DE2214902A1

DE2214902A1 - Teilscheibenbremse für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2214902A1
Application number: DE19722214902
Authority: DE
Inventors: Helmut 5431 Moschheim. M Heibel
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1971-03-27
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1972-11-16
Also published as: DE2214902B2; GB1375564A; US3773150A

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilscheibenbremse für Fahrzeuge, deren an beiden Seiten einer Bremsscheibe angreifende· Bremsbacken an einem Sattel gehaltert sind, der einen Umfangsabschnitt der Bremsscheibe übergreift und in einem nahe der Bremsscheibe ortsfest angeordneten, das Bremsmoment aufnehmenden Führungskörper relativ zur Bremsscheibe beweglich geführt ist, weiterhin mit Betatigungseinrichtungen, die wenigstens eine Bremsbacke unmittelbar an eins Seite der Büsnsscheibe anpressen sowie mit einer elastischen Einrichtung, welche zueinander passende Flächen an Sattel und Führungskörper gegeneinander bewegt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine wirtschaftlich herstellbare Teilbelag-Scheibenbremse bzw. Teilscheibenbremse zu schaffen, die den an eine derartige Bremse gestellten Forderungen in besonders zuverlässiger Weise entspricht.

Line Teilscheibenbremse der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die elastische Einrichtung zwischen dem Sattel und dem Führungskörper über einen Hebel wirksam ist, der am Sattel oder am Führungskörper schwenkbar gelagert ist und durch Angriff an einem Teil des Führungskörpers oder des Sattels zueinander passende Flächen an Sattel und Führungskörper zueinander hin drängt oder vorspannt,,

Vorzugsweise wirkt die elastische Einrichtung auf den Hebel an einem von zwei im Abstand voneinander angeordneten Angriffspunkten ein und bei Angriff der elastischen Einrichtung an dem einen Angriffspunkt ist ein Paar oder eine Gruppe zueinander passender Flächen, und bei Angriff der elastischen Einrichtung am anderen Angriffspunkt ein anderes Paar oder eine andere Gruppe zueinander passender Flächen zueinander hin gedrängt oder vorgespannt·.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Angriff der elastischen Einrichtung an dem einen Angriffspunkt des Hebels zueinander passende, an Sattel und Führungskörper in Umfangsrichtung ausgerichtete Flächen, und bei Angriff der elastischen Einrichtung am anderen Angriffspunkt des Hebels zueinander passende, an Sattel und Führungskörper radial ausgerichtete Flächen gegeneinander vorgespannt sind.

Zweckmäßig sind am Hebel zwei zueinander rechtwinklige Anlageflächen ausgebildet, die sich im Bereich ihrer innenliegenden Enden schneiden und gegen die zugehörigen Gegenflächen des Sattels bzw.des Führungskörpers bewegbar sind. Die Gelenkverbindung zwischen dem Hebel und dem Sattel bzw. dem Führungs-

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körper und die Anlageflächen sind zueinander so angeordnet, daß die·Anlageflächen als Anschläge wirken und bei Ausfall der elastischen Einrichtung wenigstens in radialer Richtung eine größere Relativbewegung zwischen den Bauteilen verhindern C

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Teilscheibenbremse nach der Erfindung ist an den beiden in Umfangsrichtung entgegengesetzten und im Abstand voneinander liegenden Enden der Bremse je ein Hebel und je eine elastische Einrichtung angeordnet. Jede elastische Einrichtung besteht aus einer Zugfeder, die zwischen einer festangeordneten Verankerung am Sattel bzw«, am Führungskörper und einem der Angriffspunkte am Hebel wirksam ist. Der Hebel ist mit dem Führungskörper bzw. mit dem Sattel über eine Gelenkverbindung bwz. eine Schwenkachse verbunden. Die Hebel bilden somit in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende Anschläge, wobei eine der Anlageflächen des jeweiligen Hebels unter der Wirkung einer Zugfeder mit einer passenden Gegenfläche am Sattel bzw. am Führungskörper zusammenwirkt. Die von den Zugfedern auf die Hebel ausgeübten Kräfte sind so gerichtet, daß ein Hebel auf den Sattel bzw. Führungskörper eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft und der andere Hebel ebenfalls auf den Sattel bzw. Führungskörper eine in radialer Richtung wirkende Kraft überträgt_o

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen quer zur Bremsscheibenachse verlaufenden Schnitt durch eine hydraulisch betätigbare Scheibenbremse,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung . der Bremscheibenacb.se durch einen Teil der Bremsbetätigungseinrichtung und

des ortsfesten, das Bremsmoment aufnehmenden Führungskörpers,

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Pig. 3 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab der Gelenkverbindung des Hebels nach Pig. 2 und

Pig. 4 eine Schrägansicht eines Hebels.

Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte hydraulisch betätigbare Scheibenbremse besitzt einen ortsfesten, das Bremsmoment aufnehmenden Führungskörper 1, der mit einem an einer Seite einer (nicht gezeichneten) Bremsscheibe festangeordneten Teil, insbesondere mit einem ortsfesten Bremsträger, mittels Schrauben verbindbar ist, die durch Aussparungen in in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Lagerböcken 2 des Führungskörpers 1 hindurchsteckbar sind.

Der ortsfeste, das Bremsmoment aufnehmende Führungskörper 1 ist einteilig, vorzugsweise als Gußkörper, ausgebildet und besitzt einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Steg 3» der in einer zur Bremsscheibenachse parallelen Ebene liegt und in Richtung der Bremsscheibenachse eine beträchtliche Länge aufweist. Ein Paar mit.dem Steg 3 einstückig ausgebildete bzw. fest verbundene, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende und sich in Richtung der Bremsscheibenachse erstreckende Arme bilden Führungen 4, die vom Steg 3 nach oben und nach außen ausragen.

Die einander zugewandten Seitenflächen der Führungen 4 sind gestuft und weisen an ihren innenliegenden Enden im Abstand voneinander angeordnete, zueinander parallele Flächenabschnitte 5 auf. Diese dienen als Führungsflächen und gehen jeweils an ihren außenliegenden Enden in zueinander parallele Führungsflächen 6 über. Der Abstand zwischen diesen Flächen ist größer als der zwischen den Führungsflächen 5.

An die radial äußeren Bereiche der Führungsflächen 6 schließen sich nach außen gerichtete, zueinander fluchtende Schultern 7 an.

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Ein die Bremsscheibe mit einem Paar sich gegenüberliegender Schenkel übergreifender Sattel 8 ist im wesentlichen U-förmig ausgebildet und am Führungskörper 1 zwischen den Führungen 4 aufgenommen. An einem Sattelschenkel im radialen Abstand voneinander angeordnete Paare von einander abgewandten Endflächen 9 und 10 sind an den Führungsflächen 5 bzw. 6 der Führungen 4 verschieblich geführt. Das radial äußere Ende des einen Sattelschenkels weist einander entgegengesetzt und nach außen gerichtete, aus den Endflächen 10 herausgeführte Anlageflächen 11 auf, die als Gegenflächen zu den Schultern 7 an den äußeren Enden der Führungen 4 passen und an diesen verschieblich geführt sind.

Der eine Sattelschenkel ist mit einer Bremsbetätigungseinrichtung in Form eines Hydraulikkolbens 12 versehen, der in einer im Schenkel ausgebildeten Bohrung bzw. in einem Zylinder 13 geführt ist.

Eine zwischen dem Kolben 12 und der Bremsscheibe angeordnete Bremsbacke 14 mit einem Bremsbelag 15 und einer starren Bremsbelag-Trägerplatte 16 ist zwischen den einander zugewandten Führungsflächen 5 geführt.

Der andere Schenkel des Sattels 8 trägt eine (nicht gezeichnete) zweite Bremsbacke, die an der dem Führungskörper 1 entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe angreift.

Bei Betätigung der Bremse bewegt im Bereich des geschlossenen Bodens des Zylinders 13 zugeführtes, unter Druck stehendes Hydraulik-Druckmittel den Kolben 12 im Zylinder 13 nach vorn und preßt damit die erste Bremsbacke 14 an die dieser benachbarte Seite der Bremsscheibe an. Gleichzeitig bewirken die am Sattel 8 auftretenden Gegenkräfte ein Verschieben des Sattels am ortsfesten Führungskörper 1 in der entgegengesetzten Richtung, so daß die zweite Bremsbacke gegen die andere Seite der Bremsscheibe gepreßt wird. Bei in der Hauptdrehrichtung

