DE2326047A1

DE2326047A1 - Stroemungsmittelbetaetigte scheibenbremse

Info

Publication number: DE2326047A1
Application number: DE19732326047
Authority: DE
Inventors: William J Kestermeier; John R Penn
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1973-12-13
Also published as: JPS4943064A; FR2186100A5; IT987804B; AR197146A1

Description

Strömungsmittelbetätigte Scheibenbremse

pie Erfindung betrifft eine strömungsmittelbetätigte Scheibenbrem-

ise gemäß dem Oberbegriff im Anspruch 1.

I -

|Eins der häufigen Probleme mit hydraulisch'betätigten Scheibenbrem-· !sen ist die Verlängerung des Bremspedalweges„ der auf das Fehlea !einer ausreichenden Menge an Strömungsmittel in der Bremsanlage zu-irückzuführen ist, um den Bremsschuh mit den Reibbelägen gegen die

! ■ ■

!scheibe zu bewegen. Dieser Mangel an Strömungsmittel wird sehr oft !dadurch hervorgerufen, daß beim Nichtbetätigen der Bremsen der ,Druck in einem oder in mehreren Bremszylindern der Scheibenbrems- ;anlage auf ein Minimum fällt. Wenn z.B. während dieser Zeit infolge einer Kurvenfahrt des Fahrzeuges sich die Scheibe seitlich ih- j rer vertikalen Rotationsebene versetzt, so daß die Scheibe den mit'

1 dem entsprechenden Kolben des Bremszylinders verbundenen Bremsbelag

berührt, wird der Kolben entweder gegenüber der Dichtung in den !

I Bremszylinder zurückgedrückt oder Dichtung und Kolben bewegen sich ι

zusammen als eine Einheit innerhalb der die Dichtung aufnehmenden Nut in axialer Richtung. Diese Erscheinung ist bekannt und soll

jhier einfach als Rückstoß des Kolbens bezeichnet werden. In beiden

^Fällen vermindern die Kolbenbewegungen den Rauminhalt des Strö-Jmungsmittels in dem Zylinder und in der Bremsanlage. Das kommt da j

her, weil beim Rückstoß des Kolbens durch seine Dichtung der KoI-

!ben eine neue Stellung in dem Zylinder einnimmt, was den Rauminihalt des Strömungsmittels innerhalb des Bremszylinders vermindert.! Dasselbe gilt auch für den zweiten Fall. Demgemäß muß, wenn die ;

nächste Bremsung erfolgt,.' das Bremspedal einen größeren Weg zu- j

rücklegen, bevor der Bremsbelag an der Scheibe angreift. !

'Daher stellt sich die Aufgabe, eine Scheibenbremse so auszubilden, daß der erwähnte Nachteil des verlängerten Bremspedalweges vermieden ist.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Scheibenbremse der erfin-jdungsgemäßen Ausführungsform; j

JFig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit der erfindungsgemäßen Konstruktion der Dichtung am Bremszylinder in der gelüfteten Stellung;

iFig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 mit der er-

- 3 - ί

i -^; I

j findungsgemäßen Konstruktion der Dichtung am Bremszy- >

j . linder in der Bremsstellung; \

i j

iFig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 der erfin- ;

■ i

^{: /}dunasgemäßen Konstruktion der Dichtung am Bremszylin- ;

\ der in einer Stellung, bei der der Kolben durch die ro-'

I tierende Bremsscheibe zurückgestoßen wird;

'Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht einer anderen Ausführungsf

t j

form der erfindungsgemäßen Konstruktion der Dichtung j

! . am Bremszylinder; |

j Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht einer weiteren Ausführungsf

form der erfindungsgemäßen Konstruktion der Dichtung

I am Bremszylinder; und

j i

j Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht einer letzten Ausführungs-j

\ form der erfindungsgemäßen Konstruktion der Dichtung

; am Bremszylinder

; In Fig. 1 ist eine Scheibenbremse Io gezeigt, deren schwimmender [Sattel 12 eine Bremsscheibe 16 umfaßt und an einem festen Brems- ', träger 14 verschiebbar angeordnet ist. Der Bremsträger 14 ist seinerseits an einem nicht dargestellten festen Teil des Fahrzeugs befestigt. Der Sattel weist einen zum Fahrzeug weisenden Schenkel 18 auf, der sich radial nach unten bezüglich zur Bremse erstreckt und an der einen Seite der Scheibe angrenzt, und einen vom Fahrzeug fortweisenden Schenkel 2o, der sich ebenfalls radial nach unten erstreckt und an der anderen Seite der Scheibe angrenzt.

