DE2223206A1 - Teilbelagscheibenbremse - Google Patents

Description

• Teilbelagscheibenbremse Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse mit einem in radialer Richtung offenen Gehäuse und mit einer Niederhaltefeder aus Draht für die Bremsbacken, die sich an der Oberseite der Bremsbacken und an einem im Gehäuse gehaltenen, die gegenüberliegenden Bremsbacken haltenden Bolzen abstützt.
• Diese Art von Bremsen, die z.B. als Kraftfahrzeugbremsedienen kann, ist oft Erschütterungen ausgesetzt, die zu unerwünschten Rüttelbewegungen der Bremsbacken führen und einen übermässigen Verschleiss der Bremsglieder zur Folge haben können. Es werden deshalb Vorkehrungen getroffen, die derartige Rüttelbewegungen verhindern. Zum zweiten ist eine Rückstellung der Bremsbacken nach der Bremsbetatigungum ein gewisses Mass erwünscht. Durch das erzeugte Lüftspiel -wird ein übermässiger Verscileissdurch Scheibenschlag der Bremsscheibe im Ruhezustand der Bremsanlage verhindert.
• Es ist schon eine Anordnungvorgeschlagen worden, bei der jedem Bremsbacken eine Haltefeder aus Draht zugeordnet ist, die einerseits mit einem mittleren Abschnitt mit einem entsprechenden Abschnitt des Belagträgers formschlüssig verbunden ist und die andererseits sich über zwei schräg juri,ängsrichtung des Bremsbackens verlaufende Arme mit hakenförmigen Enden an jeweils einem Bolzen gleitbar abstützt (Frt-PS 1 592 881). Hier wird neben der radialen eine axiale Verspannung erzeugt; zwischen den hakenförmigen Enden der Feder und den Bolzen herrscht Reibschluss, so dass infolge der Elastizität der Federarme eine Rückstellung nach der Bremsbetatigungwl ein gewisses tSass gesichert ist.
• Bei dieser Feder hängt die Rückstellung vor allem von der Federkraft der beiden Federarme ab. Diese sind verhältnismässig lang ausgebildet und erfordern eine Verwendung von starkem bzw. hartem Federdraht mit steiler Kennlinie, soll die erforderliche Kraft zur Rückstellung durch "Rückbiegung" sichergestellt sein; denn bei der Rückstellung müssen stets die durch die radiale Feder kraft zwischen Bremsbacken und Bolzen erzeugten Haft- und Gleitreibungskwäfte überwunden werden. Ein zweites Herstellungsproblem ergibt sich dadurch, dass die Länge der Feder unmittelbar von dem Abstand der beiden Bolzen zueinander abhängig ist.
• Dies erfordert eine genaue Abstimmung der beiden Abmessungen, soll eine Rückstellung in einer vorbestiinnibaren Grösse gesichert sein. Schliesslich hat eine axiale Verschiebung der Bolzen unerwünschten Einfluss auf die llastizität der Federarme; eine derartige Verschiebung, z.B. durch starke Rüttelbewegungen hervorgerufen, bewirkt bei der einen Feder eine positive, bei der anderen eine negative Vorspannung in bezug auf die Rückstellung, so dass eine gleichniässige und gleichbleibende Rückstellgrösse gefährdet ist. Um diese Gefährdung zu vermeiden, muss eine axiale Verschiebung der Bolzen völlig ausgeschlossen werden, was wieder schwierige Toleranzprobleme mit sich bringt.
• Es ist des weiteren schon vorgeschlagen worden, das tüftspiel an der Einlaufseite der Scheibe grösser auszubilden als auf der Auslaufseite (FR-PS 1 592 769). Hierzu wird eine Schenkelfeder verwendet, die-sich unter Reibschluss mit einem schraubenförmig gewundenenMittelteil am Gehäuse und über zwei Schenkelarme an einem Bolzen abstützt, während die Schenkelenden mit jeweils einer Bremsbacke formschlüssig verbunden sind. Auch hier ist eine axiale und radiale Verspannung der Bremsbacken erreicht. Diese Federausbildung bzw. Federanordnung hat den Nachteil, dass mit fortschreitender Abnutzung der Bremsbeläge die axiale Rückstellkraft anwächst.
• Dies macht eine sich stetig erhöhende Betätigungskraft erforderlich. Im übrigen ist bei der vorgeschlagenen Anordnung-bzw.
