DE2421855A1

DE2421855A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2421855A1
Application number: DE19742421855
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Shimizu
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1973-05-07
Filing date: 1974-05-06
Publication date: 1974-11-21
Also published as: GB1420427A; JPS49135087A

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNECKER COOO MÖNCHEN 22

DR.-ING. H. KlNKELDEY Maximilionstraße 43

Telefon (08 11) 22 2862 (4 lines) DR.-ING. W. STOCKMAlR. Ae. E. ,«up. «sr »«-,, !.!,gromn.. Monopol Munch.«

Patentanwälte _DRi ^₁ SCHUMANN - DIPL.-ING. P. JAKO^ _{Te|ex 05}.₂93₈₀

6. Mai 1974- ' P 8132

NISSAU MOTOR CO., LTD.

No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einer mit einem Rad drehbaren Scheibe, mit einem relativ zu der Scheibe stationär angebrachten Zylinder, mit ersten und zweiten Kolben, die abdichtend in dem Zylinder verschiebbar sind und zwischen sich eine Kammer ausbilden, mit einer ersten Bremsbacke, die zwischen dem ersten Kolben und der Scheibe angeordnet und durch den ersten Kolben in Bremseingriff mit der Scheibe bewegbar ist, mit einer zweiten Bremsbacke, die zur Ausübung einer Bremswirkung mit der Seite der Scheibe in Eingriff kommen kann, die der Seite der ersten Bremsbacke gegenüberliegt, und mit einem

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Joch, das die zweite Bremsbacke mit dem zweiten Kolben verbindet, so daß sich der erste und der zweite Kolben in einander entgegengesetzte Richtungen verschieben, um die ersten und zweiten Bremsbacke in Brems eingriff mit der Scheibe zu bringen, wenn ein unter Druck stehendes fluides Medium in die Kammer eingeführt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine selbstnachstellende Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug.

Eine herkömmliche Scheibenbremse weist eine mit einem Kraftfahrzeugrad drehbare Scheibe, einen relativ zu der Scheibe starr angebrachten Zylinder, erste und zweite Kolben, die in dem Zylinder abdichtend verschiebbar sind und zwischen sich eine Kammer definieren, eine erste , zwischen dem ersten Kolben und der Scheibe angeordnete Bremsbacke, die durch den ersten Kolben in Bremseingriff mit der Scheibe bewegbar ist, eine zweite Bremsbacke, die mit der Seite der Scheibe in Breraseingriff kommen kann, die der ersten Bremsbacke gegenüberliegt ,und ein Joch auf, das die zweite Bremsbacke mit dem zweiten Kolben verbindet. Drückt der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Bremspedal nach unten, so wird unter Druck stehendes fluides Medium von -einem Bremshauptzylinder zu einer Scheibenbremsenkammer geführt, um die Kolben in einander entgegengesetzten Richtungen zu verschieben, wodurch die Bremsbacken in Bremseingriff mix der Scheibe bewegt werden. Eine Scheibenbremse mit diesem allgemeinen Aufbau wird üblicherweise als frei

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bewegliche i nachstellbare Scheibenbremse bezeichnet, wobei die Nachstellung durch die Joche erreicht wird.

Diese herkömmliche Scheibenbremse ist jedoch deshalb mit Nachteilen verbunden, weil sich üblicherweise die zweite Bremsbacke ungleichmässig abnutzt. Dies liegt daran, daß die Bremskraft zwischen der Scheibe und der ersten und der zweiten Bremsbacke die Brems-» backen bei der Drehung der Bremsscheibe zu einer Bewegung zwingt. Bei der zweiten Backe führt dies dazu, daß ein Drehmoment durch den Verbindungsteil des Jochs auf den zweiten Kolben übertragen wird; dadurch neigt also die zweite Bremsbacke dazu, sich mit dem Verbindungsteil zu drehen; dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn das Joch durch ein elastisches , aus einem Kunststoff hergestelltes Verbindungselement mit dem zweiten Kolben verbunden ist. Daraus ergibt sich, daß die Oberfläche der zweiten Bremsbacke aus ihrer Lage, in der sie parallel zu der Oberfläche der Bremsscheibe angeordnet ist, bewegt wird, wodurch die zweite Bremsbacke ungleichmässig abgenutzt wird. Ein weiteres Ergebnis ist die Verringerung der zur Verfügung stehendext Bremskraft, da. der Kontaktbereich zwischen der zweiten Bremsbacke und der Bremsscheibe kleiner wird. Da darüberhinaus das Joch die Bewegung des zweiten Kolbens auf die zweite Bremsbacke übertragen muß und zusätzlich dem Bremsdrehmoment ausgesetzt wird, muß notwendigerweise ihre Festigkeit erhöht werden. Dies führt jedoch zu einer Erhöhung sowohl der Größe als auch des Gewichts, wo-

