DE2638508A1 - Hydraulisch betaetigte scheibenbremse - Google Patents

Hydraulisch betaetigte scheibenbremse

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DE2638508A1
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Description

Hydraulisch betätigte Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft hydraulisch betätigte Scheibenbremsen für Fahrzeuge, mit einem ortsfesten, Bremskraft aufnehmenden Bremsträger, der nahe einer Stirnfläche einer drehbaren Bremsscheibe angeordnet ist und zwei mit Umfangsabstand angeordnete geführte Bauteile aufweist, mit denen ein einen Abschnitt der Umfangskante der Bremsscheibe übergreifender Sattel im wesentlichen parallel zur Achse der Bremsscheibe verschiebbar geführt ist, ferner mit zwei Bremsbacken, die im Sattel angeordnet und an einander abgewandte Stirnflächen der Bremsscheibe anlegbar sind, und mit einer Betätigungsvorrichtung, die eine der Bremsbacken an eine Stirnfläche der Bremsscheibe direkt anzulegen und zu bewirken vermag, daß sich der Sattel relativ zum Bremsträger verschiebt, um die andere Bremsbacke an die entgegengesetzte Stirnfläche der Bremsscheibe indirekt anzulegen.
Eine Schwierigkeit, die bei Bremsen dieser Gattung aufgetreten ist, ist, daß sich der Bremsträger, wenn er eine große Bremskraft aufnimmt, verwinden kann, so daß die geführten Bauteile auseinandergedrängt werden, wodurch sie Reibung zwischen sich
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und dem Sattel verstärken. Dies kann zu ungleichem Bremsen an entgegengesetzten Fahrzeugseiten führen, auch tritt die Reaktion auf die Reibungskräfte als resultierende Kraft auf, die das Bestreben hat, die Bremsscheibe zu biegen.
Ein Versuch, diese Schwierigkeit zu überwinden, bestand darin, nur ein geführtes Bauteil zu verwenden, das einen Sattelstift aufwies, der am Sattel angebracht war und in einer Bohrung in einem sich, im wesentlichen axial zur Bremsscheibe erstreckenden Arm des Bremsträgers arbeitete. Um Schwenken des Sattels um die Achse des einzelnen Stiftes zu verhindern, war der Sattel mit einem Federbügel an einer Fläche am Bremsträger in Anlage gehalten.
Der Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, daß der Federbügel und die aneinanderstoßenden Flächen des Sattels und des Bremsträgers äußeren, insbesondere Witterungseinflüssen ausgesetzt sind und daher korrodieren können.
Eine andere Anordnung zur Oberwindung dieser Schwierigkeit wird in der GB-PS 1 159 103 besehrieben. Bei ihr weisen die geführten Bauteile Stifte auf, die in Öffnungen im Bremsträger geführt sind. Eine der öffnungen ist von langem Umriß, um etwas Bewegung der Führungsstifte als Ergebnis von Verwindung des Bremsträgers zuzulassen.
Ein Kachteil dieser Anordnung ist, daß es sehr schwierig und teuer ist, eine nicht kreisrunde Öffnung in Gußeisen oder Stahl mit einem spanabhebenden Werkzeug herzustellen, es sei denn, das Metall ist so dünn, daß die Öffnung ausgestanzt werden kann.
Es ist ein weiterer Nachteil dieser Anordnung, daß der Sattel gegen Schwenken oder Kippen in der Zeichnungsebene der Fig. der genannten Patentschrift fast gänzlich vom Stift 92 und nicht vom Stift 114 gehalten ist. Wenn der Stift 114 in Achsenrichtung lang wäre, so daß er zur Stabilität des Sattels gegen die genannte Bewegung beitragen könnte, dann müßte
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selbstverständlich das Loch 97 in Achsenrichtung lang sein, was bei der dargestellten Konstruktion sehr schwierig sein würde.
