DE2547170A1 - Schwimmsattel-scheibenbremse - Google Patents

Schwimmsattel-scheibenbremse

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DE2547170A1
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brake carrier
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Girling Ltd
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Description

Schwimmsattel-Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft Schwimmsattel-Scheibenbremsen mit einem Sattel, der an einem das Drehmoment aufnehmenden Bremsträger verschieblich angebracht ist , einen kleineren Teil des Außenumfanges einer Bremsscheibe übergreift, eine Betätigungsvorrichtung zum direkten Anpressen einer Bremsbacke an eine Seite der Bremsscheibe aufweist , sich bei Anpressen dieser Bremsbacke relativ zum Bremsträger verschiebt und durch Reaktion eine gegenüberliegende Bremsbacke an die andere Seite der Bremsscheibe anlegt.
Wenn die Gleitverbindung zwischen den beiden Bauteilen durch zwei Stifte hergestellt ist, die gegenüber einem der Bauteile feststehen und in Aussparungen im anderen Bauteil verschiebbar sind, ist es wichtig, eine exakte Ausrichtung und Parallelität der Stifte und Aussparungen sicherzustellen. Jede merkliche Abweichung, die in den meisten Fällen in der Größenordnung von bei der Massenherstellung zu erwartenden Ungenauigkeiten liegen wird, beeinträchtigt die Leichtigkeit, mit der der Sattel am Bremsträger gleitet. Daraus ergibt sich ungleichmäßiges Bremsen, wenn beispielsweise zwei an sich gleiche Bremsen mit verschiedenen Gleitcharakteristiken an den
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Vorderrädern eines Fahrzeuges montiert werden. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit sind viele Vorschläge gemacht worden, darunter die Verwendung von elastischen Bauteilen, die etwa vorhandene derartige Fluchtungsfehler aufnehmen, und die Verwendung von mehrteiligen Stiften, die während des Zusammenbaues der Bremse eingestellt werden können. Es hat sich herausgestellt, daß die zuletzt genannte Lösung sehr zufriedenstellende Ergebnisse bringt, jedoch einen Bremsträger von beträchtlicher Dicke verlangt, wenn die Stifte im Bremsträger verschiebbar sind, oder, im Falle von im Sattel verschiebbaren Stiften, einen Bremsträger in einer speziellen Ausbildungsform, die an die Stifte angepaßt werden muß, damit diese an den Bremsträger angeschlossen werden können.
Probleme treten auf, wenn der Bremsträger nicht mit der Bremse hergestellt wird, beispielsweise wenn der Bremsträger ein zur Eadaufhängung des Fahrzeuges gehörendes Bauteil ist, wie z.B. ein Achsschenkel, der mit einer Radaufhängungsstütze einstückig ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, deren Bremsträger einfach aufgebaut ist und zur Aufnahme der Stifte für die Sattelmontage vom Bremsenhersteller nicht speziell angepaßt zu werden braucht.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Sattel für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse ein im wesentlichen U-förmiges Bauteil mit Vorrichtungen zum Herstellen einer Gleitverbindung mit einem feststehenden, Drehmoment aufnehmenden Bremsträger, und dient eine Betätigungsvorrichtung im Sattel zum direkten Anpressen einer Bremsbacke an eine Seite einer Bremsscheibe, um zu bewirken, daß sich der Sattel relativ zum Bremsträger verschiebt, um durch Reaktion eine gegenüberliegende Bremsbacke an die andere Seite der Bremsscheibe anzulegen, wobei die Vorrichtungen zwei Stifte aufweisen, die in komplementären Aussparungen in einem
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Schenkel des im wesentlichen U-förmigen Sattels verschieblieh angeordnet sind und sich in Richtung auf den anderen Schenkel "erstrecken, und von denen jeder eine Befestigungsvorrichtung aufweist, mit der er mit dem Bremsträger verbindbar ist.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist eine Schwimmsattel-Scheibenbremse eine Bremsscheibe, einen Drehmoment aufnehmenden Bremstrager, einen am Bremsträger verschieblich angebrachten und einen kleineren Teil des Außenumfanges der Bremsscheibe übergreifenden Sattel und eine Betätigungsvorrichtung im Sattel auf, die zum direkten Anpressen einer Bremsbacke an eine Seite der Bremsscheibe dient, um zu bewirken, daß sich der Sattel relativ zum Bremstrager verschiebt und durch Reaktion eine gegenüberliegende Bremsbacke an die andere Seite der Bremsscheibe anlegt, wobei der Sattel am Bremstrager mit zwei Stiften angebracht ist, die von einer Seite des Bremsträgers ausgehend sich in einer der Bremsscheibe entgegengesetzten Richtung erstrecken und jeweils in einer komplementären Aussparung im Sattel verschieblich angeordnet und am Bremstrager mit einem Befestigungsmittel befestigt sind, das eine Aussparung im Bremsträger durchdringt und am Stift festgemacht ist.
