DE2504239A1

DE2504239A1 - Scheibenbremse fuer raeder von fahrzeugen, insbesondere von motorraedern

Info

Publication number: DE2504239A1
Application number: DE19752504239
Authority: DE
Inventors: Tullio Campagnolo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-05
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1975-08-07
Also published as: DE2504239C3; JPS50113948A; CA1014079A; DE2559876C2; NL7501156A; CH587140A5; AT361791B; US3982610A; FR2260028B1; CS204994B2; FR2260028A1; BR7500736A; DE2559877C2; SE7501191L; DE2559876B1; SE413609B; ATA78175A; DE2559877B1; DE2504239B2; ES434435A1

Description

TULLIO CiMPAGNOLO, Corso Padova, 168 - 36100 Vicenza (Italien)

Scheibenbremse für Räder von Fahrzeugen, insbesondere von Motorrädern

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Räder von Boden- oder Luftfahrzeugen, insbesondere von Motorrädern, deren Bremsscheibe in der Radnabe angeordnet ist.

Es ist bekannt, daß bei manchen Fahrzeugen, insbesondere bei Motorrädern, die Anwendung von Scheibenbremsen bis-' her nur mit geringem Erfolg durchgeführt werden konnte trotz der erachteten Notwendigkeit^insbesondere bei großen Motorrädern, die Trommelbremsen durch modernere und effizientere Bremsen zu ersetzen -_;was sich aufgrund von Problemen ergeben hat, die nicht einfach zu . lösen sind. Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich insbesondere bezüglich einer vernünftigen und geeigneten Anordnung der Bremsscheibe, die normalerweise mit entsprechenden Abmessungen an der Seite des Rades angeord-

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net wird, was insbesondere bei Motorrädern eine ungleichmäßige Gewichtsverteilung zur Folge hat.

Um eine geeignete Lösung für dieses wichtige Problem zu finden, ist bereits vorgeschlagen worden, die Bremsscheibe· insbesondere bei einem Rad eines Motorrades im Nabenteil des IFahrzeugrades unterzubringen, wobei dann der Bremsscheibe auch noch 'die Funktionen einer Verbindung zwischen der eigentlichen Nabe und dem außenliegenden Radkranz übertragen wird, von dem aus sich die Radspeichen bzw. eine Radscheibe zur Radfelge nach außen erstrecken, wobei auf die Bremsscheibe selbst mit Reibbelägen eingewirkt wird, die an Bremsplatten angeordnet sind, welche auf der Radachse montiert sind und ihre eigenen Reaktionen über die Brems- bzw. Reibbeläge auf die Bremsscheibe übertragen.

Obwohl diese Lösung theoretisch recht überzeugend ist, hat sie aus verschiedenen Gründen bisher nicht zu für die Praxis verwertbaren Ergebnissen geführt, so daß die meisten Motorräder jeglicher Bauart bisher nach wie vor mit den herkömmlichen Trommelbremsen versehen sind und demgemäß alle Nachteile besitzen, welche sich durch diese Bremsen ergeben.

Bei der Ausführung der vorstehenden Lösung ist die die Nabe mit dem Radkranz verbindende Bremsplatte normalerweise gemäß der Symmetrieebene rechtwinklig zur Drehachse des Rades angeordnet worden. In anderen Fällen sind zwei Bremsscheiben verwendet worden, die parallel zueinander mit gleichem Abstand von der Symmetrieebene angebracht worden sind. Derartige Ausgestaltungen haben aber zu außerordentlich schweren und klobigen sowie teuren Konstruktionen geführt, die darüber hinaus aufgrund ihres Verhaltens bei den im

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Betrieb auftretenden Beanspruchungen nicht hinreichend sicher sind. Darüber hinaus ist auch die Abfuhr der aufgrund der Reibung entstehenden Wärme nicht befriedigend.

Außerdem tritt bei allen bekannten derartigen Bremsen .der Eingriff zwischen den Brems- bzw. Reibbelägen der Eremsplatten und der Bremsscheibe bzw. Bremsscheiben durch frontale Berührung ein, was sich aufgrund der Bewegung der Bremsplatten zur Radachse und zum Rad selbst ergibt. Bei diesen bekannten Bremsen sind die zum jeweiligen Betätigen der Bremse aufzubringenden Kräfte im Verhältnis zur erzielten Bremswirkung hoch und die Zusammenarbeit zwischen den Reibbelägen und den Bremsscheiben findet ziemlich abrupt statt, was ein Bremsen zur JoIge hat, welches erheblich weniger gleichmäßig und "gefühlvoll" ist, als dieses wünschenswert ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Scheibenbremsen der eingangs beschriebenen Gattung unter Vermeidung ihrer Nachfeile zu verbessern und eine derartige Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Motorräder zu schaffen, die einfach und leicht ausgebildet ist, und deren Gewicht bzw. Masse bezüglich der rechtwinklig zur Drehachse verlaufenden Symmetrieebene des Rades gleichmäßig verteilt ist, wobei die Scheibenbremse eine zufriedenstellende Wärmeabfuhr sicherstellen soll und darüber hinaus auch nach längerem Gebrauch ständig effizient sein und ein kraftvolles und dennoch gleichmäßiges, "gefühlvolles" Bremsen bei geringer Anstrengung für den Fahrer ermöglichen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mindestens eine Bremsscheibe, welche die eigentliche Nabe des Rades mit einem zu dieser radial außenliegenden Radkranz verbindet, von dem aus sich die