Erfindungsgemäß weist bei einer Scheibenbremse der eingangs beschriebenen Gattung jedes der geführten Bauteile einen Stift auf, der in einer kreisrunden Bohrung eines führenden Bauteils arbeitet, wobei eines der Bauteile am Bremsträger und das andere am Sattel befestigt ist, eine elastische, durch Formen erhaltene Büchse, die innen ein langes Loch aufweist, ist in einer der Bohrungen angeordnet, und einer der Stifte gleitet in der Büchse mit etwas Spiel, um durch Verwinden des Bremsträgers hervorgerufene Änderungen des Umfangsabstandes zwischen den geführten Bauteilen aufzunehmen.
Unter dem hier zur Beschreibung der Büchse verwendeten Ausdruck "elastisch" wird die Eigenschaft einer Büchse verstanden, die aus einem Werkstoff hergestellt ist, der weicher ist als der Werkstoff des Stiftes und zusätzlich stoßdämpfende Eigenschaften hat, die wesentlich besser sind als diejenigen des Stiftes.
Vorzugsweise ist jede Bohrung an einem Ende mit einem flexiblen Schmutzabweiser verschlossen, der am zugehörigen Stift und, nahe dem genannten Ende der Bohrung, an einer Fläche des zugehörigen führenden Bauteils befestigt ist.
Die elastische Büchse ist vorzugsweise ein Formling aus Kautschuk, obwohl der Werkstoff ein Kunststoff sein könnte, beispielsweise Polyamid, das sieh leicht und exakt verformen läßt. Die Vorteile, die darin bestehen, daß zwischen einem der Stifte und dem führenden Bauteil etwas Spiel geschaffen ist, lassen sich somit auf einfache Weise bei herkömmlich konstruierten Bremsen erreichen. Kautschuk kann exakter und glatter bzw. homogener verformt werden, als sich Eisen oder Stahl gießen läßt, und er ist elastisch genug, um Fertigungstoleranzen zuzulassen, Schwingungsstöße aufzufangen und Bremsenrattern durch Schwingungsstöße zu verhindern.
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Vorzugsweise ist ein zweiter Stift im Metall des zweiten führenden Bauteils mit festem Gleitsitz aufgenommen.
Der erste Stift, der in der elastischen Büchse geführt ist, kann mit Anflächungen versehen sein, die der langgestreckten Gestalt des Loches in der Büchse entsprechen. Vorzugsweise entsprechen die Innenabmessungen der Büchse in der Breite dem Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Anflächungen des ersten Stiftes, sind jedoch größer als diejenigen des Stiftes in der Querrichtung, so daß zwischen dem Stift und dem führenden Bauteil entlang einer Linie, die sich rechtwinklig und zwischen den Achsen der beiden Stifte erstreckt, etwas Spiel geschaffen ist. Vorzugsweise ist die Büchse mit Pestsitz in einer runden Bohrung im Bremsträger aufgenommen, in dem sie angeordnet ist. Zwischen der Bohrung im Metall und der Büchse können Vorrichtungen zum Ausrichten angeordnet sein. Diese können eine Aufnahmevertiefung im Loch und einen entsprechenden Vorsprung am Umfang der Büchse aufweisen. Wenn der erste Stift, wie oben angegeben, mit Anfläehungen ausgeführt ist, können solche getrennten Vorrichtungen zum Ausrichten unnötig sein.
Vorzugsweise ist jede Bohrung eine blinde Bohrung im führenden Bauteil, deren offenes Ende, durch das der Stift herausragt, mit dem Schmutzabweiser verschlossen ist.
Die Schmutzabweiser weisen zweckmäßigerweise flexible Balge oder Manschetten auf, von denen einer oder eine mit der Büchse einstückig geformt sein kann.
Vorzugsweise ist der erste Stift in Achsenrichtung lang, so daß er zur Stabilität des Sattels beitragen kann. Insbesondere ist die Eingriffslänge zwischen dem ersten Stift und der Büchse vorzugsweise wenigstens das Zweifache des Durchmessers des Stiftes, um sicherzustellen, daß dieser erste Stift in angemessener Weise zur Stabilität beiträgt.
