DE2834100A1 - Schwimmsattel-scheibenbremse - Google Patents
Schwimmsattel-scheibenbremseInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
.30OO MÜNCHEN
..iCirWriQERSTHASSE S
TEtEFON C 089)
TELEX 5 24 070
'»3A10Q
TSLGQItAMME : PHOTEOTPÄTENT MUNOHES
1A-51
3. August 1978
Pat e η t an me 1 dun g
Anmelder: Girling Limited, Kings Road, Tyseley, Birmingham 11, West Midlands, England
Titel:
Schwimmsattel-Scheibenbremse
909807/0977
DR. ING. F. WtTESTHOFF
DR.]!. ν. PEOHM ANN DR. ING. T). BKHRJENS
DIPL. ING. H. GOETZ PATEKTAlfft'iLTE
8 ΛΤΤΤΝΟΗΕΝ 90
scnwEiGEHSTRASSE a TELlDFON (089)
TELEX 5 24 070
PHOTECTPAIENT MÜNCHEN
Od
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Schwimmsattel-Scheibenbremse
Schwimmsattel-Scheibenbremsen haben ein feststehendes, Drehmoment aufnehmendes Bauteil oder Bremsträger, eine
direkt und eine indirekt betätigte Bremsbacke, eine Betätigungsvorrichtung und einen Bremssattel, der die drehbare
Bremsscheibe tibergreift und relativ zum Bremsträger verschiebbar angeordnet ist; die Anordnung ist so, daß
beim Anpressen der direkt betätigten Bremsbacke durch die Betätigungsvorrichtung an eine Seite der Bremsscheibe
die sich ergebenden Reaktionskräfte den Bremssattel so verstellen, daß er die indirekt betätigte Bremsbacke an
die andere Seite der Bremsscheibe anpreßt. Dabei kann die Betätigungsvorrichtung von einem Kolben und einem
Zylinder gebildet sein. Die Gleit- oder Schiebeverbindung zwischen dem Bremssattel und dem Bremsträger in solchen
Bremsen ist üblicherweise über Führungen erhalten, welche auf den Bremssattel in allen Richtungen, außer in axialer Richtung,
Zwang ausüben und zwei oder mehr Gruppen von Stift/ Loch-Kombinationen aufweisen können, wobei die Stifte im
Bremssattel gelagert und in den Löchern im Bremsträger verschiebbar sind. In einer anderen Ausbildungsform können
die Stifte im Bremsträger gelagert und in Löchern im Bremssattel verschiebbar sein.
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Bei solchen "bekannten Konstruktionen hat jeder Sfxft ge- ^
wohnlich kreisrunden Querschnitt und kann so ausgelegt sein, daß er einen Teil der Bremskräfte, denen die indirekt betätigte
Bremsbacke ausgesetzt ist, vom Bremssattel auf den feststehenden Bremsträger überträgt. Bei bestimmten anderen
Konstruktionen ist nur ein Stift mit den Bremskräften beaufschlagt, während der oder die anderen Stifte nur dafür
vorgesehen sind, im Betrieb Schwenken des Bremssattels um den mit den Bremskräften beaufschlagten Stift zu verhindern,
und in anderen Fällen dazu dienen, zur örtlichen Fixierung der Bremsbacken beizutragen. Bei einer anderen Ausbildungsform
können die Stifte lediglich zum Führen des Bremssattels vorgesehen sein, während die Bremskräfte an den Bremsbacken
von anderen Hilfsmitteln als den Stiften aufgenommen werden,
beispielsweise von der Bremsträgerplatte.
Eine bei allen letztgenannten bekannten Ausbildungsformen auftretende beträchtliche Schwierigkeit ergibt sich aus der
Forderung, daß die ' Löcher oder
Stifte, am Bremssattel zu den Stiften bzw. Löchern im Bremsträger
exakt ausgerichtet sein müssen. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, kommt es zu kreuzweiser Verklemmung, wenn
der Bremssattel gegenüber dem Bremsträger verschoben wird.
Ein Verklemmen der Stifte in den Löchern, in denen sie gleiten, wird auch dann hervorgerufen, wenn die Stifte und
Löcher in oder an verschiedenen Bauteilen angeordnet sind, die im Betrieb verschieden starke Verformung oder Durchbiegung
erfahren, wodurch bei verschiedenen Lastbedingungen die Stift/Loch-Zwischenräume verändert werden. Dies ist
bei Ausbildungsformen mit zwei Stift/Loch-Kombinationen ein Problem von besonderer Bedeutung.
