DE2414174A1

DE2414174A1 - Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2414174A1
Application number: DE2414174A
Authority: DE
Inventors: Herbert Schmidt; Rolf Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1974-03-23
Filing date: 1974-03-23
Publication date: 1975-10-09
Also published as: DE2414174C2

Description

Teilbelagscheibenbremse Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken, einem das Bremsmoment aufnehmenden Bremsträger und Führungsstangen, mit denen ein die Bremsscheibe iibergreifender Bremssattel verschiebbar am Bremsträger geführt ist und der Bremssattel mit einer Betätigungsvorrichtung zum Andrücken der Bremsbeläge an die Bremsscheibe versehen ist, wobei der Bremssattel oder der Bremsträger die Führungsstangen mit Spiel umgibt und in dem Spielraum elastische Führungselemente vorgesehen sind, die die Führungsstangen gegenüber Bremssattel oder Bremstläger zentrieren.
Aus der Dt-OS 1 930 685 ist eine Scheibenbremse mit einem die Bremsscheibe umgreifenden Zangengehäuse bekannt, bei der der Bremsbelag auf der Seite der im Zangengehäuse angeordneten Betätigungsvorrichtung durch diese gegen die Bremsscheibe gedrückt wird und der Bremsbelag auf der anderen Seite der Bremsscheibe durch die Reaktionsbewegung des schwimmend gelagerten Zangengehäuses gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Das Zangengehäuse hat in Umfangsrichtung der Bremsscheibe gesehen, jeweils ein hervorragendes Armpaar, von dem je ein Arm auf jeder Seite der Bremsscheibe ist. Die Bremsscheibe in axialer Richtung übergreifend ist jedes Armpaar durch einen Bolzen verbunden, der mit seinen Enden jeweils in einem Arm fest angeordnet ist. Die Bolzen sind in ihrem mittleren Bereich zwischen den Armen eines Armpaares axial verschiebbar mit Spiel in Bohrungen des Bremsträgers gelagert. Zum Absorbieren der Erschütterungen, die während des Fahrbetriebes entstehen und zum Spielausgleich zwischen Bolzen und Lagerbohrung sind die Bolzen auf jeder Seite des Lagerauges des Bremsträgers in Büchsen aus Elastomermaterial gelagert, die im Lagerauge fest angeordnet und in radialer Richtung beschränkt verformbar sind.
Die Eingriffskraft zwischen Büchsen und Bolzen soll so groß sein, daß das Zangengehäuse gegen eine durch Stöße und Schwingungen bedingte Verschiebekraft gesichert ist, aber durch die Bremskraft leicht überwunden werden kann, um für die Rückführung des Zangengehäuses zu sorgen, wenn dies aufgrund von Verschleiß der Beläge erforderlich ist. Bei geringerer axialer Verformung der Büchsen aufgrund der Verschiebung des Zangengehäuses auf dem Bolzen soll nach Lösen der Bremse durch Rückverformung der Büchsen eine Rückkehrbewegung des Zangengehäuses bewirkt werden.
Von Nachteil ist bei dieser Bremse, daß durch die offene Ausgestaltuny der Führungen für die Führungsstangen Schmutz, (51 und Feuchtigkeit in die Führungselemente eindringen kann, wodurch die Elastomere dieser Führungen schnell verschleißen, verwittern oder sich teilweise zersetzen. Des weiteren erhöht sich die Reibung zwischen Elastomer und Führungsstange erheblich durch den sich auf der Führungsstange festsetzenden Schmutz. Das Scheuern der Elastomerbüchsen auf den mit Schmutz überzogenen Führungsstangen führt ebenfalls zu einer schnellen Abnutzung des Elastomers.