DE2504239B2

DE2504239B2 - Hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Vollbelagscheibenbremse mit konischen Bremsflächen, insbesondere für Motorräder

Info

Publication number: DE2504239B2
Application number: DE2504239A
Authority: DE
Inventors: Tullio Vicenza Campagnolo (Italien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-05
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1979-08-16
Also published as: CA1014079A; BR7500736A; CS204994B2; DE2559876C2; DE2559877C2; CH587140A5; ES434435A1; NL7501156A; JPS50113948A; US3982610A; DE2504239C3; AT361791B; FR2260028B1; GB1490911A; ATA78175A; SE7501191L; DE2559876B1; DE2559877B1; SE413609B; DE2504239A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollbelagscheibenbremse mit konischen Bremsflächen, insbesondere für Motorräder, mit mindestens einem seitlich der Radnabe drehfest angeordneten, mit unem Reibbelag versehenen Betätigungskörper, der längs der Radachse entgegen Federwirkung in Richtung auf die Bremsscheibe verschieblich ist und eine zentrale Betätigungspia?.'-· aufweist, in der eine auf der der Bremsscheibe abgewandten Seite offene Ringnut ausgebildet ist, in welcher ein Ringkolben gleitbeweglich und dicht angeordnet ist, dessen dem Nutboden zugewandtes Ende mit Druckmittel beaufschlagbar und dessen dem Nutboden abgewandtes Ende an einem fahrzeugfesten, radial verlaufenden, mindestens die Ringfläche des Ringkolbens überdeckenden Ringflansch abgestützt ist.

In der US-PS 2102 406 ist bereits eine derartige hydraulische Betätigungsvorrichtung dargestellt und beschrieben. Dabei ist jedoch der ringförmige Bremskolben durch Schrauben fest mit dem Bremsschild der Bremse verbunden. Dies ist nachteilig, da der Bremskolben hierdurch der Bewegung der ihn aufnehmenden Ringnut nicht folgen kann und daher ein klemmungsfreics Verschieben des Bctätigungskörpcrs gegenüber dem Bremskolben, insbesondere beim Auftreten großer Bremskräfte nicht möglich ist.

Bei einer Betätigungsvorrichtung wie sie in der DE-OS 23 30 110 beschrieben ist, ist als mit einem Reibbelag versehener Betätigungskörper eine ringförmige, gegen Drehung festgehaltene, aber axial bewegliche nicht konische sondern ebene Scheibe vorgesehen, die mit einem zylindrische Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers aufweisenden Ring verbunden ist, wobei der Körper und der Kopf eines Kolbens jeweils in die Bohrungen eingreifen. Beide Bohrungen und Körper und Kopf des Kolbens sind dabei jeweils durch Schultern miteinander verbunden, so daß insgesamt ein druckbeaufschlagbarer, ringförmiger Hohlraum ausgebildet ist und die beiden Schultern durch zugeführtes Druckmittel beaufschlagbar sind. Bei dieser Betätigungsvorrichtung besteht nachteiligerweise allerdings die Gefahr, daß es wegen der geringen Führungsflächen nicht möglich ist, die exakte Führung des Bremsbetätigungskörpers auf dem Bremskolben von Klemmkräften völlig freizuhalten, wenn die Betätigungskräfte eine Verwindung der Rad- und der Betätigungsteile hervorrufen. Aus der DE-AS 12 02 658 ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen bekannt, die unter weitgehender Vermeidung von Verklemmungen des Bremskolbens eine gute Führung bewirkt Die dort vorhandene, drehfest mit dem Achskörper verbundene, aber axial verschiebbare Betätigungsplatte ist über einen Ring oder eine Buchse radial schwimmend zentriert Die den Kolben aufnehmende Ringnut ist in dem fahrzeugfesten Ringflansch angeordnet Der Kolben ist über ein zusätzliches Zwischenstück mit der Beiätigungsplatte verbunden. Zur Vermeidung von Verkantungen und Verklemmungen sowie Gewährleistung einer befriedigenden Führung ist bei der Betätigungsvorrichtung nach der DE-AS 12 02 658 die Betätigungsplatte mit dem Achskörper über ein eine Innen- und Außenverzahnung aufweisendes Rohrgelenk kardanisch verbunden, wobei das Rohrgelenk mit seiner Außenverzahnung in eine Innenverzahnung der Betätigungsplatte greift, während es mit seiner Innenverzahnung in eine Außenverzahnung einer mit dem Achskörper fest verbundenen Hülse des Druckzylinders greift Eine derartige kardanische Rohrgelenk-Verbindung mittels einer zwischengeschalteten Zahnkupplung ist aber äußerst aufwendig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Betätigungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einfach ausgebildet ist und die ein kraftvolles und dennoch gleichmäßiges, gefühlvolles Bremsen bei geringer Anstrengung für den Fahrer, unter Vermeidung von Verklemmungen des Kolbens in seiner Führung ermöglicht

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung für eine VoII-scheibenbremse mit konischen Bremsflächen, insbesondere für Motorräder, dadurch gelöst, daß der Ringflansch durchgehend glatt, bohrungsfrei und einstückig mit einer auf die Radachse aufschiebbaren Buchse ausgebildet ist, und daß der Ringkolben frei an dem Ringflansch anliegt.