Ein Weg zur Lösung des Problems der Stift/Loch-Lagetoleranzen
bestand darin, die Löcher größer zu machen als die Stifte und die Stifte mit Federn in vorbestimmte Stellungen innerhalb
der Löcher vorzuspannen. Das Problem bei dieser Anordnung besteht darin, daß, wenn diese Federn versagen oder
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falsch eingebaut worden sind, die großen Spiele zu starken
Stoßlasten auf die Führungen Anlaß geben können= Weil ferner die Feder mit ausreichend großer Federsteife gewählt werden
muß, damit sie Schwingungskräften widersteht, kann Reibung an den Stellen, an denen Reaktion gegen die Feder wirksam
ist, das freie Gleiten der Stifte in den Löchern verhindern.
Bei einer weiteren, in der DE-OS 27 56 856 vorgeschlagenen
Ausbildungsform geschieht die übertragung der Bremskräfte auf die Bremsträgerplatte über einen einzelnen Stift von
nicht-kreisrundem Querschnitt, der in einem gleichgestalteten Loch in der Bremsträgerplatte aufgenommen ist«
Die Erfindung schafft eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Paar Bremsbacken, einem feststehenden, Drehmoment aufnehmenden
Bremsträger und einem daran in axialer Richtung verschiebbar angeordneten Bremssattel, der eine hydraulische
Betätigungsvorrichtung enthält, welche den Bremssattel
am Bremsträger axial so zu verschieben vermag, daß sie auf eine der Bremsbacken, die an eine Seite der Bremsscheibe angepreßt
wird, direkt wirkt und bewirkt, daß der Bremssattel auf die andere Bremsbacke wirkt, um sie durch reaktionsbedingtes
Verschieben des Bremssattels an die andere Seite der Bremsscheibe anzupressen, und bei der die Relativverschiebung
zwischen dem Bremssattel und dem Bremsträger über einen Kolben von nicht-kreisrundem Querschnitt erzielt
wird, von dem ein Ende in einer Kolbenkammer von gleicher Querschnittsgestalt, die in einem Schenkel des Bremssattels
ausgebildet ist, verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Kolben oder ein mit ihm riditr-drehbar verbundenes Bauteil ferner
gleitend, jedoch nicht-drehbar am Bremsträger oder einem mit letzterem nicht-drehbar verbundenen Bauteil angreift.
Somit wirkt der Kolben als ein Zwischenglied, welches sowohl mit dem Bremssattel als auch mit dem Bremsträger nichtdrehbar verbunden ist, und der Bremssattel ist somit wirkungsmäßig
mit dem Bremsträger nicht-drehbar verbunden. Zwischen
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dem Kolben und dem Bremsträger kann ein direkter oder ein indirekter Eingriff bestehen, - beispielsweise kann der
Kolben an einer der Bremsbacken befestigt sein, die dann selbst im Bremstrager nicht-drehbar angeordnet ist -, und
der Bremstrager oder das genannte, mit ihm nicht-drehbar verbundene Bauteil kann eine Öffnung von nicht-kreisrundem
Querschnitt zur Aufnahme des Kolbens oder des mit ihm nichtdrehbar verbundenen Bauteils aufweisen. Der Kolben von
nicht-kreisrundem Querschnitt und die Kolbenkammer von gleicher Querschnittsgestalt können bilden, und vorzugsweise
bilden die Betätigungsvorrichtung des Bremssattels.
Die Erfindung ist auf die beiden Bremsen-Konstruktionsvarianten anwendbar, deren eine einen Bremsträger hat, der
selbst die Bremsscheibe übergreift, um die Bremskräfte der indirekt betätigten Bremsbacke direkt aufzunehmen, und bei
deren anderer der Bremsträger bis kurz vor die Bremsscheibe reicht und die indirekt betätigte Bremsbacke ihre Bremskräfte
auf den Bremssattel und somit auf den nicht-kreisrunden Kolben überträgt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse,
den plattenförmigen Bremsträger gemäß Pig. 1 in Ansicht von der fahrzeugäußeren Seite her,
die Scheibenbremse gemäß Pig. 1 in Ansicht von der fahrzeuginneren Seite her,
den Schnitt IV-IV in Fig. 1,
einen Axialschnitt einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse,
Fig. 6 einen Axialschnitt einer noch anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse,
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Pig. | 7 |
Pig. | 8 |
Pig. | 9 |
Pig. | 10 |
Pig. | 11 |
Pig. | 12 |
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den Schnitt VII-VII in Fig. 6, ' den Schnitt VIII-VIII in Fig. 6,
den Schnitt IX-IX in Fig. 6,
einen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse,
den Schnitt XI-XI in Fig. 10 und
den Schnitt XII-XII in Fig. 10, bei dem die fahrzeugäußere Bremsbacke weggelassen worden ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsfonn hat einen Bremssattel
10 von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, der die mit gestrichelten Linien gezeichnete Bremsscheibe 12
übergreift. Der Bremssattel 10 weist ein Brückenteil 14 auf, das von der Bremsscheibe 12 radial nach außen angeordnet
ist, und, an jeder Seite der Bremsscheibe 12, einen im wesentlichen radial nach innen sich erstreckenden Schenkel
16 bzw. 18. Der Bremssattel 10 ist an einem plattenförmigen Bremsträger 40 verschiebbar angeordnet, welcher am Rahmen
eines Fahrzeuges mit Schrauben festgeklemmt ist, die in Fig. 2, 3 und 4 deutlich erkennbare Löcher 34 durchsetzen.
