DE3346478C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Faustsattel-Scheibenbremse, welche mit einer am Fahrzeug drehbar gelagerten Bremsscheibe zusammenar­ beitet und die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist.

Aus GB-A- 20 56 602 ist eine Faustsattelscheibenbremse der eingangs genannten Art bekannt. Hierbei ist ein innerer Brems­ schuh mit dem Kolben mittels einer Klauenfeder verbunden, die an der inneren Stützplatte befestigt ist. Wenn hierbei eine relative Bewegung zwischen diesen Teilen auftritt, so wird diese durch die Deformierung der Klauenfeder verursacht und ihr Federungsvermögen führt dazu, daß bei Aufhebung der zur Deformierung führenden Kräfte die Klauenfeder selbsttätig in ihre Ausgangsstellung beispielsweise nach dem Aufheben der Bremskraft zurückkehrt und hierbei die innere Stützplatte und den daran angebrachten inneren Reibbelag mitnimmt und in die Ausgangsstellung zurückbringt. Zwar sind die Kontaktkräfte der Klauenfeder in der zugeordneten Öffnung des Kolbens in Folge des versetzten Rücktriebs un­ terschiedlich, jedoch sind beim Anzugsvorgang der Bremse wenigstens zu Beginn nur die jeweils äußeren Kanten der Reib­ beläge in vollem Kontakt mit der Bremsscheibe, während die anderen Bereiche der Reibbeläge einen Abstand zur Bremsscheiben­ außenfläche haben. Daher ist ein ungleichmäßiger Reibbelagabtrag unvermeidbar und die Verbindungseinrichtung kann hierfür auch keinen Ausgleich schaffen. Bei dieser Faustsattelscheibenbremse tritt eine derartige Neigungsbewegung der Stützplatte auf, daß sie sich nicht frei mit der Halteplatte bewegen kann. Eine Seite der Klauenfeder drückt stark gegen den Kolben, während die andere Seite nur wenig oder gar keinen Kontakt hat. Diese exzentrische Belastung führt zu einer Schrägstellung der Stützplatte, so daß hierdurch bedingt sich die Reibbeläge konisch und ungleichmäßig abtragen, sich ein ungleichmäßiger Verschleiß ergibt und ein Verziehen der Bremse im Gebrauchszustand auftritt.

Aus AU-PA 52 13 33 ist eine Faustsattel-Scheibenbremse bekannt, die in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt ist. Ein Haltebügel 20 dient zur Anbringung an einem Kraftfahrzeug. An dem Haltebügel 20 sind zwei Gleitbahnen vorgesehen, die die gezeigte Form haben und die Enden der innenliegenden Stützplatte 23 und der außenliegenden Stützplatte 24 in der Weise aufnehmen, daß die Platten sich längs der Gleitbahnen verschieben lassen. An der inneren Stützplatte 23 ist ein Reibbelag 25 befestigt, an der äußeren Stützplatte 24 ein Reibbelag 26. Ein Faustsattel­ gehäuse 27 weist an seinem innenliegenden Ende einen Zylinder 28 auf, in dem ein Kolben 29 beweglich angeordnet ist, dessen Außenseite mit der innenliegenden Stützplatte 23 verbunden ist. Von dem Zylinder 28 geht eine Faustsattelbrücke 31 aus, die in Finger 32 ausläuft, welche an der außenliegenden Stützplatte 24 befestigt sind. Die Stützplatten 23 und 24 sind im allgemeinen federbelastet, damit beim Betrieb kein Klappern auftritt, beispielsweise sind zwei Federn 34 und 35 vorgesehen. Hierbei ergeben sich Schwierigkeiten beim Auswechseln abgenutzter Reibbeläge, da ein Trennen der Stützplatten von den Gleitbahnen ohne ein Ausbauen des Faustsattelgehäuses unmöglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Faustsat­ telscheibenbremse der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei der Fehlausrichtungen zwischen der Stützplatte und der Brems­ scheibe selbst bei nicht genau aufeinander abgestimmter Tolerie­ rung der zusammenarbeitenden Teile der Faustsattel-Scheibenbremse wirksam vermieden werden und ein selbsttätiger Ausgleich bei ungleichmäßigem Abtrag der Bremsbeläge ohne ein Verziehen der Bremse erreicht wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Faustsat­ tel-Scheibenbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen seines Kennzeichens gelöst.