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umlaufender Bremsscheibe wird das an der direkt betätigten Bremsbacke 14 erzeugte Bremsmoment unmittelbar von der nachlaufenden Führung 4 aufgenommen, d.h. von der Führung, an der ein beliebig gewählter Punkt an der in der Hauptdrehrichtung umlaufenden Bremsscheibe zuletzt vorbeiläuft. Das an der mittelbar betätigten Bremsbacke auftretende Bremsmoment wird auf die Führungen 4 mittels des' Sattels 8 übertragen. Im Idealfalle wird dieses Bremsmoment an den Führungsflächeη 5 und 6 der nachlaufenden Führung 4 aufgenommen, da diese sich über die Bremsscheibe bis zu einem Punkt erstreckt, durch den die Kraftwirkungslinie des an der mittelbar betätigten Bremsbacke erzeugten Bremsmomentes hindurchgeht. Es kann jedoch als Folge von Fertigungstoleranzen vorkommen, daß die Kraftwirkungslinie des an der mittelbar betätigten Bremsbacke erzeugten Bremsmomentes nicht mehr mit der Kante dieser Führungsflächen 5 und 6 zusammenfällt. In diesem Fall unterliegt der Sattel 8 einer Kippbewegung bzw. einer Drehbewegung, die auf die Führungsflächen 5 und 6 an der nachlaufenden Führung 4 wirkt und als Gegenkraft an den Führungsflächen 5 und 6 auch der vorlaufenden Führung wirksam wird.

Um ein Sichlösen des Sattels 8 in einer radial nach außen gerichteten Bewegung vom Führungskörper 1 einzuschränken, sieht die Erfindung eine Einrichtung vor, die nachstehend mit Einzelheiten beschrieben sei.

Aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 2, ist zu entnehmen, daß die Führungen 4 des Führungskörpers 1 an ihren Innenseiten bzw. Innenflächen zueinander fluchtende Ausnehmungen 17 aufweisen. Jede Ausnehmung 17 nimmt den Schaftteil einer sich in Richtung der Bremsscheibenachse erstreckenden Schraube 18 auf, die von außen in den Führungskörper 1 eindringt und an ihrem freien Ende einen Abschnitt 19 von verringertem Durchmesser besitzt. Dieser ist in einer Ausnehmung 20 aufgenommen, welche in einer der Bremsscheibe zunächst liegenden und die

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Ausnehmung 17 "begrenzenden Innenwand ausgebildet ist. Der Schaftabschnitt 19 dient einem einem Exzenternocken ähnlich ausgebildeten Hebel 21 als Gelenkverbindung bzw. als Schwenkachse. Der Hebel 21 ist ein aus doppelt gelegtem Stahlblech hergestelltes' Preßteil und weist einen im wesentlichen kreisrunden Umriß auf. Eine außermittig angeordnete Aussparung 22 dient als Aufnahme für den Schraubenschaft-Abschnitt 19. Der Hebel 21 weist in einer zu seiner Ebene senkrecht stehenden Ebene ein Paar zueinander fluchtender, entgegengesetzt gerichteter Schenkel 23 auf, die durch Auseinanderbiegen von Hebelabschnitten gebildet sind, welche unterhalb einer vom Umfang des Hebels 21 radial nach innen gerichteten Trennlinie und abgewandt von der Aussparung 22 an einer Linie liegen, die durch den Mittelpunkt der Aussparung 22 führt. Die vom Hebel abgewandten Flächen der Schenkel 23 bilden mit der Hebelkante längs der Trennlinie 24 ein Paar rechtwinklig angeordneter' Anlageflächen, welche mit einer Eadialfläche 25 und einer Schulterfläche 26 am Sattel 8 zusammenwirken. Die Schulter 26 liegt über der Eadialfläche 25 und bildet mit dieser einen rechten Winkel.

An jedem Hebel 21 ist über einer die Trennlinie 24 enthaltenden und dreh den Mittelpunkt der Aussparung 22 geführten Linie ein Paar in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneter Aussparungen 27,28 ausgebildet. .... Die Aussparung 27 liegt an einer Linie, die im wesentlichen durch den Mittelpunkt der Aussparung 22 geht und rechtwinklig auf der Trennlinie 24 steht, während die Aussparung 28 im wesentlichen mittig von einer die vom Hebel abgewandten Außenflächen der Schenkel 23 enthaltenden Ebene geschnitten wird.

An jedem Hebel 21 bildet eine der Aussparungen 27,28 eine Verankerung für das untere Ende einer Zugfeder 29, deren oberes Ende an einer Verankerung 30 gehaltert ist, welche in einem die Anlagefläche 11 enthaltenden Bereich des Sattels 8 angeordnet ist.

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Je nachdem, welche der Aussparungen 27,28 als Verankerung für die Federn 29 verwendet werden, wirken die am Sattel 8 . angreifenden Federkräfte in Umfangsrichtung oder in Radialrichtung nach innen. Aus der Zeichnung geht hervor, daß dabei der eine der Hebel 21 die in Umfangsrichtung, der andere die in Radialrichtung auf den Sattel wirkenden Kräfte überträgt. Im Normalfalle, d.h. bei in der Hauptdrehrichtung umlaufender Bremsscheibe, gilt, daß die auf den Sattel 8 ausgeübten Radialkräfte im Bereich des voreilenden, die in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte im Bereich des nachlaufenden Bremsenendes wirksam sind".