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine leichte Verschiebbarkeit des Sattels in axialer Richtung gewährleistet ist und deren Führungsteile für diese Axialbewegung des Sattels weitgehend gegen Verschleiß und gegen Eindringen von Schmutz geschützt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungselemente Gehäuse aufweisen, die aus zylindrischen Hülsen mit Stirnwänden bestehen, in denen für die Führungsstange Ein- und Ausgang bildende Bohrungen sind, daß im Gehäuse zwischen Gehäuseinnenwand und Führungsstange auf der Führungsstange gleitend radial federnde Mittel angeordnet sind, und daß am Ein- und Ausgang im Gehäuse auf den Führungsstangen jeweils ein oder mehrere Abstreifscheiben mit Reibschluß sitzen, wobei zumeinem zwischen Führungsstange und Bohrung und zum anderen radial zwischen Abstreifscheiben und Gehäuseinnenwand ein Spiel vorhanden ist, das mindestens dem zugelassenen Bewegungsspiel des Bremssattels entspricht. Um die Gleitfähigkeit der Führungselemente auf den Führungsstangen noch zu verbessern, ist es günstig, wenn zwischen den federnden Mitteln und der Fuhrungsstange eine Schale aus gut gleitfähigem Material angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann das federnde Mittel zwischen Gehäuse:in3lenwand und Führungsstange, das zur Absorbtion von radialen Erschütterungen des Sattes und zum Spielausgleich zwischen Bremssattel und Bremsträger dient, ein Ring aus elastischem Material sein. Um zu verhindern, daß Schmutz, bl oder andere die Funktion des Führungselements beeinträchtigende Verunreinigungen in das Führungselement gelangen können, ist es günstig, daß am Ein- und Ausgang des Gehäuses jeweils ein Paar Abstreif scheiben angeordnet sind die als offene Ringe ausgebildet sind und diametral gegenüber der Ringöffnung mit einer Eindrückung axial zur Ringachse Versehen sind, welche bei gegengleichem Aufeinanderlegen der Ringe jeweils in die Ringöffnung des anderen Ringes hineinragt.
In einer günstigen Ausbildung der Erfindung werden eine oderbeide Stirnwände der zylindrischen Hülse durch Verschlußkappen gebildet, wobei es günstig ist, wenn die Verschlußkappen topfförmig sind und durch Aufschieben auf die Hülse mit dem abgebogenen Rand der Topföffnung in einer an der Mantelfläche der Hülse radial umlaufenden Nut eingeklinkt werden.
Um leicht auswechselbar zu sein, können die Führungselemente einschraubbar ausgebildet sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn der zylindrische Mantel der Hülse mit einem Gewinde ausgebildet ist.
Um außer der radial elastischen Anordnung des Bremssattels am Bremsträger auch eine axiale Elastizität zu erhalten, die es ermöglich, eine Rückstellung des Bremssattels nach jedem Bremsvorgang m etwa das Bremslüftspiel zu bewirken, können die Führungselemente axial wirkende Federkörper aufweisen, die sich an der Hülse abstützen und an denAbstreifscheiben am Ein- oder Ausgang des Gehäuses mit Vorspannung anliegen, wobei die Reibkraft der Lbstreifscheibe auf der Führungsstange größer ist als die Federkraft des Federkörpers und die axiale Verformung des Federkörpers durcn einen Anschlag begrenzt ist.
Dieser axial wirkende Federkörper kann entweder ein elastischer Ring sein oder aber ein seitlicher Ansatz des Ringes aus elastischem Material, der auch die Radialbewegungen aufnimmt.
Eine weitere Möglichkeit zur axialen und radialen Elastizität zwischen Führungsstange und Führungselement liegt darin, daß die radial federnden Mittel und der axial wirkende Federkörper durch eine Schraubenfeder gebildet sind, die mit ihrem inneren Ring unter Reibschluß auf der Führungsstange sitzt und mit ihrem äußeren Ring an der Gehäuseinnenwand anliegt.
Die erfindungsgemäßen Führungselemente zeichnen sich durch verhältnismäßig lange Lebensdauer aus, da alle Einzelteile geschützt in einem kompakten geschlossenen Gehäuse angeordnet sind, das als komplette Baueinheit leicht ausgewechselt werden kann und Verunreinigungen auf den Führungsstangen durch die Abstreif scheiben von den Führungsstangen abgeschabt werden und so nicht in die Führungselemente eindringen und deren Lebensdauer und Funktion negativ beeinflussen können.
Die gut gleitfähigen Schalen, zwischen den die radial wirkenden Kräfte absorbierenden Ringen aus elastischem Material und den Führungsstangen bewirken eine leichte Verschiebbarkeit des Sattels auf den Führungsstangen, so daß nur relativ geringe Kräfte für die Axialbewegung des Sattels erforderlich sind.