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Radspeichen bzw. eine Radscheibe zur Radfelge nach außen erstrecken bzw. erstreckt, und durch mindestens eine

seitlich der Nabe angeordnete, mit einem Reibbelag versehene nichtdrehbare Bremsplatte, die längs der ' Radachse gleitbar ist und mittels welcher unter der Einwirkung von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit der Reibbelag mit der Bremsscheibe in Bremseingriff bzw. unter der Einwirkung eines Feder-Rückstellmittels außer Bremseingriff zu bringen ist , wobei die Bremsfläche der Bremsscheibe konisch ausgebildet ist und die Achse der Bremsscheibe in der Radachse liegt, und wobei der Reibbelag derart an der Bremsplatte angeordnet ist, daß er auf einer konischen Fläche liegt, die mit der konischen Bremsfläche der Bremsscheibe in Eingriff zu bringen ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bremsscheibe aus einem konischen kegelstumpfförmigen Körper besteht, der an seinen beiden Seiten durch Versteifungsrippen versteift ist, und daß die Bremsplatte einen ebenen mittleren Abschnitt sowie einen kegelstumpfförmigen äußeren Abschnitt aufweist, dessen Konizität der Konizität der Bremsscheibe entgegengerichtet ist, und der mit einem den Reibbelag tragenden Abschnitt endigt, dessen Konizität gleich der Konizität der Bremsscheibe ist.

Eine Variante zu der vorstehenden Ausgestaltung sieht erfindungsgemäß vor, daß die Bremsscheibe einen plattenförmigen Körper aufweist, der sich radial von der Nabe aus nach außen erstreckt und sich an seinem Umfang in zwei gleichzeitig den Radkranz bildende divergierende konische Abschnitte verzweigt,· und daß zwei jeweils mit einem Reibbelag versehene, einander gegenüberliegende Bremsplatten vorgesehen sind, von denen die eine Bremsplatte auf der einen Seite und die andere Bremsplatte auf^w^anderen Seite der Bremsscheibe liegt,

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wobei die beiden Bremsplatten jeweils einen ebenen mittleren Abschnitt sowie einen kegelstumpfförmigen äußere,n Abschnitt aufweisen, deren Konizität jeweils der Konizität des benachbarten verzweigten Abschnittes der Bremsscheibe entgegengerichtet ist, und die jeweils mit einem den Reibbelag tragenden Abschnitt endigen, dessen Konizität gleich der Konizität des benachbarten verzweigten Abschnittes der Bremsscheibe ist, .so daß jede der beiden Bremsplatten mit dem Reibbelag des zugeordneten verzweigten Abschnittes in Eingriff zu bringen ist.

Das Steuermittel für die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit kann vorzugsweise eine koaxial zur Radachse angeordnete Kolben-Zylinder-Einheit aufweisen, die eine an der Außer.seite des ebenen mittleren Abschnittes der Bremsplatte ausgebildete kreisförmige Ausnehmung enthält sowie einen in der Ausnehmung angeordneten ringförmigen Kolben, wobei weiterhin Mittel vorgesehen sind, mittels derer unter Druck stehende Bremsflüssigkeit zwischen dem Boden der Ausnehmung und den Kolben zu bringen ist und ein dem Kolbendruck entgegenwirkendes Gegenelement vorhanden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei die erfindungsgemaßen Merkmale einzeln und in Kombination erfindungswesentlieh sein können und zahlreiche Abwandlungen gestatten, ohne daß der erfindungsgemäße Rahmen verlassen wird.

Die Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausbildung der erfindungsgemaßen Scheibenbremse,

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mit einer einzelnen Bremsplatte, die auf einer Drehachse eines Motorrades angeordnet ist, wobei das Bad im oberen Teil der Figur als gewöhnliches Speichenrad und im unteren Teil der Figur als Scheibenrad dargestellt ist;

Pig.. 2 eine im wesentlichen Fig. 1 entsprechende Variante, bei welcher ein Eückstellmittel für die Bremsplatte vorgesehen ist, mit dem das Bremsspiel selbsttätig einzustellen bzw. zusätzlich entstehendes Bremsspiel selbsttätig aufzunehmen ist;

Fig.. 3 einen Schnitt durch eine der Ausbildung gemäß Fig. 1 ähnliche Variante mit einer an ihrem Umfang gegabelt ausgebildeten Bremsscheibe und einem Paar einander gegenüberliegender Bremspdatten;

Fig. 4- einen Teilschnitt einer der BreEse' gemäß Fig. 2 ähnlichen Bremse mit einem modifizierten Mittel zur Verminderung der Drehung der Bremsplatte;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Bremse, die beispielsweise der Ausgestaltung gemäß den Fig. 2 und 4· entspricht; und

Fig. 6 ^ei^ne Detaildarstellung eines verbesserten Bücksteil- bzw. Eückführmittels.

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Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Jbcialschnitt durch ein Rad E eines Motorrades, welches mit einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse ausgestattet ist. Im oberen Teil der Zeichnung ist das Rad R als Speichenrad gezeichnet und zeigt lediglich den Nabenteil M, der die eigentliche Nabe und den die Speichen tragenden Flansch umfaßt, in dessen Bohrungen die Enden der Speiehen eingesetzt werden, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Im unteren Teil der Fig. 1 ist das Rad R dagegen als Scheibenrad gezeichnet und zeigt - zusätzlich zu dem Nabenteil M - eine Scheibe D und eine Radfelge C, welche einen Reifen in der Ausnehmung C aufnehmen kann.