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durch größere Herstellungskosten entstehen; weiterhin treten insbesondere dann Schwierigkeiten auf, wenn die Scheibenbremse an einem Kraftfahrzeug in dein dafür zur Verfugung stehenden, beschränkten Raum angebracht werden soll. Ein weiterer, bei der herkömmlichen Scheibenbremse auftretender Nachteil liegt in folgendem: da das auf das Joch ausgeübte Drehmoment auf den Zylinderhauptteil übertragen wird, ist es notwendig, die Festigkeit eines Tragelementes zu erhöhen; dadurch ergeben sich wieder Schwierigkeiten bei der Schmierung und der Korrosion, die zwischen dem Joch und dem Tragelement auftreten können.

Zur Lösung dieser Probleme ist bereits vorgeschlagen worden, den stationären Zylinder mit das Drehmoment aufnehmenden Armen auszubilden, die die Bremsscheibe überspannen und zwischen denen die erste und zweite Bremsbacke angeordnet sind. Dadurch wird das Bremsdrehmoment von den Bremsbacken direkt auf den stationären Zylinder übertragen, so daß das Joch nur dazu dient, die Bewegung des zweiten Kolbens auf die zweite Bremsbacke zu übertragen.

Bei einer herkömmlichen Scheibenbremse der oben erwähnten Art ist weiterhin vorgeschlagen worden, das Joch an einer Stelle zu lagern, die in Bezug auf die Bremsscheibe auf der entgegengesetzten Seite des stationären Zylinders liegt. An dieser Stelle treten jedoch räumliche Beschränkungen auf, da eine störende Beeinflussung des laufenden Rades des Kraftfahrzeuges vermieden werden muß;.deshalb ist es schwierig,

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Tragteile vorzusehen, die eine ausreichende Festigkeit haben, um in dein begrenzten, zur Verfugung stehenden Raum die Vibrationen oder Schwingungen aufzunehmen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der ein stationäres Teil so angeordnet ist, daß es das Bremsdrehmoment aufnimmt, das dann entsteht, wenn die zweite Bremsbacke während des Brerasbetriebs gegen die Bremsscheibe gedrückt wird, wobei das Joch nur die Bewegung des zweiten Kolbens auf die zweite Bremsbacke überträgt, und bei der das Joch sicher durch ein Tragteil gehaltert, und dadurch gleichmässig und stoßfrei in dem begrenzten, zur Verfugung stehenden. Raum geführt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein integral mit dem Zylinder ausgebildetes, das Bremsdrehmoment absorbierendes Bauteil, das ein Paar dem Drehmoment widerstehende Arme enthält, die im wesentlichen parallel zu der Achse der Bremsscheibe verlaufen, wobei die dem Drehmoment widerstehenden Arme Seitenkanten haben, die parallel zu der Achse der Bremsscheibe verlaufen bzw. den Seitenkanten der Bremsbacken gegenüberliegen , und wobei die Bremsbacken an ihren Seitenkanten gegen eine der ■ Seitenkanten der dem Drehmoment widerstehenden Arme stoßen, um ein auf die Bremsbacken ausgeübtes Bremsdrehmoment auf das das Bremsdrehmoment absorbierende Bauteil zu übertragen, wenn die Bremsbacken gegen die Bremsscheibe gezwungen werden,

