DE3104863C2

DE3104863C2 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE3104863C2
Application number: DE19813104863
Authority: DE
Inventors: Yushiyo Kuki Saitama Watanabe
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1980-02-12
Filing date: 1981-02-11
Publication date: 1985-01-17
Also published as: GB2069078B; DE3104863A1; JPS6349094B2; AU6669881A; GB2069078A; AU527603B2; JPS56113839A

Abstract

Scheibenbremse mit einem Tragteil (2), das im Umfangsbereich der Scheibe (1) ein Paar von Armen (3a, 3b) aufweist. Der eine Arm (3a) trägt auf einer Seite der Scheibe (1) einen ersten Gleitstift (11) sowie ein sich über den Scheibenumfang hinweg erstreckendes Führungsteil (4), das einstückig mit dem Tragteil (2) ausgebildet sein kann. Der andere Arm (3b) trägt einen zweiten Gleitstift (16), der sich mit einem ersten Teilbereich (16a) auf einer Seite der Scheibe (1) und mit einem zweiten Teilbereich (16b) über den Außenumfang der Scheibe (1) hinweg erstreckt. Ein Bremssattel (5) ist vom ersten Gleitstift (11) und vom ersten Teilbereich (16a) des zweiten Gleitstifts (16) verschiebbar getragen. Ein Bremsklotz (20) ist von den Armen (3a, 3b) verschiebbar getragen, und ein zweiter Bremsklotz (23) ist vom Führungsteil (4) und vom zweiten Teilbereich (16b) des zweiten Gleitstifts (16) verschiebbar getragen.

Description

{| Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse

■j>| gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

ijj Man hat bisher schon danach gestrebt, Fahrzeugkom-

fl ponenten zum Zwecke der verbesserten Energieausnut-

?! zung möglichst leicht zu machen. Über die Forderung

fei nach geringem Gewicht hinaus ist es bei einer Scheiben-

Ii bremse, bei der ein Paar von Bremsklötzen gegen die

ί ,J beiden Seiten einer Scheibe mit Hilfe eines Bremssattels

p' gepreßt wird, der in Axialrichtung der Scheibe gleitend

sj; verschiebbar ist, sehr wichtig, daß sich der Bremssattei

Ο glatt verschieben läßt. Um diese Forderungen zu erfül-

i| len, sind bereits verschiedene Scheibenbremsen vorge-

|J schlagen worden, die mit Gleitstift-Gleitmechanismen

^;"; ausgestattet sind. Darüber hinaus hat man hinsichtlich

ig der Gewichtsverminderung danach getrachtet, einen ci-

jpjj nen Teil der Scheibenbremse darstellenden Tragteil zu

If. haben, der mit einem einen radtragenden Achsstummel

ψ aufweisenden Achsschenkel zu einem einheitlichen

Pt Körner eebildet ist.

Aus der GB-PS 15 24 387 ist eine Scheibenbremse bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist Die beim Bremsen von den Bremsklötzen abzuleitenden Bremskräfte kommen nur auf einen der beiden Tragteilarme. Außerdem kommt die besonders kritische Bremskraft vom tragteilfemeren, äußeren Bremsklotz an einem langen Hebelarm auf nur einen Gieitstiit, der infolge seiner Einpassung m ein Auge eines Tragteilarms konstruktiv nur schwierig dwchmessergroß gemacht werden kann. Die so auf den Gleitstift gebrachte Bremskraft tendiert überdies dazu, den Gleitstift um seinen Befestigungsbereich am zugeordneten Arm zsj schwenken, wodurch der der Schwimmsattelführung dienende Gleitstiftbereich ebenfalls verschwenkt wird und die Schwimmsattelführung beeinträchtigt wird. Diesen Schwierigkeiten könnte man im Rahmen der bekannten Konstruktion höchstens durch eine besonders große Dimensionierung der an der Bremskraftweiterleitung beteiligten Bauteile begegnen, was das Gewicht der Scheibenbremse wesentlich erhöhen würde.

Die in der DE-OS 26 49 843 beschriebene Scheibenbremse zeigt eine asymmetrische Ausbildung der Führungen. Das Tragteil dieser Scheibenbremse besteht aus einem ersten parallel zur Bremsfläche der Bremsscheibe und einem zweiten vertikal zur Bremsoberfläche liegenden Abschnitt, die jewels einen Bremsklotz tragen, und das Tragteil absorbiert das an den Bremsklötzen auftretende Bremsdrehmoment.

