DE2907517C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwimmsattel-Teil­ belag-Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse ist aus der DE-OS 24 08 519 bekannt. Der Bremsträger überragt die Bremsscheibe mit zwei parallel zur Bremsscheibenachse verlaufenden Armen, die auf beiden Seiten der Bremsscheibe einander zugewandte Vorsprünge aufweisen, dessen Stirnseiten die Führungsflächen bilden. Die Vorsprünge greifen in Führungsnuten des Bremssattels ein, deren Bodenflächen zur Bremsscheibenachse parallel verlaufen. Die Führungsflächen haben zu den Nutenböden ein geringes Spiel, so daß der Bremssattel axial leicht verschieblich ist.

Die auf der Befestigungsseite des Bremsträgers liegende Bremsbacke ist durch einen im Schenkel des Bremssattels an­ geordneten Betätigungskolben an die Bremsscheibe anlegbar, die dem anderen Schenkel zugeordnete Bremsbacke liegt im Schenkel des Bremssattels formschlüssig fest und wird durch die Reaktionskraft des Betätigungskolbens angelegt. Wird die rotierende Bremsscheibe abgebremst, so legt sich erst die kolbenseitige, im Bremsträger abgestützte Bremsbacke an die Bremsscheibe und überträgt alle auftretenden Reibkräfte di­ rekt auf den Bremsträger. Nun erst legt sich die im Schenkel des Bremssattels festliegende Bremsbacke an die Bremsscheibe an und die auftretenden Reibkräfte versuchen, den Bremssat­ tel in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zu verschieben, um ihn an den vorgesehenen Führungsflächen des Bremsträgers ab­ zustützen. Da der Bremssattel auf der Bremsträgerseite je­ doch durch den auf der im Bremsträger abgestützten Brems­ backe reibschlüssig festliegenden Kolben mit dem Bremsträger kraftschlüssig in Verbindung steht, wird beim Überwinden der führungsbedingten Spiele zwischen Bremssattel und Bremsträ­ ger eine Schrägstellung des Bremssattels und damit ein Schrägverschleiß der Bremsbacken eintreten. Beim Lösen der Scheibenbremse kehrt der Bremssattel nicht mehr in seine Ausgangslage zurück und wird sich bei einer weiteren Brem­ sung noch stärker schrägstellen, bis der Bremssattel durch Anlage zwischen den scheibenauslauf- und scheibeneinlaufsei­ tigen Führungsflächen abgestützt wird und der maximale Schrägverschleiß erreicht ist. Eine weitere Vergrößerung der Schrägstellung ist nun nur noch durch die Durchbiegung des über die Bremsscheibe ragenden Armes bestimmt, der als Ab­ stützung des Bremssattels dient.

Aufgabe der Erfindung ist es, die durch die unkontrollierte Überwindung der bestehenden Führungsspiele entstehende Schrägstellung des Bremssattels zu verhindern, um so den Schrägverschleiß zu verringern.

Die Aufgabe wird bei einer Scheibenbremse der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung erfindungsge­ mäß durch die Anwendung der im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Durch die erfin­ derischen Maßnahmen wird auf der der direkt betätigten Bremsbacke zugeordneten Seite des Sattels in Richtung der Umfangskraft freier Raum geschaffen, durch welchen diese Sattelseite der ausgewanderten anderen Sattelseite zu folgen vermag. Zur Ausrichtung des Sattels dient die Anlagekraft des äußeren Belags an der Bremsscheibe. Es ist somit gewähr­ leistet, daß der Bremssattel bei Überwindung des Führungs­ spiels nur parallel zu seiner Ruhelage in Umlaufrichtung der Bremsscheibe verschoben werden kann, die Schenkel des Brems­ sattels liegen immer parallel zur Bremsscheibe. Ein durch das Führungsspiel bedingter Schrägverschleiß wird durch die­ se Anordnung weitgehend vermieden.

Die erfinderische Abstützung des Bremssattels wird auch bei einer Durchbiegung des scheibenauslaufseitigen Bremsträger­ arms der Schrägstellung des Bremssattels entgegenwirken, da der auf der Befestigungsseite des Bremsträgers liegende Schenkel des Bremssattels immer dem ausgelenkten Schenkel parallel nachgeführt werden kann.

Aus der DE-OS 28 11 848 ist es bekannt, daß bei schiefen Bremsscheiben während der Bremsbetätigung eine seitliche Bewegung auf die Bremsbacken übertragen wird, die durch Zwischenlagen mit geringeren Reibungskoeffizienten verringert werden kann.