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Vorzugsweise sind die führenden Bauteile am Bremsträger befestigt oder mit diesem einstückig, und die Stifte sind am Sattel befestigt oder mit diesem einstückig.
Jedes führende Bauteil weist vorzugsweise einen Arm des Bremsträgers auf, der sich über die Kante der Bremsscheibe erstreckt.
Eine Scheibenbremse nach der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert, in denen die Bremsscheibe nicht gezeichnet ist. Es zeigt:
Pig. 1 eine Ansicht der Bremse von hinten,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bremse in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1, mit einem diametralen Schnitt durch das zweite geführte Bauteil,
Fig. 3 den Schnitt 3-3 in Fig. 1 und
Fig. 4 eine Ansicht in zusammengesetzter Darstellung, bei der die linke Zeichnungshälfte eine Ansicht in Richtung des Pfeils 4 in Fig. 3 und an der Bohrung den Teilschnitt 6-6 in Fig. 2 darstellt, und die rechte Zeichnungshälfte den Schnitt 5-5 in Fig. 3 zeigt.
Die dargestellte Scheibenbremse weist einen Sattel 1 auf, der durch geführte Bauteile 2 und 3 relativ zu einem Bremsträger 4 verschiebbar geführt ist. Im Bremsträger 4 angeordnete Bremsbacken 5 und 6 sind von einem Kolben 7 des Sattels 1 an einander abgewandte Seiten oder Stirnflächen einer nicht gezeichneten drehbaren Bremsscheibe anlegbar. Die Bremskraft auf die Bremsbacken 5 und 6 wird an Eingriffsstellen zwischen den Bremsbacken 5 und 6 und mit Umfangsabstand angeordneten führenden Bauteilen 8 und 9 aufgenommen, die am deutlichsten in Fig. 2 zu erkennen sind und beim gezeigten Beispiel als Arme des Bremsträgers 4 ausgebildet sind.
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Es wird nun die Bremse im einzelnen beschrieben.
Der Sattel 1 hat einen ersten Schenkel in Gestalt eines gegossenen Zylindergehäuses 10, das mit einer maschinell eingearbeiteten Bohrung 11 versehen ist, in der der Kolben 7 arbeitet, und das mit Schrauben 12 an einer Brücke 13 befestigt ist. Gemäß Fig. 2 hat die Brücke 13 mit üefangsabstand angeordnete und axialgerichtete Brückenabschnitte 14, die sich über den Außenumfang der Bremsscheibe erstrecken und mit einem dem ersten Schenkel gegenüberliegenden zweiten Schenkel 15 des Sattels 1 fest bzw. einstückig verbunden sind.
In das Zylindergehäuse 10 sind eine Einlaßöffnung 16 und eine Entlastungsöffnung 17 für Hydraulikfluid eingegliedert. Der Kolben 7 ist hohl und gegen die Bohrung 11 mit einem ringförmigen Dichtglied 18 abgedichtet, das in einer ringförmigen Nut in der Innenwand der Bohrung 11 aufgenommen ist. Die Bohrung 11 ist gegen Eindringen von Schmutz durch eine flexible Manschette 19 geschützt, die mit einer Drahtklemme
20 am Zylindergehäuse 10 befestigt ist.
Jede der Bremsbacken 5 und 6 weist einen Block aus Reibstoff
21 auf, der mit massiven zylindrischen Zapfen 22 an einer entsprechenden Bückenplatte 23 aus Metall befestigt ist. Die Bremsbacken 5 und 6 sind in der Bremse von Blattfedern 24 in Stellung gehalten, die die Bremsbacken 5 und 6 entsprechend Pig. 4 nach unten so vorspannen, daß Stufen 25 in den Bückenplatten 23 an Schultern 26 in Anlage gehalten sind, welche an den führenden Bauteilen 8 und 9 des Bremsträgers 4 ausgebildet sind. Parallele Flächen 27 (Fig· 4) der Bückenplatten 23 liegen dann an entsprechenden Flächen 28 an den Schultern 26 an, von denen die eine oder die andere, je nach Drehrichtung der Bremsscheibe, bei Betätigen der Bremse die Bremskraft auf die Bremsbacken 5 und 6 aufnimmt.