Die Teile, die unter. Reibschluß auf den Führungsstangen sitzen, garantieren eine immer gleichmäßig aufzubringende Verschiebekraft, da sie praktisch keinem Verschleiß unterliegen. Es wird also trotz einem festen Sitz des Sattels auf den Führungsstangen eine leicht gängige Verschiebebewegung ermöglicht.
Weitere Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Führungsstangen in den Führungselemente zentriert und elastisch geführt werden, so daß Stösse und Schwingungen, die auf den Sattel einwirken, absorbiert und dadurch Schläge gegen die hydraulische Kolbeneinheit verhindert werden.
Die Ausbildung der Führungselemente mit axial wirkenden Federkörpern ermöglicht es vorteilhafterweise, daß nach jedem Bremsvorgang der Bremssattel gleichmäßig in Bremslöserichtung um ein Maß zurückgestellt wird, das dem Bremslüftspiel entspricht, so daß ein Bremsbelagverschleiß durch Schleifen der Bremsscheibe am Bremsbelag und die dabei entstehenden Geräusche sicher vermieden werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in folgendem näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Scheibenbremse in Seitenansicht; Fig. 2 eine Ansicht im Teilschnitt der Führungselemente in den seitlichen Armen des Sattels; Fig. 3 ein radial und axial elastisches Führungselement im Schnitt; Fig. 4 ein Paar gegengleich aufeinanderliegende Abstreifscheiben.
Ein Bremssattel 1, der eine Betätigungsvorrichtung 2 zum Andrücken der Bremsbacken 3, 4 an die Bremsscheibe 5 aufweist, ist in Scheibenumfangsrichtung gesehen, auf beiden Seiten mit einem Paar Armen 6, 7 versehen, die derart die Bremsscheibe 5 umgreifen, daß jeweils ein Arm eines Armpaares 6, 7 auf jeder Seite der Bremsscheibe 5 ist. In einem Bremsträger 9 sind Führungsstangen 8 befestigt, die jeweils mit ihren beiden Enden in die Arme eines Armpaares 6, 7 hineinragen. Die Arme 6, 7 weisen Führungselemente auf, in denen die Führungsstangen 8 geführt sind, so daß der Bremssattel 1 in axialer Richtung verschiebbar ist.
Die Führungselemente weisen Gehäuse 10 auf, die aus topfförmigen zylindrischen Hülsen bestehen, wobei eine Stirnwand 15 durch den Boden des topfförmigen Gehäuses lO und die andere Stirnwand durch eine ebenfalls topfförmige Verschlußkappe 16 gebildet wird, die auf das Gehäuse 10 aufgeschoben ist und mit dem abgebogenen R=d 20 ihre Topföffnung in einer an der Mantelfläche 12 des Gehäuses 10 radial umlaufenden Nut 21 eingeklinkt ist. In den beiden Stirnwänden 15, 16 jedes Führungselementes sind für die Führungsstange 8 Ein- und Ausgang lJ, 18 bildende Bolhrungen, deren Durchmesser mindestens dem zugelassenen Bewegungsspiel des Bremssattels 1 entspricht.
Die Gehäuse 10 sind an ihrer zylindrischen Mantelfläche 12 mit einem Gewinde 13 versehen und. in entsprechend dem Gewinde 13 ausgebildeten Gewindebohrungen 14 in den Armen 6, 7 eingeschraubt.
In den Gehäusen 10 ist zwischen der Gehäuseinnenwand 22 und der Führungsstange 8 ein Ring 23 aus elastischem Material angeordnet, in dessen Bohrung eine Schale 24 aus gut gleitfähigem Material, wie z. B. Graphit oder 4kunststoff sitzt, um-ein besseres Gleiten der Führungsstange im Führungse'lement zu ermöglichen.
Gegen das Eindringen von Schmutz sitzen am Ein- und Ausgang 17, 18 im Gehäuse 10 unter Vorspannung auf der Führungsstange 8 jeweils ein Paar Abstreifscheiben 11, die bei Relati-'trschiebung zwischen Führungsstange 8 und Führungselement jeden Schmutz von den Führungsstangen 8 schaben und so der im Führungselement befindliche Teil der Führungsstange 8 immer sauber ist. Durch das radiale Spiel der Abstreifscheiben 11 im Gehäuse 10 und dem Ring aus elastischem Material 23 wird ein gewisses elastisches Bevegungsspiel des Bremssattels l gewährleistet.
