DE3910154C2 - Blattfederanordnung zum Niederhalten der Bremsbelagträger in einer Scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blattfederanordnung zum Niederhalten der Bremsbelagträger in einer Scheibenbremse, wobei der Brems­ belagträger einen sich radial nach außen erstreckenden reib­ belagfreien Abschnitt aufweist, an dem ein Halteabschnitt der Blattfeder befestigbar ist, wobei die Blattfeder zwei Schenkel aufweist, die vom Halteabschnitt zum Bremsbelagträger hin schräg abgewinkelt sind und sich an zwei Anlageflächen abstüt­ zen, die auf beiden Seiten einer den reibbelagfreien Abschnitt des Bremsbelagträgers aufnehmenden Öffnung eines Bremssattels an dessen Unterseite ausgebildet sind.

Bei einer in der DE-OS 25 58 294 beschriebenen Blattfederanordnung dieser Gattung sind beide Schenkel gleich ausgebildet. Im Ein­ bauzustand übt die sich am Bremssattel abstützende Blattfeder auf den Bremsbelagträger eine zum Zentrum der Bremsscheibe hin gerichtete Kraft aus. Das bedeutet, daß die Bremsbeläge ledig­ lich in radialer Richtung gegen die zugeordneten Führungsflä­ chen vorgespannt sind, die entweder im Bremsenträger oder im Bremssattel angeordnet sein können. Scheibenbremsen besitzen aber auch seitliche Führungsflächen, an denen sich die Bremsbe­ läge bei einer Bremsbetätigung in Abhängigkeit von der Dreh­ richtung der Bremsscheibe abstützen. Dadurch wird das auftre­ tende Bremsmoment auf ein Stützteil des Bremsenträgers übertra­ gen und von diesem aufgenommen.

Um eine Leichtgängigkeit der Bremsbeläge in den Führungs­ abschnitten sowohl beim Bremsen als auch bei deren Rückstellung nach der Bremsentlastung zu gewährleisten, ist zwischen den Seitenflächen des Bremsbelagträgers und den seitlichen Führungsflächen im Stützteil des Bremsenträgers ein bestimmtes Spiel vorgesehen, das gleichzeitig auch zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen dient. Dieses vorhandene Spiel führt aber dazu, daß der von der Blattfeder nur in radialer Richtung vor­ gespannte Bremsbelagträger bei einer Bremsung infolge der zwi­ schen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe eintretenden Haftrei­ bung aus seiner Ruhelage in Drehrichtung der Bremsscheibe mit­ gerissen wird und nach Überwindung des vorhandenen Spiels schlagartig an den seitlichen Führungsflächen des Bremsenträ­ gers zur Anlage gelangt. Dies führt aber zu einem höchst uner­ wünschten knallenden Geräusch in der Bremse, das insbesondere bei häufigem Bremsen im Stadtverkehr oder bei Stotterbremsungen überaus störend ist. Weiterhin können die schlagartigen Bela­ stungen Schäden am Bremsbelagträger und am Stützteil des Brem­ senträgers hervorrufen, so daß eine Leichtgängigkeit des Brems­ belagträgers im Führungsabschnitt nicht mehr gewährleistet ist.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Blattfeder, die den Bremsbelagträger nur in radialer Richtung niederhält, tritt bei einer Einbaulage der Scheibenbremse auf, in der sich der Brems­ sattel nicht über der Bremsscheibe, sondern in Fahrtrichtung gesehen hinter der Fahrzeugachse befindet. Bei dieser Einbau­ lage der Scheibenbremse werden die Bremsbelagträger allein durch das Eigengewicht sowie durch Fahrzeugerschütterungen immer bestrebt sein, sich an der unteren seitlichen Führungsfläche anzulegen, so daß nicht nur der vorstehend beschriebene Effekt beim Bremsen, sondern darüber hinaus auch Klappergeräusche im bremsentlasteten Zustand unvermeidbar sind.

Weitere Federn zum Niederhalten von Bremsbelagträgern sind in der DE 36 21 507 A1 und in der EP 0 248 385 A1 beschrieben. Diese bekannten Niederhaltefedern üben auf den Bremsbelagträger aber lediglich eine zum Mittelpunkt der Bremsscheibe hin ge­ richtete Vorspannkraft aus.