Ein Brückenteil 22 verbindet die beiden Schenkel, wobei der Sattel! aus einem Stück besteht. In dem Schenkel 18 des Sattels 12 befin-Idet sich eine Bremsbetätigungseinrichtung 24, in der innerhalb des

ι ;Zylinders 26 ein Kolben28 verschiebbar angeordnet ist. Das eine

j Ende des Kolbens 28 steht über die offene Seite des Zylinders 26

!hinaus und greift an einem Bremsbelag 3o an, der verschiebbar in
I einer Ausnehmung 32 des Bremsträgers 14 gelagert ist. Um Schmutz
!vom Zylinder 26 fernzuhalten, ist eine Gummidichtung 34 vorgese- ; !hen, die sowohl mit der Zylinderwand als auch mit dem Kolben ver- \

ι * j

Ibunden ist. In dem Schenkel 2o des Sattels 12 befindet sich ein j

!Bremsbelag 36, der der anderen Scheibenfläche gegenüberliegt. j Der Sattel 12 ist am Bremsträger 14 verschiebbar mittels zweier

i - f

j aus je einem Stift 39 und einer Buchse 4!bestehenden Verbindungen

■ 38 befestigt. Die Verbindungen liegen auf dem Umfang des Sattels 'voneinander getrennt. Die Stifte 39, die in dem Sattel 12 fest

■ montiert sind, sind verschiebbar in den dazugehörigen Buchsen 41

I angeordnet., wobei letztere verschiebbar in dem Bremsträger 14 an-

I geordnet sind. Die zwei Buchsen 41 sind federnd gegenüber dem

¹ Bremsträger 14 mittels Federn 4o und 42 vorgespannt, um eine vor-j

" ■ . ι

bestimmte Gegenkraft auf eine Buchsenbewegung bei einem Anschlag ;

j des Sattels' 12 zu erzeugen. Beim Überwinden dieser vorgegebenen j

ι Kraft werden die Bremsbeläge 3o und 36 näher an die Scheibenfla- !

; i

j chen herangeführt, wenn sich die Reibbeläge abnutzen. ι

Der Bremszylinder 24 ist mit einem bremsdruckerzeugenden, nicht

dargestellten Mechanismus über einen Stromungsmitteleinlaß 44,

der in das Innere des Zylinders 26 führt, verbunden. Eine ring- . '

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förmige Dichtung 46 befindet sich, in einer ringförmigen Nut 4 8, j die in dem Zylinder ausgebildet ist, um den Druck innerhalb des j BremsZylinders aufrechtzuerhalten. Dem Stand der Technik entsprechend wird durch das Zusammendrücken der Dichtung 46 zwischen Kolben und Zylinder eine Abdichtung erzielt. Eine grundlegende Änderung aber erfährt die gewöhnliche Kombination von Dichtung und Nut gemäß der Erfindung, um nicht nur das wirksame Abdichten zu verbessern, sondern auch dem Rückstoß des Kolbens durch die rotierende Bremsscheibe Widerstand zu leisten. Beim Rückstoß des Kolbens in den Zylinder wird der Rauminhalt des Strömungsmittels in dem Bremszylinder vermindert. Demgemäß muß bei einer nachfolgenden Betätigung der Bremse der Fehlbetrag wieder ausgeglichen werden

- i und dies erfordert einen zusätzlichen Weg des Bremspedals, der, j verfügbar oder nicht verfügbar, von der Größe des Fehlbetrages ab-j hängt.

I I

j Die Nut 48 ist zusammen mit der Dichtung 46 so ausgebildet, daß der

^;Kolben im Zylinder 26 eine genau bestimmte Stellung einnimmt, wenn j der Kolben durch die Scheibe 16 zurückgestoßen wird. Diese Ausbil- ! dung ist am deutlichsten in der Fig. 2 dargestellt und weist eine

j I

der Scheibe am nächsten gelegene Wand oder auch Vorderwand 5o,

■eine den Boden bildende Wand 52 und eine Rückwand 54 auf. An die Wand 5o schließt sich die Wand 52 an, wobei letztere nach unten

und nach hinten zur Rückwand 54 verläuft, die sich an die Wand 52 ebenfalls anschließt. Die Wand 5o und die Wand 54 sind in einem vorbestimmten Abstand an ihrer Verbindung mit der Wand 52 getrennt, so daß der äußere Teil 45 der Dichtung 46, der dichtend i

an der Wand 52 anliegt, zwischen der Vorder- und der Rückwand ;

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fest eingeschlossen ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, liegt der innere Teil 47 der Dichtung 46 dichtend am Kolben 28 an, wobei die
!Dichtung 46 zwischen dem Kolben 2 8 und der Wand 52 zusammenge-

'drückt ist. Die Wand 5o der Nut 48 weist eine schräg nach vorne
j geneigte Fläche auf, die an dem Kolben angrenzt, wobei ein Raum
53 zwischen einer vorderen Seite der Dichtung und der Wand 5o geschaffen wird, in den sich der innere Teil der Dichtung 46 bei
leiner Bewegung des Kolbens zur Scheibe hin flexibel hineinbewegt, wenn die Bremse,wie in Fig. 3 gezeigt, betätigt wird. Wird der
Kolben in Richtung auf die Bremsscheibe bewegt, so wird der innere.