Die eigentliche Nabe 1 des Rades R ist durch die Enden der Gabelarme 2 des Motorrades abgestützt und kann sich um eine in bekannter Weise herausziehbare Drehachse 3 aufgrund von Kugellagern 4- drehen, die mit Abstand an einer Buchse 5 angeordnet sind. Die eigentliche Nabe 1 und der die Speichen tragende Flansch 6 (oder in entsprechender Weise der Kranz 6', von dem aus sich die Radscheibe D erstreckt) bilden gemeinsam das Nabenteil des Rades R und sind miteinander durch eine konisch verlaufende Kegelscheibe 7 verbunden, die mit einer Mehrzahl radialer Versteifungsrippen 8 zwischen der Nabe 1 und der Scheibe 7 sowie radialen Versteifungsrippen 9 zwischen der Scheibe und dem Flansch 6 (bzw. dem Kranz 6¹) versehen ist. Die Achse der Kegelscheibe 7 fällt mit der Achse A des Rades R zusammen. Die Scheibe 7 erstreckt sich von dem einen Ende der Nabe 1 nach unten und divergiert zu dem anderen Ende, wo sie mit dem Flansch 6 bzw. dem Kranz 6¹ verbunden ist. Bei der Ausbildung des Rades R gemäß dem oberen Teil von Fig. 1 erhält man die Nabe 1, die Scheibe 7 und den Flansch 6 durch Gießen in einem einzigen Stück. Bei der Ausbildung des Rades gemäß dem unteren Teil von Fig. 1 werden auch die Scheibe D und die Felge C durch gernein-

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samen Guß mit der Nabe 1, der Scheibe 7 und dem Kranz 6' in einem einzigen Stück hergestellt.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Scheibe 7 der soweit beschriebenen Radkonstruktion um die Bremsscheibe der in dem Rad selbst ausgebildeten Scheibenbremse, wobei diese Bremse auch die Bremsplatte 10 umfaßt, die nahe der offenen Seite der Scheibe 7 angeordnet ist. Diese Platte 10 besitzt einen mittleren ebenen Abschnitt 11, der drehbar auf einer Buchse 12 angeordnet ist, welche auf die Drehachse 3 aufgepaßt ist und einen breiten Radialflansch 13 aufweist, der an dem einen Gabelarm 2 anliegt. Sie enthält weiterhin einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 14, dessen Konizität entgegen derjenigen der Scheibe 7 verläuft, sowie einen an ihrem Umfang befindlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt 15, dessen Konizität richtungsmäßig mit derjenigen der Kegelscheibe 7 übereinstimmt. Der Abschnitt 15 der Platte 10 trägt an seiner einen Seite in einer geeigneten Ausnehmung 16 angeordnete Reibbeläge 17 und ist an seiner anderen Seite gegen jegliche mögliche Drehung auf der Achse A mit der Gabel 2 verbunden, wobei hierfür ein Stift 18 defs einen Gabelarmes 2 in eine geeignete äußere Öffnung 19 der Platte 10 eingreift. Alternativ könnte eine Festlegung der Platte 10 bezüglich der Gabel 2 zur Verhinderung einer Drehung auf viele andere Art und Weisen erfolgen. Beispielsweise könnte diese Festlegung so geschehen, wie dieses in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, in denen eine Stange 301 an einer Seite mittels einer Schraube 302 an der Gabel 2 und an ihrer anderen Seite mittels einer Schraube 303 an der Platte 10 befestigt ist, auf deren Welle sie sich gemäß der Radachse begrenzt bewegen kann.J~Die Reibbeläge 17 können entweder aus einer gewissen Anzahl bestehen, die umfangsmäßig in einer oder mehreren Ausnehmungen 16 angeordnet sind, oder sie können aus einem einzigen ringförmigen Reibring bestehen, der in eine einzige Aus-

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nehmung eingepaßt ist. In jedem Fall bestehen die Reibbeläge aus einem für Bremszwecke geeigneten Material mit hoher Reibung. Der Reibbelag 17 liegt einem sorgfältig bearbeiteten Teil der Scheibe 7» genauer gesagt einem eingelassenen glatten Ring 20 gegenüber, der mit der Scheibe 7 in bekannter Weise, beispielsweise durch Schrauben 20', verbunden ist, wie dieses in Fig. 4-dargestellt ist.

Der mittlere Abschnitt 11 der Platte 10 weist auf seiner der Gabel 2 und dem Flansch 13 der Buchse 12 zugekehrten Außenseite eine kreisförmige Ausnehmung 21 auf, in welcher ein ringförmiger Kolben 22 untergebracht ist. Hydraulische Bremsflüssigkeit wird durch eine Leitung 2$ der Platte 10 zum Boden der Ausnehmung 21 geleitet, wobei die Bremsflüssigkeit durch eine flexible Leitung 24- zugeführt wird, deren mit Gewinde versehenes Ende in eine Gewindebohrung 25 des Abschnittes 11 der Platte geschraubt ist.

Zwischen der Nabe 1 und der Platte 10 ist eine starke zylindrische Schraubenfeder 26 angeordnet, welche die beiden Bremselemente auseinanderhält. Sie drückt an ihrer einen Seite die Platte 10 und deren ringförmigen Kolben 22 gegen den Flansch 13 der Buchse 12 (die ihrerseits wiederum gegen den rechten Arm der Gabel 2 gedruckt wird) und an ihrer anderen Seite die Nabe 1 gegen den linken Arm der Gabel 2 (gegen welche ein mit dem Kugellager 4 links zusammenwirkendes Drucklager 27 und eine Kappe 28 drückt).

Am Umfang des Flansches 13 der Buchse 12 ist eine Mehrzahl von Einstellstiften 29 mit Festsiellmuttern 30 vor- $ gesehen. Die Einstellstifte 29 gestatten eine Veränderung des Abstandes zwischen der Platte 10 und dem Flansch 13»

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wenn die Bremse sich nicht im Bremszustand befindet. Drei derartiger Einstellstifte 29 reichen hierfür aus.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Scheibenbremse ist wie folgt: . .

