DE2545360A1

DE2545360A1 - Scheibenbremse mit auseinanderspreizbaren bremsscheiben

Info

Publication number: DE2545360A1
Application number: DE19752545360
Authority: DE
Inventors: John Bird
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1974-10-11
Filing date: 1975-10-09
Publication date: 1976-04-22
Also published as: BR7506636A; ES441689A1; GB1487595A; JPS5162263A; FR2287621B1; FR2287621A1; TR18798A; AR206050A1; SU624582A3; JPS5849736B2; IN142755B; PL110072B1

Description

Sehe ibenbremse
mit auseinanderspreizbaren Bremsscheiben

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit auseinanderspreizbaren Bremsscheiben, bei der die mit einer Welle drehfest verbundenen, an dieser jedoch in Achsenrichtung verstellbaren umlaufenden Bremsscheiben zwischen in Achsenrichtung ause inand erriickbar en Anpreßplatten und radialen Flächen in einem ortsfesten Gehäuse angeordnet sind. Mit Winkelabstand angeordnete Kugeln sind in miteinander zusammenwirkenden, gegensinnig geneigten Ausnehmungen in den sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Anpreßplatten aufgenommen und drängen die Anpreßplatten auseinander, wenn diese sich relativ zueinander drehen. Das Anlegen der Bremse wird eingeleitet, indem die Anpreßplatten gegensinnig verdreht werden, bis sie sich an den Bremsscheiben anlegen. Die Anpreßplatten sind dann bestrebt, sich mit den Bremsscheiben zu drehen, bis, je nach Drehrichtung der Bremsscheiben, ein Anschlag an der einen oder der anderen Anpreßplatte gegen einen Pestanschlag am Gehäuse stößt. Dadurch, daß sich die andere Anpreßplatte zusammen mit den Bremsscheiben weiterdreht, werden die Anpreßplatten durch die Kugeln auseinandergedrängt und rufen in der Bremse eine Selbstverstärkung oder Servowirkung hervor.

609817/0385

-Z- 47 074

Relativdrehung zwischen den Anpreßplatten zum Einleiten der Bremsbetätigung wird von einer pedalbetätigten Zugstange bewirkt, deren Wirkungslinie im wesentlichen radial zur Bremsenachse verläuft.

Bei einer gebräuchlichen Ausführungsform ist die Zugstange mit dem Kniegelenk gegensinnig geneigter Kniehebelglieder verbunden, die an mit Winkelabstand angeordnete, aus den Anpreßplatten radial herausragende Ansätze gelenkig angeschlossen sind.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform betätigt die Zugstange einen Keil, der zwischen mit Winkelabstand angeordneten Anschlägen an den Anpreßplatten radial verstellbar ist und beim Betätigen der Bremse mit den Anpreßplatten eine begrenzte Bewegung in Umfangsrichtung ausführen kann.

Das bei angelegter Bremse auf die Anpreßplatten wirkende Drehmoment wird gewöhnlich von einem feststehenden Abstützbolzen aufgenommen, der an der der Zugstange diametral gegenüberliegenden Seite der Bremse angeordnet ist und an dem radial vorspringende Nasen an den Anpreßplatten angreifen. Die Anschlagflächen, mit denen diese Nasen bei Drehung einer Anpreßplatte am Abstützbolzen angreifen, sind gewöhnlich im wesentlichen parallel zu einem durch das Zentrum des Abstützbolzens gehenden Bremsenradius gerichtet, so daß die Reaktionskraft der Mitnahmekraft tangential zu den Anpreßplatten und im wesentlichen rechtwinklig zu der über die Zugstange ausgeübten Bremsbetätigungskraft gerichtet ist.

Wenn die Bremse durch Betätigen des Pedals angelegt wird und die Servowirkung der Anpreßplatten beginnt, wirksam zu werden, kann unter bestimmten Umständen am Pedal ein Rückstoß auftreten. Durch eine Analyse der während des Bremsens auftretenden Kräfte läßt sich dieser Rückstoß darauf zurückführen, daß die Anpreßplatten nach unten gehen und am Abstützbolzen aufsitzen.

/3 6098 17/0385

- 3 - 47

Erfindungsgemäß wird diese Wirkung dadurch überwunden, daß die Anschlagfläche, mit der eine Nase einer Anpreßplatte an einem feststehenden Abstützbolzen angreift, unter einem spitzen Winkel gegen die Wirkungslinie der Zugstange geneigt ist, so daß die Reaktionskraft der Mitnahmekraft nicht mehr rechtwinklig zur Betätigungskraft gerichtet ist.

Der Zugstange diametral gegenüberliegend kann ein einzelner feststehender Abstützbolzen angeordnet sein, an dessen entgegengesetzten Seiten beim Anlegen der Bremse Nasen an den Anpreßplatten mit Anschlagflächen angreifen, die gegensinnig unter spitzen Winkeln gegen einen durch das Zentrum des Abstützbolzens gehenden Bremsenradius geneigt sind.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können an entgegengesetzten Seiten und mit gleichem Winkelabstand von einem sich mit der Zugstange deckenden Bremsendurchmesser gesonderte Abstützbolzen angeordnet sein, an die jeweils zugehörige Nasen an den beiden Anpreßplatten anlegbar sind.