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durch ein Paar von Führungseinrichtungen , um das Joch in eine dichtung zu führen, die parallel zu der Achse der Bremsscheibe liegt, wobei jedes Paar von Führungseinrichtungen einen an dem Joch befestigten Tragarm, der eine Öffnung aufweist, in der eine Büchse angeordnet ist, und einen Führungsstift enthält , der parallel zu der Achse der Bremsscheibe von einer Bremsscheibenseite in Richtung auf eine Zylinderseite verläuft und verschiebbar in der Buchse angeordnet ist, und durch ein Paar von Backenstifen, die verschiebbar durch die erste und zweite Bremsbacke geführt sind und parallel zu der Achse der Bremsscheibe verlaufen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, eineff* Scheibenbremse nach der vorliegenden Erfindung für ein Kraftfahrzeug;

Figur 2 einen longitudinalen Schnitt längs Linie II - II durch die in Fig. 1 gezeigte Scheibe-» bremse;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Modifikation der Scheibenbremse nach Fig. 1;

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Figur 4 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Detail, der Scheibenbremse nach Fig. 1; und

Figur 5 eine fragmentarische, longitudinale Schnittansicht einer Modifikation der Scheibenbremse nach Fig. 3·

In den Figuren 1 und 2 ist eine Scheibenbremse nach der vorliegenden Erfindung für ein Kraftfahrzeug dargestellt; die Scheibenbremse enthält einen Zylinder 10, der an einem tragenden Bauteil 12 des Aufbaus oder der Karosserie des Kraftfahrzeugs mit Hilfe von Bolzen odar Schrauben l4 befestigt ist. Ein innerer oder erster Kolben l6 und ein äusserer oder zweiter Kolben 18 sind axial verschiebbar iri dem Zylinder 10 angebracht und definieren gemeinsam eine Kamraer 20. Eine Bremsscheibe 22 ist so an einem ( nicht dargestellten ) Rad des Kraftfahrzeugs befestigt, daß sie sich mit diesem drehen und es bremsen kann. Der erste Kolben l6 kommt mit einer ersten oder direktbetätigten Bremsbackenanordnung oder einem Kissen bzw. einem Belag 26 in Eingriff, um diese wiederum so in Eingriff mit der Bremsscheibe 22 zu bewegen, daß eine Bremswirkung auftritt. Der zweite Kolben l8 ist mix einer zweiten oder indirekt betätigten Bremsbackenaiiordnung oder Kissen bzw. Belag 28 mit Hilfe einer ■ selbstnachstellenden bzw. frei ver-. schieblichen Tastvorrichtung oder eines Bügels oder Jochs 30 verbunden. In Fig. 2 ist das Joch weggeschnitten gezeigt, um die Klarheit der Darstellung zu erhöhen. Ein Brerasenhauptzylinder

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( nicht dargestellt ) wird durch ein Bremspedal betätigt, um ein unter Druck stehendes fluides Medium durch eine Öffnung 36 in die Kammer 20 einzuführen. Das unter Druck stehende fluide Medium in der Kammer 20 bewirkt, daß sich der erste bzw. zweite Kolben bzw. l8 gemäß der Darstellung in J^Lg. 2 nach links bzw. nach rechts bewegt, so daß sich die ersten und zweiten Bretnskissen oder Bremsbeläge 26 bzw. 28 in Bremseingriff mit der Bremsscheibe 22 bewegen.

Der zweite Kolben l8 ist starr mit Hilfe von Bolzen oder Schrauben 24 mit dem Joch oder der Gabel 30 verbunden; Staubabdeckungen 32 und 34 sind für die Enden des Zylinders 10 vorgesehen.

Integral mit dem Zylinder 10 ist ein das Bremsdrehmoment.absorbierendes Bauteil ausgebildet,.das dem Drehmoment widerstehende Arm 10 a enthält, die durch eine Brücke 10 b verbunden sind; dieses Bauteil erstreckt sich über den Umfang der Bremsscheibe 22. Von Armen 10 c der Arme 10 a in Richtung auf den Zylinderkörper verlaufende Führungsstife 38 passieren verschiebbar Öffnungen ( keine Bezugszeichen) , die in Halterungen oder Trägern 4o ausgebildet sind. Gummibuchsen 42 sind zwischen den Führungsstiften 38 und dexi Öffnungen angeordnet. Die Führungsstifte 38 verlaufen parallel' zu der Achse des Zylinders

Belagstifte- 44 sind in Öffnungen ( keine Bezugszeichen) in dem Zylinder 10 und der Brücke 10 _D aufgenommen und axial durch Halter oder Klemmen 46 in Stellung gehalten. Ein L-förmiger Tragarm 48

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ist an dem Joch 30 befestigt und weist durchgehende Öffnungen ( koine Bezugszeichen ) auf, durch die die Belagstifte 44 verschiebbar geführt sind. Die Kissen oder Beläge 26 und 2.8 sind ebenfalls mit Öffnungen ( keine Bezugszeichen ) ausgebildet, durch die die Belagstifte 44 verschiebbar geführt sind. Die Belagstifte 44 verlaufen parallel zu der Achse des Zylinders 10.