Aus der DE-OS 15 75 952 ist bereits eine Blattfederanord­ nung zum Niederhalten der Bremsbelagträger bekannt, bei der die Federkraft der Blattfeder in eine radial gerichtete und in eine entgegengesetzt gerichtete Komponente in Umfangsrichtung der Bremsscheibe zerlegt wird. Durch diese Maßnahme soll auf die Bewegung der Bremsbacken in Umfangsrichtung der Bremsscheibe Einfluß genommen werden, um die unangenehme und störende Ge­ räuschbildung zu vermeiden. Bei dieser bekannten Blattfederan­ ordnung sind die beiden Schenkel der Blattfeder gleich ausge­ bildet.

Aus der US 46 73 065 ist ebenfalls eine Blattfederanord­ nung bekannt, bei der die Federkraft der Blattfeder zur Ge­ räuschvermeidung eine Tangentialkraft auf den Bremsbelagträger ausübt. Die beiden Schenkel der Blattfeder sind zu diesem Zweck ungleich ausgebildet, die Blattfeder ist aber nicht wie bei der gattungsgemäßen Blattfederanordnung am Bremsbelagträger, son­ dern am Bremssattel befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge­ mäße Blattfeder und eine geeignete Verbindung derselben mit dem Bremsbelagträger zu schaffen, so daß es möglich ist, die Brems­ belagträger einer Scheibenbremse radial und gleichzeitig in einer bevorzugten Bremsrichtung in Drehrichtung der Brems­ scheibe gegen die Führungsflächen des Stützteils des Bremsen­ trägers zu drücken, ohne die Leichtgängigkeit der Bremsbeläge in den betreffenden Führungsabschnitten zu beeinflussen. Dabei soll sichergestellt sein, daß sich die Niederhaltefeder weder in ihrer Einbaulage noch bei durchzuführen den Montage- bzw. Demontagearbeiten selbständig vom Bremsbelagträger lösen kann.

Weiterhin sollen die betreffenden Teile wirtschaftlich in ihrer Herstellung und auf beiden Seiten der Bremsscheibe einsetzbar sein, sowie einen einfachen Wechsel der Bremsbeläge oder der Niederhaltefeder ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentspruch 1 angegeben.

Wenngleich die Erfindung nachfolgend anhand einer Gleit­ sattel-Scheibenbremse erläutert wird, so ist davon auszugehen, daß der Grundgedanke der Erfindung in gleich vorteilhafter Weise auch bei einer Festsattel-Scheibenbremse verwirklicht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Teilbereichs einer Schei­ benbremse,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Scheibenbremse rechtwinklig zur Bremsscheibe,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Scheibenbreme nach Fig. 1,

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch die Scheiben­ bremse in einer zur Bremsscheibe parallelen Ebene im Bereich der Bremsbelagträger,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen zur Befestigung einer Niederhaltefeder dienenden Abschnitt des Bremsbelag­ trägers,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 5, welche die Befestigung der Niederhaltefeder veranschaulicht,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Niederhaltefeder,

Fig. 8 eine Aufsicht auf die Niederhaltefeder nach Fig. 7, und

Fig. 9 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 7, wobei die Niederhaltefeder in durchgezogenen Linien in der Einbaulage und in unterbrochenen Linien im entlasteten Zustand dargestellt ist.

Wie dies insbesondere aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, besteht die Gleitsattel-Scheibenbremse aus einem Bremsen­ träger 1 mit zwei seitlichen, die Bremsscheibe 2 übergreifenden Abschnitten 3, 4, die der Bolzenführung eines ebenfalls die Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattels 5 (Faustsattel) dienen. Der Bremssattel 5 besitzt eine Bremsbetätigungseinrich­ tung 6, mit deren Hilfe ein Bremsbelag 7 direkt an einer Brems­ scheibe 2 zur Anlage bringbar ist, einen die Bremsscheibe 2 übergreifenden Bereich 8 und einen sich daran anschließenden, sich radial nach innen erstreckenden Bereich 9, der bei Brems­ betätigung indirekt den der Bremsbetätigungseinrichtung 6 gegenüberliegenden Bremsbelag 10 an der Bremsscheibe 2 zur Anlage bringt.