• Ausbildung nicht erkenntlich, wie ein Schleifen der an der auslaufenden Scheibe anliegenden Belagteile verhindert werden soll, ist doch-dort weder ein axialer noch ein radialer Spielausgleich erreicht. Infolgedessen ist hier mit einem erhöhten Verschleiss des Bremsbelages und mit Schleifgeräuschen zu rechnen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feder für die Bremsbacken einer Teilbelagscheibenbremse zu schaffen, welche die geschilderten Nachteile von bekannten Federn vermeidet, und die insbesondere durch Fortfall von engen Mass- und tormboleranzen eine billige erstellung ermöglicht. Diese Aufgabe löst die Erfindung bei der eingangs genannten Teilbelagseheibenbremse dadurch, dass die Feder mit einem Abschnitt am Gehäuse axial ur.verschiebbar gelagert ist und einerseits sich an dem Bolzen und andererseits sich mit zwei in axialer und radialer Richtung federnden Abschnitten an den Oberseiten der Bremsbacken unter Vorspannung reibschlüssig abstützt. Der die Feder am-Gehäuse haltende Abschnitt ist zweckmässigerweise formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden. Bei einer Teilbelagscheibenbremse mit einem festen Anschlag, gegen denbei fortgeschrittenem Bremsbelagverschleiss der Bremsbelagträger gedrückt wird, ist die Feder zweckmässigerweise so ausgebildet, dass der die Feder haltende Abschnitt U-förmig ausgebildet ist und einen als Anschlag für die Bremsbelagträger ausgebildeten Ansatz des Gehäuses umgreift. Die Feder kann verschiedensten Anforderungen gerecht werden, da die Grösse des axialen Federwege der beiden federnden Abschnitte durch Bemessung eines Zwischenraumes wischen den federnden Abschnitten bzw. zwischen den daran angrenzenden Abschnitten der Feder vorbestimmbar ist. Um eine Beschädigung der üblicherweise verwendeten Abdeckmanschetten für die Betätigungskqlben zuzuzu vermeiden sind die Enden der federnden Abschnitte nach oben abgebogen.
• Äußerst zweckmäßig ist es, die FederSt-förmig auszubilden.
• Zusätzliche Vorteile werden aadurcii erzielt, wenn die federnden Abschnitte so auf die Bremsbacken einwirken, dass neben den axialen und radialen Vorspannkräften ein die Bremsbacken in axialer Richtung von der Bremsscheibe abstellendes, um die Aufhängeachse wirkendes Drehmoment entsteht.
• Die l,rfindung erfüllt die angeEtrebten Wirkungen der radialen und axialen Verspannung der Bremsbeläge mit niedrigem Aufwand. Enge Toleranzen sind vermieden, und die Betätigungskraft der Bremse bleibt auch bei grösserer Abnutzung der Bremsbelcige gleich oder nahezu gleich. Die Feder zeichnet sich durch einen geringen Aufwand an Werkstoff, durch eine einfach herzustellende Form und durch leichte ilontierarbeit aus. Sie kann auch bei herköralicilen Scheibenbremsen ohne grossen Aufwand verwendet werden, wenn nur ihre alittellage gesichert ist. Dies ist neben der im Ausführungsbeispiel gezeigten Art auch auf eine andere Weise, z.B. durch eine Verschraubung mit dem Gehäuse oder durch andere dem Fachmann geläufige Befestigungen möglich. Eine axiale Verschiebung des Bolzens bleibt in jedem Fall ohne Hinfluss auf die Wirksam keit der Feder.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigen: Fig. 1 eine Festsattel-Scheibenbremse mit einer erfindungsgemässen Feder im Einbauzustand, Fig. 2 einen Schnitt durch die Bremse gemäss der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt durch die Bremse gemäss der Linie III-III in Fig. 2.
• Die Zeichnung zeigt eine Teilbelagscheibenbrcmse der Festsattelbauart.
• In einem zweiteiligen Gehäuse 1, das sich um eine Bremsscheibe 2 erstreckt, ist beiderseits der Bremsscheibe 2 je ein Druckkolben 3 und 3' gelagert. Zwischen der Bremsscheibe 2 und den Kolben 3 und 3' sind Bremsbacken 4 und 4' in das nach oben offene Gehäuse 1 eingebracht. Die Bremsbacken 4 und 4' setzen sich aus einem Bremsbelag 5 bzw. 5', sowie aus einem Bremsbelagträger 6 bzw. 6' zusammen. In die Bremsbelagträger 6 und 6' sind im Abstand zur Kolbenachse Bohrungen 7 und 7' eingebracht. Durch die Bohrungen 7 und 7' erstrecken sich mit Spiel zwei Bolzen 8 und 8', die im Gehäuse 1 gelagert und gegen eine axiale Verschiebung mittels Stifte 9 und 9' gesichert sind. Zum Niederhalten der Bremsbacken 4 und 4' dient eine Feder 10.