Während des normalen Laufes bzw. der normalen Fahrt des betreffenden Fahrzeuges drehen die Nabe 1 und das auf dieser mittels des Flansches 6 und der Speichen (bzw. des Flansches 6¹ der Scheibe D und der Radfelge C) angeordnete Rad R frei auf der Drehachse 3, wobei durch die Wirkung der Feder 26 die Platte 10 nahe am Flansch 13 und dieser in Berührung mit der Gabel 2 gehalten ist, so daß Jeglicher Kontakt zwischen den Reibbelägen 17 und dem auf der Scheibe 7 befindlichen Ring 20 ausgeschlossen ist.

Findet ein Bremsvorgang statt-, so bewirkt der von dem Fahrer des betreffenden Motorrades oder eines anderen mit einem Rad R ausgerüsteten Fahrzeuges, welches eine erfindungsgemäße Bremse aufweist, eingeleitete Bremsvorgang ein Einfließen von Bremsflüssigkeit zum Boden der Ausnehmung 21 und ein Austreiben des ringförmigen Kolbens 22 aus der Ausnehmung 21. Da die Auswärtsbewegung des Kolbens 22 durch den Flansch 13 begrenzt wird, wird die Platte 10 verschoben und demgemäß gegen die Nabe 1 gepreßt. Als Folge hiervon werden die Reibbeläge 17 (die, wie bereits beschrieben, aus getrennten Sektoren oder einem einteiligen Ring aus Material mit einem hohen Reibbeiwert bestehen), die gegen eine Drehung zur Platte 10 verriegelt sind, mit dem eingesetzten Ring 20 der sich drehenden Scheibe 7 in Reibeingriff gebracht und verlangsamen die Drehung der Scheibe 7 his zum Stillstand, wobei f)ie die Nabe 1 und damit das Rad R des Fahrzeuges abbremsen.

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Aufgrund der konischen Form der mit dem Ring 20 versehenen Scheibe 7 und der konischen Ausbildung der mit der Oberflä,che der Scheibe 7 in Eingriff gelangenden Reibbeläge 17 auf der Platte 10 beginnt der Bremseingriff zwischen den Teilen sehr allmählich. Er entwickelt sich jedoch aufgrund eines bemerkenswerten "Keileffektes" sehr intensiv und wirkungsvoll, wenn er erst einmal begonnen hat. Das Ergebnis ist ein sehr sanftes Bremsen mit einem großen Komfort für den Fahrer, aber auch ein sehr kraftvolles und wirkungsvolles Bremsen, welches von dem Fahrer nur eine sehr geringe Anstrengung erfordert.

Da andererseits die Bremse im wesentlichen in der Symme-" trieebene des Rades rechtwinklig zu dessen Achse zentriert ist und die aufgrund der Reibung erzeugte Wärme, die sich zwxschen den Teilen 17 und 20 entwickelt, leicht und schnell aufgrund der besonderen Ausbildung der Bremse abgeführt wird, sind weder Ursachen für Ungleichheiten vorhanden noch findet auch eine Überhitzung statt, die geeignet wäre, die Effizienz der Bremse während ihrer ausgedehnten Benutzung herabzusetzen.

Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß es bei der vorstehend beschriebenen Bremse möglich ist, bei einem gewissen Verschleiß, der Reibbeläge 17 ein einfaches Nachstellen durchzuführen. Hierfür reicht es aus, die Muttern 30 der Einstellstifte 29 zu lösen und die Einstellstifte

29 so einzuschrauben, daß sie mit einem größeren Abschnitt über den Flansch 13 in Richtung der Platte 10 vorstehen. Danach brauchen lediglich die Feststellmuttern

30 wieder angezogen zu werden.

Auf diese Weise ist der freie Hub der Platte in Richtung auf die Bremsscheibe vor Eingriff der Reibbeläge 17 mit dem Ring 20 auf das ausIegungsgemäß vorgesehene Maß zu-

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■ zurückzuführen.

Die erfindungsgemäße Bremse weist demgemäß alle Eigenschaften auf, die zu ihrer Anwendung auf einem großen Gebiet, insbesondere bei Motorrädern^wünschenswert sind, da sie eine hohe Leistungsfähigkeit mit Komfort und Sicherheit vereint, was insbesondere bei Sportmotorradern wünschenswert ist.

Die Bremse gemäß Fig. 2 stimmt mit der Ausbildung gemäß Pig. 1 mit Ausnahme des Rückführmittels überein. Dieses weist bei der Ausführung gemäß Fig. 2 mehrere einstellbare Einrichtungen 200 auf, welche das sich aufgrund des Verschleißes der Reibbelege ergebendeSpiel selbsttätig aufnehmen bzw. ausgleichen und gleichmäßig über den Umfang des Flansches 13 der Buchse 12 verteilt sind. Die Buchse 12 ist hierfür mit radialen Ansätzen 13' versehen (s. Fig. 2 und 5)· Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, reichen normalerweise drei derartiger Einrichtungen 200 aus.

Wie aus Fig. 6 erkennbar ist, enthält jede Rückführeinrichtung 200 einen Stift 201 mit einem Kopf 202, der mit dem entsprechenden Ansatz 13^f des Flansches 13 mittels einer Gewindebuchse 203 verbunden ist, welche durch Einschrauben in eine Gewindebohrung 204 befestigt ist_v wobei die Gewindebohrung 204 an der Innenseite des Ansatzes 13' des Flansches 13 vorgesehen ist. Zwischen dem Kopf

202 des Stiftes 201 und der ringförmigen Gewindebuchse

203 ist eine zylindrische Schraubenfeder 205 angeordnet. Der Stift 201 erstreckt sich beachtlich von dem Flansch 13 vor und ist in eine Gewindebuchse 206 eingeführt, die in einer Bohrung 207 der Platte 10 untergebracht ist und eine zylindrische Schraubenfeder 208 aufnimmt. Der Stift 201 ist unter Druck in den axialen zylindrischen Hohlraum der Feder 208 eingesetzt, so daß er sich nur dann

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bewegen kann, wenn er sehr große Reibungskräfte überwindet. Der Stift 201 erstreckt sich über die Gewindebuchse 206 und die Feder 208 hinaus bis in eine Verlängerung 209 der Bohrung 207.