Die DE-OS 22 30 611 offenbart eine konstruktive Möglichkeit, die Bremskräfte der beiden Bremsklötze auf getrennten Wegen hälftig abzuleiten. Diese Lehre bezieht sich jedoch auf eine Scheibenbremse mit grundsätzlich abweichendem Konstruktionsprinzip, da es sich um eine Festsattel-Scheibenbremse ohne Gleitstifte für eine Schwimmsaltelführung handelt. So haben die zwischen den beiden Hälften des Festsattels angeordneten Bolzen eine ganz andersartige Funktion. Außerdem stellen die bei diesem Bremsentyp erfo: Jsrlichen Haltestifte zusätzliche Bauteile dar, die bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse weder gewünscht noch erforderlich sind.

Aus der DE-OS 20 14 468 ist eine Scheibenbremse bekannt, bei der zwischen der öffnung eines Augenansatzes im Bremsträger und dem ersten Gleitslift eine elastische Hülse angeordnet ist, während der zweite Gleitstift spielfrei in der Buchse in der öffnung des anderen Augenansatzes im Bremsträger aufgenommen ist. Der erste Gleitstift ist in Relation zum zweiten Gleitstift auf der Scheibeneintrittsseite der Bremse bei Vorwärtsfahrt angeordnet. Durch diese Maßnahme soll die Gleitbewegung des Sattels in axialer Richtung sichergestellt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremsegemäßoberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die sich bei einfachem Aufbau gewichtsgünstiger in der erforderlichen Steifigkeit und ohne Beeinträchtigung der Schwimmsattelführung durch die von den Bremsklötzen abgeleiteten Bremskräfte bauen läßt.

6Q Die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur Lösung dieser Aufgabe sind im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.

Die Erfindung verkörpcrl eben ein grundlegend neuartiges Prinzip der Gestaltung einer Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Gleitstiften zur Schwinimsattelführung. Der bei Vorwärtsdrehung der Bremsscheibe bremsschcibencintrittsscitigc Gleitstift wird durch einen einstüi kigen, die Bremsscheibe überspannenden

Fortsatz des dortigen Tragteilarms ersetzt. Der tragteilfernere, äußere, zweite Bremsklotz steht in spielfreiem Eingriff mit diesem Fortsatz. Dieser zweite Bremsklotz steht mit dem bremsscheibenaustrittsseitigen, die Bremsscheibe überspannenden Gleitstift mit permanentem Spiel in Umfangsrichtung in Eingriff. Auf diese Weise wird die Bremskraft beim bremsen aus der Vorwärtsdrehung der Bremsscheibe stets aufgeteilt weitergeleitet, nämlich beim tragteilnäheren, inneren, ersten Bremsklotz mittels Druck unmittelbar auf den bremsscheibenaustrittsseitigen Tragteilarm und beim tragteilferneren, äußeren, zweiten Bremsklotz durch Zug am einstöckigen Fortsatz des bremsscheibeneintrittsseitigen Tragteilarms. Die letztgenannte Bremskraftableitung ist kritischer, da der Biegemomentenarm zur hauptsächlichen Tragteilebenc wesentlich größer ist. Dem wird dadurch Rechnung getragen, daß dort der spielfreie Bremsklotzeingriff mit einem einstückigen Fortsatz des dortigen Tragteilarms stattfindet, wobei man wegen der Einstückigkeit des Fortsatzes in der Wahl des Fortsatzquerschnittes besonders frei ist.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse weist den Vorteil auf, daß keinerlei Biegemoment auf einen Schwimmsattel-Gleitstift kommt, so daß die Schwimmsattelführung von Beeinträchtigungen durch die von den Bremsklötzen abgeleiteten Bremskräfte frei bleibt.