Gemäß Fig. 1 und 4 weist der Bremsträger 4 eine im wesentlichen ebene Platte 29 auf, die an einer Seite der Bremsscheibe
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angeordnet ist, wobei die führenden Bauteile 8 und 9 mit der Platte 29 einstückige axiale Vorsprünge aufweisen. Die Platte 29 ist mit zwei eingebohrten LSehern 30 versehen, die zu ihrer Befestigung an einem die Bremse tragenden fahrzeugfesten Bauteil dienen.
Es werden nun die geführten Bauteile 2 und 3 beschrieben. Gemäß Tig. 1 und 2 hat das Zylindergehäuse 10 ein Paar mit ihm einstückige Ansätze 31 und 32, an denen je ein Stift 33 und 34 mit Schrauben 35 und 36 befestigt ist. Die Schrauben 35 und 36 sind in Gewindelooher in Bndabschnitten 37 der Stifte 33 und 34 eingeschraubt. Die Endabschnitte 37 haben Sechskantform mit sechs Angriffsflächen, an denen beim Pestziehen der Schrauben 35 und 36 ein Schraubenschlüssel angesetzt werden kann.
Die Endabschnitte 37 müssen nicht Sechskantform haben, sondern können einfach mit zwei Anflächungen versehen sein.
An jedem der Stifte 33 und 34 ist nahe dem sechskantigen Endabschnitt 37 außen eine ringförmige Vertiefung 38 ausgebildet, in der ein elastischer, ringförmiger Wulst an einem Ende eines beim gezeigten Beispiel als Manschette ausgebildeten flexiblen Schmutzabweisers 39 aus Kautschuk aufnehmbar ist, dessen anderes Ende elastisch über eine äußere zylindrische Fläche 40 am entsprechenden führenden Bauteil 8 oder 9 gezogen ist.
Die übrigen Abschnitte 41 jedes der Stifte 33 und 34 weisen eine/Stange auf, jedoch sind gemäß Fig. 4 an derjenigen des Stiftes 34 sieh diametral gegenüberliegende Anflächungen 42 ausgebildet. Der Stift 33 ist mit satter Anlage in einer axialen, blinden Bohrung 43 aufgenommen, die maschinell in das führende Bauteil 8 eingearbeitet worden ist, und vermag sich parallel zur Achse der Bremsscheibe zu verschieben und um die Achse der Bohrung 43 zu drehen.
Das führende Bauteil 9 ist mit einer zur Bohrung 43 parallelen axialen, blinden Bohrung 44 versehen, in die mit Preßsitz
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eine hohle, elastische Büchse 45 aus Kautschuk eingesetzt ist. Die Büchse 45 hat Innenabaessungen, die in der Breite dem Abstand zwischen den einander angewandten Flächen 42 des Stiftes 34 entsprechen, jedoch größer sind als diejenigen des Stiftes 34 in der Querrichtung, so daß zwischen dem Stift 34 und dem führenden Bauteil 9 entlang einer Linie, die sich rechtwinklig und zwischen den Achsen der beiden Stifte 33 und 34 erstreckt, etwas Spiel geschaffen ist.
Die Schmutzabweiser 39 sind während des Transportes und beim Einbauen der Bremse in ein Fahrzeug durch ein nicht gezeichnetes, sie umschließendes Band aus Kautschuk geschützt.