Beim Betrieb dreht sich die Bremsscheibe 22 , wie durch einen Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist. Wird unter Druck stehendes fluides Medium in die Kammer 20 eingeführt, so bewegen sich' die Bremsbacken 26 und 28 so, daß sie in Bretnseingriff mit der Bremsscheibe 22 kommen, wie oben beschrieben wurde.

Es läßt sich erkennen, daß ein Drehmoment auf die Arme 10 a der Verlängerung des Zylinders 10 übertragen wird, so daß eine Drehung des Jochs 30 und dadurch der Bremsbacke 28 verhindert wird. Deshalb dient das Joch 30 nur dazu, die Bewegung des zweiten Kolbens auf die zweite Bremsbacke zu übertragen, so daß das Tragteil für das Joch 30 einen relativ einfachen Aufbau haben kann. Da insbesondere das Joch 30 durch die Führungsstifte 28 an einer Stelle in der Nähe des Schwerpunktes des Jochs 30, nämlich auf der gleichen Seite wie der Zylinderkörper, gehaltert ist, und da das Joch ebenfalls an eji-nera Ende durch die Backens.tifte 44 gehaltert ist, die starr mit dem Zylinder auf einer Seite verbunden sind, die dem Ort gegenüberliegt, an dem. sich die Führungsstifte 38 befinden, können die Vibrationen oder Schwingungen an dem Ende, an dem sich das Joch 30 befindet, im wesentlichen vermieden werden.

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Da darüberhinaus das Joch 30 durch die Führungsstifte 38 geführt wird, die verschiebbar mit Hilfe der Gumraibuchsen ^zi2 gehaltert sind, kann aufgrund der Elastizität der Gummibuchsen 42 der sonst beim Drehen auftretende " nockback " - Effekt vermieden werden.

Eine Modifikation der Backenstifte kk nach den ^Fig. und 2 ist in' Fig. 3 dargestellt. Bei diesem Beispiel sind Stifte 50 an ihrem Ende mit Hilfe eines Tragarms 52 an dem Joch 30 angebracht. Die Backenstifte 50 verlaufen verschiebbar durch Öffnungen ( keine Bezugszeichen ), die in dem Zylinder 10 ausgebildet sind.

Nach Fig. 5 ist ein Führungsstift 60 an einem vorstehendem Rand oder Flansch 30. a angebracht, der an der Gabel 30 ausgebildet ist; der Stift verläuft durch eine Öffnung ( kein Bezugszeicheri ), die in der Brücke 10 b der Verlängerung des Zylinders 10 ausgebildet ist; die Funktion dieser Anordnung ist die gleiche wie bei den vorhergehenden Beispielen.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich der Aufbau .und die Verwendungsmöglichkeit einer Scheibenbremse, bei der die vorliegende Erfindung eingesetzt wird. Dabei wird nach der vorliegenden Erfindung das Joch zuverlässig in einen sehr geeigneten Raum gehaltert, wodurch die Scheibenbremse leicht an dem Kraftfahrzeug angebracht werden kann. Da weiterhin der Kontaktbereich zwischen dem Joch und den tragenden Elementen klein ist, und da sich die bei der Schmierung bzw. Korrosion zwischen diesen Teilen auftretenden Probleme leicht lösen lassen, ergibt sich eine Schei-

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benbremse, die einen einfachen Aufbau hat, zuverlässig im Betrieb ist und mit geringen Kosten* hergestellt vrerden. lcann.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