Eine vorteilhafte Art der Nachführung der inneren Sattel­ seite ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 2. Dadurch wird dem Schenkel die Möglichkeit gegeben, in Umfangsrich­ tung der Bremsscheibe weitgehend frei von Reibungskräften auf der Rückenplatte zu gleiten. Besonders vorteilhaft er­ weist sich diese Ausführung deshalb, da es nun durch Aus­ tausch der Bremsbacken möglich ist, den Schrägverschleiß auch bei bestehenden Systemen zu verringern.

Eine andere Weiterbildung der Nachführung des Bremssattels ist durch die Merkmale nach Anspruch 3 beschrieben. Auch hiermit wird ohne größere Eingriffe in eine Schwimm­ sattel-Teilbelag-Scheibenbremse der Schrägverschleiß deut­ lich verringert, indem die Folgebewegung des inneren Sattel­ schenkels durch die Verschiebung der Oberflächen des Belags ermöglicht wird.

Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Lagerung wird durch die Merkmale des Anspruchs 4 gegeben, wobei die erste Brems­ backe über eine federnde Anordnung, wie sie z. B. aus dem DE-GM 68 05 501 bekannt ist, im Bremsträger abgestützt ist und hierdurch trotz seiner möglichen kraftschlüssigen Verbindung mit den Kolben der Schenkel des Bremssattels be­ weglich wird, so daß er der Auslenkung des anderen Schenkels folgen kann.

Indem gemäß Weiterbildung nach Anspruch 5 die federnde An­ ordnung so ausgeführt ist, daß sie nach Anlage des Bremssat­ tels an die Führungsfläche bei Krafteinwirkung genau um den Weg nachgibt, der der durch die Bremskraft hervorgerufenen Auslenkung des abstützenden Armes entspricht, der die Füh­ rungsfläche trägt, wird in einfacher Weise ein Ausgleich der durch die Umfangskraft bedingten Schrägstellung des Brems­ sattels erreicht.

Durch Anwendung der Merkmale nach Anspruch 6 wird der erfor­ derliche Aufwand minimiert. Die Hauptdrehrichtung der Brems­ scheibe ist so gewählt, daß sie der Vorwärtsfahrt bei Fahr­ zeugen entspricht. Da die maximalen Bremskräfte und somit auch die maximalen Schrägstellungen des Bremssattels in erster Linie bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges vorkommen, können sie durch diese Ausbildung kompensiert werden.

Eine andere Möglichkeit der Lagerung gemäß Anspruch 7 bietet sich dadurch, daß zwischen Betätigungskolben und Bremsbacke ein Zwischenteil eingesetzt ist, das in Umfangsrichtung der Bremsscheibe begrenzt beweglich ist und durch federnde Mit­ tel in Mittellage zum Kolben gehalten wird. Es kann somit erreicht werden, daß eine die Verschiebung des Bremssattels ausgleichende Vorrichtung in den Betätigungskolben inte­ griert wird.

Erfindungsgemäße Ausführungen der Schwimmsattel-Teil­ belagscheibenbremse sind in den Zeichnungen darge­ stellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung der Aufsicht auf eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse,

Fig. 2 eine federnde Anordnung zur Abstützung einer Bremsbacke im Bremsträger.

In Fig. 1 ist die Bremsscheibe mit 1, der Bremssattel mit 2 und der Bremsträger mit 3 bezeichnet. Der Brems­ träger übergreift die Bremsscheibe mit zwei Armen 4, 5, zwischen denen der Bremssattel 2 geführt und ge­ halten ist. Hierzu weisen die Arme des Bremsträgers beidseitig der Bremsscheibe Vorsprünge 8, 9, 10, 11 auf, die in parallel zu den Armen des Bremsträgers einge­ brachten Führungsnuten 14, 15 des Bremssattels ein­ greifen.

Die Vorsprünge 8, 9, 10 sind gleich ausgebildet und ihre Stirnseiten 31, 32, 33 haben zum Nutboden 12 im Brems­ sattel ein geringeres Spiel v, während der Vorsprung 11 kleiner ausgebildet ist, so daß seine Stirnseite 30 ein definiertes Spiel x zum Nutboden 12 im Bremssattel 1 aufweist. Der Bremssattel hat zwei sich parallel zur Bremsscheibe erstreckende Schenkel 6, 7, wobei der Schenkel 6 eine hydraulische Betätigungsrichtung mit einem Kolben 13 enthält. Zu beiden Seiten der Brems­ scheibe 1 sind Bremsbacken 16, 17 angeordnet. Die Brems­ backe 16 ist direkt zwischen den Armen im Bremsträger an den Flächen 24, 25 abgestützt und durch den Kolben 13 an die Bremsscheibe anlegbar, während die Bremsbacke 17 auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite der Brems­ scheibe direkt im Bremssattel abgestützt ist.