Die beiden Bremsbeläge 7, 10 mit ihren zugehörigen Bremsbe­ lagträgern 25, 26 sind in Führungsabschnitten 11, 12 des Bremsen­ trägers 1 an radialen inneren Führungsflächen 13, 13', 14, 14' und in Umfangsrichtung an seitlichen Führungsflächen 15, 15', 16, 16' gehalten und geführt.

Der die Bremsscheibe 2 übergreifende Bereich 8 des Brems­ sattels 5 weist eine Öffnung 17 auf, die der Sichtkontrolle der Bremsbeläge, dem Wärmeaustausch der Bremse und zur Aufnahme einer als Blattfeder ausgebildeten Niederhaltefeder 18 dient. Wie dies insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, bildet die Öffnung 17 des Bremssattels 5 eine linke und eine rechte Leiste 19 und 20. Der Querschnitt jeder Leiste 19, 20 verläuft schräg nach innen über den Umfang der Bremsscheibe 2 in Richtung der Abschnitte 3 und 4 des Bremsenträgers 1, so daß jeweils eine linke und eine rechte Anlagefläche 21 und 22 für die Niederhal­ tefeder 18 am Bremssattel 5 gebildet wird. Die schräg auslau­ fenden Anlageflächen 21, 22 weisen dabei einen Radius 23, 24 zur Oberseite des Bremssattels 5 auf.

Die beiden Bremsbelagträger 25, 26 und die auf jedem von ihnen angeordnete Niederhaltefeder 18 sind gleich gestaltet, und die Breite der Niederhaltefeder entspricht der Dicke der Bremsbelagträger.

Die aus einem Stahlblech ausgestanzte Niederhaltefeder 18 weist an ihrem als Halteabschnitt 27 dienenden Mittelabschnitt zwei abgewinkelte Laschen 28, 29 mit komplementären Öffnungen 30, 31 auf, die sich radial nach unten erstrecken. Die beiden Laschen 28, 29 stehen in einem Winkel zueinander, der eine sichere Befestigung infolge der Vorspannung der Laschen auf den Bremsbelagträgern 25, 26 ermöglicht.

Vom Halteabschnitt 27 der Niederhaltefeder 18 erstrecken sich beidseitig in tangentialer Richtung zum Umfang der Brems­ scheibe 2 zwei Schenkel 32, 33, wobei der Schenkel 32 an seinem Ende 34 halbkreisförmig radial einwärts gebogen ausläuft. Der andere Schenkel 33 hingegen weist im Bereich 35 einen sich radial nach außen erstreckenden Biegeradius 36 auf, wodurch ein zu dem Schenkel 33 näherungsweise parallel fortlaufender Abschnitt 37 gebildet wird, der an seinem Ende 38 in Bezug auf die Achse der Bremsscheibe 2 näherungsweise radial nach außen abgewinkelt ist.

Die Bremsbelagträger 25, 26 besitzen in ihrer Mitte einen radial nach außen verlaufenden belagfreien Abschnitt 39, der einen zur Bremsscheibe 2 hin gerichteten rechteckigen ersten Ansatz 40 in Form einer Ausklinkung aufweist. In diesem ersten Ansatz 40 ist mittig ein zweiter Ansatz 41 ebenfalls als Aus­ klinkung eingebracht, so daß in dem Abschnitt 39 ein stufenför­ miges Profil gebildet wird. Die beiden Ansätze 40, 41 können bereits beim Stanzen der Bremsbelagträger 25, 26 hergestellt werden, so daß auf ihrer vom Bremsbelag abliegenden Seite eine zweistufige Vertiefung entsteht, die zu dem ersten und zweiten Absatz 40 und 41 komplementär ist.

Der belagfreie Abschnitt 39 jedes Bremsbelagträgers 25, 26 läuft auf seiner dem Schenkel 32 der Niederhaltefeder 18 zuge­ kehrten Seite in einer Schräge 42 gegen seinen Außenumfang aus. Die dem anderen Schenkel 33 der Niederhaltefeder 18 zugekehrte Seite des belagfreien Abschnittes 39 ist als Anlagefläche aus­ gebildet und weist einen Bereich 43 auf, der zu dem Schenkel 33 parallel ist, um dann in einen Bereich 44 überzugehen, der dem Biegeradius 36 des Schenkelendes 35 entspricht und anschließend in einer Schräge gegen den Außenumfang der Bremsbelagträger 25, 26 ausläuft.