Der vom Konstruktionsprinzip her steifere Aufbau der erfindungsgemäßen Scheibenbremse erlaubt in Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 die Fertigung des Tragteils in gewichtsgünstiger und rationeller Weise aus gestanztem und umgebogenem Flachmaterial. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine geringfügige Verschwenkung des Tragteilarm-Fortsatzes bei übermäßiger Bremsbeanspruchung, ohne daß hierdurch die Schwimmsattelführung am dortigen Gleitstift beeinträchtigt würde.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Scheibenbremse;

Fig.2 eine Seitenansicht der Scheibenbremse von deren Anbringungsseite her;

Fig.3 eine Seitenansicht der Scheibenbremse von der anderen Seite her;

Fig.4 einen Schnitt durch die Scheibenbremse mit einer Schnittebene, die die Längsachse eines Anpreßkolbens enthält, und mit einer Blickrichtung rechtwinklig zu den Blickrichtungen der F i g. 1 und 2 bzw. 3.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Scheibenbremse we'st eine Scheibe 1 und ein Tragteil 2 auf Das Tragtei! 2 ist entweder mit einem nicht gezeichneten, einen radtragenden Achsstummel aufweisenden Achsschenkel in einem körper vereinigt oder von dem Achsschenkel getrennt ausgebildet und mittels Schraubboizen an dem Achsschenkel befestigt. Das Tragteil 2 ist mit einem Paar von Armen 3a und 3b versehen, die sich gabelartig vom restlichen Tragteil in Radialrichtung der Scheibe 1 erstrecken. Die Arme 3a und 3b befinden sich im Umfangsbereich der Scheibe 1 an deren Innenseite. Ein Bremsklotz-Führungsteil 4 ist als mit einem Arm 3a vereinigter Körper ausgebildet und erstreckt sich über den Außenumfang der Scheibe 1 zur anderen Seite der Scheibe 1.

Die Scheibenbremse weis! einen Bremssattel 5 auf, der den Umfang der Scheibe 1 überspannt und durch einen linken und einen rechten Gleit-Tragmechanismus 10a und 106 derart getragen ist, daß er in Axialrichtung der Scheibe 1 gleitend verschiebbar ist. Der Bremssattel 5 weist einen Zylinder 8 auf, der in einem radial weiter innen liegenden Schenkelteil 6 des Bremssattels 5 ausgebildet ist und in dem ein Anpreßkolben 7 für einen Bremsklotz angeordnet ist. Ein weiterer, radial weiter innen als der Mittelteil des Bremssattels 5 liegender Schenkelteil 9 des Bremssattels 5 dient als Reaktionsteil. Der Schenkelteil 6 liegt auf der Innenseite der Scheibe 1, und der Schenkelteil 9 liegt auf der Außenseite der Scheibe 1.

Einer der beiden erwähnten Gleit-Tragmechanismen, nämlich der Tragmechanismus 10a, weist einen büchsenartigen Gleitstift 11 auf, der am Arm 3a des Tragteils 2 mittels eines Schraubbolzens 12 befestigt ist. Der Gleitstift 11 steht in Gleiteingriff mit einer Gummihülse 14, die in einer Bohrung 13a in einem Augenansatz des Bremssattels 5 aufgenommen ist. Durch diesen Gleiteingriff ist der Bremssattel 5 somit auf der Innenseite der Scheibe 1 in Axialrichtung gleitend verschiebbar getragen. Die Gummihülse 14 ist an jedr.-ij Ende mit einem Balgbereich 15 versehen, die die Gleitfingriffsflächen abdichten und gegenüber der Umgebung bzw. der Umgebungsluft schützen, indem sie am Außenumfang des Gleitstifts 11 eng angebracht sind.

Der ,',ndere Gleit-Tragmechanismus 1Oi ist dadurch gebildet, daß ein erster Verlängerungsbereich 16a eines Gleitstifts 16 sich auf der Innenseite der Scheibe 1 in Richtung von der Scheibe 1 fort erstreckt und daß der Mittelbereich des Gleitstifts 16 durch Einschrauben fest mit dem Arm 3b des Tragteils 2 verbunden ist. Der erste Veriängerungsbereich 16a des Gleitstifts 16 steht spielfrei in Gleiteingriff mit einer Bohrung \3b eines weiteren Augenansatzes des Bremssattels 5, um den Bremssattel 5 mittels dieses Eingriffs zu tragen. Dieser Augenansatz ist ferner mit einem Balg 17 und einer Kappe 18 versehen, die die Gleiteingriffsflächen gegen die Umgebung bzw. Umgebungsluft abdichten. Der Gleitstift 16 besitzt einen zweiten, einstückig mit dem resüichen Gleitstift 16 ausgebildeten Veriängerungsbereich 160, der sich über den Außenumfang der Scheibe 1 zu deren AutJenseite erstreckt.