Die aus Bremsbelag 19 und Rückenplatte 18 zusammenge­ setzte Bremsbacke 16 trägt auf der dem Kolben 13 zuge­ wandten Seite der Rückenplatte einen Gleitbelag 20, dessen Reibungskoeffizient möglichst gering ist. In der dargestellten Ausführungsform kann z. B. teflonisiertes Blech verwendet werden, so daß der Kolben fast reibungs­ los in Umfangsrichtung der Bremsscheibe über die Rücken­ platte gleiten kann.

Wird in den Zylinder 21 ein Druckmittel eingebracht, so wird der Kolben 13 die Bremsbacke 16 an die Bremsscheibe anlegen, die auftretende Reibkraft wird die Bremsbacke 16 sofort zur Anlage an die Abstützfläche 25 im Brems­ träger bringen. Die nun auftretende Reaktionskraft auf den Zylinderboden 22 wird den Bremssattel 2 verschieben und die Bremsbacke 17 wird ebenfalls in Reibeingriff mit der Bremsscheibe gebracht, die auftretenden Reib­ kräfte werden direkt auf den Bremssattel 2 übertragen. Durch diese Umfangskräfte wird der Bremssattel 2 in Hauptdrehrichtung 23 der Bremsscheibe mitgenommen, bis er an der Abstützfläche 33 des Bremsträgerarmes 4 zur Anlage kommt. Bei dieser Verschiebung wird der Schenkel 6 des Bremssattels dem Schenkel 7 folgen, da er auf der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16 fast reibungsfrei gleiten kann. Es ist somit gewährleistet, daß der Brems­ sattel, ohne sich schrägzustellen, an den scheibenauslauf­ seitigen Abstützflächen zur Anlage kommt, um die auf­ tretenden Umfangskräfte zu übertragen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann dadurch erreicht werden, daß dem Bremssattel zur Abstützfläche auf der Seite des Bremsträgers ein Spiel x zugeordnet wird, so daß ihm damit eine größere, begrenzte Beweg­ lichkeit in Umfangsrichtung der Bremsscheibe einge­ räumt wird. Ist der Bremssattel zur Anlage an die Führungsfläche 33 gelangt, so wird er die auftretenden Umfangskräfte direkt auf den Bremsträgerarm 4 über­ tragen. Bedingt durch die freie Länge des Bremsträger­ arms 4 wird er sich aufgrund der Materialelastizität verbiegen. Der Schenkel 7 des Bremssattels verschiebt sich also in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe und würde so den Bremssattel 2 schrägstellen. Durch den besonders gestalteten Reibbelag auf der dem Bremssattel zugewandten Seite der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16 und durch das entsprechend ausgelegte Spiel x am Vor­ sprung 11 wird der Schenkel 6 jedoch fast reibungslos der Verschiebung des Schenkels 7 folgen. Somit kann der Bremssattel nur parallel zur Bremsscheibe verscho­ ben werden, ein Schrägstellen der Schenkel und somit ein Schrägverschleiß der Bremsbacken wird weitgehend vermieden. Bei der Beendigung des Bremsvorgangs wird der Arm 4 des Bremsträgers, bedingt durch seine Materi­ alelastizität, den Bremssattel in seine Ruhelage zu­ rückstellen.

Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform, dem Schenkel 6 ein Nachfolgen der Verschiebung des Schen­ kels 7 zu ermöglichen, ist in Fig. 2 dargestellt. Für gleiche Teile wie in Fig. 1 sind die gleichen Be­ zugszeichen verwendet worden. Die vom Kolben 13 an­ legbare Bremsbacke 16 ist in Hauptdrehrichtung 23 der Bremsscheibe nicht unmittelbar an der Abstützfläche 25 des Bremsträgers abgestützt. Zwischen der Abstütz­ fläche des Bremsträgers und der der Abstützfläche zu­ gewandten Seite 26 der Bremsbacke ist eine Feder 27 ein­ gebracht. Sie wird durch eine Schraube 28 am Bremsträger gehalten. Die Elastizität der Feder ist progressiv ge­ wählt, so daß die Feder ohne größere Kraftaufwendung mindestens um den Weg v zusammendrückbar ist, jedoch nach Überwindung des Weges v in ihrer Elastizität der Materialelastizität des Bremsträgerarms 4 entspricht. Somit wird bei einer Bremsung die auf die Feder 27 einwirkende Kraft die Feder genau um den Weg zusammen­ pressen, der der Verschiebung des Schenkels 7 in Haupt­ drehrichtung 23 der Bremsscheibe 1 entspricht. Da der Kolben 13 in dieser Ausführungsform reibschlüssig an der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16 anliegt, wird die Bremsbacke den Schenkel 6 des Bremssattels eben­ falls in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe mitnehmen. Somit ist erreicht, daß die Schenkel 6 und 7 parallel verschoben werden, so daß die Schenkel des Bremssattels ihre zur Bremsscheibe parallele Lage beibehalten. Ein Schrägstellen des Bremssattels 2 wird weitgehend ver­ mieden, der Schrägverschleiß der Bremsbacken wird spürbar verringert.