Der Boden 204' der Bohrung 204 ist mit einer Gewindedurchgangsbohrung zur Aufnahme einer Schraube 210 versehen, die von der Außenseite des Flansches 13 her,einstellbar ist. Eine derartige Einstellung kann manuell an einem gekordelten Kopf 211 (Fig. 3) oder mittels eines geeigneten Werkzeuges am hohl ausgebildeten Kopf 212 (Fig. 6) erfolgen. Die Schraube 210 stößt mit ihrem Ende gegen den Kopf 202 des Stiftes 201 an. Die Stellung der Schraube 210 kann auf einfache Art und Weise mittels einer Feststellmutter 213 festgelegt werden, wenn die Einstellung ausgeführt worden ist.

Die Arbeitsweise der Bremse gemäß Fig. 3 weicht in der aktiven Phase nicht von derjenigen der in Fig. 1 dargestellten Bremse ab, mit dem einzigen Unterschied, daß das Verschieben der Platte 10 durch ein mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagtes Steuermittel nicht gegen die Wirkung einer Feder 26, sondern gegen die Rückführwirkung der Einrichtungen 200 stattfindet. Dieselben Einrichtungen 200 bringen die Platte 10 am Ende des Bremsvorganges in Nicht-Arbeitsstellung bzw. Ruhestellung. Wenn zu diesem Zweck unter Druck stehende Bremsflüssigkeit zur Ausnehmung 21 gebracht wird, um eine Bremsung auszuführen und demgemäß ein Verschieben der Platte 10 von ihrer äußeren Stellung zur Nabe 1 zu bewirken, bleiben die Stifte 201 aller Rückführeinrichtungen aufgrund der vorliegenden Reibung in der jeweiligen Feder 208 verriegelt, während die Platte 10 sich von dem Flansch fortbewegt, so daß der Kopf 202 des Stiftes 201 die Feder 205 zusammenpreßt. Wenn der Bremsvorgang endigt, ist

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die Feder 205 bestrebt, den Kopf 202 des Stiftes 201 in die Ausgangsstellung zurückzubringen, was aufgrund der hohen Reibung zwischen dem Stift 201 und der Feder 208 möglich ist, und die ganze Platte 10 wird demgemäß in eine Ruhestellung gebracht, wodurch der Ring 20 der Scheibe 7 und die Reibbeläge 17 außer Bremseingriff kommen.

Wie bereits ausgeführt wurde, gestatten die Rückführeinrichtungen bei 100 eine kontinuierliche selbsttätige Aufnahme vonSpiel, d.h. also eine Einstellung der Bremse bei vorliegendem Yerschleiß^enn das'Spiel, d.h. also der Abstand zwischen den Reibbelägen 17 und der Scheibe 7₅ angewachsen ist, so ist der Stift 201 im Hinblick auf den erreichten Wert gezwungen, bezüglich der Feder 208 zu gleiten'und die Reibungskräfte zu überwinden, wenn die Feder 205 vollständig durch den Kopi 202 des Stiftes 201 zusammengepreßt ist, bis es zu einem Eingriff zwischen den Reibbelägen 17 und dem Ring 20 der Scheibe 7 kommt. Auf diese Weise ist das aufgrund eines Verschleißes entstandene Spiel zwischen den Reibbelägen 17 und dem Ring 20 der Scheibe 7 auf ihr normales Maß zurückgeführt, wenn die Teile in ihre Ruhestellung zurückgekehrt sind, wobei dieses normale Maß gleich dem Hub ist, der für den Kopf 202 des Stiftes 201 bei der Feder 205 in der Gewindebuchse 203 zugelassen ist.

Andererseits gestatten die Rückführeinrichtungen 200 auch ein genaues Einstellen des Spiels zwischen der Bremsplatte mit den Reibbelägen 17 und der Scheibe 7 der Bremse. Zu diesem Zweck ist zu bedenken, daß das Spiel dem Axialspiel zwischem dem Kopf 202 des Stiftes 201 und der ringförmigen Gewindebuchse 203 einer Einrichtung 200 entspricht bzw. proportional ist, wobei eine Vergrößerung durch die Scheibe 7 der Bremse und die Achse des Rades aufgrund des Winkels zwischen

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beiden erfolgt. Das Spiel der Bremse kann demgemäß beispielsweise bei dem Zusammenbau der Bremse zwischen dem Kopf 202 und der Gewindebuchse 203 der Einrichtung 200 dadurch eingestellt werden, daß die Einstellschraube 210 mehr oder weniger eingeschraubt wird, um den für den Stift 201 möglichen Hub auf ein kleineres oder größeres Maß zu begrenzen, ohne daß es bezüglich der Feder 208 zu einem Gleiten kommt.