Es müssen daher lediglich im Bremstrager zwei einfache glatte Aussparungen ausgebildet werden, durch die die Befestigungsmittel hindurchgesteckt werden können.
Die Tatsache, daß die Stifte von einer Seite des Bremsträgers ausgehend sich in einer der Bremsscheibe entgegengesetzten Richtung erstrecken, bedeutet, daß die Bremse in einem kleinen Fahrzeugrad untergebracht werden kann, da sich nur der Sattel über den Außenumfang der Bremsscheibe zu erstrecken braucht. Steht zwischen dem Außenumfang der Bremsscheibe und dem zugehörigen Fahrzeugrad genügend Raum zur Verfügung, kann, der Bremsträger Abschnitte aufweisen, die sich ■ ■'■ genügend weit über den Außenumfang der Bremsscheibe erstrecken* um die gegenüberliegende Bremsbacke seitlich abzustützen.
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In jedem Falle ist die direkt betätigte Bremsbacke vorzugsweise seitlich durch den Bremsträger abgestützt, so daß während des Bremsens an der direkt betätigten Bremsbacke auftretende Mitnahmekräfte unmittelbar auf den Bremsträger übertragen werden.
Eines oder beide Befestigungsmittel können eine mit Übermaß ausgeführte Aussparung im Bremsträger durchdringen, so daß der eine oder beide Stifte während des Zusammenbaues der Bremse seitlich einstellbar sind. Ist nur die innenliegende oder direkt betätigte Bremsbacke durch den Bremsträger seitlich abgestützt, wird eine seitliche Einstellung nur bei einem der Stifte bevorzugt, wobei dann Mitnahmekräfte von der außenliegenden Bremsbacke über den Sattel und den anderen Stift auf den Bremsträger übertragen werden. Einer oder beide Stifte, vorzugsweise nur der Stift an der nachlaufenden Seite des Sattels, können ein elastisches Bauteil, wie z.B. eine Büchse aus Kautschuk aufweisen, die die Gleitfläche des Stiftes bildet und jeden Fluchtungsfehler aufnimmt, der durch Biegung des Bremsträgers bei extremem Bremsen entsteht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsformen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht von oben eines Teiles einer Fahrzeug-Naben/Rad-Baugruppe mit einer im Schnitt gezeichneten Scheibenbremse in erfindungsgemäßer Ausbildung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ohne Rad, Nabe und Bremsscheibe, jedoch mit dem unteren Ende einer Radauf hängungs stütze mit einem Achssohenkel zur drehbaren Aufnahme der Nabe, und mit einem im Schnitt gezeichneten Teil der Bremse,
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Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in Pig. 1 "bei weggelassenem Fahrzeugrad,
Fig. 4 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht der Ausführungsform entsprechend Fig. 4 und
Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie B-B in Fig. 4 bei weggelassenem Fahrzeugrad.
Eine in Fig. 1 und 2 dargestellte Fahrzeug-Radaufhängungsstütze 10 des Typs, bei dem ein nicht gezeichneter teleskopierender hydraulischer Stoßdämpfer eingebaut ist, weist an ihrem unteren Ende einen Achsschenkel 12 mit einem Achsstummel 16 zur drehbaren Aufnahme einer Radnabe 16 und einen im wesentlichen ebenen Abschnitt 18 auf, auf den Bremsdrehmoment übertragen wird und der nachfolgend als der das Drehmoment aufnehmende Bremsträger bezeichnet wird. Von der Radnabe 16 geht eine mit ihr drehfest verbundene Bremsscheibe 20 aus. Mit der Radnabe 16 ist ein Fahrzeugrad 22 verschraubt.