Im fahrzeuginneren Schenkel 18 des Bremssattels 10 ist eine Kolbenkammer 22 von nicht-kreisrundem Querschnitt ausgebildet,
in der ein Kolben 24 von gleicher Querschnittsgestalt verschiebbar aufgenommen ist und deren Endwand eine Hydrauliköffnung
125 (Fig. 3) für den Anschluß der Kolbenkammer 22 an eine Hydraulikfluid-Quelle enthält. Die Kolbenkammer 22
trägt an ihrem entgegengesetzten Ende einen Abstreifring 25, der am Kolben 24 anliegt, um das Eindringen von Schmutz zu
verhindern. Der Kolben 24 ist mit einer fahrzeuginneren Stützplatte 28 nicht-drehbar verbunden, an welcher der
fahrzeuginnere Reibbelag 28 befestigt, beispielsweise angeformt ist. Die Stützplatte 28 und der Reibbelag 26 sind
ebenfalls von nicht-kreisrundem Querschnitt und durchsetzen verschiebbar eine Öffnung 29 von entsprechendem nicht-kreisrundem
Querschnitt im fahrzeuginneren Schenkel 41 des
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Bremsträgers 40. Gemäß Pig. 4 ist der nicht-kreisrunde Querschnitt
des Reibbelages 26 und der Stützplatte 28 von derselben Konfiguration wie der Kolben 24 und die Kolbenkammer
22 von nicht-kreisrundem Querschnitt, hat jedoch, wie deutlich in. I1Ig. 1 zu erkennen, größere Abmessungen.
Am fahrzeugaußeren Schenkel 16 des Bremssattels 10 ist eine
Anlageplatte 30' mit einer Schraube 31 und einer Klemmplatte
31' festgeklemmt. Die Anlageplatte 30' liegt an und wirkt
auf die hintere Stirnfläche einer fahrzeugaußeren Stützplatte 30, die einen fahrzeugaußeren Reibbelag 27 trägt,
welcher ebenfalls von nicht-kreisrundem Querschnitt ist. Die Stützplafcfce 30 und der Reibbelag 27 sind durch eine
Öffnung 21 von entsprechend nicht-kreisrundem Querschnitt in einem fahrzeugäußeren Abschnitt oder Schenkel 42 des
Bremsträgers 40 verschiebbar.
Beim Unterdrucksetzen von Hydraulikfluid in der Kolbenkammer 22 wird der Kolben 24 in Richtung der Bremsscheibe
12 so vorgeschoben, daß er den fahrzeuginneren Reibbelag
26 an die Bremsscheibe 12 anpreßt, wobei die erzeugten
Reaktionskräfte so sind, daß sie den Bremssattel 10 in der entgegengesetzten Richtung verschieben und dabei den fahrzeugäußeren
Reibbelag 27 an die Bremsscheibe 12 anpressen. Von der Bremsscheibe 12 auf die Reibbeläge 26 und 27 ausgeübten
Bremskräften wirkt der Bremsträger 40 direkt entgegen, und weil die Reibbeläge 26 und 27 und die Öffnungen
21 und 29 im Bremsträger 40 nicht-kreisrund sind, wird
jegliches Bestreben der Bremsscheibe 12, die Reibbeläge 26 und 27 zu drehen, überwunden. In ähnlicher Weise verhindern
die miteinander zusammenwirkenden nicht-kreisrunden Bauteile eine Drehung des Bremssattels 10 als'Ganzes gegenüber
dem Bremsträger 40 um die Achse des Kolbens 24 und des Zylinders bzw. der Kolbenkammer 22.
