DE2635510A1

DE2635510A1 - Hydraulisch betaetigte scheibenbremse fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2635510A1
Application number: DE19762635510
Authority: DE
Inventors: Hugh Grenville Margetts
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1976-08-06
Publication date: 1977-02-17
Also published as: GB1545207A; FR2321071B1; US4050548A; FR2321071A1; PL111115B1; JPS5236262A; BR7605160A

Description

Hydraulisch betätigte Scheibenbremse für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft hydraulisch betätigte Scheibenbremsen für Fahrzeuge mit einem in einem Hydraulikzylinder arbeitenden Kolben zum Anlegen einer Bremsbacke an eine drehbare Bremsscheibe und mit einem eingebauten Anschlag zum Festlegen einer zurückgezogenen Stellung für den Kolben, die ihrerseits in der Lösestellung der Bremse ein Bremslüftspiel zwischen der Bremsbacke und der Bremsscheibe bestimmt, wobei der Anschlag in Richtung der Bremsscheibe selbsttätig verstellbar ist, um Abnutzung der Bremsbacke auszugleichen.

Wenn sich eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse der erwähnten Gattung in der Lösestellung der Bremse dreht, kann es sein, daß infolge unrunden Laufes der Bremsscheibe, hervorgerufen beispielsweise durch Spiel in den Lagern des Rades, mit dem die Bremsscheibe drehbar ist, und durch Unregelmäßigkeiten in der Bremsscheibe selbst, die Bremsscheibe die Bremsbacke intermittierend berührt, um ihrerseits auf den Kolben eine Kraft in einer Richtung zu übertragen, in der der Kolben um einen Betrag, der größer ist als das Bremsluftspiel, in den Zylinder gedrängt oder "zurückgeschlagen" wird. Unter

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diesen Umständen ist bei einer nachfolgenden Bremsenbetätigung das Hydraulikfluidvolumen, das zum Anlegen der Bremsbacke an die Bremsscheibe für das Unterdrucksetzen des Zylinders erforderlich ist, größer als dasjenige, das zum Unterdrucksetzen des Zylinders normalerweise, wenn nur das Bremslüftspiel überwunden werden muß, erforderlich ist. Daraus ergibt sich ein Überschußweg im Pedalhub oder ein unannehmbar langer Pedalhub.

Bei hydraulisch betätigten Scheibenbremsen der erwähnten Gattung hat der Anschlag auch das Bestreben, als Rückschlag-Schutzvorrichtung zu wirken, die verhindert, daß der Kolben in den Zylinder zurückgeschlagen wird.

Bei einer bekannten Scheibenbremse der eingangs erwähnten Gattung weist der Anschlag einen Bund auf, der mit dem Kolben in Reibeingriff bringbar ist. Bei einer anderen bekannten Scheibenbremse weist der Anschlag einen Ring auf, der einen Anlaufanschlag für den Kolben bildet und an einem gegenüber dem Zylinder festen Stift unter Reibschluß angreift. In beiden Fällen ist in diese bekannten Konstruktionen, die Vorrichtungen verwenden, welche in ihrer Wirkungsweise auf Reibung beruhen, eine Feder eingegliedert, um zum Herstellen des Bremslüftspiels bei Beendigung einer Bremsenbetätigung den Kolben zwangläufig zurückzuziehen.

Durch die Verwendung einer in ihrer Wirkungsweise auf Reibung beruhenden Vorrichtung auch als Rückschlag-Schutzvorrichtung wird das Arbeiten der Bremse gehemmt, da die Reibung in beiden Richtungen wirksam ist. Beim Anlegen der Bremse, bei der die Reibung ausreichend groß ist, um der Auswirkung von Rückschlagen zu widerstehen, kann es somit nötig sein, den Druck des Hydraulikfluids im Zylinder zu erhöhen, um die Reibung zu überwinden. Dies kann bedeuten, daß der Druck auf einen nicht akteptablen Wert erhöht werden muß.