Der Bremsträger 18 hat zwei mit Umfangsabstand angeordnete Ansätze 24 und 26, in denen durchgehende Aussparungen 28 bzw. 30 ausgebildet sind. Diese sind von Spannschrauben 32 bzw. 34 durchdrungen, die mit Stiften 36 bzw. 38 versehraubt sind, welche mit einem G-ewindeloch versehen sind. Die Stifte 36 und 38 sind verschieblich in blinden Aussparungen 40 bzw. 42 in einem Sattel 44 angeordnet, der dadurch am Bremsträger 18 verschieblich angebracht ist. Zwischen dem Sattel und den Stiften 36 und 38 erstrecken sich flexibele Dichtmanschetten 46 bzw. 48, die dazu dienen, die Gleitflächen abzudichten und die Stifte 36 und 38 im Sattel 44 zu halten. Beim gezeichneten Beispiel trägt einer der Stifte, 38, der von beiden der kürzere ist, eine elastische Hülse 50, deren Außenfläche die Gleitfläche dieses Stiftes 38 bildet. Die
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Hülse 50 kann eine getrennt ausgebildete Büchse oder eine Beschichtung sein, die durch Eintauchen des Stiftes 38 in eine Kunststoff- oder Kautschuklösung erhalten ist. Die Spannschraube 34 des Stiftes 38 hat in der Aussparung 30 des Ansatzes 26 des Bremsträgers 18 Spiel, d.h. die Aussparung 30 ist mit merklichem Übermaß ausgeführt, so daß der Stift 38 während des Zusammenbaues quer zu seiner Achse eingestellt werden kann. Die andere Spannschraube 32 kann ebenfalls in ihrer Aussparung 28 mit Spielpassung aufgenommen sein. Vorzugsweise ist jedoch nur der Stift 38 mit der Einstellmöglichkeit versehen.
Der Sattel 44 weist einen innenliegenden Schenkel 52 auf, an dem zwei Ansätze 54 und 56 ausgebildet sind, in welche die Aussparungen 40 bzw. 42 eindringen, einen gegabelten außenliegenden Schenkel 58, an dem eine außenliegende Bremsbacke 60 befestigt ist, und eine mit einer zentralen Öffnung versehene Krone 62, die sich über den Außenumfang der Bremsscheibe 20 erstreckt und die innen- bzw. außenliegenden Sattelschenkel 52 und 58 miteinander verbindet. Im Schenkel 52 ist ein Zylinder 64 ausgebildet, in dem ein Kolben 66 verschiebbar ist, der an einer innenliegenden Bremsbacke 68 angreift. Das aus dem Kolben 66 und dem Zylinder 64 zusammengesetzte Aggregat bildet eine hydraulische Betätigungsvorrichtung im Sattel 44. In den Zylinder 64 mündet eine Einlaßöffnung 70 für Hydraulikflüssigkeit. Einleiten von Hydraulikflüssigkeit in den Zylinder 64 bewirkt, daß die innenliegende oder direkt betätigte Bremsbacke 68 in Richtung auf die Bremsscheibe 20 gedrängt wird, worauf Reaktionskräfte bewirken, daß der Sattel 44 sich an den Stiften 36 und 38 verschiebt und die außenliegende oder indirekt betätigte Bremsbacke 60 an die andere Seite der Bremsscheibe 20 anlegt.
Während die außenliegende Bremsbacke 60 vom Sattelschenkel 58 getragen wird, so daß während des Bremsens an ihr auftretende Mitnahmekräfte über den Sattel 44 und die Stifte 36 und 38 auf den Bremsträger 18 übertragen werden, ist die innenliegende
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Bremsbacke 68 vom Bremsträger 18 getragen. Wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen, greift somit die Metallstützplatte der Bremsbacke 68 gleitend an sich gegenüberliegenden Innenflächen 72 und 74 der Schenkel 24 bzw. 26 des Bremsträgers 18 an und weist nach außen gerichtete Ansätze 76 und 78 auf, die an Schultern 80 bzw. 82 der Schenkel 24 und 26 aufsitzen, um zu verhindern, daß sich die Bremsbacke 68 radial nach innen bewegt.
Die in Pig. 4 bis 6 dargestellte Ausführungsform ist im Grunde derjenigen entsprechend Pig. 1 bis 3 ähnlich, wobei einander entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet sind. Beispielsweise entsprechen der Bremsträger 18 und der Sattel 44 in Pig. 1 bis 3 dem Bremsträger 118 bzw. dem Sattel 144 in Pig. 4 bis 6.