Durch die erfindungsgemäße hydraulische Betätigungsvorrichtung wird die Möglichkeit geschaffen, mittels der Anordnung des Bremskolbens im beweglichen Bremsbetätigungskörper eine Selbstzentrierung der Bremsflächen und damit des Bremskörpers zu verwirklichen, ohne irgendwelche Verklemmungen des Kolbens in seiner Führung zu bewirken, was zu einem weichen und wenig kraftraubenden Bremsvorgang führt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

F i g. I einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung; und

F i g. 2 eine Seitenansicht einer die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung aufweisenden Bremse,

Fig. I der Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch ein Rad R eines Motorrades, welches mit einer Scheibenbremse mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung ausgestattet ist. Im oberen Teil der Zeichnung ist das Rad R als Speichenrad gezeichnet und zeigt lediglich den Nabenteil M, der die eigentliche Nabe 1 und den die Speichen tragenden Flansch umfaßt, in dessen Bohrungen die Enden der Speichen 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 eins 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 Bremsscheibe 7 verbunden, die mit einer Mehrzahl radialer Versteifungsrippen 8 zwischen der Nabe 1 und der Bremsscheibe 7 und dem Flansch 6 (bzw. dem Kranz 6') versehen ist. Die Achse der Bremsscheibe 7 fällt mit der Achse A des Rades R zusammen. Die Bremsscheibe 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 6' verbunden ist. Bei der Ausbildung des Rades R gemäß dem oberen Teil von Fig. 1 erhält man die Nabe I₁ die Bremsscheibe 7 und den Flansch 6 durch Gießen in einem einzigen Stück. Bei der Ausbildung des Rades gemäß dem unteren Teil von F i g. 1 werden auch die Scheibe D und die Felge Cdurch gemeinsamen Guß mit der Nabe I₁ der Bremsscheibe 7 und dem Kranz 6' in einem einzigen Stuck hergestellt.

Es handelt sich bei der Bremsscheibe 7 der soweit beschriebenen Radkonstruktion um die Bremsscheibe der in dem Rad selbst ausgebildeten Scheibenbremse, wobei diese Bremse einen Betätigungskörper 10 mit einer Betätigungsplatte 11 umfaßt, die nahe der offenen Seite der Bremsscheibe 7 angeordnet ist und einen mittleren ebenen Abschnitt darstellt, der drehbar auf einer Buchse 12 angeordnet ist, welche auf die Drehachse 3 aufgepaßt ist und einen breiten Ringflansch 13 aufweist, der an dem einen Gabelarm 2 anliegt. Sie enthält weiterhin einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 14, dessen Konizität entgegen derjenigen der Bremsscheibe 7 verläuft, sowie einen an ihrem Umfang befindlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt 15, dessen Konizität richtungsmäßig mit derjenigen der Bremsscheibe 7 übereinstimmt Der Abschnitt 15 des Betätigungskörpers 10 trägi an seiner einen Seite in einer geeigneten Ausnehmung 16 angeordnete Reibbeläge 17 und ist an seiner anderen Seite gegen jcgüchc mögliche Drehung auf der Achse A mit der Gabel 2 verbunden, wobei hierfür ein Stift 18 des einen Gabelarmes 2 in eine geeignete äußere Öffnung 19 des Betätigungskörpers 10 eingreift. Alternativ könnte eine Festlegung des Betätigungskörpers 10 bezüglich der Gabel 2 zur Verhinderung einer Drehung auch so geschehen, wie dieses in der F i g. 2 dargestellt ist, in der eine Stange 301 an einer Seit«: mittels einer Schraube 302 an der Gabel 2 und an ihrer anderen Seite mittels einer Schraube 303 an dem Betätigungskörper IO befestigt ist, auf deren Welle sie sich gemäß der Radachse begrenzt bewegen kann.

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 Ausnehmung 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 Bremsscheibe 7, genauer gesagt einem eingelassenen glatten Ring 20 gegenüber, der mit der Bremsscheibe 7 in bekannter Weise, beispielsweise durch Schrauben 20', verbunden ist.