Bei einer anderen bekannten Scheibenbremse mit einer eingegliederten mechanischen Nachstellvorrichtung weist ein

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Anschlag in der Nachstellvorrichtung eine Stange auf, die an der Wand einer Öffnung in einer Platte in einer Richtung blockierend angreift. Die Platte wirkt durch Punktberührung auf einen Kolben und schwenkt bei Beendigung einer Bremsenbetätigung unter der Wirkung von Federn, um sich an der Stange festzuklemmen, wodurch Abnutzung der Bremsflächen selbsttätig ausgeglichen wird. Eine mechanische Nachstellvorrichtung hat den Nachteil, daß sie von robuster Konstruktion sein muß, um die volle Anlegelast an der Bremse aufnehmen zu können, und infolge der Punktberührung zwischen der Platte und dem Kolben tatsächlich nicht sehr steif ist. Unter Last kann die Punktberührung nachgeben und zusätzliche Verstellung der Betätigungsvorrichtung zulassen. Mechanische Nachstellvorrichtungen, die als "Lastlinien"-Nachstellvorrichtungen ("load-line" adjusters) bekannt sind, vermögen auch bei gelöster Bremse die volle Anlegelast aufzunehmen oder zu übertragen. Sie weisen daher einen sehr großen Widerstand gegen Rückschlagen auf und müssen mit eingebauter Lose versehen sein, um der Auswirkung unechten Rückschiagens entgegenwirken zu können.

Bei einer hydraulisch betätigten Scheibenbremse der eingangs besäiriebenen Gattung für Fahrzeuge weist der Anschlag erfindungsgemäß eine Platte mit einer Aussparung auf, durch die ein Stift hindurchragt, der am Zylinder oder an einem in diesem angeordneten Bauteil, beispielsweise an einem weiteren Kolben befestigt ist, gegenüber dem der genannte Kolben verstellbar ist, und einen zum Querschnitt der Aussparung komplementären Querschnitt hat, ein Abstützglied für die Platte, eine erste Feder, die zwischen der Platte und dem Abstützglied wirkt, um die Platte in eine blockierende, gegenüber dem Stift geneigte Stellung zu drängen, und eine zweite Feder, die auf das Abstützglied wirkt, um es in eine der Bremsbacke entgegengesetzte Richtung zu drängen, wobei eine Abstützung am Kolben Bewegung des Abstützgliedes begrenzt.

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Vorzugsweise wirkt die zweite Feder direkt auf den Kolben und das Abstützglied, um das Abstützglied zur Anlage an einer Schulter am Kolben zu drängen.

Die zweite Feder schiebt den Kolben stets in seine Ausgangsstellung zurück, wenn bei gelöster Bremse "Rückschlagen¹¹ auftritt.

Da die Rückschlagkraft von der zweiten Feder aufgenommen wird, muß als zusätzlicher Betriebsdruck nur der Druck aufgebracht werden, der erforderlich ist, um Reibung in der Dichtung des Kolbens und die Reibungskraft, mit der die Platte und der Stift aneinander angreifen, zu überwinden. Dieser zusätzliche Betriebsdruck ist minimal. Da die zweite Feder den Kolben in eine Stellung zurückschiebt, in der das Bremsluftspiel im wesentlichen konstant gehalten ist, ist zum Ausgleichen der Auswirkungen von Rückschlagen kein zusätzliches Fluid und kein zusätzlicher Pedalweg erforderlich.

Die Bauteile des Anschlages können in einem als Käfig ausgebildeten bzw. gefesselten Halter (caged retainer) eingeschlossen sein, wobei die zweite Feder zwischen einem Ende des Halters und dem Abstützglied wirkt, um das Abstützglied und den Halter in Anlage an einer Schulter am Kolben zu drängen, und wobei ein Spiel vorgesehen ist, um begrenzte axiale Bewegung des Halters gegenüber dem Kolben zuzulassen.

Die Schulter kann einen Federring aufweisen, der in eine Nut im Kolben eingesetzt ist.