Die Hebel 21 und die Zugfedern 29 stellen sicher, daß die Anlageflächen 11 zur Anlage an den Schultern 7 und die Flächen 5 und 10 wenigstens an einem Ende der Bremse zur Anlage an den Gegenflächen 6 und 9 bewegt werden. Dies hat den Vorteil, daß durch Aufheben vorhandener Luftspalte das mit dem Anlegen der Bremse verbundene Geräusch sowie eine Relativbewegung zwischen dem Sattel 8 und dem Führungskörper 1 in normaler Arbeitsstellung verringert werden.

Fällt eine der Zugfedern 29 aus, so wirkt der zugehörige Hebel 21 als Anschlag und verhindert die freie Bewegung des Sattels 8 in radialer Richtung nach außen weg vom Führungskörper 1. Diese Wirkung ist dadurch erzielt , daß die Hebelschenkel sich mit der Schulter 26 und der Fläche 25 verkeilen, mit denen sie normalerweise unter der Einwirkung cbr Zugfedern 29 abwechselnd zusammenwirken.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Bremse beschrieben, bei der der ortsfeste, das Bremsmoment aufnehmende Führungskörper an einer Seite der Bremsscheibe angeordnet ist und in einem Schenkel des Sattels untergebrachte hydraulische Betätigungseinrichtungen eine Bremsbacke an eine Seite der Bremsscheibe anpressen. Das Anpressen der anderen Bremsbacke

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an die entgegengesetzte Seite der Bremsscheibe geschieht durch die durch die Betätigungseinrichtung ausgelösten Gegenkräfte bzw. Reaktionskräfte, die den Sattel relativ zum ortsfesten Führungskörper in zur Bremsscheibenachse paralleler Richtung verschieben.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung selbstverständlich auch auf solche Bremsen-Typen anwendbar ist, in welchen jeder Sattelschenkel wenigstens eine hydraulische Betätigungseinrichtung aufweist, oder in welchen der ortsfeste, das Bremsmoment aufnehmende Führungskörper U-förmig ausgebildet ist, den Bremsseheibenumfang übergreift und einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Luftspalt besitzt, welcher den Sattel relativ zur Bremsscheibe verschieblich aufnimmt.

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Claims

ANS P R Ü C H E

Teilscheibenbremse für Fahrzeuge, deren an beiden Seiten ner Bremsscheibe angreifende Bremsbacken an einem Sattel gehalten sind, der einen Umfangsabschnitt der Bremsscheibe übergreift und in einem nahe der Bremsscheibe ortsfest angeordneten, das Bremsmoment aufnehmenden Führungskörper relativ zur Bremsscheibe beweglich geführt ist, mit einer Betätigungsvorrichtung, die wenigstens eine Bremsbacke unmittelbar an eine Seite der Bremsscheibe anpreßt und mit einer elastischen Einrichtung, die zueinander passende Flächen an Sattel und Führungskörper zueinander hin drängt, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung (29) zwischen dem Sattel (8) und dem Führungskörper (1) über einen Hebel (21) wirksam ist, der am Sattel (8) ader am Führungskörper (1) schwenkbar gelagert ist und durch Angriff an einem Teil des Führungskörpers oder des Sattels zueinander passende Flächen an Sattel und Führungskörper zueinander hin drängt.
2. Teilscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung (29j auf den Hebel (21) an einem von zwei im Abstand voneinander angeordneten Angriffspunkten (27,28) einwirkt und bei Angriff der elastischen Einrichtung (29) an dem einen Angriffspunkt ein Paar oder eine Gruppe zueinander passender Flächen (7,11) und bei Angriff der elastischen Einrichtung (29) am anderen Angriffspunkt ein anderes Paar oder eine andere Gruppe zueinander passender Flächen (5,9; 6,10) zueinander hinfvorgespannt sind.