Der mittlere Abschnitt 11 des Betätigungskörpers 10 weist auf seiner der Gabel 2 und dem Ringflansch 13 der Buchse 12 zugekehrten Außenseite eine Ringnut 21 auf, in welcher ein Ringkolben 22 untergebracht ist Hydraulische Bremsflüssigkeit wird durch eine Leitung 23 des Betätigungskörpers 10 zum Boden der Nut 21 geleitet, wobei die Bremsflüssigkeit durch eine flexible Leitung 24 zugeführt wird, deren mit Gewinde versehenes Ende in eine Gewindebohrung 25 des Abschnittes 11 des Betätigungskörpers 10 geschraubt ist

Zwischen der Nabe 1 und dem Betätigungskörper 10 ist eine starke zylindrische Schraubenfeder 26 angeordnet, welche die beiden Bremselement/ auseinanderhält. Sie drückt an ihrer einen Seite den Bclä*igüngskörper 10 und dessen Ringkolben 22 gegen den Ringflansch 13 der Buchse 12 (die ihrerseits wiederum gegen den rechten Arm der Gabel 2 gedrückt 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 Ringflansches 13 dev Buchse 12 ist eine Mehrzahl von Einstellstiften 29 mit Feststellmuttern 30 vorgesehen. Die Einstellstifte 29 gestatten eine Veränderung des Abstandes zwischen Betätigungskörper 10 und dem Ringflansch 13, wenn die Bremse sich nicht im Bremszustand befindet. Drei derartiger Einstellstifte 29 reichen hierfür aus.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Betätigungsvorrichtung ist wie folgt:

Während des normalen Laufes bzw. der nonnalen Fahrt des betreffenden Fahrzeuges drehen die Nabe 1 und das auf dieser miuels des Flansches 6 und der Speiciien (bzw. des Flansches 6' der Scheibe D und der Radfelge C) angeordnete Rad R frei auf der Drehachse 3, wobei durch die Wirkung der Feder 26 der Betätigungskörper 10 nahe am Ringflansch 13 und dieser in Berührung mit der Gabel 2 gehalten ist, so daß jeglicher Kontakt zwischen den Reibbelägen 17 und dem auf der Bremsscheibe 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 eingeleitete Bremsvorgang ein Einfließen von Bremsflüssigkeit zum Boden der Nut 21 und ein Austreiben des Ringkolbens 22 aus der Nut 21. Da die Auswärtsbewegung des Ringkolbrns 22 durch den RingfJansch S3 begrenzt wird, wird der Betäligungskörptr 10 verschoben und demgemäß gegen die Nabe 1 gepreßt. Als Folge hiervon werden die Reibbeläge 17, die gegen eine Drehung zum Betätigungskörper 10 verriegelt sind, mit dem eingesetzten Ring 20 der sich drehenden Bremsscheibe 7 in Reibeingriff gebracht und verlangsamen die Drehung der Bremsscheibe 7 bis zum Stillstand, wobei sie die Nabe 1 und damit das Rad R des Fahrzeuges abbremsen.

Aufgrund der konischen Form der mit dem Ring 20 versehenen Scheibe 7 und der konischen Ausbildung der mit der Oberfläche der Bremsscheibe 7 in Eingriff gelangenden Reibbeläge 17 auf dem Betätigungskörper

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 Symmetrieebene des Rades rechtwinklig zu dessen Achse zentriert ist und die aufgrund der Reibung cr/.eiigte Wärme, die sich zwischen 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 .inch eine Überhitzung statt, die geeignet wäre, die Effizienz der Betätigungsvorrichtung während ihrer ausgedehnten Benutzung herabzusetzen.

Es sei weiterhin daraul hingewiesen, daß es bei der vorstehend beschriebenen Betätigungsvorrichtung 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 des Betätigungskörpers 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 Reibbeliige 17 mit dem Ring 20 auf das auslcgiingsgemaß vorgesehene Maß zurückzuführen.

Eine Bremse mit der erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungsvorrichtung weist demgemäß alle Eigenschaften auf. die zu ihrer Anwendung besonders bei Motorrädern, wünschenswert sind, da derart eine hohe Leistungsfähigkeit mit Komfort und Sicherheit vereint wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Vollbelagscheibenbremse mit konischen Bremsflächen, insbesondere für Motorräder, mit mindestens einem seitlich der Radnabe drehfest angeordneten, mit einem Reibbelag versehenen Betätigungskörper, der längs der Radachse entgegen Federwirkung in Richtung auf die Bremsscheibe verschieblich ist und eine zentrale Betätigungsplatte aufweist, in der eine auf der der Bremsscheibe abgewandten Seite offene Ringnut ausgebildet ist, in welcher ein Ringkolben gleitbeweglich und dicht angeordnet ist, dessen dem Nutboden zugewandtes Ende mit Druckmittel beaufschlagbar und dessen dem Nutboden abgewandtes Ende an einem fahrzeugfesten, radial verlaufenden, mindestens die Ringfläche des Ringkolbens überdeckenden Ringflansch abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (13) durchgehend glatt, bohrungsfrei und einstückig mit einer auf die Radachse (A) aufschiebbaren Buchse (12) ausgebildet ist, und daß der Ringkolben (22) frei an dem Ringflansch (13) anliegt