Bei der in Fig. 5 dargestellten zweiten Ausführungsform ist
die fahrzeuginnere Reibbelag-Stützplatte 28 am Kolben 24
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mit einer Schraube 32 befestigt; die fahrzeugäußere Reibbelag-Stützplatte
30 ist mittels einer Schraube 31 mit dem
fahrzeugäußeren Schenkel 16 des Bremssafcbels 10 verschraubt.
Die in Fig. 6 bis 9 dargestellte weitere Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von den zuerst beschriebenen
Ausführungsformen deutlich in zweierlei Hinsicht.
Erstens, während der Kolben 24 gemäß Fig. 1 und 5 verschiebbar
nur in der Korbenkammer 22 aufgenommen ist, ist er bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 in ähnlicher Weise auch
in der nicht-kreisrunden Öffnung 29 des Bremsträgers 40 aufgenommen. Mit der Stirnfläche des Kolbens 24 sind die Stützplatte
28 und der fahrzeuginnere Reibbelag 26 nicht-drehbar verbunden, welche beide kreisrunden Querschnitt haben und
in einer entsprechenden, kreisrunden Öffnung 29' des Bremsträgers
40 aufgenommen sind.
Zweitens, bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 bis 9 übergreift der Bremsträger 40 nicht die Bremsscheibe 12, sondern
ist in seiner Gesamtheit an der fahrzeuginneren Seite der Bremsscheibe 12 angeordnet. Folglich werden am fahrzeugäußeren
Reibbelag 27 auftretende Bremskräfte über den Bremssattel 10 und den Kolben 24 auf den Bremsträger 40 übertragen.
Fig. 7> 8 und 9 zeigen Schnitte durch die Scheibenbremse im
Bereich der Durchführung des Kolbens 24 durch den Bremsträger 40, im Bereich der Reibbelag-Stützplatte 28 und im
Bereich des fahrzeugäußeren Reibbelages 27.
Fig. 10 bis 12 zeigen eine noch andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Bremsträger 40 keinen fahrzeugäußeren
Abschnitt zur Aufnahme des fahrzeugäußeren Reibbelages 27 aufweist.
Jedoch ist die fahrzeuginnere Reibbelag-Stützplatte 43 in der nicht-kreisrunden Öffnung 29 des Bremsträgers 40
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verschiebbar aufgenommen. Wegen der allmählichen Abnutzung
des fahrzeuginneren Reibbelages 26 ragt der aus Metall hergestellte
Kolben 24 mit allmählich größer werdender Länge aus der Kolbenkammer 22 heraus. Dies trifft auch auf die
Ausführungsform gemäß Pig. 6 zu, wobei mit dieser Tendenz die allmähliche Verlagerung der Fläche des Kolbens 24 in
die Öffnung 29 des Bremsträgers 40 einhergeht. Um bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 zu verhindern, daß bei Bewegung
des Kolbens 24 scheuernd wirkende Sandkörner und Schmutz in den Zwischenraum zwischen der Fläche des Kolbens 24 und
der Öffnung 29 hineingetragen werden, erstreckt sich zwischen dem fahrzeuginneren Abschnitt des Bremsträgers 40 und dem
Bremssattel 10 ein beim gezeigten Beispiel als Manschette ausgebildetes flexibles Dichtglied 45.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform hat die
aus Kunststoff hergestellte fahrzeuginnere Reibbelag-Stützplatte 43 einen größeren Querschnitt als die Kolbenkammer
und ist im fahrzeuginneren Abschnitt des Bremsträgers 40 verschiebbar aufgenommen. Die Verwendung von Kunststoff
für die Stützplatte 43 ist insofern von Vorteil, als der Kunststoff die Stützplatte 43 gegen Störungen im Betrieb
durch Eindringen von Schmutz zwischen die Stützplatte 43 und die Fläche, an der sie gleitet, weniger anfällig macht;
somit wird kein Dichtglied, z.B. kein Dichtglied 45, benötigt.