Die Arbeitsweise der Bremse ist folgende: Beim Einleiten von unter Druck stehendem Hydraulikfluid durch die Einlaßöffnung 16 in die Bohrung 11 wird der Kolben 7 aus dem Zylindergehäuse 10 herausgedrängt, um die benachbarte Bremsbacke an eine Stirnfläche der Bremsscheibe anzulegen. Die Reaktion am Sattel 1 bewirkt, daß sich die Stifte 33 und 34 relativ zu den führenden Bauteilen 8 und 9 des Bremsträgers 4 axial verschieben, um die Bremsbacke 6 an die entgegengesetzte Stirnfläche der Bremsscheibe anzulegen. Bremskräfte an den Bremsbacken 5 und 6, bedingt durch deren Anlage an der Bremsscheibe, werden durch die Eingriffsstellen zwischen den Flächen 28 an den Rückenplatten 23 und den Flächen 27 vom Br ems träger 4 direkt aufgenommen.
Ist die Bremskraft sehr groß, können die führenden Bauteile 8 und 9 des Bremsträgers 4 durch die Bremskräfte an den Bremsbacken 5 und 6 etwas auseinandergedrängt werden. Der Abstand zwischen den Stiften 33 und 34 wird jedoch derselbe bleiben, und der Unterschied im Zwischenabstand der führenden Bauteile 8 und 9 wird durch das Spiel zwischen der Büchse 45 und dem Stift 34 aufgenommen. Im Zusammenhang mit dieser Verformung wird es auch zu einer geringen Drehung des Stiftes 33 relativ zur Bohrung 43 kommen, jedoch wird
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eine wesentliche Schwenkbewegung des Sattels 1 um die Achse des Stiftes 33 durch die Büchse 45 verhindert.
Der Widerstand gegen Gleitbewegung der Stifte 33 und 34 relativ zu den führenden Bauteilen 8 und 9 erfährt durch bei starkem Bremsen auftretende Abstandsvergrößerungen sswischen den führenden Bauteilen 8 und 9 keine wesentliche Bee influssung.
Eine Verschmutzung der geführten Bauteile 2 und 3 ist auf einfache und raumsparende Weise durch die balgförmigen Schmutzabweiser 39 praktisch ausgeschlossen.
Die beim gezeigten Beispiel am Sattel 1 angebrachten Stifte 33 und 34 sind bei einer anderen Ausführungsform am Bremsträger befestigt und arbeiten in mit Umfangsabstand angeordneten Bohrungen im Sattel.
Es können Vorrichtungen vorhanden sein, die beim Zusammenbauen der Bremse ein exaktes Ausrichten der Büchse 45 und des Stiftes 34 gewährleisten. Diese Vorrichtungen können eine Auf nähme vertiefung im Umfang der Bohrung 44 und einen entsprechenden Vorsprung am Umfang der Büchse 45 aufweisen.
Beim gezeigten Beispiel ist der Stift 34 in der langgestreckten Öffnung in der Büchse 45 symmetrisch angeordnet. Beim gezeigten Beispiel geben die führenden Bauteile 8 und 9 in der Praxis überhaupt nur einzeln nach, niemals zusammen. Jedoch ist nach innen etwas Spiel vorgesehen, um für die Lage der Bohrungen 43 und 44 und der Stifte 33 und 34 weite Soleranzen zuzulassen. Um diesen beiden Wirkungen Bechnung zu tragen, könnte im Nenn- oder Sollzustand, d.h. bei Toleranz null, an der entsprechend Fig. 4 linken Seite des Stiftes 34 mehr Spiel als an der rechten Seite vorgesehen sein.