L.)Scheibenbremse mit einer mit einem Rad drehbaren Scheibe, mit einem relativ zu der Scheibe stationär angebrachten Zylinder, mit ersten und zweiten Kolben, die abdichtend in dem Zylinder verschiebbar sind und zwischen sich eine Kammer ausbilden, mit einer ersten Bremsbacke, die zwischen dem ersten Kolben und der Scheibe angeordnet und durch den ersten Kolben in Bremseingriff mit der Scheibe bewegbar ist, mit einer zweiten Bremsbacke, die zur Ausübung einer Bremswirkung mit der Seite der Scheibe in Eingriff kommen kann, die der Seite der ersten Bremsbacke gegenüberliegt, und mit einem Joch, das die zweite Bremsbacke mit dem zweiten Kolben verbindet, so daß sich der erste und der zweite Kolben in einander entgegengesetzte Richtungen verschieben, um die ersten und zweiten Bremsbacken in Bremseingriff mit der Scheibe zu bringen, wenn ein unter Druck stehendes fluides Medium in die Kammer eingeführt wird, gekennzeichnet durch ein integral mit dem Zylinder ( 10 ) ausgebildetes , das Bremsdrehmoment absorbierendes Bauteil, das ein Paar dem Drehmoment widerstehende Arme ( 10 a ) enthält, die im wesentlichen parallel zu der Achse der Bremsscheibe ( 22 ) verlaufen, wobei die dem Drehmoment widerstehenden Arme ( 10 a ) Seitenkanten haben, die parallel zu der Achse der Bremsscheibe (' 22 ) verlaufen bzw· den Seitenkanten der Bremsbacken ( 26,28 ) gegenüberliegen ., und wobei die Bremsbacken ( 26, 28 ) an ihren Seitenkanten gegen eine der Seitenkanten der dem Drehmoment widerstehende Arme C 10 a ) stoßen, um ein auf die Bremsbacken ( 26,28 ) ausgeübtes Bremsdrehmoment auf das das Brems drehmoment absorbierende Bauteil zu übertragen, wenn die Bremsbacken ( 26, 28 ) gegen die Bremsscheibe ( 22 ) gezwungen

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werden, durch ein Paar von Führungseinrichtungen(4O,57,30 d,

38,50,60 ), um das Joch ( 30 ) in eine Richtung zu führen, die" parallel:zu der Achse der Bremsscheibe ( 22 ) liegt, wobei jedes Paar von Führungseinrichtungen einen an 'dem Joch ( 30 ·) befestigten Tragarm ( 40, 52| 00 a ), der eine Öffnung aufweist, in. der eine -Buchse angeordnet ist, und einen Führungsstift enthält, der parallel zu der Achse der Bremsscheibe ( 22 ) von einer Bremsscheibenseite in Richtung auf eine Zylinderseite verläuft- und verschiebbar in der Buchse angeordnet ist, Und durch ein Paar von Baekenstiften ( kk- ), die verschiebbar durch die erste ulid zweite Bremsbacke (26, 28 ) geführt sind und parallel zu der Achse der Brems- * scheibe ( 22 ) -verlaufen.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, d ad u r c h

ge k e η η ζ ei c h η e t , daß das Joch { 30 ) starr mit dem zweiten Kolben ( l8 ) verbunden:istv
3. Scheibenbremse nax:h einem der Ansprüche l; oder 2:, .... d a d u r- c* h "^, g ie k e η η ζ e i c h Γη ei te f. daß: jeder der Backenstifte C ^4 ) axial an dem Zylinder ^ ( 10 ^rX- und^djem das? BreTnsdrehmomentLiaLbsojrbierenden Bauteil angebrächt ist, lvobei : das Joch( 30 ). mit ^ ^' einer Öffnung^ausgebildetist, durch die der Backenstift C>kk ) gleitend geführt ist* ν„. _{;; ;vf} \

k. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, , d a d^u-r'^c^h '"- g "6 k en η ζ «si c h n.e -fc;, daß ..,■■ jeder der Öackenstifte -( hh ) axial :an demrrJoch (3O) angebracht und'!verschiebbar durch, eine Öffnung geführt ist, die -ia ;"den^'das"' Drehmoment aufnehmenden Armen des Zylinders (10) ausgebildet ist.

,.,..'... , ~: 4JD.98A7/0931

5· Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Backenstifte ( 44 ) axial an dem Zylinder • ( 10 ) angebracht und an seinen Enden durch den Zylinder ( 10 ) ■ und den das Drehmoment aufnehmenden Armen gehaltert ist. *■'■'.

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