Das innere Ende des Stiftes ist vorzugsweise von einer Hülse umschlossen, die relativ zum Stift in Achsenrichtung verstellbar ist, um die Platte zum Bremsbackenwechsel oder für Wartungsarbeiten freizugeben. Die länge der Hülse ist etwas kleiner als der Abstand zwischen der Platte und dem Kolben, der, während die Platte die blockierende, geneigte Stellung einnimmt, konstant bleibt. Der Unterschied zwischen der länge der Hülse und dem genannten Abstand ist so gewählt,

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daß er vorzugsweise größer ist als die Strecke, um die der Kolben infolge von Rückschlägen voraussichtlich zurückgezogen wird. Somit besteht keine Tendenz, daß die Platte aus ihrer blockierenden, geneigten Stellung freigegeben wird, was sonst eine Vergrößerung des Bremslüftspiels zulassen würde, wodurch bei der nächsten Bremsbetätigung zusätzliches Fluid und ein vergrößerter Pedalweg erforderlich wären.

Handelt es sich um eine Bremse, bei der ein feststehender Bremssattel die Umfangskante einer in Achsenrichtung feststehenden Bremsscheibe übergreift und Bremsbacken an einander abgewandte Flächen der Bremsscheibe von Kolben angelegt werden, die in Zylindern in sich gegenüberliegenden Schenkeln des Bremssattels arbeiten, sind die Kolben von völlig gleicher Konstruktion und wie oben beschrieben ausgeführt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Scheibenbremse für ein Fahrzeug und

Fig. 2 einen Fig. 1 ähnlichen Längsschnitt, der jedoch einige Abwandlungen zeigt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Scheibenbremse ist ein außen im wesentlichen U-förmiger Bremssattel 1, der einen Abschnitt einer umfangskante einer nicht gezeichneten, in Achsenrichtung feststehenden, drehbaren Bremsscheibe übergreift, an einem festen, insbesondere fahrzeugfesten Bauteil nahe der Bremsscheibe angeordnet. In sich gegenüberliegenden Schenkeln 4 und 5 des Bremssattels 1 sind Bremsbacken 2 und 3 angeordnet, von denen jede einen an eine Fläche der Bremsscheibe anlegbaren Reibbelag 6 und eine diesen tragende starre Rückenplatte 7 aufweist.

Kolben 8 und 9, die in sich gegenüberliegenden Zylindern und 11 in den Schenkeln 4 und 5 arbeiten, legen die

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Reibbeläge 6 an die Bremsscheibe an, sobald die Zylinder 10 und 11 mit Hydraulikfluid unter Druck gesetzt werden.

Jeder Kolben 8 und 9 ist ein topf- oder becherförmiger Hohlkörper und enthält einen beim gezeigten Beispiel zu einer Nachstellvorrichtung gehörenden Anschlag 12 zum Bestimmen der zurückgezogenen Stellung des Kolbens 8 oder 9 und zum Ausgleichen von Bückschlagen. Da beide Anschläge 12 miteinander gleich sind, wird nur der zum Kolben 8 gehörende Anschlag 12 beschrieben.

Beim gezeigten Beispiel ist der Schenkel 4 mit einem Stift 13 von kreisrundem Querschnitt versehen, der in der Endwand des Zylinders 10 befestigt ist und sich in Richtung des geschlossenen inneren Endes des Kolbens 8 erstreckt. Eine Feder 14, beim gezeigten Beispiel eine Druckfeder, wirkt zwischen dem geschlossenen inneren Ende des Kolbens 8 und einem Abstützglied 15 von haubenförmiger Gestalt, durch das sich der Stift 13 erstreckt und das normalerweise an seiner Umfangskante in Anlage an einer Schulter 16 in der Wand des Kolbens 8 gedrängt ist. Beim gezeigten Beispiel ist die Schulter 16 von einem Federring gebildet.