• Die Feder 10 ist in der Draufsicht (Fig. förmig ausgebildet und ist mit einem mittleren Abschnitt ii, der in der Seitenansicht (Fig. 3) U-förmig gestaltet ist, am Gehäuse 1 gegen axiales und radiales Verschieben nach unten gehalten-. Dabei umgreift dieser U-förmige Abschnitt 11 einen Ansatz 13 des Gehäuses, der mit einem Ansatz 13a als fester Anschlag für die Bremsbacken 4 und 4' dient, wenn die Bremsbeläge 5 und 5' abgenutzt sind. Von dem U-förmigen Abschnitt 11 führen unterhalb des Bolzens 8 etwa in Richtung der Bremsscheibe 2 verlaufende Abschnitte 14 und 14' bis etwa zum mittleren Bereich der Bremsbacken 4 und 4', wo diese Abschnitte 14 und 14' einen bestimmten Zwischenraum aufweisen. Die Feder 10 ist in diesem Bereich etwa rechtwinklig zur Bremsscheibe 2 abgebogen und setzt sich mit axial verlaufcnden Abschnitten 15 und 15' fort. Die Abschnitte 15 und 15' wirken auf die Oberseiten 16 un 16' der Bremsbelagträger6 bzw. 6' unter Reibschluss ein, wobei die Enden 17 bzw. 17' nAch oben abgebogen sind. Die Feder 10 hat in der gezeigten Einbaulage eine radiale Vorspannung erfahren, die durch die Abstützung am Ansatz 13, am Bolzen 8 und an den Bremsbelagträgern 6 bzw. 6' geschaffen ist; dies ist besonders deutlich aus der Fig. 2 zu entnehmen.
• In Fig 3 ist in der rechten Hälfte eine abgewandelte Feder dargestellt; hier wirkt anstelle des Abschnitts 15', der etwa axial verläuft, ein schräg gestellter Abschnitt 20 auf die Oberseite 16' des Bremsbelagträger 6' ein. Dies führt zu einem auf die Bremsbacke 4' wirke.iden Drehmoment Mund zu einem Abkippen der Bremsbacke 141 weg von der Bremsscheibe 2 gegen den Betätigungskolben 3'.
• Die beiden beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden sich in der Art der radialen Einwirkung auf die Bremsbacken. Die axiale Rückwirkung ist bei beiden gleich und tritt folgendermassen zutage: Bei einer Bremsbetätigung- wird das LüftspielS zwischen der Bremsscheibe 2 und den BremsbeläQen 5 und 5' beseitigt, und es entsteht der erwünschte Reibschluss. Auch während dieser Bremsbetätigung und den Oberseiten lb bzw. 16' herrscht zwischen den Abschnitten 15 bzw. 15' der Feder lOYtteibschluss, der eine axiale Vorspannung der Feder 10 durch Annäherung der beiden Abschnitte 14 und 14' bzw. 15 und 15' aneinander bewirkt.
• Hach Beendigung der Bremsbetätigung stellen sich die Kolben 3 und 3' in bekannter Weise um ein gewisses Nass zurück. Die axial vorgespannte Feder 10 kann sich nun entspannen und schiebt dabei die Bremsbacken 4 und 14' ebenfalls zurück; diese Wirkungsweise ist insbesondere aus den Fig. 1 und 3 verständlich. Bei einem fortschreitenden Verschleiss der Bremsbeläge 5 und 5' steigt die axiale Vorspannung derart an, dass der Reibschluss zwischen den Abschnitten 15 bzw. 15' und den Bremsbelagträgern 6 bzw. 6' überwunden wird; die Abschnitte 15 bzw. 15' gleiten dann auf den Oberseiten 16 bzw. t6' der Bremsbelagträger 6 bzw. 6'. Es ergibt sich jedoch stets eine gewisse Grösse an axialer Vorspannung vor einem Gleiten, die eine Rückstellung der Bremsbacken 4 und 4' sichern.
• Diese Axiale Vorspannung ist dadurch steuerbar, dass eine hbstimmung der entsprechenden Federkonstante -insbesondere der Abschnitte 14 und 14' - und des Zwischenraums zwischen den beiden Abschnitten 14 und 14' bzw. 15 und 15' erfolgt. Wird der Abstand der beiden Abschnitte 15 und 15' bzw. 14 und 74' z.B. durch die besondere Formgebung der Feder auf das Masts Z, wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt, festgelegtt so ist der maximale Z Federweg pro Bremsbacke Z/2; d.h.die maximale Rückstellung, Z also das Lüftspiel, beträgt ebenfalls 2. Durch Bemessung des Abstandes Z ist das Lüftspiel also in gewissem Umfang vorbestimmbar, wenn dabei die herrschenden Reibverhältnisse berücksichtigt werden.
• Neben der gezeigten Ausführung sind Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich; insbesondere können auch zwei Federn, jeweils eine Feder für einen Bolzen, angeordnet werden.