Die Überlegenheit dieses Systems, welches es gestattet, die Bremsplatte mit der Möglichkeit einer Einstellung zurückzuholen, und eine selbsttätige Aufnahme von zu großem Spiel,insbesondere bei aufgrund eines Verschleißes der Reibbeläge der Bremse auftretendem erhöhten Spiel ermöglichtest evident. Denn gemäß einem solchen System ist es möglich, den Abstand zwischen den Reibbelägen und den Bremsscheiben stets auf einem gewünschten Wert zu halten, der von dem Konstrukteur vorgegeben und beim Zusammenbau der Bremse verwirklicht wird, wobei dieses ersichtlich Vorteile für die Sicherheit und die Effizienz der Bremse sowie für deren sanfte Wirkungsweise mit sich bi-ingt. Auch für den Fahrer, insbesondere wenn es sich um einen Sportfahrer handelt, bringt dieses wichtige Vorteile, da er nicht genötigt ist, die Intensität seiner Bremsoperation nach dem jeweiligen ■Verschleißzustand der Bremse zu variieren, und zwar bestehen die Vorteile dann, wenn er das Fahrzeug wechselt, und auch dann, wenn er dasselbe Fahrzeug über eine längere Strecke fährt, auf welcher die Bremsen wiederholt und häufig benutzt werden. Die oben beschriebenen Einrichtungen machen es darüber hinaus möglich, auf jegliche spezielle Einstellung der Bremsen zu verzichten, wenn ein Rad entfernt wird. Denn sobald das Rad und die Bremse wieder eingebaut sind, ist die Bremse nach.der ersten Bremsung ordnungsgemäß eingestellt. Schließlich

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ist es einfach und schnell möglich, die Bremse auf unterschiedliche Abstandswerte einzustellen, wenn dieses erforderlich oder gewünscht ist. Aus allen diesen Bemer-' kungen ist ersichtlich, daß durch Anwendung derartiger Rückführeinrichtungen die erfindungsgemäße Bremse gegenüber bekannten Bremsen vorteilhafter ist, was alles insbesondere für Rennmaschinen zutrifft.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine noch leistungsstärkere Ausbildung der Bremse gemäß Fig. 2. Bei dieser Bremse ist eine Scheibe 107 in der Symmetrieebene des Rades R¹ rechtwinklig zu der Achse A' angeordnet, welche die Nabe 101 mit einem Speichen tragenden Flansch 106 (im oberen Teil von Fig. 3) bzw. mit einem Kranz 106' (unterer Teil von· Fig. 3) verbindet.

Der Flansch 106 und der Kranz 106' haben einen V-förmigen Querschnitt. Die Scheibe 107 verzweigt sich in Abschnitte 107' und 107" zur Befestigung des Flansches 106 bzw. des Kranzes 106'.

Die Scheibe 107 ist durch radiale Rippen 108 versteift, während Rippen 109 den äußeren Teil des Flansches 106 bzw. des Kranzes 106' versteifen.

Der Flansch 106 endet außen mit zwei Flanschen 106", die mit Bohrungen für die Radspeichen versehen sind.

Der Kranz 106' geht mittig in eine Scheibe D des Rades über, welche das Nabenteil M mit der Felge C des Rades verbindet. Auf den beiden Armen 107,107" des gegabelten Urafanges der Scheibe 107 sind zwei Bremsringe 120 aus geeignetem Material eingesetzt, und zwar auf der einen und der anderen Seite der Scheibe 107, die eine außerordentliche glatte Oberfläche besitzen.

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Mit dem Bezugszeichen 107' '' sind Löcher der Scheibe IO7 bezeichnet, die zur Gewichts einsparung und zur Ventilation dienen.

Die Nabe 101 ist drehbar auf zwei Kugellagern 104- montiert, welche auf der Drehachse 103 der Gabel 102 angeordnet sind.

Zwischen der Nabe 101 und den Armen der Gabel 102 sind weiterhin zwei Platten 110 montiert, von denen jede identisch zu der Platte 10 der Bremse gemäß Fig. 2 ist. Sie sind in der gleichen Weise angebracht und gleiten auf einer entsprechenden Buchse 112. Durch Stifte 118 sind sie gegen eine Drehung gesichert bzw. verriegelt, wobei die Stifte 118 von den Armen der Gabel 102 vorstehen und mit Bohrungen 119 der Platten 110 im Eingriff sind.

Die Platten 110 sind derart angeordnet, daß die von ihnen getragenen Reibbeläge II7 mit den Bremsringen der Scheibe 107 in Eingriff kommen können.

Zwischen jeder der beiden Platten 110 und jeder der beiden Plansche 113 der Buchsen 112 sind einige - vorzugsweise drei; s. Fig. 5 - Rückführeinrichtungen 200 angeordnet, die identisch zu denjenigen der Bremse gemäß Fig. 2 sind.

Im Betrieb halten die Einrichtungen 200 die beiden Platten 110 normalerweise von der Scheibe IO7 und dem Flansch 106 fern, so daß das Rad R' sich demgemäß frei drehen kann. Wenn die Bremse betätigt wird, strömt Bremsflüssigkeit zu den die Platten 110 steuernden Kolben und diese werden gleichzeitig gegen die Wirkung der Einrichtungen 200 gegen die Nabe 101 bewegt, wie dieses im Falle der Bremse gemäß Fig. 1 der Fall ist. Der Eingriff zwischen

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den Reibbelägen 117 und den Ringen 120 der Scheibe 107 findet zunächst allmählich und aufgrund des "Keileffektes" sodann mit steigender Intensität statt', bis das Rad R' zum Stillstand kommt. Wird der Hydraulikkreis der Bremse vom Druck entlastet, so bringen die.Einrichtungen die Platten 110 in ihre Ruhestellung zurück.

Die Bremse gemäß Fig. 3 ist verglichen mit der Bremse gemäß Fig. 2 bei gleichen Außenabmessungen dadurch ersichtlich leistungsstarker, daß die beim Bremsen aktiv werdenden Flächen, aufgrund welcher der Angriff zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe stattfindet, -.verdoppelt ist. Darüber hinaus ist die Gewichtsverteilung, die im Falle der Bremse gemäß Fig. 1 bereits im wesentlichen gleichmäßig bezüglich der Symmetrieebene des Rades ist, solange als einige konstruktive Vorkehrungen getroffen werden, im Falle der Ausbildung der Bremse gemäß Fig. 3 noch gleichmäßiger, und zwar in einem geradezu idealen Ausmaß. Dieses bildet ersichtlich einen weiteren Vorteil, der in gewissen Fällen die komplexere Bauweise und höheren Kosten .dieser Variante der erfindvngsgemäßen Bremse kompensiert.