Bis auf die Abstreifscheiben 9c9 am Ausgang des Führungselementes im Arm 6, die als zwei geschlossene Reibscheiben l9 ausgebildet sind, bestehen die anderen Abstreifscheibenpaare 11 aus jeweils zwei offenen Ringen, die diametral gegenüber ihrer Ringöffnung 25 mit einer Eindrückung 26 axial zur Ringachse versehen sind und derart gegengleich aneinanderliegen, daß jeweils die Eindrückung 26 des einen Ringes in die Ringöffnung 25 des anderen Ringes hineinragt, so daß ein Verdrehen der beiden Ringe relativ zueinander verhindert ist und damit auch kein Schmutz durch die Ringöffnungen 25 in das Führungselement eindringen kann.
Der Ring 23 aus elastischem Material des Führungselementes im Arm 6 ist mit einem seitlichen Ansatz 27 ausgebildet und liegt mit diesem Ansatz 27 unter Vorspannung seitlich an den Reibscheiben 19 an. Die Federkraft dieses elastischen Ansatzes 27 ist kleiner als die Reibkraft, mit der die Reibscheiben 19 auf der Führungsstange 8 sitzen, so daß bei einer Verschiebung des Bremssattels 1 bei Bremsbetätigung der elastische Ansatz 27 so weit zusmmengedrückt wird, bis die Reibscheiben 19 an der einen Ansh1ac; 23 bildenden Stirnseite des Gehäuses 10 anliegen.
Ist die Verschiebung des Bremssattels l aufgrund von Eelagverschleif größer als der Abstand 29 zwischen Reibscheibe 19 und Anschlag 28 in Lösestellung der Bremse, so werden die Reibscheiben 19 nach dem Zusammendrücken des elastischen Ansatzes 27 und ihrer Anlage am Anschlag 28 verschoben. Nach dem Lösen der Bremse drückt der elastische Ansatz 27 den Breinssattel 1 wieder um das Stuck in Bremslöserichturg zurück, das dem Abstand 29 zwischen Reibscheibo 19 und Anschlag 28 bei gelöster Bremse entspricht. HierbeI ist qewährleistet, daß die Bremsbacke 4 sich nach jeder Bremsung von der Bremsscheibe 5 um ein bestimmtes Bremslüftspiel zurückstellt.
In Fig. 3 ist eine weitere Möglfchkeit der Ausbildung eines Führungselementes mit radialer und axialer Elastizität dargestellt. Tn einem Gehäuse 30, das durch radial nach außen umgebogene lappenartige Teile 31 gegen Verschieben in der Bohrung des Armes 6 gesichert ist, ist eine kegelige Schraubenfeder 32 so angeordnet, daß sie mit ihrem inneren Ring 33 unter Reibschluß auf der Führungsstange 8 sitzt. Wird bei einer Bremsbetätigung der Bremssattel 1 und damit auch der Arm 6 verschoben, so bewegt sich, da die Reibkraft zwischen dem inneren Ring 33 und der Führungsstange 8 größer ist als die axiale Federkraft der Schraubenfeder 32, eine Anschlagscheibe 34, die auf der Führungsstange 8 sitzt, in Richtung auf den inneren Ring 33 zu. bei einer Verschiebung des Sattels 1, die kleiner ist als der Abstand zwischen der Anschlagscheibe 34 und dem inneren Ring 33, wird nach dem Bremsvorgang durch die axial wirkende Kraft der Schraubenfeder 32 der Sattel l in seine Ausgangsstellung zurückgeschoben. Ist die Verschiebung des Sattels 1 aber größer als der Abstand zwischen Anschlagscheibe 34 und innerem Ring 33, so verschiebt diese Anschlagscheibe 34 den inneren Ring 33. Nach dem Bremsvorgang erfolgt eine Rückstellung des Sattels l aber nur um den Betrag des Abstandes zwischen Anschlagscheibe 34 und innerem Ring 33. Somit ist eine gleichmäßige Rückstellbewegung des Sattels 1 nach jedem Bremsvorgang sichergestellt. Um das Eindringen von Schmutz zu verhindern, sind wie bei den vorher beschriebenen Führungselementen am Ein- und Ausgang 17, 18 der Führungsstange 8 dieses Führungselementes paarweise Abstreif scheiben 11 angeordnet. Da es bei dieser Ausbildung des Führungselementes günstig ist, den Federraum 35 mit einer Fettfüllung zu versehen, sind am Ein- und Ausgang 17, 18 der Führungsstange 8 in-das Führungselement neben den Abstreifscheibenpaaren 11 Dichtringe 36 vorgesehen, die auf der Führungsstange 8 sitzen.