Der Stift 13 erstreckt sich durch eine blockierende Platte 17, die eine kreisrunde Aussparung 18 mit einem etwas größeren Durchmesser als der Stift 13 aufweist. Ein Ansatz 19 an einer Seite der Platte 17 ragt radial durch eine Öffnung 20 im Rand des Abstützgliedes 15. Am Ansatz 19 liegt der Flansch des Abstützgliedes 15 an, um gegen die Spannung in einer beim gezeigten Beispiel als Druckfeder ausgebildeten weichen Feder 21, die zwischen dem Abstützglied 15 und der Platte 17 wirkt, die Platte 17 normalerweise in einer geneigten Stellung zu halten, in der sie unter Reibschluß am Stift 13 festgeklemmt ist. Somit wirkt die Platte 17 als eine einsinnig wirkende Kupplung, um normalerweise Bewegung des Abstützgliedes 15 in Richtung des geschlossenen Endes des Zylinders 10 auszuschließen.

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Der innere Endabschnitt des Stiftes 13 ist von einer Hülse 22 umschlossen, deren Länge kleiner ist als der Abstand zwischen der Platte 17 in der geneigten, "blockierenden Stellung und dem geschlossenen Ende des Kolbens 8, das mit einer Ausnehmung versehen ist und auf die Rückenplatte 7 wirkt.

In einer normalen Lösestellung der Bremse nehmen die Bauteile die gezeichneten Relativstellungen ein.

Beim Betätigen der Bremse durch Unterdrueksetzen der Zylinder 10 und 11 werden die Abstützglieder 15 zusammen mit den Kolben 8 und 9 vorgeschoben, wobei sie zulassen, daß sich die Platten 17 in Stellungen bewegen, in denen sie ungefähr rechtwinklig zu den Stiften 13 ausgerichtet sind, und daß, wenn die Reibbeläge 6 abgenutzt sind, die Platten 17 axial zu den Stiften 13 verstellt werden. In beiden Fällen wird beim Lösen der Bremse und Zurückziehen des Kolbens 8 durch das Zurückziehen des Abstützgliedes 15 unter der Wirkung der Feder 14 die Platte 17 in die geneigte Stellung gekippt, in der sie sich am Stift 13 festklemmt, was wiederum durch die Anwesenheit der Feder 14 normalerweise die zurückgezogene Stellung des Kolbens 8 bestimmt.

Unterliegt der Kolben 8 den Auswirkungen von "Rückschlagen" der eingangs erwähnten Art, kann sich der Kolben 8 in den Zylinder 10 zurückziehen, wobei sich die Schulter 16 vom Flansch des Abstützgliedes 15 wegbewegt.

Die Feder 14 wirkt stets in der Weise, daß sie den Kolben in seine Ausgangsstellung zurückschiebt, wodurch sie sicherstellt, daß beim nächstfolgenden Betätigen der Bremse im wesentlichen keine Vergrößerung der Hydraulikfluidmenge oder des Pedalweges erforderlich ist.

Zweckmäßigerweise kann die Schwenk- oder Kippbewegung der Platte 17 in den Blockiereingriff mit dem Stift 13 am Ende einer Bremsenbetätigung so gewählt sein, daß sie dem

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normalen Bremslüftspiel zwischen dem Reibbelag 6 und der Bremsscheibe entspricht.

Soll die Platte 17 zum Ausbauen oder Auswechseln der Bremsbacke 2 durch Zurückdrängen des Kolbens 8 in den Zylinder 10 freigegeben werden, löst die Hülse 22 die Platte 17 aus dem Eingriff mit dem Stift 13, um weitere Bewegung des Kolbens 8 in derselben Richtung zu erleichtern.

Bei der in Pig. 2 dargestellten Ausführungsform weist das Abstützglied 15 einen schalenförmigen Preßling 23 auf und die Feder 14 stützt sich an einem topf- oder becherförmigen Halter 24 mit einem einwärts gebogenen Rand 25 ab. Die Bauteile sind im Innern des Halters 24 gehalten, und der Rand 25 liegt am Preßling 23 an, so daß die Bauteile eine Unterbaugruppe bilden, die den Zusammenbau der Bremse erleichtert und eine begrenzte axiale Bewegung zusammen mit dem Kolben hat. Diese begrenzte axiale Bewegung bestimmt zusammen mit dem Eingriff zwischen der Platte 17 und dem Stift 13 das normale Bremslüftspiel.