In diesem F He können die Anschlagflächen der Nasen im wesentlichen radial gerichtet sein. Die Winkelstellung der Abstützbolzen ist jedoch so gewählt, daß die Anschlagflächen der Nasen gegensinnig unter spitzen Winkeln gegen die Wirkungslinie der Zugstange geneigt sind.

Die Auswirkung der Erfindung auf die Arbeitsweise der Bremse " wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsformen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht in Achsenrichtung einer Scheibenbremse mit auseinanderspreizbaren Bremsscheiben in erfindungsgemäßer Ausbildung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

/4 ;

$09817/0385

- 4 - 47

Fig. 3 eine Ansicht in Achsenrichtung eines Abstützbolzens und von Teilen von Anschlagnasen der bisher gebräuchlichen Ausführungsform,

Fig. 4 ein Kräftediagramm für eine Bremse mit einem Abstützbolzen und Anschlagnasen der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform,

Fig. 5 ein Kräfte diagramm für eine Bremse mit einem Abstützbolzen und Anschlagnasen mit geneigten Anschlagflächen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, und

Fig. 6 eine Ansicht in Achsenrichtung einer Bremse, bei der das gleiche Problem auf eine andere Weise gelöst ist.

Bei der dargestellten Bremse sind zwischen miteinander zusammenwirkenden Anpreßplatten 1 und 2 angeordnete Kugeln in komplementären Ausnehmungen 4 aufgenommen, die in den nach innen weisenden Stirnflächen der Anpreßplatten 1 und ausgebildet sind. Gegensinnig geneigte Kniehebelglieder 5 und 6 sind mit im Winkelabstand voneinander an den Anpreßplatten 1 und 2 angeordneten Ansätzen 7 und 8 gelenkig verbunden. Eine gegensinnige Verdrehung der Anpreßplatten 1 und 2 zum Einleiten der Bremsbetätigung wird von einer nicht gezeichneten radialgerichteten Zugstange bewirkt, die an das Kniegelenk der Kniehebelglieder 5 und 6 angeschlossen ist. Die Anpreßplatten 1 und 2 sind durch im Winkelabstand voneinander angeordnete Führungsansätze 9 und 10, die von einem die Bremse umschließenden ortsfesten Gehäuse nach innen vorspringen, und durch einen Abstützbolzen 11 zentriert, der im Gehäuse an einer Stelle befestigt ist, die der von der Zugstange und den Kniehebelgliedern 5 und 6 gebildeten Betätigungsvorrichtung diametral gegenüberliegt.

Der Abstützbolzen 11 nimmt auch die auf die Anpreßplatten 1 und 2 wirkende Mitnahmekraft auf. An den Anpreßplatten

609817/0385 ^/5

_ 5 - 47 074

und 2 sind radial vorspringende Nasen 12 und 13 mit Anschlagflächen ausgebildet, die an entgegengesetzte Seiten des Abstützbolzens 11 anlegbar sind.

Wird an der Zugstange eine Bremsbetatigungskraft P aufgetragen, treten an den Führungsansätzen 9 und 10 Reaktionskräfte R_? bzw. R. auf. Fig. 4 zeigt ein typisches Kräftediagramm für eine Bremse, bei der die am Abstützbolzen 11 angreifenden Anschlagflächen der Fasen 12 und 13 entsprechend Pig. 3 parallel zur Richtung der Betätigungskraft P verlaufen. Die Reaktionskraft F am Abstützbolzen 11 ist dann im wesentlichen rechtwinklig zur Betätigungskraft P gerichtet. Dieses Kräftediagramm gilt für die in Fig. 1 mit einem Pfeil angegebene Drehrichtung der Bremsscheibe.

Das in Fig. 4 dargestellte Kräftediagramm zeigt, daß die Reaktionskraft R~, verglichen mit den anderen Kräften, recht klein ist. Wegen der Servowirkung kann daher eine geringe Vergrößerung des Reibungskoeffizienten des Bremsbelages bei einer gegebenen Betätigungskraft P eine beträchtliche Zunahme der Mitnahmekraft F hervorrufen, wie durch die gestrichelt gezeichnete Verlängerungslinie F₁ angedeutet. Da sich die Richtung des Vektors R- nicht verändert, muß auch R.. im Betrag zunehmen, wie durch die gestrichelt gezeichnete Linie R-. angegeben. Vervollständigt man das Kräftediagramm, so verschwindet die Reaktionskraft R₂ und am Abstützbolzen 11 tritt eine auf die Anpreßplatten 1 und 2 wirkende neue Reaktionskraft R-. auf.