Die Montage und Demontage der Niederhaltefeder 18 auf den Bremsbelagträgern 25, 26 und der Bremse selbst kann überaus ein­ fach erfolgen.

Zur Montage wird die Niederhaltefeder 18 durch geringes Auseinanderdrücken der beiden Laschen 28, 29 auf den belagfreien Abschnitt 39 der Bremsbelagträger 25, 26 aufgebracht und über den zweiten Ansatz 41 geschoben, so daß der zweite Ansatz 41 in die Öffnung 30 der Lasche 29 eingreift. Danach liegt die Innen­ fläche der Lasche 29 an der Außenfläche des ersten Ansatzes 40 an, während die andere Lasche 28 auf der belagfreien Seite der Bremsbelagträger 25, 26 in der zum ersten Ansatz 40 komplemen­ tären Vertiefung liegt und mit der Außenfläche des betreffenden Bremsbelagträgers flächenbündig ist. Diese flächenbündige An­ ordnung ist, wie an anderer Stelle noch erläutert wird, von großer Bedeutung. Außerdem ist durch die zwischen der Nieder­ haltefeder 18 und den Bremsbelagträgern 25, 26 bestehende orts­ feste Halterungsanordnung sichergestellt, daß sich die Nieder­ haltefeder weder in ihrer Einbaulage noch bei durchzuführenden Montage- bzw. Demontagearbeiten selbständig vom Bremsbelag­ träger lösen kann.

Bei der dem gegenüberliegenden Bremsbelagträger 26, 25 zugeordneten Niederhaltefeder 18 greift hingegen der zweite Ansatz 41 in die Öffnung 31 der Lasche 28 ein.

Danach werden die beiden Bremsbelagträger 25, 26 mit der auf jedem befestigten Niederhaltefeder 18 in die Führungs­ abschnitte 11, 12 des Bremsenträgers 1 eingesetzt, wobei die An­ sätze 40, 41 der Bremsbelagträger 25, 26 jeweils der Bremsscheibe 2 zugekehrt sind. Diese Einbaulage der Bremsbelagträger 25, 26 ist erforderlich, damit bei der Montage/Demontage oder bei einem durchzuführenden Wechsel der Niederhaltefeder oder des Bremsbelages der Bremssattel 5 um den Drehpunkt einer Bolzen­ führung in den Bremsenträger hinein oder aus diesem herausge­ schwenkt werden kann, ohne daß dabei der Kolben der Bremsbetä­ tigungseinrichtung 6 an die Halterungsanordnung anstößt. Dieser Gesichtspunkt trifft auch für die der Bremsscheibe 2 zugekehrte Innenfläche des Bereiches 9 des Brenssattels 5 zu.

Wenn der Bremssattel 5 auf dem Bremsenträger 1 über die Abschnitte 3, 4 montiert wird, dann legt sich der Schenkel 32 der Niederhaltefeder 18 mit seinem Schenkelende 34 an die linke Anlagefläche 21 des Bremssattels 5 an, wogegen sich der andere Schenkel 33 mit seinem gekrümmten Bereich 35 an die komplemen­ tär ausgebildeten Bereiche 43, 44 des belagfreien Abschnittes 39 der Bremsbelagträger 25, 26 und mit dem nach außen umgeboge­ nen Abschnitt 37 und mit seinem Schenkelende 38 am Radius 24 der rechten Anlagefläche 22 anlegt.

In der Einbaulage in einer derartigen Scheibenbremse weist dabei der Schenkel 32 der beiden Niederhaltefedern 18 bei einer bevorzugten Bremsrichtung immer in Richtung der Auslaufseite der Bremsscheibe.