In beiden Ausführungsformen sowie bei anderen Anwen­ dungsbeispielen ist darauf zu achten, daß die Eingriff­ tiefe z der Vorsprünge 8, 9, 10, 11 in die Führungsnuten 14, 15 so ausgelegt ist, daß bei maximaler Verschiebung des Bremssattels in Umfangsrichtung der Bremsscheibe die Vorsprünge 8, 9 bzw. 10, 11 nicht aus der Führungsnut 14 bzw. 15 austreten können.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß die gezeigten Aus­ führungsformen die vorhandenen Möglichkeiten zur Schaffung einer Lagerung bei weitem nicht erschöpfen.

So könnten zwischen der Bremsbacke 16 und dem Kolben 13 auch andere, bekannte Lagerungen gewählt werden, die dem Schenkel 6 ein Folgen des Schenkels 7 er­ möglichen. Möglichkeiten hierzu wären dadurch ge­ geben, daß zum Beispiel zwischen Kolben 13 und Brems­ backe 16 eine drehbar gelagerte Kugel angeordnet ist. Andere Mittel könnten vorsehen, daß in den Kolben 13 ein Zwischenteil eingesetzt wird, das zum Kolben in Umfangsrichtung der Bremsscheibe begrenzt beweglich ist und mit der Bremsbacke 16 reibschlüssig in Ver­ bindung steht.

Claims (7)

1. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse mit einer umlau­ fenden Bremsscheibe, einem fahrgestellfesten Bremsträ­ ger, der teilweise den Rand der Bremsscheibe übergreift und zwischen der Bremsscheibenachse parallelen Führungs­ flächen einen Bremssattel axial verschieblich führt und in Umfangsrichtung der Bremsscheibe abstützt, wobei der Bremssattel über seine sich jeweils parallel zur Brems­ scheibe erstreckenden Schenkel auf beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbacken in axialer Richtung einwirkt, von denen die direkt betätigte Bremsbacke im Bremsträger und die indirekt betätigte Bremsbacke im äußeren Sattelschenkel abgestützt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die auf der Befestigungsseite des Bremsträgers (3) liegende Führungsfläche (30, 31) zum Bremssattel (2) ein größeres Spiel (X) aufweist als die auf der der Befestigungsseite des Bremsträgers (3) gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe (1) angeordnete Führungsfläche (32, 33) und daß der innere Sattelschenkel (6) der durch die Umfangskraft verursachten Verschiebung des äußeren Sattelschenkels (7) folgt.

2. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die direkt be­ tätigte Bremsbacke (16) auf ihrer Rückenplatte (18) oder an der Betätigung (13) einen das Lager für den inneren Sattelschenkel (6) bildenden Gleitbelag (20) trägt.

3. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der direkt betätigten Bremsbacke (16) und der Betätigung (13) ein druckfester Belag (20) liegt, der in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (1) elastisch ist.

4. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die direkt be­ tätigte Bremsbacke (16) über eine federnde Anordnung (27) im Bremsträger (3) abgestützt ist.

5. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Anordnung (27) nach Anlage des Bremssattels (2) an die Führungsfläche (32, 33) bei Krafteinwirkung genau um den Weg nachgibt, der der durch die Bremskraft hervorgeru­ fenen Auslenkung des Bremsträgerarmes (4, 5) entspricht, der die Führungsfläche (32, 33) bildet.

6. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacke (16) nur in Hauptdrehrichtung (23) der Bremsscheibe über eine federnde Anordnung (27) abgestützt ist.

7. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach einem vor­ hergehenden Anspruch, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen Betätigungskolben (13) und Brems­ backe (16) ein Zwischenteil eingesetzt ist, das in Um­ fangsrichtung der Bremsscheibe (1) begrenzt beweglich ist und durch federnde Mittel in Mittellage zur Betäti­ gung gehalten wird.