DE3120685C2

DE3120685C2 -

Info

Publication number: DE3120685C2
Application number: DE19813120685
Authority: DE
Inventors: Hans-Henning Prof. Dr.-Ing. 6100 Darmstadt De Luepertz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1981-05-23
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1990-12-20
Also published as: DE3120685A1

Description

Die Erfindung betrifft eine einseitig hydraulisch betätigte Teilbelag-Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Einseitig hydraulisch betätigte Scheibenbremsen mit bolzengeführtem Zuspannteil, wobei die Bolzen am Brems stator oder direkt am Achskörper befestigt sein können, sind in vielen Variationen bekannt. Ein Nachteil der artiger Bremsenbauart besteht darin, daß beim Lösen der Bremsen der dem Hydraulikzylinder gegenüberliegende Bremsbelag nur durch Erschütterung oder Bremsscheiben schlag gelüftet wird und sich somit erst nach einer ge wissen Zeit ein kleines bzw. nicht mehr vorhandenes Bremsrestmoment einstellt. Bekannte Rückstellein richtungen für die den Hydraulikzylinder gegenüber liegenden Bremsbeläge haben folgende Nachteile. Bei Be lagverschluß vergrößert sich das Lüftspiel unzulässig, da ein Nachrücken der Rückstelleinrichtung reibschlüssig erfolgt, d. h. großen Kraftschwankungen unterworfen ist. Beim Aufbau hoher Bremsdrücke erfolgt eine entsprechend große elastische axiale Verformung des Zuspannteiles und eine große Zusammendrückung der Bremsbeläge, was beides eine relativ große Verschiebung zwischen Führungsbolzen und Führungsbohrungen im Zuspannteil nach sich zieht. Axial elastische Rückstelleinrichtungen rücken in diesem Fall wegen Überschreitung ihrer axialen Verformbarkeit bzw. entsprechende großen elastischen Axialkräften nach und wirken dann beim Lösen der Bremse elastisch in der falschen Richtung, d. h., sie drücken den Belag an die Scheibe an.

Aus dem DE-GMB 19 53 438 ist eine Festsattel-Scheibenbremse bekannt, deren zwei Zylinder-Gehäusehälften identisch ausge bildet sind. In dem Zylindergehäuse ist eine Bohrung für ei nen Kolben vorgesehen. Ein Ringnut in der Wandung der Boh rung nimmt eine Ringdichtung auf. Die Ringdichtung kommt gleitend und abdichtend in Eingriff mit dem Kolben. Die Ringnut weist Schrägen auf, so daß die Ringdichtung mit axialem Spiel in der Ringnut eingelegt ist. Die Dichtung dient dazu, den Kolben nach Bremsbeendigung zurückzuziehen und damit ein Spiel zwischen Bremsbelag und Scheibenbremse herzustellen. Die Rückstellwirkung einer Ringdichtung zur Einstellung eines axialen Lüftspieles zwischen Bremsscheibe und Bremsbacken ist hierbei auf eine Seite beschränkt.

Aus der DE-OS 27 22 620 ist eine gattungsgemäße Scheiben bremse bekannt, die den äußeren Bremsbelag aktiv lüftet. Da zu wird der den äußeren Bremsbelag betätigende Schenkel abschnitt von der Bremsbacke und damit von der Bremsscheibe entfernt. Der Sattel ist auf Bolzen axial beweglich geführt und weist dazu Bohrungen auf, in die die Bolzen eingeführt sind. In einer Bohrung des Sattels ist ein elastischer Hal tering vorgesehen, der einen Ringraum bildet. Der Haltering weist eine solche Form auf, daß bei Füllen des Ringraumes der elastische Haltering mit dem Bolzen in Eingriff tritt und den Sattel relativ an dem Bolzen derart bewegt, daß die äußere Bremsbacke belüftet wird. Nachteilig ist hierbei eine Versorgungsquelle für das Auffüllen des Ringraumes nötig. Zusätzlich sind eine komplizierte Ausgestaltung des Halte ringes und mehrere Teile zum Halten und Führen des Bolzens und des Halteringes notwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ein fache Einrichtung zum aktiven Belüften des äußeren Bremsbe lages für eine Scheibenbremse anzugeben.

Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausge staltung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Scheibenbremse, wobei nur die linke Hälfte dargestellt ist;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine andere Ausgestaltung einer Scheiben bremse, wobei nur die rechte Hälfte dar gestellt ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Scheibenbremse;

Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht einer Rück stelleinrichtung,

Fig. 5 eine schematische Teilansicht einer anderen Ausgestaltung einer Rückstell einrichtung;

Fig. 6 eine schematische Teilansicht einer weiteren Ausgestaltung einer Rückstell einrichtung;

Fig. 7 eine Teilansicht einer sechsten Ausge staltung einer Rückstelleinrichtung;

Fig. 8 eine schematische Teilansicht einer siebten Ausgestaltung einer Rückstell einrichtung.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, die eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse zeigen, mit einem Zuspannteil 1, das einen axial verschiebbaren Kolben 2 aufnimmt und das axial verschiebbar an einem Stator 3 gelagert ist. Bremsbeläge 4, 5 sind in Führungen des Stators 3 angeordnet und in diesem axial verschiebbar. Zur Führung des Zuspannteiles 1 am Stator 3 sind axiale Führungsbolzen 7 vorgesehen, die mit dem Stator 3 verschraubt sind. Die Führungsbolzen 7 greifen in Bohrungen des Zuspannteiles 1 ein.