Ein größerer Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen besteht darin, daß bei der Ausführungsform entsprechend Pig. 4 bis 6 beide Bremsbacken, 160 und 168, vom Bremsträger 118 getragen werden, so daß an beiden Bremsbacken 160 und auftretende Mitnahmekräfte unmittelbar auf den Bremsträger übertragen werden und die Stifte 136 und 138 daher von Mitnahmekräften entlastet sind. Wie in Pig. 6 zu erkennen, sind die Pläehen 172 und 174 der Bremsträgeransätze 124 und 126 so vergrößert, daß sie an den Seiten beider Bremsbacken 160 und 168 angreifen, wobei sich die Bremsträgerplattenansätze 124 und 126 zu diesem Zweck über den Außenumfang der Bremsscheibe 120 erstrecken. Die Ansätze 124 und 126 enden vorzugsweise im Bereich des Bremsseheibenaußenumfanges und reichen an der außenliegenden Seite der Bremsscheibe 120 radial nach innen nicht über den Bremsscheibenaußenumfang hinaus. Dies erleichtert das Aufsetzen der Bremsscheibe-Radnabe-Baugruppe auf den Achsschenkel 112, von dem der Bremsträger 118 einen Teil bildet. In solchen Pällen, in denen die Bremsscheibe während des Einbaues genügend geschwenkt bzw, gekippt werden kann, damit sie an den Ansätzen 124 und 126 nicht anstößt, ist es jedoch möglich, die Ansätze 124 und 126 an der außenliegenden
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Seite der Bremsscheibe 120 nach innen zu vergrößern. Wenn der Bremsträger 118 mit dem Achsschenkel 112 nicht einstückig ausgebildet ist, können die Ansätze 124 und 126 selbstverständlich so weit wie zweckmäßig radial nach innen reichen.
Wie in Pig. 5 zu erkennen, hat die außenliegende Bremsbacke auch seitliche Ansätze 184, die an Schultern 182 der Bremsträgeransätze 124 und 126 anliegen.
Anstelle der herkömmlichen, zwischen der Sattelkrone und den Bremsbacken angeordneten Ratterschutzfeder weist die Ausführungsform entsprechend Fig. 4 bis 6 zwei seitliche, entsprechend Fig. 6 im wesentlichen U-förmige Ratterschutzfedern 190 auf, deren Endstücke 192 drehbar an Vorsprüngen 194 aufgenommen sind, die von den Bremsträgeransätζen 124 und 126 ausgehen. Über den Bremsscheibenaußenumfang hinweg sich erstreckende Brückenteile 196 der Ratterschutzfedern 190 greifen an radial äußeren Flächen der Stützplatten der beiden Bremsbacken 160 und 168 an und drängen die Bremsbacken 160 und 168 radial nach innen gegen die Schultern 182. An jedem Brückenteil 196 ist ein Bügel 198 ausgebildet, mit dem sich die Ratterschutzfeder 190 zum Bremsbackenweehsein radial nach außen schwenken läßt.
Fig. 5 zeigt, daß jede der Bremsbackenstützplatten ein Paar gekrümmte Flächen 200 aufweist, die an den außenliegenden Enden des zugehörigen Stützplattenansatzes 176 bzw. 178 enden. Jede der Flächen 200 ist so gekrümmt, daß sich die zugehörige Ratterschutzfeder 190 beim Ausschwenken um den zugehörigen Vorsprung 194 dehnt, d.h. daß sich der Abstand zwischen dem Brücktenteil 196 und dem Vorsprung 194 vergrößert. Dieser Abstand nimmt zu während der Brückenteil 196 an der Fläche 200 hochläuft, bis ein AbStandsmaximum erreicht ist, wonach sich der Abstand bei weiterem Ausschwenken der Ratterschutzfeder 190 verkleinert. Im Betrieb sind daher die Ratterschutzfedern 190 durch die gekrümmten Flächen 200 in der im unteren Teil der Fig. 5 gezeichneten Stellung gehalten und drängen
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die Bremsbackeη 160 und 168, bezogen auf die Bremsscheibe 120, radial nach innen. Jeder der Bremsträgeransätze 124 und 126 weist einen Vorsprung 202 auf, über den sich der Bügel 198 der zugehörigen Ratterschutzfeder 190 hinüberdrängen läßt, um die Ratterschutzfeder 190 während des Abnehmens des Sattels 144 und der nachfolgenden Wartungsarbeiten in ihrer Ruhestellung zu halten«
Sind die beiden Ratterschutzfedern 190 gleich stark, ist in der Umfangsrichtung keine überschußfederkraft wirksam. Es ist jedoch möglich, eine Vorspannung in Umfangsrichtung zu erzeugen, indem eine der Ratterschutzfedern 190 stärker gewählt wird als die andere.