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Claims (14)
1. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Paar Bremsbacken, einem feststehenden, Drehmoment aufnehmenden Bremsträger
und einem daran in axialer Richtung verschiebbar angeordneten Bremssattel, der eine hydraulische Betätigungsvorrichtung
enthält, welche den Bremssattel am Bremsträger axial so zu verschieben vermag, daß sie auf eine der Bremsbacken, die an eine Seite der Bremsscheibe angepreßt wird,
direkt wirkt und bewirkt, daß der Bremssattel auf die andere Bremsbacke wirkt, um sie durch reaktionsbedingtes Verschieben
des Bremssattels an die andere Seite der Bremsscheibe anzupressen, dadurch gekennzeichnet, daß die
RelatiwerSchiebung zwischen dem Bremssattel (10) und dem
Bremsträger (40) über einen Kolben (24) von nicht-kreisrundem Querschnitt erzielt wird, von dem ein Ende in einer Kolbenkammer
(22) von gleicher Querschnittsgestalt, die in einem Schenkel (18) des Bremssattels (10) ausgebildet ist, verschiebbar
aufgenommen ist, wobei der Kolben (24) oder ein mit ihm nicht-drehbar verbundenes Bauteil (Reibbelag 26,
Stützplatte 28) ferner gleitend, jedoch nicht-drehbar am Bremsträger (40) oder einem mit letzterem nicht-drehbar
verbundenen Bauteil angreift.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der feststehende Bremsträger (40) eine
Öffnung (29) von nicht-kreisrundem Querschnitt aufweist, in die der Kolben (24) und/oder ein mit ihm nicht-drehbar
verbundenes Bauteil (26,28) gleitend, jedoch nicht-drehbar eingreift.
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3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das mit dem Kolben (24)
nicht-drehbar verbundene Bauteil eine Bremsbacke (26,28) ist.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3> dadurch
gekennzeichnet , daß der Kolben (24) von nicht-kreisrundem Querschnitt und die Öffnung (29) von
nicht-kreisrundem Querschnitt im Bremsträger (40) die gleichen Querschnittsabmessungen aufweisen, und daß der
Kolben (24) in der Öffnung (29) aufgenommen ist.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß rings um den Kolben (24) von nichtkreisrundem Querschnitt ein flexibles Dichtglied (45)
zwischen der zum Kolben (24) gehörenden Kolbenkammer (22) und der Öffnung (29) von nicht-kreisrundem Querschnitt im
feststehenden Bremsträger (40) angeordnet ist.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsbacke (26,28)
in der Öffnung (29) von nicht-kreisrundem Querschnitt verschiebbar aufgenommen ist, und daß die Öffnung (29) von
nicht-kreisrundem Querschnitt größere Querschnittsabmessungen hat als der Kolben (24) von nicht-kreisrundem Querschnitt.
7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (24)
von nicht-kreisrundem Querschnitt und die Kolbenkammer (22) von gleicher Querschnittsgestalt die Betätigungsvorrichtung
des Bremssattels (10) bilden.
8. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Schenkel (18) des Bremssattels
(10), in welchem die Kolbenkammer (22) von gleicher Querschnittsgestalt
ausgebildet ist, an der fahrzeuginneren Seite der Bremsscheibe (12) angeordnet ist, und daß der
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Kol/ben (24) von nicht-kreisrundem Querschnitt auf die Bremsbacke
(26,28) an der fahrzeuginneren Seite der Bremsscheibe (12) direkt und durch reaktionsbedingtes Verschieben des
Bremssattels (10) auf die Bremsbacke (Reibbelag 27, Stützplatte 30) an der fahrzeugäußeren Seite der Bremsscheibe
(12) indirekt wirkt, wobei der Bremsträger (40) an der fahrzeuginneren Seite der Bremsscheibe (12) eine Öffnung (29)
von nicht-kreisrundem Querschnitt aufweist, um darin die Bremsbacke (26,28) an der fahrzeuginneren Seite der Bremsscheibe
(12) aufzunehmen, und wobei ferner diese Bremsbacke (26,28) mit dem Kolben (24) von nicht-kreisrundem
Querschnitt nicht-drehbar verbunden ist.
9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet
, daß die Bremsbacke (26,28) an der fahrzeuginneren Seite der Bremsscheibe (12) und der Kolben (24) von
nicht-kreisrundem Querschnitt dieselbe Konfiguration aufweisen.
10. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsbacke
(27,30) an der fahrzeugäußeren Seite der Bremsscheibe (12) von einem fahrzeugäußeren Schenkel (16) des Bremssattels
(10) abgestützt ist.
11. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Bremsträger
(40) einen fahrzeugäußeren Schenkel (42) aufweist, und daß die Bremsbacke (27,30) an der fahrzeugäußeren Seite der
Bremsscheibe (12) in einer Öffnung (21) von nicht-kreisrundem
Querschnitt im fahrzeugäußeren Schenkel (42) des Bremsträgers (40) gelagert ist.
12. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsbacke (27,30) an der fahrzeugäußeren Seite der Bremsscheibe (12)
mit dem Bremssattel (10) verstiftet ist.
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13· Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens die Bremsbacke (26,28) an der fahrzeuginneren Seite der
Bremsscheibe (12) aus Kunststoff hergestellt ist.
14. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 13»
dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Bremsbacken (26,28; 27,30) dieselbe Konfiguration aufweisen.
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Applications Claiming Priority (1)
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