Im folgenden wird auf die in der Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform der Rückstelleinrichtung Bezug ge nommen. Diese Rückstelleinrichtung weist ringförmige, aus gummielastischen Werkstoff bestehende Rückstell körper 8 auf, die in Radialnuten 9a in den Führungs bohrungen des Zuspannteiles eingelegt sind und auf den Führungsbolzen 7 ohne nennenswerte radiale Vorspannung, also axial leicht verschieblich sitzen, wobei die radial außen liegende Radialnutseite über eine Bohrung 11 hydraulisch mit dem Betätigungszylinder der Bremse verbunden ist und der hydraulische Druck somit radial von außen auf den elastischen Rückstellkörper 8 einwirkt und ihn druckabhängig auf die Führungsbolzen 7 preßt, wobei der elastische Rückstellkörper 8 durch axiales Über maß mit axialer Vorspannung in der Radialnut 9a sitzt, so daß eine hydraulische Dichtheit zwischen den Seiten flächen der Radialnut 9a und des Rückstellkörpers 8 ge geben ist, die mit zunehmendem hydraulischen Druck durch die Querausdehnung des Rückstellkörpers 8 erhöht wird. Auf der Außenseite, d. h. zur Bremsscheibe hin, sind in den Führungsbohrungen 7′ ferner elastische Führungshülsen 10 angeordnet. Auf der Innenseite sind die Führungs bohrungen 6 mit Verschlüssen 15 abgeschlossen.

Die der Bremsscheibe zugewendeten Seitenflächen der in den Führungsbohrungen 7′ des Zuspannteiles 1 befindlichen Radialnuten 9a weisen Fasen 9 auf, die axiale Schub- und Biegeverformungen der gummielastischen, in den Radial nuten 9a liegenden Rückstellkörper 8 bei Bremsbetätigung erlauben, mit entsprechender Rückstellwirkung beim Abbau des hydraulischen Bremsdruckes bzw. beim Lösen der Bremsen, wobei bei höheren hydraulischen Betätigungs drücken eine axiale Mitnahme der gummielastischen Rück stellkörper 8 an den Berührungsflächen mit den Führungs bolzen 7 erfolgt, durch die radiale Kräfte, die durch den hydraulischen Druck im Bremsbetätigungszylinder auch auf die äußeren radialen Flächen der gummielastischen Rückstellkörper 8 wirksam und somit Normalkräfte auf die Führungsbolzen 7 erzeugen, so daß eine reibschlüssige Mitnahme der Rückstellkörper 8 erfolgt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Rückstelleinrichtung ist der Raum hinter den Führungs bolzen 7 geschlossen und bildet so einen Zylinderraum, der mit dem Hauptbetätigungszylinder des Zuspannteiles 1 über eine Bohrung 11 verbunden ist und somit bei Druck aufbau zusätzlich Zuspannkraft für einen Bremsbelag liefert, mit Reaktionskraft auf den Bremsenstator, wobei die Abdichtung zwischen Führungsbolzen 7 und Führungs bohrungen 7′ im Zuspannteil über im Bremsenbau übliche Dichtringe 23 erfolgt, die in Dichtringnuten angeordnet sind, mit der Wirkung, daß nach Druckabbau durch die Rückfederwirkung der Dichtringe 23 ein Lüften des Zu spannteiles 1 erfolgt, mit der zusätzlichen Möglichkeit, durch getrennte hydraulisches Ansteuern von Zuspann teilzylinderkolben 2 und Führungsbolzen 7 eine unabhängige Zwei kreisigkeit verwirklichen zu können.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Rückstelleinrichtung erfolgt eine druckabhängige radiale Anspreßung der Führungselemente 10 an die Führungsbolzen und damit eine elastische Verformung der Führungselemente bei Bremsbetätigung dadurch, daß ein Dichtring 14 radial über den elastischen Führungselementen 10 angeordnet ist, so daß die Führungselemente als Rückstellelemente wirken.

Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung mit mehrteiligen Rück stellelementen, die auch axial mit hydraulischem Druck beaufschlagt werden, wobei der hydraulische Druck radial von außen und axial im Zwischenraum zwischen zwei gummi elastischen scheibenförmigen Rückstellkörpern 16, 17 wirkt, die auch miteinander durch Stege verbunden sein können und die in Radialnuten 18 in den Führungs bohrungen des Zuspannteiles eingelegt sind, wobei die der Bremsscheibe zugewendeten Nutflanken Fasen 19 auf weisen, so daß neben der axialen Schub- und Biegever formung der einen gummielastischen Scheibe, hervorge rufen, durch axiale Relativbewegung zwischen den Führungsbohrungen im Zuspannteil und den Bolzen am Stator bei Bremsenbetätigung, eine zusätzliche Verformung der gummielastischen Scheibe in den Fasenraum hinein durch den hydraulischen, axial wirkenden Druck erfolgt. Damit wird eine verstärkte Rückstellkraft und ein längerer Rückstellweg durch verstärkte Rückfederung erzielt, wobei die radiale Dichtheit und die Druckbeauf schlagung beider gummielastischer Rückstellkörper 16, 17 radial außen durch Schrägen im Nutgrund erreicht werden kann.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit einem Rückstell körper, der mit seitlichen Dichtlippen versehen ist.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist eine radiale Dichtringnut mit Dichring 21 vorgesehen, sowie ein geschlossener Stützring 20 aus einem Werkstück mit niedrigem E-Modul, wie z. B. Polytetrafluorethylen, der über Radialnut für den eigentlichen Rückstellkörper 22 angeordnet ist. Zwischen Führungsbolzen und Rückstell körper kann zweckmäßig ein geschlossener Ringkörper aus einem Werkstoff mit niedrigem E-Modul, kleinem Reibungs koeffizienten und ohne Klebeneigung eingefügt und fest mit dem Rückstellkörper verbunden sein.

Fig. 8 schließlich zeigt eine Ausgestaltung bei der Führungselement und Rückstellelement aus einem Stück be stehen.

Bezugszeichenliste

1 Zuspannteil
2 Kolben
3 Stator
4 Belag
5 Belag
6 Bohrung
7 Führungsbolzen
7′ Führungsbohrung
8 Rückstellkörper
9 Fase
9a Radialnut
10 elastische Führungshülse
11 Bohrung
12 Achsschenkel
13 Achsschenkel
14 Dichtung
15 Verschluß
16 Rückstellkörper
17 Rückstellkörper
18 Nut
19 Fase
20 Stützring
21 Dichtung
22 Rückstellkörper
23 Dichtring
24 Dichtring
25 Dichtlippe
26 Dichtlippe

Claims

1. Einseitig hydraulisch betätigte Teilbelag-Scheiben bremse mit einem Bremsenstator (3), mit Bolzen (7), die an dem Bremsenstator (3) befestigt sind, mit einem Zuspannteil (1), das einen Hydraulikzylinderraum, Füh rungsbohrungen (7′) zur axialen Führung auf den Bolzen (7) und in den Führungsbohrungen (7′) metallische oder elastische Führungsbuchsen (10) und eine Radialnut (9a) mit einer radial außen liegenden Radialnutseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Radialnut (9a) ein ringförmiger, axial elastisch federnder Rückstellkörper (8, 16, 17, 22) eingelegt ist und daß die Radialnut (9a) an der radial außen liegen den Radialnutseite durch eine Bohrung (6) o. ä. hy draulisch mit dem Hydraulikzylinderraum verbunden ist, so daß ein hydraulischer Druck radial von außen auf den elastischen Rückstellkörper (8, 16, 17, 22) einwirkt.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die der Bremsscheibe (13) zuge wendeten Seitenflächen der in den Führungsbohrungen des Zuspannteiles (1) befindlichen Radialnuten (9a) Schrägen oder Fasen (9) aufweist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Rückstellkörper (8, 16, 17, 22) mehrteilig (16, 17) ausgeführt ist und der hydraulische Druck radial von außen und axial im Zwi schenraum von zwei gummielastischen scheibenförmigen Rückstellkörpern (16, 17) wirkt.

4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkörper (16, 17) miteinander durch Stege ver bunden sind, die in Radialnuten (18) in den Führungs bohrungen (7′) des Zuspannteiles (1) eingelegt sind.

5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Rückstellkörper (8, 16, 17, 22) mit seitlichen Dichtlippen versehen ist (Fig. 6).

6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine radiale Dichtringnut mit Dichtring (21) und geschlos senem Stützring (20) aus einem Werkstoff mit niedrigem E-Modul über der Radialnut für den Rückstellkörper (22) angeordnet ist.

7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (20) und der Rückstellkörper (22) einteilig ausgebildet sind.

8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement und das Führungselement aus einem Stück bestehen (Fig. 8), so daß die Führungselemente als Rückstellelemente wirken und eine druckabhängige radiale Anpressung der Führungselemente an die Bolzen und damit eine elastische axiale Verformung der Füh rungselemente bei Bremsbetätigung erfolgt.

9. Einseitig hydraulisch betätigte Teilbelag-Scheiben bremse mit einem Bremsenstator (3), mit Bolzen (7), die an dem Bremsenstator (3) befestigt sind, mit einem Zuspannteil (1), das einen Hydraulikzylinderraum, Füh rungsbohrungen (7′) zur axialen Führung auf den Bolzen (7) und eine Radialnut (9a) mit einer radial außen liegenden Radialnutseite aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Führungsbohrung (7′) eine Sacklochbohrung (7′) ist und der Raum hinter den Führungsbolzen (7) geschlossen ist und einen hy draulischen Zylinderraum bildet (siehe Fig. 2), der mit dem Hauptbetätigungszylinder des Zuspannteiles (1) verbunden ist.