Auf der Innenseite der Scheibe 1 ist ein Bremsklotz 20 vorgesehen. Der Bremsklotz 20 ist an jede:.n in Umfangsrichtung weisenden Ende mit eimm Vorsprung versehen. Die Vorsprünge greifen in Nuten 22a und 22b, die in den Armen 3a und 3b des Tragteils 2 ausgebildet sind, wodurch der Bremsklotz 20 vom Tragteil 2 in Axialrichtung der Scheibe 1 gleitend verschiebbar getragen ist. Der Bremsklotz 20 kann durch den Anpreßkolben 7 gegen die Scheibe 1 gedrückt werden. Die Arme 3a und 3b des Tragteils 2 sind mit Bremsklotz-Klammern 21¹J und 2\b versehen, die au den Nuten 22a und 22b der A.TTie Ja und 3b angebracht sind und Gleit-Stützflächen bilden. Auf der Außenseite der Scheibe 1 befindet sich ein weiterer Bremsklotz 23. Ein Ende dei äußeren Bremsklotzes 23 ist durch das Bremsklotz-Führungsteil 4 des Arms 3a des Tragteils 2 gleitend getragen, und das andere Ende des ärgeren Bremsklotzes 23 ist durch den zweiten Verlängerungsbereich 166 des Gleitstifts 16 gleitend getragen. Auf diese Weise kann sieh der äußere Bremsklotz 23 in Axialrichtung der Scheibe 1 gleitend verschieben. Zum Anpressen des äußeren Bremsklotzes 23 gegen die Scheibe 1 dient der als Reaktionsteil ausgebildete Schenkelteil Ct% Bremssattels 5.

Die Eingriffsrelation des äußeren Bremsklotzes 23 mit dem Bremsklotz-Führungsteil 4 und dem zweiten Verlängerungsbereich 166 des Gleitstifts 16 ist folgen-

dermaßen: Betrachtet in F i g. 3, dreht sich die Scheibe 1 in Richtung des Pfeils bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, an dem die Scheibenbremse angeordnet ist. Auf der Scheibeneintrittsseite der Bremse liegt das Bremsklotz-Führungsteil 4. Das Bremsklotz-Führungsteil 4 besitzt einen etwa rechteckigen Querschnitt, der in engem Eingriff mit einer länglichen öffnung an einem Ende des Bremsklotzes 23 steht. Auf der Scheibenaustrittsseite der Bremse befindet sich der zweite Verlängerungsbereich 166. Der zweite Verlängerungsbereich 166 besitzt einen runden bzw. kreisförmigen Querschnitt und befindet sich in Eingriff mit einer halbrunden bzw. halbkreisförmigen Nut 25, die am anderen Ende des Bremsklotzes 23 vorgesehen ist. In Radialrichtung der Scheibe 1 besteht zwischen dem zweiten Verlangerungsbereich 166 und der Nut 25 kein Spiel, während in Umfangsrichtung der Scheibe 1 ein Spiel t besteht. Bei HjAeer ^^ordiaui·'* wird ei™ °ϊτ· η1!·3€γ»π 5rerr>sk!oiz 23 entstehendes Bremsmoment unabhängig von der Scheibendrehrichtung von dem Brcmsklotz-Führungsteil 4 aufgenommen, das sich vom Arm 3d des Tragteils 2 erstreckt. Auf den Gleitstift 16 kommt praktisch kein Bremsmoment.

Bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs wird ein am inneren Bremsklotz 20 entstehendes Bremsmoment vom Tragieilarm 36 aufgenommen, der sich auf der Scheibenaustrittsseite der Bremse befindet, während das am äußeren Bremsklotz 23 entstehende Bremsmoment vom Tragteilnrm 3a aufgenommen wird, der sich an der Scheibeneintrittsseite der Bremse befindet. Somit wird das aufzunehmende Bremsmoment aufgeteilt und vom linken sowie vom rechten Tragteilarm 3a, 36 aufgenommen. Außerdem kann der Durchmesser des zweiten Verlängerungsbereichs 166 des Gleitstifts 16 kleiner sein, da das am inneren Bremsklotz 20 entstehende Bremsmoment unmittelbar vom Tragteilarm 36 aufgenommen wird. Das größere (Biege-)Moment, das vom am äußeren Bremsklotz 23 entstehenden Brems-Drehmoment stammt, kann durch den kräftigen Tragteilarm bzw. das kräftige Führungsteil 4 aufgenommen werden. Infolgedessen kommt kein Bremsmoment auf den Gleitstift 16. Daher kann, weil der Gleitstift 16 niemals durch ein Bremsmoment zum Kippen bzw. zum Biegen veranlaßt wird, der Bremssattel 5 exakt in Axialrichtung der Scheibe 1 geführt werden. Hierdurch ist ausgeschlossen, daß der Bremssattel 5 während des Bremsens eine Kippbewegung ausführt, so daß ungleichmäßiger Verschleiß der Bremsklötze 20, 23 vermieden werden kann.

Wenn das Tragseil 2 aus Flachmaterial hergestellt werden soll, kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung das Ausbringen aus Material gegebener Größe vorteilhaft gesteigert werden. Wenn nämlich die Bremsklotz-Führung auf der Außenseite der Scheibe durch Verlängern des Tragteils und Umbiegen des Verlangerungsbereichs sowohl am linken als auch am rechten Arm gebildet wird, können viele Stücke des Tragteilmaterials, die durch Stanzen aus einem langen, metallischen Flachmaterial hergestellt werden, nicht doppelt in Längsrichtung des Flachmaterials hergestellt werden. Demgegenüber kann bei der Erfindung das Stanzen eines ersten Tragteil-Materialstücks in einer Ausrichtung erfolgen, die umgekehrt wie das Stanzen für ein zweites Tragteil-Materialstück liegt, weil auf der Außenseite der Scheibe nur entweder ein linker oder ein rechter Arm verlängert sein und gebogen werden muß. Daraus resultiert eine effektivere Ausnutzung des Materials.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse hat einen einfachen Aufbau und erlaubt eine Gewichtsverminderung, so daß sich wesentliche Vorteile bei praktischen Anwendungen ergeben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Scheibenbremse in Schwimmsattelbauweise, mit einem Paar von Armen eines Tragteils, die sich hauptsächlich an einer ersten Axialseite der Bremsscheibe erstrecken, und mit einem Paar von sich in Axialrichtung der Bremsscheibe erstreckenden und jeweils an einem der Arme befestigten Gleitstiften, das den Schwimmsattel gleitend in Axialrichtung verschiebbar trägt und an der Halterung des zweiten Bremsklotzes an der zweiten Axialseite der Bremsscheibe beteiligt ist, wobei sich der erste Bremsklotz an der ersten Axialseite der Bremsscheibe beim Bremsen am bremsscheibenaustrittsseitigen Arm abstützt und wobei die beim Bremsen am zweiten Bremsklotz entstehende Bremskraft aufgrund dessen Halterung mit Spiel nur über einen Arm abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet,

daß nur der bsr Vorwärtsdrehung der Bremsscheibe (1) bremsscheibeneintriusseitige Arm (3a/einen einstöckigen, die Bremsscheibe (1) zu ihrer zweiten Axialseite überspannenden Fortsatz (4) aufweist,
daß sich nur der bei Vorwärtsdrehung der Bremsscheibe (1) bremsscheibenaustrittsseitige Gleitstift (16) die Bremsscheibe (1) überspannend zu deren zweiter Axialseite erstreckt, und
daß der zweite Bremsklotz (23) spielfrei mit dem Fortsatz (4) des einen Arms (Za) sowie mit permanentem Spiel in Umfangsrichtung mit dem bremsscheibenübersp-nnenden Gleitstift (16) in Eingriff ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwil (T aus gestanztem Flachmaterial unter Umbiegen eines Flachmaterialbereichs zur Bildung des Fortsatzes (4) des einen Arms (3a) hergestellt ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (5) auf dem bei Vorwärtsdrehung der Bremsscheibe (I) bremsscheibeneintrittsseitigen Gleitstift (11) unter Zwischenschaltung einer elastischen Hülse (14) und auf dem anderen Gleitstift (16) unmittelbar spielfrei geführt ist.