DE2230949A1

DE2230949A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2230949A1
Application number: DE19722230949
Authority: DE
Inventors: Peter William Brown; Martin Bruce Ogilvie
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1971-06-23
Filing date: 1972-06-23
Publication date: 1973-01-11
Also published as: DE2230949B2; GB1373817A; JPS5911778B1; DE2230949C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einem Gehäuseteil und einem Nabenteil für Fahrzeuge.

Bei einer Scheibenbremse ist mindestens eine Bremsbacke innerhalb oder an Führungselementen angebracht, die die Bremskraft absorbieren. Wenn die Bremsbacke gegen eine Bremsscheibe gepreßt wird, so wird sie dabei seitlich gegen die Führungselemente gedrückt. Aus dieser Wirkung resultiert eine Zunahme der Reibungskraft zwischen der Bremsbacke und den Führungselementen, die insgesamt von 5% bis 20% der Betätigungskraft aufnehmen kann und die Bremsbetätigungseinrichtung behindert. Eine ähnliche Schwierigkeit taucht bei Scheibenbremsen auf, bei denen eine oder mehrere Bremsscheiben auf einer Nabe mit Keilverzahnung verschiebbar sind. Wenn' die Bremsscheibe von den Bremsbacken erfaßt wird, tritt sie in Reibungseingriff mit den Keilen, so daß sie nicht mehr leicht verschoben werden kann.

In einer Scheibenbremse mit einem Gehäuseteil und einem Nabenteil gemäß der Erfindung ist ein Glied so gehalten, daß es in bezug auf eins der Teile in einer

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Weise bewegbar ist^ und diesem Glied und dem einen der Teile sind komplementäre Flächen zugeordnet, längs denen das Glied zur Ausübung der Bewegung in der einen erlaubten Weise gleiten kann, die das Glied aber so halten, daß es in keinem wesentlichen Ausmaß in irgendeiner anderen Weise in bezug auf den einen Teil bewegbar ist. Außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen, die es einer der komplementären Flächen erlaubt, selbst eine Bewegung auszuführen, die keine Gleitbewegung in der einen genannten Weise in bezug auf das zugehörige Glied oder den zugehörigen Teil ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Glied eine Bremsbacke und der eine Teil, das heißt der Gehäuseteil oder der Wabenteil, ist eine Führung für die Bremsbacke. Die Oberfläche an der Bremsbacke, die mit einer Oberfläche an der Führungseinrichtung in gleitender Berührung steht, ist an einer an der Bremsbacke selbst befestigten federnd nachgiebigen Einrichtung vorgesehen. Wenn die Bremsbacke seitwärts gedrückt wird, absorbiert die federnd nachgiebige Einrichtung, die in seitlicher Richtung steif ist, die Kraft, ist aber schließlich an einer Gleitbewegung durch Reibung gehindert. Wenn dies geschieht, gibt die federnd nachgiebige Einrichtung federnd nach, so daß die Bremsbacke unter der von der Betätigungseinrichtung der Bremse auf sie ausgeübten Kraft vorwärts· bewegt werden kann.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Glied ein ringförmiges, eine Bremsfläche, bietendes Bauelement und der eine Teil, das heißt der Gehäuseteil oder der Nabenteil ist die. Nabe der Bremsscheibe. Zwischen dem Bauelement und der Nabe ist mindestens ein Element vorgesehen, welches, wenn die Bremse betätigt wird, und die Reibungskräfte sonst das ordnungsgemäße Funktionieren der Bremse beeinträchtigen würden, von einer federnd nachgiebigen Einrichtung abgestützt/, um die Wirkung eines fortgpsefester¹-, Gleitens zu erzielen..

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Die Erfindung wird nachfolgend mit vorteilhaften Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Bremsbacke und ihre Führungselemente;

Figur 2 eine Rückansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1;

Figur 3 eine Ansicht ähnlich Figur 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Figur 4 einen Horizontalschnitt durch ein drittes ivus führungsbeispiel;

Figur 5 eine Rückansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4; , .