I Teil 47 der Dichtung nach vorne geschoben, wobei ein Teil der j

Γ - - ■

!'Dichtung gegen die Wand 5o in dem Raum 53, der in der Wand 5o vorj gesehen ist, zusammengedrückt wird. Beim Löten der Bremse wird die !Dichtung in die Stellung der Fig. 2 zurückkehren und mit ihr geht der Kolben von der Scheibe weg. ;

In den Fign. 2 bis 4 ist eine Anzahl von nach hinten schräg ver- ι laufenden Flächen in der Rückwand 54 dargestellt, wodurch ein ,·.

Raum 55 zwischen der Rückwand und der Rückseite der Dichtung 46 !

gebildet wird, in den der innere Teil 47 der Dichtung sich bei ;

i einem Rückstoß des Kolbens durch die rotierende Bremsscheibe fle- ■ xibel hineinbewegt. Wie aus Fig. 4 zu ersehen, bleibt der äußere ! Teil 45 der Dichtung beim Rückstoß des Kolbens zwischen der Vorder- und der Hinterwand der Nut eingeklemmt, aber der innere Teil 47 der Dichtung wird mit dem Kolben zurückgeschoben, so daß der
Raum 55 von dem inneren Teil der Dichtung teilweise eingenommen
wird. Wenn der Kolben durch die Scheibe zurückgestoßen wird,

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weil sie aus ihrer vertikalen Rotationsebene abweicht, hat die De-r formation des inneren Teils der Dichtung in dem Raum 55 zur Folgei daß die auf den Kolben wirkende Gegenkraft des inneren Teils der j

Dichtung wesentlich erhöht wird, so daß der Widerstand zwischen Dichtung und Kolben beim Zurückschieben des Kolbens steigt. Beim ; Zurückkehren der Scheibe in ihre normale Rotationsebene geht die

: Dichtung in ihre normale Stellung innerhalb der Nut 48, wie in ': Fig. 2 gezeigt, zurück und zieht den Kolben mit. Die erfindungs- ',

j gemäße Konstruktion, die auf eine Ausgleichsbewegung des Kolbens im Bremszylinder beim Rückstoß gerichtet ist, ist sowohl für Scheibenbremsen mit und ohne■schwimmenden Sattel geeignet. Im Falle der

! Anwendung der Erfindung bei Scheibenbremsen mit schwimmendem Sat-!

I tel ist die Gegenkraft, die durch die Dichtung 46 erzeugt wird

und die die Bewegung des Kolbens durch die Dichtung hemmt, größer !

• als die Kraft, die zum Schieben des Sattels 12 und der Buchsen 41 ; zusammen auf dem Bremsträger 14 nötig ist. Wenn dies nicht der ■i Fall ist, würde der Kolben durch die Dichtung gleiten und ein ; längerer ,Bremspedalweg wäre die Folge. Die Vorspannung an den Bucl· sen 41, die die Bewegung des.Sattels 12 hemmen, wird durch die Fe-!

dern 4o und 42 bestimmt.

Fig. 5 zeigt eine geänderte Nut 7 ο mit einer den Boden bildenden Wand 72, einer Vorderwand 74 und einer Rückwand 76. Die Dichtung j nimmt dabei die beim Rückstoß des Kolbens durch die Bremsscheibe hervorgerufene Stellung ein. In dieser Ausführungsform ist die Rückwand stufenförmig ausgebildet, um einen Raum78 zwischen der

I Rückwand und der Rückseite der Dichtung zu schaffen. Der äußere j

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^! Teil der Dichtung ist zwischen der Vorderwand und der Rückwand ; ! - . i

fest eingeschlossen, und eine Deformation des inneren Teils der

Dichtung in dem Raum78 hinein wird ermöglicht, wodurch ein größe-i ! rer Widerstand dem Rückstoß des Kolbens geboten wird.

Fig. 6 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform mit einer

■ Nut 8o, die durch eine den Boden bildende Wand 82 bestimmt wird,

einer Vorderwand 84 und einer Rückwand 86. In dieser Ausführungs-\ form ist ein ringförmiger Teil 88 auf dem Boden der Nut 8o an der: Verbindungsstelle zwischen Rückwand und Boden so gelegen, daß j der äußere Teil der Dichtung zwischen dem Teil 88 und der Vorderwand der Nut fest eingeschlossen ist, wobei eine Deformation des

- I

inneren Teiles der Dichtung in dem Raum 89 hineinerfolgt. Die

Dichtung ist in- der beim Rückstoß des Kolbens hervorgerufenen
Stellung eingezeichnet.