Wird von beiden Bremsbacken 160 und 168 Mitnahmekraft unmittelbar auf den Bremsträger 118 übertragen, können durch Ausbildung von zwei überdimensionierten Aussparungen 128 bzw. 130 im Bremsträger II8 beide Montagestifte 136 und 138 während des Zusammenbaues einstellbar sein, obgleich in der Praxis nur eine Einstellmöglichkeit bei einem der Stifte, 136 oder 138, notwendig sein sollte.
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Claims (11)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    A.) Schwimmsattel-Scheibenbremse, deren Sattel ein im wesentlichen U-förmiges Bauteil ist mit Vorrichtungen zum Herstellen einer Gleitverbindung mit einem feststehenden, Drehmoment aufnehmenden Bremsträger, und in dem eine Betätigungsvorrichtung aufgenommen ist, die zum direkten Anpressen einer Bremsbacke an eine Seite einer Bremsscheibe dient, um zu bewirken, daß sich der Sattel relativ zum Bremsträger verschiebt, um durch Reaktion eine gegenüberliegende Bremsbacke an die andere Seite der Bremsscheibe anzulegen, wobei die Vorrichtungen zwei Stifte aufweisen, die jeweils in einer komplementären Aussparung im Sattel verschieblich angeordnet sind und eine Befestigungsvorrichtung aufweisen, mit der sie mit dem Bremsträger verbindbar sind, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Stifte (36»38) in einem Schenkel (52) des Sattels (44) verschiebbar sind und sich in Richtung eines anderen Schenkels (58) erstrecken.
  2. 2. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigungsvorrichtung in jedem Stift (36,38) ein Gewindeloch gehört.
  3. 3. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung je Stift (36,38) ein mit diesem verbundenes Befestigungsmittel (Spannschraube 32 bzw. 34) aufweist.
  4. 4. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einer Bremsscheibe, einem Drehmoment aufnehmenden Bremsträger, einem am Bremsträger verschieblich angebrachten und einen kleineren Teil des Außenumfanges der Bremsscheibe übergreifenden Sattel und
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    mit einer Betätigungsvorrichtung im Sattel, die zum direkten Anpressen einer Bremsbacke an eine Seite der Bremsscheibe dient, um zu bewirken, daß sich der Sattel relativ zum Bremstr'äger verschiebt und durch Reaktion eine gegenüberliegende Bremsbacke an die andere Seite der Bremsscheibe anlegt, wobei der Sattel am Bremsträger mit zwei vom Bremsträger ausgehenden Stiften angebracht ist, die jeweils in einer komplementären Aussparung im Sattel verschieblich angeordnet und am Bremsträger mit einem Befestigungsmittel befestigt sind, das eine Aussparung im Bremsträger durchdringt und am Stift festgemacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (36,38) von einer Seite des Bremsträgers (18) ausgehend sich in einer der Bremsscheibe (20) entgegengesetzten Richtung erstrecken.
  5. 5. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gek ennz e i chnet, daß der Bremsträger (18) Abschnitte (Ansätze 24,26) aufweist, die wenigstens an der direkt betätigten Bremsbacke (68) anzugreifen und diese seitlich abzustützen vermögen.
  6. 6. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzei'chne t, daß der Bremsträger (118) Abschnitte (Ansätze 124,126) aufweist, die sich über die Bremsscheibe (120) erstrecken, um an der indirekt betätigten Bremsbacke (160) anzugreifen und diese seitlich abzustützen.
  7. 7. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Aussparungen (30) im Bremsträger (18) mit Übermaß gegenüber dem sie durchdringenden Befestigungsmittel (Spannschraube 34) ausgeführt iat, so daß wenigstens einer der Stifte (38) während des Zusammenbaues in seitlicher Richtung eingestellt werden kann.
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  8. 8. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis I7 dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (Dichtmanschetten 46,48) zum Abdichten der Gleitflächen der Stifte (36,38) und ihrer komplementären Aussparungen (40 bzw. 42) gegen das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit vorhanden sind.
  9. 9. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (Dichtmanschetten 46,48) vorhanden sind, welche die Stifte (36,38) in ihren entsprechenden komplementären Aussparungen (40 bzw. 42) auch dann halten, wenn der Sattel (44) vom Bremsträger (18) abgenommen ist.
  10. 10. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht- und Haltevorrichtungen am Sattel (44) und an den Stiften (36,38) festgemachte flexibele Dichtmanschetten (46,48) sind.
  11. 11. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche
    1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Stifte (38) ein elastisches Bauteil (Hülse 50) aufweist, das die Gleitfläche des Stiftes (38) bildet.
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DE19752547170 1974-10-22 1975-10-21 Schwimmsattel-scheibenbremse Pending DE2547170A1 (de)

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