Figur 6 eine vergrößerte Teilansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4;

Figur 7 eine andere Ausführungshorn des Führungselemente;

Figur 8 eine weitere Ausführungsform des Führungselernents;

Figur 9 eine vereinfachte Ansicht einer Bremsscheibennabe mit teilweisen Weglassungen;

Figur 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in Figur 9.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 bis 3 v/eist eine Bremsbacke 11 einen Trägerplattenteil 12 auf, mit dein ein Belag 13 aus Reibungsmaterial verbunden ist. Die Bremsbacke hat zv/ei Führungselemente 14, und zwar je eins an jeder Seite in Form von stangen mit rechteckigem Querschnitt, die die Bremsbacke senkrecht zur Ebene des Trägerplattenteils 12 gleitend verschiebbar führen. Die Führungselemente sitzen in Kerben 15 in den Seitenkanten des Trägerplattenteils 12. Der Trägerplattcnteil 12 liegt aber nicht unmittelbar an den Führungselemente^ an, sondern ist durch Plattenfedern 16 im Abstand davon gehalten. Von diesen Plattenfedern 16 sind vorzugsweise 2 vorgesehen, die aber beide an der gleichen Fläche

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des Trägerplattenteils 12 angeordnet sein können, wie Figur 3 zeigt, oder an entgegengesetzten Flächen, wie Figur 1 zeigt. Die Plattenfedern sind am Trägerplattenteil 12 mittels eines Niets 17 befestigt und gemäß Figur 3 durch ein Abstandsstück 18 oder gemäß Figur 1 durch Abstandsstücke 18 im Abstand vom Trägerplattenteil 12 gehalten. Die Plattenfedern sind natürlich steif gegenüber Kräften, die längs ihrer Länge wirken, können aber unter Kräften, die parallel zu den Führungselementen wirken, federnd nachgeben. Eine Bremsbetätigungseinrichtung ist hier nur schematisch durch den Pfeil 19 angezeigt. Wenn man davon ausgeht, daß die Brerasbetätigungseinrichtung die Bremsbacke 11 gegen eine gleichfalls nur schematisch durch einen Pfeil angedeutete Bremsscheibe 20 vorwärts bewegt, so wird die Bremsbacke in Figur 1 gesehen nach rechts gedrängt, aber von den Plattenfedern daran gehindert, sich an den Führungselementen festzusetzen. Die Plattenfedern können nämlich, selbst wenn sie an den Führungselementen hängen bleiben, federnd nachgeben, so daß die Bremsbetätigungseinrichtung die Bremsbacke weiter vorwärtsbewegen kann. Abgesehen von der Anordnung der Federn unterscheidet sich Figur 3 nicht wesentlich von Figur 1, so daß das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 hier nicht näher erläutert zu werden braucht. Die anderen Ausführungsbeispiele sind jedoch grundlegend anders.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 bis 6 ist eine einzige Plattenfeder 16 vorgesehen, an der Rutschstücke 21 mittels Nieten 22 befestigt sind. Der Trägerplattenteil 12 liegt (durch die Zwischenschaltung dieser Rutschstücke) nicht an den Führungselementen an, aber die Fläche (Figur 6) dieses Rutschstücks, an der der Trägerplattenteil 12 ruht, und die damit zusammenwirkende Fläche 24 sind komplementär zueinander geneigt, so daß die Bremsbacke eine die Reibung überwindende Vorwärtskomponente der Reaktionskraft erhält. Es sei darauf hingewiesen, daß die Plattenfeder teilweise von ihrer Aufgabe, der Mitnahmekraft Widerstand entgegenzusetzen, entlastet ist (unter Mitnahmekraft ist die seitliche

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Kraft zu verstehen, die die Bremsbacke gegen die Führungselemente drückt). Diese Entlastung beruht darauf, daß die Bremsbacke einen Teil der Kraft auf die Rutschstücke überträgt und von dort auf die Führungselemente.

Vorzugsweise ist an den Rutschstücken 21 ein Anschlag 27 vorgesehen, so daß die Rutschstücke zwischen der Bremsbacke und den Führungselementen eingehalten bleiben, falls die Plattenfeder versagen sollte.