Durch die bei der erfindungsgemäßen Faustsattel-Scheibenbremse vorgesehene Gleitreibungsverbindung zwischen der Halterung und den Stützplatten, welche eine Haltefeder aufweist, wird erreicht, daß sich die Haltefeder verschieben kann, so daß das Halteteil und die damit verbundene Stützplatte sowie der daran angebrachte Reibbelag sich selbsttätig derart ausrichten können, daß sie parallel zu den Bremsscheibenflächen angeordnet sind. Auch bleibt diese Anordnung selbst beim Lösen der Bremse erhalten, so daß auch beim Wiederanziehen der Bremse sich der Reibbelag mit seiner vollen Fläche gegen die Bremsscheibe anlegt, wodurch wirksam eine Fehlausrichtung und ein ungleichmäßiger Reibbelagabtrag vermieden werden. Der jeweilige Reibbelag kann sich bei der Erfindung in einem Ausmaß bewegen, wie sich die Halteplatte unter der Belastung bewegt. Die Gleitreibungsverbindung ermöglicht hierbei, daß die Stützplatten parallel zu der Bremsscheibenfläche bleiben, und es ist keine Tendenz dahingehend vorhanden, daß die Verbin­ dungseinrichtung, welche die Stützplatte mit der zugeordneten Halterung verbindet, die Stützplatte zum Kippen bzw. zur Ausfüh­ rung einer Neigungsbewegung bringt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 wiedergegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer an sich bekannten Faustsattelbremse,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Faustsattelbremse nach Fig. 1,

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform einer Faustsattelbremse nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht durch einen Finger des Faustsat­ telgehäuses zur Verdeutlichung der Befestigung der außenliegenden Stützplatte an dem Finger,

Fig. 6 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Halterung und der Vorbelastung gegenüber dem Haltebügel für die Stützplatten,

Fig. 7 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Einzelheiten der Befestigung einer innenliegenden Stützplatte am Kolben,

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Stützplatte, und

Fig. 9 eine Ansicht einer Stützplatte mit abgewinkelten Enden, durch die der Abstand der Stützplatte vergrößert werden kann.

Bei der Anordnung nach den Fig. 3 und 4 ist eine Konstruktion mit einem Haltebügel 40 und einer äußeren Verbindungsstrebe zur Anbringung an einem Kraftfahrzeug wiedergegeben. Auf dem Bügel sind zwei Gleitbahnen 41 und 42 vorgesehen, auf denen die Enden der innenliegenden Stützplatte 43 und der außenlie­ genden Stützplatte 44 aufliegen. Die Gleitbahn 41 unterschei­ det sich in ihrem Profil von der Gleitbahn 42, und entsprechend unterschiedlich sind die Enden der Stützplatten 43 und 44 ge­ formt. Wie Fig. 3 erkennen läßt, hat die Gleitbahn 41, in Rich­ tung der Bremsscheibenachse gesehen, ein gebogenes Profil, und das dort aufliegende Ende der Stützplatte ist im wesent­ lichen entsprechend ausgebildet, so daß es in das Profil der Gleitbahn paßt. Der Krümmungsradius der Gleitbahn 41 und der zugehörigen Stützplattenenden ist so gewählt, daß beim Ent­ fernen aller Halteeinrichtungen an der gegenüberliegenden Gleit­ bahn sowohl die innenliegende Stützplatte 43 als auch die außen­ liegende Platte 44 radial auswärts aus ihrer Betriebsstellung und in diese Stellung zurück verschwenkt werden können. Die Wartung der Bremsanordnung wird durch das vereinfachte Ent­ fernen der Stützplatten 43, 44 erheblich vereinfacht.

Dieses Merkmal der Konstruktion wird nachstehend im Einzelnen beschrieben.

Die Reibbelagsstützplatten werden in Richtung auf eine Vor­ wärtsschwenkung auf die gekrümmte Gleitbahn 41 hin mit Hilfe des Federelements 45 vorbelastet, das mit Beinen 48 ausgestat­ tet ist (vgl. die vergrößerte Darstellung in Fig. 6). Bei der Anordnung nach Fig. 3 üben die Federelemente 45 an jeder der beiden Stützplatten eine Schubkraft radial nach außen und in Richtung auf das gegenüberliegende Widerlager aus. Der auf jede Stützplatte radial nach außen gerichteten Kraft wirkt ein Haltestift 46 entgegen, der an einer Radialbewegung durch die Form des gegenüberliegenden Bereichs des Haltebügels gehin­ dert und der axial unbeweglich durch Halteklammern 47 gehalten wird. Die Reibbelagsstützplatten werden somit gegenüber Er­ schütterungen unbeweglich gehalten, lassen sich aber trotzdem in den Gleitbahnen 41 und 42 verschieben. Fig. 6 zeigt das Fe­ derelement 45, den Stift 46 und die Halteklammer 47 im Einzel­ nen.