Fig. 5 der Zeichnung zeigt, wie zwecks Unterstützung der Kühlung der Bremsteile, die aufgrund der sich zwischen den Bremsscheiben und den Bremsbelägen entwickelnden Reibungswärme leicht überhitzt werden können, die Bremsplatten der erfindungsgemäßen Bremse mit einem Lufteinlaß 304· ausgerüstet sind, der in Fahrtrichtung des Motorrades bzw. eines anderen mit dem Rad ausgerüsteten Fahrzeuges weist und durch ein Gitter 305 geschützt ist. Korrespondierend zu diesem Lufteinlaß sind selbstverständlich Luftauslässe bzw. Entlüftungen vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

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Durch diese Ausbildung, die bei allen dargestellten Ausgestaltungen der erfindimgsgemäßen Bremse anwendbar ist, wurden die empfindlichen Teile, also die Bremsscheibe oder Bremsringe und die Reibbeläge, wirksam vor der Einwirkung von Schmutz und Wasser/geschützt, was die Bremse auch unter ungünstigen Gebrauchsbedingungen noch mit Sicherheit wirksam macht.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Scheibenbremse gemäß der vorliegenden Erfindung auch, wie bereits angedeutet, in anderen Ausgestaltungen möglich ist, indem ihre Merkmale mit Merkmalen bekannter Scheibenbremsen kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne daß hierdurch der Erfindungsrahmen verlassen wird. Insbesondere ist es ersichtlich, daß der Neigungsrichtung der Bremsscheibe und der korrespondierenden Reibbeläge keine besondere Bedeutung zukommt, sondern daß diese vielmehr auch in umgekehrter Richtung erfolgen kann, als es in der Zeichnung'dargestellt ist. Auch können die miteinander zusammenwirkenden konischen Flächen der Scheibe und. der Platte andere Neigungen bzw. Kegelwinkel aufweisen, als dieses dargestellt ist.

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Claims

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2. Februar 1975

Ansprüche

1 λ Scheibenbremse für Räder von Boden- oder Luftfahrzeugen, insbesondere von Motorrädern, deren Bremsscheibe in der Radnabe angeordnet ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Bremsscheibe (7; 107), welche die eigentliche Nabe (1; 101) des Rades (R; R') mit einem zu dieser radial außenliegenden Radkranz (6 bzw. 6') verbindet, von dem aus sich die Radspeichen bzw. eine Radscheibe (D) zur Radfelge (C) nach außen erstrecken bzw. erstreckt, und durch mindestens eine seitlich der Nabe (1; 101) angeordnete, mit einem Reibbelag (17; 117) versehene nichtdrehbare Bremsplatte (10; 110),die längs der Radachse (5; 103) gleitbar ist und mittels welcher unter der Einwirkung von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit der Reibbelag (17; 117) mit der Bremsscheibe (7, 20; 107, 120) in Bremseingriff bzw. unter der Einwirkung eines Feder-Rückstellmittels (26; 200) außer Bremseingriff zu bringen ist , wobei die Bremsfläche (20; 120) der Bremsscheibe (7; 107) konisch ausgebildet ist und die Achse der Bremsscheibe (7; 107)in der Radachse (A; A¹) liegt,und wobei der Reibbelag (17; 117) derart an der Bremsplatte (10; 110) angeordnet ist, daß er auf einer konischen Flache liegt, die mit der konischen Bremsfläche (20; 120) der Bremsscheibe (7; 107) in Eingriff zu bringen ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (7) aus einem konischen kegelstumpfförmigen Körper besteht, der an sei-

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nen beiden Seiten durch Versteifungsrippen (8, 9) versteift ist, und daß die Bremsplatte (10) einen ebenen mittleren Abschnitt (11) sowie einen kegelstumpf förmig'en äußeren¹ Abschnitt (14) aufweist, dessen Konizität der Konizität der Bremsscheibe (7) entgegengerichtet ist und der mit einem den Reibbelag (17) tragenden Abschnitt (15) endigt, dessen Konizität gleich der Konizität der Bremsscheibe (7) ist.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (107) einen plattenförmigen Körper aufweist * der sich radial von der Nabe (101) aus nach außen erstreckt und sich an seinem Umfang in zwei gleichzeitig den Radkranz (106 bzw. 106') bildende divergierende konische Abschnitte (107¹J 107'") verzweigt, und daß zwei jeweils mit einem Reibbelag. (117) versehene, einander gegenüberliegende Bremsplatten (110) vorgesehen sind, von denen die eine Bremsplatte (110) auf der einen Seite und die andere Bremsplatte (110) auf der anderen Seite der Bremsscheibe (107) liegt, wobei die beiden Bremsplatten (110) jeweils einen ebenen mittleren Abschnitt sowie einen kegelstumpfförmigen äußeren Abschnitt aufweisen, deren Konizität jeweils der Konizität des benachbarten verzweigten Abschnittes (107 bzw. IO7¹¹) der Bremsscheibe (IO7) entgegengerichtet ist, und die jeweils mit einem den Reibbelag (11?) tragenden Abschnitt endigen, dessen Konizität gleich der Konizität des benachbarten verzweigten Abschnittes (107' bzw. 107'') der Bremsscheibe (IO7) ist, so daß jede der beiden Bremsplatten (110) mit dem Reibbelag (117) des zugeordneten verzweigten Abschnittes (107'» 120 bzw. 107¹¹, 120) in Eingriff zu bringen ist.