Das in Figur 7 gezeigte Führungselement ist eine Wendel aus Stahldraht mit quadratischem Querschnitt, Wenn keine Mitnahmekräft vorherrscht, wirkt die ganze Wendel als Führungselement. Wenn aber eine Belastung durch eine Mitnahmekräft auftritt, hemmt die Bremsbacke unter Reibung an einem kurzen Stück der Länge der Wendel, welches dann nicht mehr als Gleitführung dienen kann sondern während dieses Teils des Bremszyklus als dasjenige Element wirkt, welches die Mitnahmekraft auf den Rest des Führungs¹ elementes überträgt, wobei es sich durchbiegt, um eine Vorwärtsbewegung der Bremsbacke zu ermöglichen. Der Abstand zwischen den Windungen der Wendel kann beispielsweise im Größenbereich von 0,254mm bis 0,381 mm (0,010 bis 0,015 Zoll)liegen. Ein hier nicht gezeigter Stift kann vorzugsweise mit großen} Spiel in die Wendel eingesetzt sein, so daß bei einem Versagen der Wendel die Bremse nicht betriebsunfähig wird. Gegebenenfalls kann entweder der Stift mit einem Gleitmaterial oder einem Werkstoff mit geringen Reibungseigenschaften überzogen oder der Raum zwischen dem Stift und der Wendel mit einem Elastomer gefüllt sein. Die Wendel könnte natürlich von der Bremsbacke abgestützt sein und auf dem Stift gleiten. Die einzelnen Windungen der Wendel sollten nicht zwischen der Bremsbacke und dem Stift eingeklemmt sein, und es sollte entweder eine tonnonförmige Wendel oder eine mit abwechselnd großen und kleinen Durchmessern verwendet sein.

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Das in Figur 8 gezeigte Führungselement ist ein Stift 29 mit einem Kopf an einem Ende und einer Nut für einen Federring am anderen. Ein Stapel Unterlegscheiben 32 sitzt auf dem Stift und ist darauf zwischen dem Kopf und einem in die Nut eingesetzten Federring oder Sprengring gehalten. Die Unterlegscheiben des Stapels sind abwechselnd von großem und kleinem Durchmesser. Die mit dem großen Durchmesser können exzentrisch sein, wie aus der Zeichnung hervorgeht, vorausgesetzt, daß der Stapel fest eingeklemmt ist. Die kleineren Unterlegscheiben können gegebenenfalls federnde Unterlegscheiben sein. Wenn der Stapel eng zusammengeklemmt ist, nehmen die größeren Unterlegscheiben die Mitnahmekraft auf, können aber federnd durchbiegen. Es ist auch möglich, einen losen Stapel zu verwenden, vorausgesetzt, daß dieser durch die Gleitbewegung der Bremsbacke längs der Führungselemente nicht verdichtet werden kann, oder, falls er das doch tut, dann darf das das Durchbiegen der Unterlegscheiben nicht behindern. Mit anderen Worten, ein loser Stapel kann unter kippendem Durchbiegen der großen Unterlegscheiben arbeiten, aber nur wenn der Stapel nicht verdichtet wird, was dadurch verhindert werden&ann, daß federnde Unterlegscheiben verwendet werden j. öle den Stapel durch geringe Eräf '-.© qegsn ein Verdichten halten oder die größeren Unterlegscheiben in eina gewünschte Ausrichtung vorspannen.

Zwar sind die vorhergehenden Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit einer Bremsbacke und ihren Führungselementen beschrieben worden, doch können diese auch zur Verwendung an anderer Stelle in einer Scheibenbremse angepaßt werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet für die Erfindung besteht in Scheibenbremsen mit verschiebbarer Bremsscheibe.

Figur 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einer Scheibenbremse mit verschiebbarer Bremsscheibe. Bei einer solchen Brems-? sind eine Bremsfläche bietende Bauelemente auf einer Nabe mit Kei!verzahnung ver-

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schiebbar angebracht. Gemäß der Erfindung könnte die Keilverzahnung allerdings auch mit einer Rippenanordnung oder anderweitig mit einem Glied oder Gliedern entsprechend denen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele versehen sein. Figur 9 und 10 zeigen eine Alternative, die gleichfalls zur Verwendung mit Bremsbacken und ihren Führungselementen angepaßt werden kann. Die Nabe (Figur 10) weist einen Straßenachsenteil 41, zwei !federnd nachgiebige Seitenstücke 42 und Keile 43 auf. Der Achsenteil 41 ist becherförmig und hat radial vorspringende Ansätze oder Laschen 44. Die Seitenstücke 42 sind geschlossene Ringe, die mittels Schrauben 46 oder auf andere zweckmäßige ifeise an den Ansätzen befestigt sind. Die Keile 43 bilden keinen Teil des Achsenteils 41, sondern sind getrennte Elemente, die mit den Seitenstücken durch Vernietung oder auf andere zweckmäßige Fieise an mit den Ansätzen abwechselnden Stellen oder anderweitig in Abstand von den Ansätzen verbunden sind. Die Seitenstücke sind so angeordnet, daß die Keile sich axial frei bewegen können. Zum Beispiel können Abstandsstücke 48 die Seitenteile im Abstand vom Achsenteil 41 halten, so daß die Seitenstücke, wo sie die Iieile halten^ "ein-" und "ausatmen" können.