Die Funktionsweise der Niederhaltefeder 18 ist wie folgt:

Unter Berücksichtigung der bevorzugten Bremsrichtung D (siehe Fig. 4) und der sich daraus ergebenden Einbaulage der Niederhaltefeder 18 auf jedem Bremsbelagträger 25, 26 stützt sich der Schenkel 32 mit seinem Ende 34 radial gegen die Anla­ gefläche 21 des Bremssattels 5 ab. Der nach außen gebogene Ab­ schnitt 37 und ein Ende 38 des anderen Schenkels 33 stützen sich an der Anlagefläche 22 und dem Radius 24 sowohl radial als auch tangential ab. Diese Vorspannung der Niederhaltefeder 18 bewirkt, daß die Bremsbelagträger 25, 26 sowohl radial gegen die Führungsflächen 13, 13', 14, 14' als auch in Bremsrichtung tangen­ tial gegen die seitlichen Führungsflächen 15, 16 des Bremsenträ­ gers 1 gedrückt werden.

Dies hat die vorteilhafte Folge, daß im bremsentlasteten Zustand keine Klappergeräusche auftreten, und daß es infolge der flächigen Anlage auch beim Bremsen nicht zu dem eingangs erwähnten knallenden Geräusch kommen kann.

Wenn entgegen der bevorzugten Bremsrichtung gebremst wird, dann wird jeder Bremsbelagträger 25, 26 gegen die Vorspannkraft der Abschnitte 33 und 37 der Niederhaltefeder 18 gegen die seitlichen Führungsflächen 15', 16' verschoben. Bei Bremsent­ lastung schieben die Abschnitte 33, 37 der Niederhaltefeder 18 jeden Bremsbelagträger 25, 26 in seine Ausgangslage zurück.

Claims (3)

1. Blattfederanordnung zum Niederhalten der Bremsbelagträ­ ger in einer Scheibenbremse, wobei der Bremsbelagträger einen sich radial nach außen erstreckenden reibbelagfreien Abschnitt aufweist, an dem ein Halteabschnitt der Blattfeder befestigbar ist, wobei die Blattfeder zwei Schenkel aufweist, die vom Halteabschnitt zum Bremsbelagträger hin schräg abgewinkelt sind und sich an zwei Anlageflächen abstützen, die auf beiden Seiten einer den reibbelagfreien Abschnitt des Bremsbelagträgers auf­ nehmenden Öffnung eines Bremssattels an dessen Unterseite aus­ gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel der Blattfeder (18) ungleich sind, wobei derjenige Schenkel (33), der in einer bevorzugten Fahrrichtung der Einlaufseite der Bremsscheibe (2) zugekehrt ist, vom Bremsbelagträger (25, 26) weg radial auswärts umgebogen ist und sich zum einen mit seinem Ende (38) an einem Radius (24) der Anlagefläche (22) ab­ stützt, der die Öffnung (17) des Bremssattels (5) begrenzt, und zum anderen mit einem entsprechendem Biegeradius (36) an einem konkav gekrümmten Bereich (43, 44) des reibbelagfreien Ab­ schnittes (39) des Bremsbelagträgers (25, 26) abstützt.

2. Blattfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Halteabschnitt (27) der Blattfeder (18) auf beiden Seiten eine abgewinkelte Lasche (28, 29) aufweist, von denen mindestens eine (29) mit einer Öffnung (30) versehen ist, und daß der reibbelagfreie Abschnitt (39) des Bremsbelagträgers (25, 26) auf seiner dem Reibbelag (7) zugekehrten Seite einen vorspringenden Ansatz (41) aufweist, der mit der Öffnung (30) der einen Lasche (29) der Blattfeder (18) in Eingriff bringbar ist, und auf der vom Reibbelag (7) abgekehrten Seite eine die andere Lasche (28) der Blattfeder (18) flächenbündig aufneh­ mende Aussparung aufweist.

3. Blattfederanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Laschen (28, 29) der Blattfeder (18) iden­ tisch ausgebildet sind und daß der reibbelagfreie Abschnitt (39) des Bremsbelagträgers (25, 26) von der dem Reibbelag (7) abgekehrten Seite her zweistufig ausgebaucht ist, wobei auf dieser Seite eine die eine Lasche (28) der Blattfeder (18) flä­ chenbündig aufnehmende Ausnehmung und auf der gegenüberliegen­ den Seite ein die andere Lasche (29) abstützender erster Ansatz (40) und ein von diesem vorstehender und in die Öffnung (30) dieser Lasche (29) eingreifender zweiter Ansatz (41) gebildet ist.