Aufbau und Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind im übrigen die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

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Claims

1A-48 296 PATENTANSPRÜCHE

1. Hydraulisch, betätigte Scheibenbremse für ein Fahrzeug, mit einem in einem Hydraulikzylinder arbeitenden Kolben zum Anlegen einer Bremsbacke an eine drehbare Bremsscheibe und mit einem eingebauten Anschlag zum Pestlegen einer zurückgezogenen Stellung für den Kolben, die ihrerseits in der Lösestellung der Bremse ein Bremslüftspiel zwischen der Bremsbacke und der Bremsscheibe bestimmt, wobei der Anschlag in Richtung der Bremsscheibe selbsttätig verstellbar ist, um Abnutzung der Bremsbacke auszugleichen, und eine Platte mit einer Aussparung aufweist, durch die ein Stift hindurchragt, der am Zylinder oder an einem in diesem angeordneten Bauteil, beispielsweise an einem weiteren Kolben befestigt ist, gegenüber dem der genannte Kolben verstellbar ist, und einen zum Querschnitt der Aussparung komplementären Querschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12) weiterhin ein Abstützglied (15) für die Platte (17) aufweist, wobei eine erste Feder (21) zwischen der Platte (17) und dem Abstützglied (15) wirkt, um die Platte (17) in eine blockierende, gegenüber dem Stift (13) geneigte Stellung zu drängen, und eine zweite Feder (14) auf das AbstützgUfli (15) wirkt, um es in eine der Bremsbacke (2,3) entgegengesetzte Richtung zu drängen.

2. Scheibenbremse nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützstelle zwischen der Platte (17) und dem Abstützglied (15) von der Aussparung (18) radial nach außen gelegen ist und Berührung zwischen der Platte (17) und dem Abstützglied (15) nur über einem kleineren Segment des Umfanges der Aussparung (18) gestattet.

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3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Feder (14) zwischen dem Kolben (8,9) und dem Abstützglied (15) direkt wirkt, um das Abstützglied (15) in Anlage an einer Schulter (16) am Kolben (8,9) zu drängen.

4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz eichnet , daß das Abstützglied (15) haubenförmige Gestalt hat, und daß die Platte (17) einen Ansäte (19) aufweist, der sich durch eine Öffnung (20) im Rand des Abstützgliedes (15) erstreckt und an deicbr Flansch des Abstützgliedes (15) anliegt, der die Platte (17) normalerweise in der blockierenden, geneigten Stellung hält.

5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile des Anschlages (12) in einem als Käfig ausgebildeten bzw. gefesselten Halter (caged retainer) (24) eingeschlossen sind, wobei die zweite Feder (14) zwischen einem Ende des Halters (24) und dem Abstützglied (15) wirkt, um das Abstützglied (15) und den Halter (24) in Anlage an der Schulter (16) am Kolben (8,9) zu drängen, und wobei zwischen dem Halter (24) und dem Kolben (8,9) ein Spiel vorgesehen ist, um begrenzte axiale Bewegung des Halters (24) zuzulassen.

6. Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Abstützglied (15) einen schalenförmigen Preßling (23) aufweist, und daß der Halter (24) ein topf- oder becherförmiges Bauteil aufweist, das einen einwärts gebogenen Rand (25) hat, welcher sich an das Abstützglied (15) anlegt.

7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennz eichnet , daß die Schulter (16) einen Federring aufweist, der in eine Nut im Kolben (8,9) eingesetzt ist.

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8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Ende des Stiftes (13) von einer Hülse (22) umschlossen ist, die relativ zum Stift (13) in Achsenrichtung verstellbar ist, um die Platte (17) zum Bremsbackenwechsel oder für Wartungsarbeiten freizugeben.

9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die länge der Hülse (22) etwas kleiner ist als der Abstand zwischen der Platte (17) und dem Kolben (8,9)» der, während die Platte (17) die blockierende, geneigte Stellung einnimmt, konstant bleibt.

10. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, didurch gekennzeichnet , daß der Kolben (8,9) in seinem der Bremsbacke (2,3) abgewandten Ende eine Sackbohrung aufweist, wobei die Bauteile des Anschlages (12) in der Sackbohrung angeordnet sind.

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