Das Faustsattelgehäuse 49 weist einen Zylinder 51 auf, der einen Kolben 52 enthält; am äußeren Ende des Gehäuses befinden sich Finger 53, und das Gehäuse 49 wird vollständig von den Reibbelagsstützplatten 43 und 44 getragen. Die innenliegende Platte 43 ist durch einen Federbügelhalter 54 und eine Unter­ legscheibe 63 mit dem Kolben 52 verbunden (vgl. Fig. 7).

Die Unterlegscheibe 63 hat einen doppelten Zweck. Einerseits stellt sie eine praktisch zwangsläufige axiale Verbindung zwi­ schen der inneren Stützplatte 43 und dem Federbügelhalter 54 her und andererseits bildet sie eine Gleitreibverbindung normal zu der Kolbenachse, die ihren Anteil des Trägheitsgewichts des Faustsattelgehäuses aufnehmen kann, die aber bei der Anbringung der Anordnung Gehäuse/Reibbelag an dem Fahrzeug oder bei der erstmaligen Betätigung der Bremsen ausreichenden Freiraum für das Faustsattelgehäuse bietet, seine richtige Position einzu­ nehmen, so daß eine einwandfreie Ausrichtung gegenüber der Brems­ scheibe zustandekommt. Damit diese Ausrichtung erfolgen kann, hat der Zapfen 64 notwendigerweise einen kleineren Durchmesser als die Bohrung der Haltefeder 54, so daß beim Zusammenbau ein Spiel zwischen den beiden Durchmessern verbleibt. Die Höhe des Zapfens 64 bestimmt die Vorbelastung auf die Gleitverbindung. Fig. 5 zeigt die Verbindung zwischen der außenliegenden Teib­ belagsstützplatte 44 und den Fingern 53 des Faustsattelgehäuses. Paßbolzen 56 an der Außenseite der Unterlagplatte 44 greifen in die Öffnungen 57 dieser Finger, und eine Sperrfeder 58 hält die Stützplatte 44 gegen die Innenseite dieser Finger.

Dieses Halterungsverfahren hat einen doppelten Zweck. Im Ein­ klang mit dem Faustsattelprinzip dient einerseits die äußere Stützplatte als Träger für das Faustsattelgehäuse 49, und an­ dererseits verleiht die besondere Halterungsart der Brücke des Faustsattelgehäuses zusätzliche Steifheit, indem die natürliche Neigung der gebogenen Brücke sich bei belastetem Faustsattel zu strecken zwangsweise herabgesetzt wird.

Durch dieses Konstruktionsmerkmal werden insbesondere Brücken aus Nichteisenmetallegierungen begünstigt, für die der Ela­ stizitätsmodul im Vergleich zu Eisenlegierungen niedrig ist.

Um die Wirkung der Verschiebung des Schwerpunkts des Faust­ sattelgehäuses möglichst klein zu machen, können die Enden einer von beiden oder beider (inneren und äußeren) Stützplat­ ten gegenüber der benachbarten Bremsscheibenfläche versetzt werden, etwa so wie in Fig. 9 dargestellt, wodurch der Halte­ abstand vergrößert und die Verkantungsneigung der Anordnung vermindert wird.

Claims (8)

1. Faustsattel-Scheibenbremse, welche mit einer am Fahr­ zeug drehbar gelagerten Bremsscheibe zusammenarbeitet, und welche aufweist:

• - einen an einem Fahrzeug befestigbaren Haltebügel (40),
• - zwei im Abstand gegenüberliegende Gleitbahnen (41, 42) an dem Haltebügel (40), welche einander zugewandt sind und im wesentlichen parallel zur Achse der Bremsscheibe verlaufen,
• - innere und äußere Reibbeläge (25, 26), die ebene Flächen haben, die in Reibkontaktschluß mit den gegenüberliegenden Flächen der Bremsscheibe bringbar sind,
• - innere und äußere Stützplatten (43, 44) welche jeweils einen zugeordneten Reibbelag (25, 26) tragen, wobei jede Stützplatte Endabschnitte hat, die jeweils in Widerlagerabschnitten enden, die in den jeweiligen Gleitbahnen (41, 42) verschiebbar sind,
• - ein Faustsattelgehäuse (49) mit zwei gegenüberliegenden Schenkeln
• - einen Zylinder (51) in dem inneren Schenkel,
• - einen Kolben (52), der in dem Zylinder (51) gleitbeweglich ist, und
• - jeweilige Verbindungseinrichtungen zum Verbinden der äußeren Stützplatte mit dem äußeren Schenkel des Gehäuses und zum Verbinden der inneren Stützplatte mit dem Kolben,