Claims (7)

Schutzrechtsanspru'che

1) Teilbelagscheibenbremse nit einem in radialer iSi chtung offenen Gehäuse und mit einer Niederhaltefeder aus Draht für die Bremsbacken, die sich an der Oberseite der Lremsbacken und an einem im Gehäuse ;ehaltenen, die gegenüberliegenden Bremsbacken haltenden Bolzen abstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10) mit einem Abschnitt (11) am Gehäuse (1) axial unverschiebbar gelagert ist und einerseits sich an dem Bolzen (8) und andererseits sich mit zwei in axialer und radialer Richtung federnden Abschnitten (15,15') an den Oberseiten (16 ,16 ') der Bremsbacken (4,4') unter Vorspannung reibschlüssig abstützt.

2 ) Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Feder (10) am Gehäuse (1) haltende Abschnitt (11) formschlüssig mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

3) Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Feder (10) am Gehäuse (i) haltende Abschnitt (11) U-förmig ausgebildet ist und einen als Anschlag für die Brelusbelagträger (6,6') ausgebildeten Ansatz (13) des Gehäuses (1) umgreift.

4) Teilbelagscheibenbremse nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse des axialen Federweges der beiden federnden Abschnitte (15,15') durch Bemessung eines Zwischen raumes (Z) zwischen den federnden Abschnitten (15,15') oder zwischen daran angrenzenden Abschnitten (14,14 ') der Feder (10) vorbestimnbar ist.

)() Teilbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (17,17') der federnden Abschnitte (15,15') radial nach oben abgebogen sind.

6) Teilbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Abschnitte (15,15') so auf die Bremsbelagträger (6,6') einwirken, dass neben den axialen und radialen Vorspannkräften ein die Bremsbacken (4,4') in axialer Richtung von der Bremsscheibe (2) abstellendes, um die Aufhängeachse wirkendes Drehmoment (M) entsteht.

7) Teilbelagseheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10) # -förmig ausgebildet ist.

L e e r s e i t e