Bei einer Bremse mit mehreren verschiebbaren

Bremsscheiben ist ein gewisser Vorteil selbst dann erzielbar, wenn alle die verschiedenen Bremsflächen bietenden Bauelemente auf den gleichen Keilen verschiebbar sind. Es ist jedoch besser, xvenn jedem Bauelement sein eigener Satz Keile zugeordnet ist. Beispielsweise bei auei Bauelementen könnte jedes von ihnen auf abwechselnden Keilen verschiebbar sein und die jeweils anderen Keile freilassen. Bei einer sehr großen Anzahl von Bauelementen kann es nötig sein, daß zwei oder mehr von ihnen sich in die gleichen Keile teilen müssen; aber es besteht die Möglichkeit, in dem Keil selbst eine gewisse axiale federnde Nachgiebigkeit vorzusehen.

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Claims

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Ansprüche

Scheibenbremse mit einem Gehäuseteil und einem iabenteil, dadurch gekennzeichnet , daß ein Glied (11) so gehalten ist, daß es in bezug auf einen der

"in einer Weise
genannten Teile/bewegbar ist, daß dem Glied und dem einen der Teile komplementäre Flächen zugeordnet sind, längs denen das Glied zur Ausübung der Eewegung in der einen erlaubten Weise gleiten kann, die das Glied aber so halten, daß es sich nicht in wesentlichem Ausmaß in irgendeiner anderen Weise in bezug auf den einen Teil bewegen kann, und daß eine Einrichtung (16) vorgesehen ist, die es einer der komplementären Flächen ermöglicht, eine Bewegung auszuführen, die nicht eine Gleitbewegung in der einen Weise in bezug auf den zugehörigen einen Teil oder das Glied ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Glied eine Bremsbacke (11) ist und der Gehäuseteil Führungselemente (14) umfaßt, und daß die die zweite Bewegung ermöglichende Einrichtung ein federnd nachgiebiges Element (16) ist, welches an der Bremsbacke (11) befestigt ist und mit den Führungselementen . in Gleiteingriff steht und in Richtung aller anderen Bewegungsweisen außer der einen steif ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das federnd nachgiebige Element (16) mit den Führungselementen (14) unter Zwischenschaltung von · Rutschstücken (21) in Berührung steht, und daß die Bremsbacke (11) und die Rutschstücke aneinander an Flächen (23, 24) anliegen, die komplementär zueinander so geneigt sind, daß sie eine Vorv/ärtskraftkomponente ergeben, und es dem federnd nachgiebigen Element ermöglichen, nicht die gesamte seitlich auf die Bremsbacke wirkende Kraft aufnehmen zu müssen.

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4. Scheibenbremse nach Anspruch· 1, dadurch gekennzeichnet , daß einer der Teile eine Wendel ist, und daß die die zweite Bewegung ermöglichende Einrichtung derjenige Teil der Wendel ist, der durchbiegt, wenn die Tendenz besteht, daß die Bewegung in der einen genannten Weise durch Reibung verhindert wird.(Figur 7).
5. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die die zweite Bewegung ermöglichende Einrichtung ein Stapel Unterlegscheiben (32) ist, der auf einem stiftartigen Teil (29) abgestützt ist, welches einen Teil des zuerst genannten Gliedes oder de.s ,einen der Teile bildet. (Figur 8)
'6. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die die zweite Bewegung ermöglichende Einrichtung eine Aufeinanderfolge von Rippen ist, die an dem zugehörigen Glied oder dem genannten einen Teil ausgebildet sind.
7. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Glied ein ringförmiges, eine Bremsfläche bietendes Bauelement ist, welches auf Keilen (43) verschiebbar ist, die von dem Nabenteil der Bremse mittels der die zweite Bewegung ermöglichenden Einrichtung getragen sind, die in Form federnd nachgiebiger Ringe (42) vorgesehen ist, welche die Keile außer in axialer Richtung des ^Jabenteils, in der sich die Ringe federnd nachgiebig bewegen können, um ein axiales Spiel der Keile in bezug auf den Nabenteil zu ermöglichen, steif halten.

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