wobei wenigstens eine Verbindungseinrichtung eine Gleitver­ bindung mit Spiel aufweist,
wobei die Gleitverbindung mit Spiel zwischen einer Stütz­ platte (43, 44) und dem zugeordneten Schenkel des Gehäuses (49) und/oder dem Kolben (52) vorgesehen ist und wobei die Gleitverbindungseinrichtung eine Öffnung, einen Vor­ sprung (64), der auf der Fläche der jeweiligen Stützplatte der Öffnung zugewandt vorgesehen ist, und eine Haltefelder (54) zum Verbinden des Vorsprungs (64) mit dem zugeordneten Schenkel und/oder dem Kolben (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Haltefeder (54) mit ihrem äußeren Umfangsteil eng passend in einer Öffnung zum Anbringen der Haltefeder (54) an dem zugeordneten Befestigungsabschnitt des Kolbens oder des äußeren Schenkels anliegt,
• - die Öffnung im Mittelteil einen größeren Durchmesser als der Vorsprung (64) zur Bildung eines Spiels zwischen der Öffnung und dem Vorsprung (64) zum Zulassen einer begrenzten Relativbewegung zwischen dem Vorsprung (64) und dem zugeordneten Befesti­ gungsteil derart hat, daß die Stützplatte (43, 44) in eine Richtung parallel zur ebenen Fläche der Stützplatte beweg­ licht ist und in dieser Bewegungsposition bleibt,
• - eine Halteeinrichtung (63) die Haltefeder (54) an dem Vorsprung (64) parallel zur Stützplatte (43, 44) hält, und
• - sich durch die Halteeinrichtung (63) und die Haltefeder (54) eine federbelastete Gleitreibungsverbindung derart ergibt, daß die Stützplatten (43, 44) unabhängig von der Position des Faustsattelgehäuses (49) genau zur Bremsscheibe ausrichten lassen.

2. Faustsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleitbahn (41) in Richtung der Bremsscheibenachse gesehen ein teilweise kreisförmiges, konkaves Innenprofil hat, und daß der Widerlagerabschnitt an einem Ende der jeweiligen Stützplatte eine komplementäre, teilweise kreisförmige, konvexe Gestalt derart hat, daß sich das Faustsattelgehäuse (49) und die Stützplatten (43, 44) um eine Achse in der Gleitbahn (41) teildrehbar sind, und daß die Widerlager­ abschnitte mit der Gleitbahn (41) derart zusammenarbeiten, daß die Stützplatten (43, 44) durch die Gleitbahn (41) sowohl in radialer Richtung als auch in Schubkraftrichtung im Bremsbetrieb gehalten sind.

3. Faustsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Gleitbahn (42) im wesentlichen flach und an der radial ganz außen liegenden Seite derart offen ist, daß die Widerlager der in der anderen Gleitbahn (42) verschieblichen Stützplatten (43, 44) frei von dieser wegdrehbar sind und mittels einer Halteein­ richtung (45, 46, 47) im Bremsbetrieb diese Drehung unterbunden ist.

4. Faustsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (45, 46, 47) Federelemente (45) aufweist, die derart geformt und angeordnet sind, daß sie auf die Stützplatten (43, 44) eine Kraft in Richtung auf die eine Gleitbahn (41) und in Richtung radialauswärts bezüglich der Bremsscheibe ausüben, und daß abnehmbare Arretierungseinrichtungen (46, 47) vorgesehen sind, die mit Teilen der Stützplatten (43, 44) und des Haltebügels (40) zusammenarbeiten.

5. Faustsattel-Scheibenbremse nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Faustsattelgehäuse (49) vollständig von den Stützplatten (43, 44) getragen wird.

6. Faustsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Faustsattelgehäuse (49) einen gebogenen Brückenteil aufweist, der zwischen dem äußeren Schenkel und dem Zylinder (51) verläuft, und daß eine Sperrfeder (58) die Stützplatte (44) gegen den äußeren Schenkel hält.

7. Faustsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (64) stufen­ förmig ausgebildet ist und einen ersten der Fläche benach­ barten Abschnitt und einen vom ersten Abschnitt vorstehenden Abschnitt mit verminderter Größe hat, daß ein Umfangsschlitz der äußeren Fläche des zweiten Abschnitts des Vorsprungs vorgesehen ist, und daß die Halteeinrichtung eine Unterlagsscheibe (63) mit einer Mittelöffnung ist, die zum Festlegen mit dem Schlitz zusammen­ arbeit; und daß die Öffnung in dem Mittelabschnitt der Haltefeder (54) einen Rand hat, der in Reibschlußein­ griff mit der der inneren Stützplatte (43) zugewandten Seite der Unterlagsscheibe (63) ist.