Damit sich die Anpreßplatten 1 und 2 drehen können, müssen sie gegenüber den Führungsansätzen 9 und 10 und dem Abstützbolzen 11 normalerweise radiales Spiel haben. Da die Anpreßplatten 1 und 2 zu Beginn der Bremsbetätigung mit den Führungsansätzen 9 und 10 in Eingriff stehen, macht sich am Pedal ein Rückstoß bemerkbar, sobald die Anpreßplatten 1 und 2 unter der Wirkung der Kraft R, nach unten gehen und am Abstützbolzen 11 aufsitzen.

609817/0385

- 6 - 47 074

7545360

Bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungs gemäß en Ausführungsform laufen die am Abstützbolzen 11 angreifenden Anschlagflächen der Nasen 12 und 13 nach außen auseinander und sind gegen einen durch das Zentrum des Abstützbolzens 11 gehenden Radius unter einem spitzen Winkel geneigt, so daß die Reaktionskraft F nicht mehr rechtwinklig zur Betätigungskraft P gerichtet ist.

Durch die Wahl eines geeigneten Winkels, normalerweise mit einem Betrag, bei dem die Anlage- bzw. Reaktionskraft F gegen die Betätigungskraft P unter einem kleineren Winkel geneigt ist als die Reaktionskraft R₁ am Führungsansatz 10, nimmt das Kräftediagramm beim Auftreten der Servowirkung der Anpreßplatten 1 und 2 die in Fig. 5 dargestellte Form an.

Dieses Kräftediagramm zeigt auch, daß bei Drehung der Bremsscheiben in der in Fig. 1 mit einem Pfeil angegebenen Richtung am Führungsansatz 9 stets eine verhältnismäßig kleine Reaktionskraft Rp wirksam sein muß, damit Kräftegleichgewicht besteht.

Bei der in Fig. 6 gezeigten abgewandelten Ausführungsform ist der dem Kniegelenk der Kniehebelglieder 5 und 6 diametral gegenüberliegende Abstützbolzen 11 durch zwei Abstützbolzen 15 und 16 ersetzt, die an entgegengesetzten Seiten und mit gleichem Umfangsabstand von einem durch das Kniegelenk der Kniehebelglieder 5 und 6 gehenden Durchmesser angeordnet sind. Sie wirken mit Nasen 17 und 18 an der Anpreßplatte 1 bzw. 2 zusammen. Die an den Abstützbolzen 15 und 16 angreifenden Anschlagflächen der Nasen 17 und 18 sind im wesentlichen radial gerichtet. Die Winkelstellung der Abstützbolzen 15 und 16 ist jedoch so gewählt, daß die Anschlagflächen der Nasen 17 und 18 gegensinnig unter spitzen Winkeln gegen die Wirkungslinie der Betätigungskraft P geneigt sind, welche von der an die Kniehebelglieder 5 und 6 angeschlossenen Zugstange ausgeübt wird.

Beim Anlegen der Bremse wird eine Reaktionskraft F erzeugt, die derjenigen in Fig. 5 ähnlich ist.

/Patentansprüche

6 09817/0385

Claims

1A-47 074 PAiDEKTANSP RÜCHE

M./ Scheibenbremse mit auseinanderspreizbaren umlaufenden Bremsscheiben, die zwischen in Achsenrichtung auseinanderriickbaren Anpreßplatten und radialen Flächen in einem ortsfesten Gehäuse angeordnet sind, bei der eine gegensinnige Verdrehung der Anpreßplatten zum Einleiten der Bremsbetätigung von einer Zugstange bewirkt wird, deren Wirkungslinie im wesentlichen radial zur Bremsenachse verläuft, dadurch gek ennz eichnet, daß das beim Anlegen der Bremse -'' auf eine Anpreßplatte (1 oder 2) wirkende Drehmoment durch Anlage einer unter einem spitzen Winkel gegen die Wirkungslinie der Zugstange geneigten Anschlagfläche einer Nase (12 oder 13) der AnpreßpLatte (1 bzw. .2) an einem feststehenden Abstützbolzen (11) aufgenommen wird.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugstange diametral gegenüberliegend ein einzelner Abstützbolzen (11) angeordnet ist, an dem je nach Drehrichtung der Bremsscheibe Nasen (12,13) der einen oder anderen Anpreßplatte (1 bzw. 2) mit Anschlagflächen angreifen, die gegensinnig unter spitzen Winkeln gegen einen durch das Zentrum des Abstützbolzens (11) gehenden. Bremsenradius geneigt sind.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - · zeichnet, daß an entgegengesetzten Seiten und mit gleichem Winkelabstand von einem mit der Zugstange fluchtenden Bremsendurchmesser zwei Abstützbolzen (15,16) ortsfest angeordnet sind, und daß Nasen (17,18) an den Anpreßplatten (1,2) je nach Drehrichtung der Bremsscheiben einzeln an die Abstützbolzen (15,16) anlegbar sind und an diesen mit

/2

609817/0385

- ά - 47 074

* 7545360

Anschlagflächen angreifen, die, "bezogen auf die Bremsenachse, im wesentlichen radial gerichtet, jedoch gegen die Wirkungslinie der Zugstange gegensinnig unter spitzen Winkeln geneigt sind.

B09817/0385

Leerseite