschränkt ist, die auf den hinteren Kolben nach hinten wirkende Druckkraft auf den Bremssattel 29 über die Nachstellvorrichtung und den Zylinderboden übertragen, so daß der Bremsbacken 2 gegen die Bremsscheibe gepreßt wird.

Wie aus der unter Bezug auf die Zeichnung ausgeführten Beschreibung deutlich ersichtlich, ist die in

ίο denn Bremszylinder verwendete Nachstellvorrichtung an sich bekannt. Die Nachstellvorrichtung ist jedoch im vorliegenden Fall nicht nur zur Kompensation der Abnutzung der Bremsbacken wirksam, sondern sie ermöglicht auch, daß keine zusätzliche Bremsflüssigkeit aus dem ersten Druckmittelkreis zugeführt werden muß, wenn der zweite Druckmittelkreis ausfällt.

Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit einer Schwimmsattelscheibenbremse beschrieben ist, kann sie entsprechend auch auf eine Teilbelagscheibenbremse mit zwei beidseitig der Bremsscheibe angeordneten Bremszylindern angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zweikreisbremszylinder für Teilbelagscheibenbremsen, mit zwei in einem gemeinsamen Zylinder hintereinander verschiebbar gelagerten Kolben gleichen Durchmessers, von denen der vordere mit seiner vorderen Stirnfläche mit dem Bremsbacken zusammenwirkt, wobei beide Kolben an ihren einander zugewendeten Stirnflächen gleicher Größe dem Druck des ersten Druckmittelkreises und der hintere Kolben an seiner hinteren Stirnfläche dem Druck des zweiten Druckmittelkreises ausgesetzt sind, wobei die beiden Kolben in Bremslöserichtung starr miteinander gekoppelt sind und wobei die Bewegung des Bremsbackens in Bremslöserichtung durch eine selbsttätige Nachstellvorrichtung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der hinteren Stirnfläche des hinteren Kolbens (6) bei intakten Druckmittelkreisen mit der Größe der übrigen, dem Druckmittel ausgesetzten Stirnflächen der beiden Kolben (5,6) übereinstimmt, daß die beiden Kolben (5, 6) durch eine zwischen ihnen angeordnete, vorgespannte Feder (26) in Anlage aneinander gehalten sind, und daß die selbsttätige Nachstellvorrichtung (17, 19, 21) zwischen den hinteren Kolben (6) und den Zylinderboden (9) geschaltet ist.

   Die Erfindung betrifft einen Zweikreisbremszylinder für Teilbelagscheibenbremsen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

   Bei einem derartigen bekannten Zweikreisbremszylinder (vgl. DT-OS 19 11 287) sind die beiden Kolben über die zwischen ihnen angeordnete selbsttätige Nachstellvorrichtung miteinander gekuppelt, welche die Abstandsvergrößerung zwischen den Kolben zuläßt, eine Abstandsverringerung jedoch begrenzt. Als selbsttätige Nachstellvorrichtung wird eine Schraubenfeder verwendet, die über eine Schraube zusammengedreht wird und dabei klemmend wirkt, oder aufgedreht wird und dabei die Klemmung löst. Bei intakten Druckmittelkreisen soll der hintere Kolben am Zylinderboden unabhängig von Brerr.sbetätigungen stehenbleiben, damit er bei einer Bremsbetätigung zuverlässig nicht¹ von dem vorderen Kolben nachgeschleppt wird. Falls dies nämlich geschehen ist und dann der zweite Druckmittelkreis ausfällt, ist für den ersten Druckmittelkreis bei einer Bremsbetätigung ein erhöhter Druckmittelbedarf vorhanden, weil in diesem Fall der hintere Kolben durch das Druckmittel aus dem ersten Druckmittelkreis bis zum Zylinderboden zurückgeschoben wird, so daß der Druckraum zwischen den Kolben sich entsprechend vergrößert. Daher ist im bekannten Fall der hintere Kolben als Differenzkolben ausgeführt oder er weist an seiner dem Zylinderboden zugekehrten Rückseite einen Dichtungsring auf, der bei intakten Druckmittelkreisen einen Teil der hinteren Stirnfläche des hinteren Kolbens am Zylinderboden gegen den Druck aus dem zweiten Druckmittelkreis abdichtet, so daß eine Differenzkraft zwischen den Druckkräften aus den Druckmittelkreisen auf den hinteren Kolben einwirkt, die ihn am Zylinderboden festhält Dadurch «5 jedoch ist die Betätigungskraft der Bremse beim Ausfallen des den vorderen Kolben beaufschlagenden ersten Druckmittelkreises kleiner als im Nornialfall, wo beide Druckmittelkreise intakt sind, so daß bei ausgefallenem ersten Druckmittelkreis die Bremsbetätigungskraft für eine erstrebte Bremswirkung anders ist als diejenige, an welche sich der Fahrzeugfahrer bei intakten Druckmittelkreisen gewöhnt hat.

   Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zweikreisbremszylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem nicht nur bei Ausfall eines der Druckmittelkreises kein erhöhter Druckmittelbedarf für die Bremsbetätigung entsteht, sondern auch die Bremsbetätigungskräfte bei Ausfall eines der Druckmittelkreise im wesentlichen gleich denen bei intakten Druckmittelkreisen sind.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch gelöst.

   Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird der hintere Kolben vom vorderen Kolben über die zwischen ihnen angeordnete Feder entsprechend dem Bremsbackenverschleiß nachgeschleppt, während sein Zurückschieben an der selbsttätigen Nachstellvorrichtung begrenzt ist, so daß der Druckmittelbedarf unabhängig vom Verschleiß der Bremsbacken im wesentlichen konstant bleibt, und zwar sowohl dann, wenn der eine als auch dann, wenn der andere Druckmittelkreis ausfällt. Da außerdem die beiden Stirnflächen des hinteren Kolbens in ihrer Größe übereinstimmen, so daß bei intakten Druckmittelkreisen die auf den hinteren Kolben einwirkenden Druckkräfte aus den Druckmittelkreisen ausgeglichen sind, kann die Feder zwischen den Kolben verhältnismäßig schwach ausgelegt sein, so daß auch die Bremsbetätigungskräfte unabhängig davon, ob der eine oder andere Druckmittelkreis ausfällt, im wesentlichen gleich bleiben.

   Es ist zwar an sich bekannt (US-PS 31 55 200), die selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Kolben eines Bremszylinders einer Teilbelagscheibenbremse zwischen dem Kolben und dem Zyünderboden anzuordnen und über eine am Kolben angreifende Feder dafür zu sorgen, daß er in Bremslösrichtung starr an der Nachstellvorrichtung abgestützt ist. Hierbei handelt es sich jedoch um einen Einkreisbremszylinder, bei welchem nur ein Kolben vorhanden ist, so daß sich diese Maßnahmen nicht ohne weiteres auf einen Zweikreisbremszylinder übertragen lassen. Überdies ist diese an sich bekannte Lösung an das Vorhandensein eines den Bremsbackenverschleiß angebenden Anzeigestiftes gebunden, an welchem die Nachstellvorrichtung angreift und sich der Kolben in Bremslöserichtung starr abstützt, wobei jedoch die zwischen dem Anzeigestift und dem Kolben angeordnete Feder derart augelegt sein soll, daß ein Nachschleppen des Anzeigestiftes unter der Federkraft allein ausgeschlossen ist. Diese Feder dient somit ausschließlich als Rückstellfeder für den Kolben beim Lösen der Bremse.

   Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Ausführungsform erläutert, die im Längsschnitt in der Zeichnung gezeigt ist.

   Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß ein Paar von Bremsbacken 2 und 3 einander gegenüberliegend an beiden Seiten einer Bremsscheibe 1 angeordnet sind, welche an einem umlaufenden abzubremsenden Teil, beispielsweise einem Fahrzeugrad, befestigt ist, und unter Reibung gegen die zugeordnete Fläche der Bremsscheibe gepreßt werden können. Die hier verwendeten Bezeichnungen »vorn« und »hinten« beziehen sich auf die Blickrichtung von links in der Zeichnung auf den Bremszylinder, d. h. der Bremsscheibe zugewandt heißt »vorn«, und »hinten« bedeutet von