Fig. 7 zeigt eine v/eitere abgeänderte Ausführungs form, in der
eine Nut 9o mit einer den Boden bildenden Wand 91, mit einer
Vorderwand 92 und einer Rückwand 93, eine Dichtung 94 aufnimmt.
Anstelle der abgestuften Rückwand (wie in Fig. 1) ist die Dich- j

j I

j tung 94 selbst auf ihrer Rückseite abgestuft, um einen Raum 95 j

. j

!zwischen der Rückseite .der Dichtung und der Rückwand 93 zu schaf-; fen. Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen weist die Dichtung 94 einen äußeren Teil 96 auf, der dichtend an der Wand 91
. anliegt und zwischen der Vorder- und der Rückwand fest eingeschlos sen ist, um eine axiale Bewegung der Dichtung an ihrem äußeren ! Teil zu verhindern. Ebenso weist die Dichtung 94 einen inneren .

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Teil 97 auf, der dichtend an dem Kolben .28 anliegt. Die gestrichelten Linien zeigen das Verbiegen der Dichtung und den Raum, den ' die Dichtung einnimmt, wenn der Kolben 28 von der Scheibe zurück- = gestoßen wird. Wenn der Kolben durch die Scheibe nicht zurückge- ^: stoßen wird, kann die Dichtung 94 die in den ausgezogenen Linien
dargestellte Stellung einnehmen. · ]

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Claims

Patentansprüche

jl. hydraulische Scheibenbremse mit mindestens einem Bremsbetätigungszylinder, einem axial in dem Zylinder verschiebbaren KoI- \ ben und einer ringförmigen Dichtung, die in einer in dem Zylinder ausgebildeten Nut angeordnet ist, wobei ein äußerer Dich- i tungsteil dichtend an einer den Boden bildenden Wand der Nut ί anliegt und ein innerer Dichtungsteil dichtend am Kolben an- \

liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtungsteil '

(45, 96) in einem Boden der Nut (48, 7o, 8o, 9o) fest einge- ; schlossen und daß der innere Dichtungsteil (47, 97) in einer ^: axialen Richtung deformierbar ist. j

2. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ! zeichnet, daß das äußere Dichtungsteil (45, 96) in axialer
Richtung direkt oder unter Zuhilfenahme eines ringförmigen Tei-| les (88), das sich entfernbar in dem Boden der Nut (48, 7o, 8o

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9o) befindet, zwischen den Seitenwänden (5o, 74, 84, 92 und

: 54, 76, 86, 93) fest eingeschlossen ist. I

;

'■ 3. Hydraulische Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Raum (55, 78, 89, 95) zwischen der ; Rückwand (54, 76, 86, 93) der Nut und der entsprechenden
Dichtungsseite (46, 94) vorgesehen ist, um eine Deformation des' inneren Dichtungsteiles zu erlauben, so daß eine vorbestimmte ; • Gegenkraft geschaffen wird, die die Bewegung des Kolbens in : S einer von der Scheibe wegweisenden Richtung hemmt. i

-4. Hydraulische Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 oder 3, j

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Bodens der , ι Nut (48, 7o, 8o, 9o) von der Vorderwand (5o, 74, 84, 92) zur

! ■ j

! Rückwand (64, 76, 86, 93) der Nut hin abnimmt, '

\ 5. Hydraulische Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Raum (53) zwischen der

Vorderwand (5o, 74, 84, 92) der Nut und der entsprechenden Seite der Dichtung (46, 94) vorgesehen ist, um eine Deformation des j inneren Dichtungsteiles (47, 97) zu erlauben, wenn der Kolben
(28) sich zur Bremsscheibe hin beim Betätigen der Bremse bewegt, wobei beim Lösen der Bremse der Kolben von der Scheibe weg be- \

i wegt wird. j

.Λ j

. I

6. Hydraulische Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 5> ! dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Dichtungsteil (45, 96) j

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direkt zwischen der Vorderwand (55, 78/89, 95) und der Rückwand (54, 76, 86, 93) fest eingeschlossen ist, wobei die Vorderwand eine oder mehrere nach vorne schräg verlaufende Flächen] aufweisen kann und/oder wobei die Rückwand mehrere nach hinten schräg verlaufende Flächen aufweisen kann und/oder wobei . eine oder mehrere nach vorne schräg verlaufende Flächen an der Rückseite der Dichtung vorhanden sein können.

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