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Claims (15)

1A-48 319 PATENTANSPRÜCHE
M y Hydraulisch betätigte Scheibenbremse für Fahrzeuge, mit einem ortsfesten, Bremskraft aufnehmenden Brems traf er, der nahe einer Stirnfläche einer drehbaren Bremsscheibe angeordnet ist und zwei mit Umfangsabstand angeordnete geführte Bauteile aufweist, mit denen ein einen Abschnitt der ümfangskante der Bremsscheibe übergreifender Sattel im wesentlichen parallel zur Achse der Bremsscheibe verschiebbar geführt ist, ferner mit zwei Bremsbacken, die im Sattel angeordnet und an einander abgewandte Stirnflächen der Bremsscheibe anlegbar sind, und mit einer Betätigungsvorrichtung, die eine der Bremsbacken an eine Stirnfläche der Bremsscheibe direkt anzulegen und zu bewirken vermag, daß sich der Sattel relativ zum Brems träger verschiebt, um die andere Bremsbacke an die entgegengesetzte Stirnfläche der Bremsscheibe indirekt anzulegen, wobei jedes der geführten Bauteile einen Stift aufweist, der in einer kreisrunden Bohrung eines führenden Bauteils arbeitet, wobei eines der Bauteile am Bremsträger und das andere am Sattel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine elastische, durch Formen erhaltene Büchse (45), die innen eine lange Bohrung aufweist, in einer der Bohrungen (44) so angeordnet ist, daß ein erster Stift (34) in der langen Bohrung mit etwas Spiel gleitet, um durch Verwinden des Bremsträgers (4) hervorgerufene Änderungen des ümfangsabstandes zwischen den geführten Bauteilen (2,3) aufzunehmen«
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung (44,43) an einem Ende mit einem flexiblen Schmutzabweiser (39) verschlossen ist, der am zugehörigen Stift (34,33) und, nahe dem genannten Ende der Bohrung (44,43)» an einer Fläche (40) des zugehörigen führenden Bauteils (9,8) befestigt ist.
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3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Büchse (45) ein Formling aus Kautschuk ist.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein zweiter Stift (33) im Metall des zweiten führenden Bauteils (8) mit festem Gleitsitz aufgenommen ist.
5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Stift (34) sich diametral gegenüberliegende Anflächungen (42) aufweist, die der langgestreckten Gestalt des Loches in der Büchse (45) entsprechen.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Innenabmessungen der Büchse (45) in der Breite dem Abstand zwischen den einander abgewandten Anflächungen (42) des ersten Stiftes (34) entsprechen, jedoch größer sind als diejenigen des Stifte» (34) in der Querrichtung, so daß zwischen dem Stift (34) und dem führenden Bauteil (9) entlang einer linie, die sich rechtwinklig und zwischen den Achsen der beiden Stifte (33»34) erstreckt, etwas Spiel geschaffen ist.
7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingriffslänge zwischen dem ersten Stift (34) und der Büchse (45) wenigstens das Zweifache des Durchmessers des Stiftes (34) beträgt.
8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Büchse (45) in der genannten runden Bohrung (44) im führenden Bauteil (9) mit Festsitz aufgenommen ist.
9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bohrung (44) und der Büchse (45) Vorrichtungen zum Ausrichten angeordnet sind.
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10. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtungen zum Ausrichten eine Aufnahmevertiefung im Umfang der Bohrung (44) und einen entsprechenden Vorsprung am Umfang der Büchse (45) aufweisen.
11. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrung (43,44) eine blinde Bohrung im führenden Bauteil (8,9) ist, deren offenes Ende, durch das der Stift (33,34) herausragt, mit dem Schmutzabweiser (39) verschlossen ist.
12. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Schmutzabweiser (39) flexible Manschetten aufweisen, von denen eine mit der Büchse (45) einstückig geformt ist.
13. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die führenden Bauteile (8,9) am Bremsträger (4) befestigt oder mit diesem einstückig sind, und daß die Stifte (33,34) am Sattel (1) befestigt oder mit diesem einstückig sind.
14. Scheibenbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß jedes führende Bauteil (8,9) einen Arm des Bremsträgers (4) aufweist, der sich über die Kante der Bremsscheibe erstreckt.
15. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sattel (1) ein Paar mit ihm einstückig bzw. fest verbundene Ansätze (32,31) aufweist, an denen der erste und der zweite Stift (34,33) mit je einer Schraube (36,35) befestigt ist, die in ein Gewindeloch im Endabschnitt (37) des zugehörigen Stiftes (34,33) eingeschraubt ist.
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