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3. Teilscheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Angriff der elastischen Einrichtung (29) an dem einen Angriffspunkt (27) des Hebels (21) zueinander passende, an Sattel (8) und Führungskörper (1) in Umfangsrichtung ausgerichtete Flächen (5,9; 6,10), und bei Angriff der elastischen Einrichtung (29) am anderen Angriffspunkt (28) des Hebels (21) zueinander passende, an Sattel (8) und Führungskörper (1) radial ausgerichtete Flächen (7,11) gegeneinander vorgespannt sind.
4. Teilscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß am Hebel (21) zwei zueinander rechtwinklige Anlageflächen (21,24) ausgebildet sind, die sich im Bereich ihrer innenliegenden Enden schneiden, daß gegen jede dieser Anlageflächen (23,24) eine von zwei am Sattel (8) bzw«, Führungskörper (1) vorgesehenen Gegenflächen bewegbar ist, und daß diese Gegenfläche senkrecht zur zuge-

die hörigen anden Gegenfläche angeordnet ist, bei Angriff der elastischen Einrichtung (29) am anderen Angriffspunkt (28) des Hebels (21) zur Anlage kommt.
5. Teilscheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (19) und die Anlageflächen (23,24) zueinander so angeordnet sind, daß die Anlageflächen (23,24) als Anschläge wirken und bei Ausfall der elastischen Einrichtung (29) wenigstens in radialer Richtung eine größere Relativbewegung zwischen den Bauteilen (1,8) verhindern.

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6. Teilscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß an den beiden in Umfangsrichtung entgegengesetzten und im Abstand voneinander liegenden Enden der Bremse je ein Hebel (21) und je eine elastische Einrichtung (29) abgeordnet sind, und daß jede elastische Einrichtung (29) zwischen einer festangeordneten Verankerung (30) am Sattel (8) bzw. am Führungskörper (1) und einem der Angriffspunkte (27,28) des am entsprechenden Bremsendes angeordneten Hebels (21) wirksam ist.
7. Teilscheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hebel (21) mittels einer in Richtung der Bremsscheibenachse sich erstreckenden Schwenkachse (19) am ortsfesten Führungskörper (1) gelagert ist, und daß die elastische Einrichtung (29) aus Zugfedern besteht, die zwischen festangeordneten Verankerungen (30) und den Hebeln

(21) wirksam sind.
8. Teilscheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß an jedem Hebel (21) zwei zueinander rechtwinklige Anlageflächen (23,24) ausgebildet sind, die sich im Bereich ihrer innenliegenden Enden schneiden, und daß an jedem Hebel (21) eine dieser Anlageflächen (23,24) unter der Wirkung der zwischen dem Hebel und der zugehörigen Verankerung am Sattel (8) wirksamen Zugfeder (29) mit einer Gegenfläche am Sattel zusammenwirkt.
9. Teilscheibenbremse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Angrifsspunkte (27,28), in denen die elastischen Einrichtungen (29) an den Hebeln (21) angreifen, so ausgebildet und angeordnet sind, daß auf den Sattel (8) der eine Hebel (21) eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft und der andere Hebel (21) eine in radialer Richtung wirkende Kraft überträgt.

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10. Teilscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennz eichnet, daß der eine oder jeder Hebel (21) einen im wesentlichen kreisrunden Umriß, eine außermittig angeordnete Aussparung (22) zur Aufnahme der Schwenkachse (19) sowie ein. Paar zueinander fluchtende, voneinander weg gerichtete Schenkel (23) aufweist, die in einer zur Ebene des Hebels (21) senkrecht stehenden Ebene liegen und 'längs einer Linie angeordnet sind, welche durch den Mittelpunkt der Aussparung (22) geht, daß die Schenkel (23) als Anlage für eine erste Fläche (25) des einen Bauteils (8) dienen, und daß eine im rechten Winkel zu den Schenkeln (23) stehende zweite Fläche (24) am Hebel (21) als Anlage für eine zur ersten Fläche senkrecht stehende zweite Fläche (26) an diesem Bauteil (8) dient.
11. Teilscheibenbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffspunkte (27,28) durch am Hebel (21) in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Aussparungen gebildet sind, von denen die eine (27) an einer Linie liegt, die durch den ungefähren Mittelpunkt der außermittigen Aussparung (22) geht und senkrecht auf der zweiten Fläche (24) des Hebels (21) steht, während die andere Aussparung (28) in einer Ebene liegt, die die Außenflächen der Schenkel (23) einschließt.
12. Töilscheibenbremse nach Anspruch 10 afer 11, dadurch gekenne eichnet, daß der eine oder jeder Hebel (21) ein aus doppelt gelegtem Stahlblech hergestelltes Preßteil ist und die Schenkel (23) durch Auseinanderbiegen von Hebelabschnitten gebildet sind, die an der Seite der Trennlinie (24) und von der außermittigen Aussparung (22) abgewandt liegen.

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