Claims

Patentansprüche

Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken, einem das Bremsmoment aufnehmenden Bremsträger und Führungsstangen, mit denen ein die Bremsscheibe übergreifender Bremssattel verschiebbar am Bremsträger geführt ist und der Bremssattel mit einer Betätigungsvorrichtung zum Andrücken der Bremsbacken an die Bremsscheibe versehen ist, wobei der Bremssattel oder der Bremsträger die Führungsstangen mit Spiel umgibt und in dem Spielraum elastische Führungselemente vorgesehen sind, die die Führungsstangen gegenüber Bremssattel oder Bremsträger zentrieren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungselemente Gehäuse (10) aufweisen, die aus zylindrischen Hülsen mit Stirnwänden (15, 16) bestehen, in denen für die Führungsstange (8) Ein- und Ausgang (17, 18) bildende Bohrungen sind, daß im Gehäuse (10) zwischen Gehäuseinnenwand (22) und Führungsstange (8) auf der Führungsstange (8) gleitend radial federnde Mittel (23, 32) angeordnet sind, und daß am Ein- und Ausgang (17, 18) im Gehäuse (10) auf den Führungsstangen (8) jeweils ein oder mehrere Abstreifscheiben (11, 19) mit Reibschluß sitzen, wobei zum einen zwischen Führungsstange (8) und Bohrung und zum anderen radial zwischen Abstreifscheiben (11, 19) und Gehäuseinnenwand (22) ein Spiel vorhanden ist, das mindestens dem zugelassenen Bewegungsspiel des Bremssattels (1) entspricht.

2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den federnden Mitteln (23) und der Führungsstange (8) eine Schale (24) aus gut gleitfähigem Material angeordnet ist.

3. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das federnde Mittel (23) ein Ring aus elastischem Material ist.

4 Teilbelagscheibenbremsednach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i 5 h n e t , daß am Ein- und Ausgang (17, 18) des Gehäuses (10) jeweils ein Paar Abstreifscheiben (11) angeordnet ist, die als offene Ringe ausgebildet sind und diametral gegenüber der Ringöffnung (25) mit einer Eindrückung g26) axial zur Ringachse versehen sind, welche bei gegengleichem Au-reinanderlegen der beiden Ringe jeweils in die Ringöffnung (25) des anderen Ringes hineinragt0 50 Teilbelagscheibenbremse nach einemder vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine oder beide Stirnwände der zylindrischen Hülse (10) durch Verschlußkappen (16) gebildet sind.

6. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t a daß die Verschiußkappen (16) topf förmig sind und durch Aufschieben auf die Hülse (10) mit dem abgebogenen Rand (20) der Topföffnung in einer an der Mantelfläche (12) der Hülse (lO) radial umlaufenden Nut (21) eingeklinktsind 7. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungselemente einschraubbar ausgebildet sind.

8. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der zylindrische Mantel (12) der Hülse (lO) mit einem Gewinde (l3) ausgebildet ist.

9. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungselemente axial wirkende Federkörper (27, 32) aufweisen, die sich an dar Hülse (10) abstützen und an den Abstreifscheiben (19) am Ein- oder Ausgang (17 oder 18) des Gehäuses !10) mit Vorspannung anlegen, wobei die Reibkraft der Abstreifscheiben (led) auf der Führungsstange (8) größer ist als die Federkraft des Federkörpers (27, 32) und die axiale Verformung des Federkörpers (27, 32) durch einen Anschlag (28, 34) begrenzt ist.

10. Teilbelagscheibenbremse nach Ansptuen 9, dadurch g e -k e r n z e i c h n ve t , daß der Federkörper ein elastischer Ring ist.

11. Teilbelagscneibenbremse nach Anspruch 5 und 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Federt er ein seitlicher Ansatz '27) des Ringes (23) aus elastischem Material ist.

12. Teilbelagscheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die radial federnden Mittel und der axial wirkende Federkörper durch eine Schraubenfeder (32) gebildet sind, die mit ihrem inneren Ring (33) unter Reibschluß auf der Führungsstange (8) sitzt und mit ihrem äußeren Ring (37) an der Gehäuseinnenwand (22) anliegt.