4. Scheibenbremse nach,: einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Steuermittel für die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit eine koaxial zur Radachse (A) angeordnete Kolben-Zylind erEinheit (22, 21) aufweist, die eine an der Außenseite des ebenen mittleren Abschnittes (11) der Bremsplatte (10) ausgebildete kreisförmige Ausnehmung (21) enthält, sowie einen in der Ausnehmung (21) angeordneten ringförmigen Kolben (22); daß Mittel (24, 25, 21) vorgesehen sind, mittels derer unter Druck stehende Bremsflüssigkeit zwischen den Boden der Ausnehmung (21) und den Kolben (22) zu bringen ist, und daß ein dem Kolbendruck entgegenwirkendes Gegenelement (12, 13) vorhanden ist.

5. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel eine zwischen der Nabe (1) und der Bremsplatte (10) angeordnete Feder ^{„26) aufweist und einer Schraubeinsteilvorrichtung (29, 30) zugeordnet ist, welche in dem Gegeneieiaent (13) angeordnet ist und mit der Bremsplatte (10) zusammenwirkt.

6. Scheibenbremse nach Anspruch 4-_s dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel eine Mehrzahl von Einrichtungen (200) aufweist, die umfangsmäßig an der Bremsplatte (110) verteilt sind und zwischen der Bremsplatte und dem Gegenelement (113, 113') wirksam sind_s wobei die Einrichtungen (200) jeweils ein Mittel (210, 211 bzw. 210, 212) zum Einstellen des Spiels zwischen der Bremsscheibe (7) und der Bremspiatte^(10) aufweisen und mit einem Mittel (201 bis 209) zum selbsttätigen Einstellen bzw. zur selbsttätigen Aufnahme von aufgrund der Benutzung entstehendem zusätzlichen Spiel versehen sind.

7· Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (10) auf einer Buchse (12)

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angeordnet ist, die auf die Radachse (3) aufgepaßt ist und an ihrem äußeren Ende einen das Gegenelement bil-_# denden Flansch (13, 13') aufweist, wobei der Flansch (13» 13') an einem festen Bauteil des Fahrzeuges anliegt.

8. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2GO) jeweils eine mit der Bremsplatte (10) in Verbindung stehende Feder (208) aufweisen, und daß sich ein Stift (201) parallel zur Radachse (3) von dem Flansch (13) erstreckt, an dem er um ein vorgegebenes Maß axial beweglich befestigt ist, -jwobei dieses Maß von außen einstellbar ist und der axialen Bewegung eine elastische Kraft (205) entgegenwirkt und wobei sich der Stift (201) in einer Bohrung (209) der die Feder (208) beherbergenden Bremsplatte (10) erstreckt und von der Feder (208) in Reibschluß gehalten ist.

9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (201) in dem Flansch (13, 13') durch eine Gewindebuchse (203) gehalten ist, die eine auf das eine Ende des Stiftes (201) einwirkende Feder (205) hält, und daß die Feder (208) in der Bremsplatte (10) mit einer zweiten Gewindebuchse (206) in ihrer Ausnehmung gehalten ist.

10. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen dem Kopf (202) des Stiftes (201) und der Gewindebuchse (203) des Flansches (13) mit einer Schraube (210) einstellbar ist, die in den Boden (204 ) der Ausnehmung für den Stift (201) eingeschraubt ist, wobei die Schraube (210) mit ihrem einen Ende auf den Kopf (202) des Stiftes (201) einwirkt und vom äußeren Teil des Flansches (13) nach Lösen

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einer Feststellmutter (213) zu "betätigen ist.

11. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Reibbelägen (17; 117) vorgesehen ist, wobei die Reibbeläge (17; 117) kreissektorförmig ausgebildet und am Umfangsabschnitt der Bremsplatte (10; 110) verteilt angeordnet sind.

12. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (17; 117) aus einem einzigen Ring bestehen, der am Umfangsabschnitt der Bremsplatte (10; 110) angeordnet ist.

13· Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Reibbelag bzw. den Reibbelägen (17; 117) ' zusammenwirkende Teil (20; 120) der konischen Fläche der Bremsscheibe (7; 107) mit einer glatten Oberfläche versehen ist.

14. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Reibbelag bzw. den Reibbelägen (17; 117) zusammenwirkende Teil (20; 120) der Bremsscheibe (10; 110) ein Einsatzring mit glatter Oberfläche ist.

15· Scheibenbremse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (20; 120) mit der Bremsscheibe (10; 110) durch Schrauben verbunden ist.

16. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung bei einem Motorrad, bei dem die Radachse (3;103)

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von den Enden der "beiden Arme einer Gabel (2; 102) gehalten ist, an welchen die Flansche(13; 113) der Buchsen (12; 112), auf denen die Bremsplatten (10; 110) angeordnet sind, anliegen, wobei die Bremsplatten (10; 110) durch von den Gabelarmen (2; 102) vorstehende Elemente (18; 118) an einer Drehung gehindert sind,^und wobei sich die Elemente (18; 118) in Öffnungen (19; 119) der jeweiligen Bremsplatte (10; 110) erstrecken.

17· Scheibenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis15, gekennzeichnet durch die Verwendung an einem Motorrad, bei dem die Radachse (3; 103) von den Enden der Arme einer Gabel (2) gehalten ist, gegen welche die Flansche (13) der Buchsen (12), auf denen die Bremsplatten (10; 110) angeordnet sind, anliegen, wobei die Brei^splatten (10; 110) durch eine mit der Gabel (2) verbundene Stange (301) an einer Drehung gehindert ist.

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