DE4125881A1 - Scheibenbremse mit fester bremszange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit fester Brems­ zange mit einer Bremszange, die rittlings über einer Brems­ scheibe angeordnet und an einem Element des Kraftfahrzeugs befestigt ist, mit zwei Bremsklötzen, die von der Bremszange auf entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe gehalten werden und mit Reibungsbelägen ausgestattet sind, die der Brems­ scheibe mit einer Fläche gegenüberliegen, die in einer zu der Bremsscheibe tangentialen Richtung eine vorbestimmte Länge hat und einen vorbestimmten Schwerpunkt besitzt, sowie mit dem Bremsklotz zugeordneten Druckmitteln, die dazu dienen, den betreffenden Reibungsbelag gegen die Bremsscheibe zu drücken.

Bei Scheibenbremsen dieser Art stellt man eine ungleichmäßige Abnutzung der Reibungsbeläge fest; und zwar beobachtet man, daß sie sich in Längsrichtung, d. h. tangential zur Brems­ scheibe, nicht regelmäßig abnutzen. Die Abnutzung ist vielmehr in dem Bereich, in dem die Bremsscheibe mit der Bremszange in Eingriff steht, stärker ausgeprägt, hingegen in dem Bereich, in dem die Bremsscheibe die Bremszange verläßt, weniger stark ausgeprägt.

Mit anderen Worten, derjenige Teil des Reibungsbelags, der sich stromabwärts vom Schwerpunkt befindet, unterliegt einem geringeren Verschleiß als der stromaufwärts liegende Teil. Dadurch ergibt sich eine schiefe Abnutzung des Reibungsbelags, der damit sozusagen die Form einer "Salamischeibe" annimmt.

Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß das Material des Reibungsbelags nicht vollständig aufgebraucht wird und der Bremsvorgang nicht voll befriedigend ist.

Zur Beseitigung dieses Nachteils wurden Druckmittel in Form von Kolben vorgeschlagen, die mit ihrem aktiven Ende gegen den in geeigneter Weise, z. B. durch eine Fräsnut, unterteilten Bremsklotz drücken, so daß dieser auf der Seite, an der der Verschleiß geringer ist, stärker und auf der anderen Seite weniger stark angreift. Diese Lösung führt jedoch zu einem unregelmäßigen Arbeiten des Kolbens, der sich in seinem Sitz schließlich bis zu dem Punkt bewegen kann, daß er schließlich ausgerichtet wird, daß er auf der entgegengesetzten Seite der Fräsnut liegt.

Es wurden Druckmittel vorgeschlagen, bei denen auf jeden Bremsklotz zwei in Längsrichtung verteilte Kolben einwirken, wobei der Kolben auf der Seite des Reibungsbelags, die dem geringeren Verschleiß unterliegt, einen größeren Durchmesser hat als derjenige, der auf der Seite des Reibungsbelags liegt, die den niedrigeren Verschleiß aufweist.

Diese Lösung hat zwar zu einer besseren Verteilung der Abnut­ zung geführt. Die Konstruktion der entsprechenden Bremsen ist jedoch sehr kompliziert und ihre Funktion ist störungsanfäl­ lig. Außerdem sind sie sehr kostenaufwendig.

Es wurde weiterhin vorgeschlagen, einen einzigen Kolben mit "birnenförmig" gestaltetetem Querschnitt zu verwenden, der im wesentlichen die beiden oben erwähnten Kolben mit unter­ schiedlichen Durchmessern einschließt.

Auch diese Lösung brachte zwar einige Verbesserungen in bezug auf gleichmäßigere Abnutzung, sie ist jedoch mit einem recht hohen Kostenaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbrem­ se der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die aufgrund ihrer strukturellen und funktionellen Merkmale die oben anhand des Standes der Technik dargelegten Nachteile beseitigt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine gattungsgemäße Scheiben­ bremse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Druckmittel für jeden Bremsklotz einen einzigen Kolben umfassen, der einen kreisförmigen Querschnitt hat und dessen Zentrum relativ zu dem genannten Schwerpunkt exzentrisch angeordnet ist.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei der mit diesem Merkmal ausgestatteten Scheibenbremse eine hervor­ ragende Gleichmäßigkeit in der Abnutzung des Reibungsbelags sowie eine ungewöhnliche zuverlässe Funktion erreicht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Scheiben­ bremse ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt eine entsprechend Linie I-I von Fig. 2 teilweise geschnittene Aufsicht einer Bremse gemäß der Erfin­ dung,

Fig. 2 zeigt eine entsprechend Linie II-II von Fig. 1 teil­ weise geschnittene Draufsicht der Scheibenbremse von Fig. 1.

Die in den Zeichnungsfiguren dargestellte Scheibenbremse mit fester Bremszange ist global mit 1 bezeichnet.

Die Bremse 1 besitzt eine Bremszange 2, die rittlings über einer Bremsscheibe 3 angeordnet ist. Die Bremsscheibe 3, deren Drehachse mit X-X bezeichnet ist, besitzt einen Bremsstreifen 4. Sie rotiert bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs in Rich­ tung des Pfeiles F um die Achse X-X, so daß der Bremsstreifen 4 in Richtung des Pfeiles G durch die Bremszange 2 läuft.

Mit t-t ist eine tangentiale Richtung der Bremsscheibe bezeichnet, die etwa auf halber Höhe des Streifens 4 liegt, während mit r-r eine zur Bremsscheibe radiale und zur Rich­ tung t-t orthogonale Richtung bezeichnet ist. Die Bremszange 2 befindet sich im Bereich des Kreuzungspunkts dieser beiden Richtungen.

Die Bremszange 2 ist mit zwei Ösen 5 und 6 ausgestattet, mit denen sie starr, z. B. durch hochfeste Schrauben, an einem Element des Kraftfahrzeugs befestigt ist.

Aufgrund dieser Anordnung kann die erfindungsgemäße Scheiben­ bremse große Bremskräfte aufnehmen und eignet sich deshalb ganz besonders zur Ausstattung von Hochleistungsfahrzeugen.

Die Bremszange 2 trägt auf entgegengesetzten Seiten des Streifens 4 der Bremsscheibe 3 zwei Bremsklötze 7 und 8.

Jeder dieser Bremsklötze 7 (8) ist mit einem entsprechenden Reibungsbelag 9 (10) ausgestattet, der der Bremsscheibe 3 zu­ gewandt ist und dem Streifen mit einer Fläche 11 (12) gegen­ überliegt. Die Flächen 11 und 12 sind näherungsweise recht­ eckig und haben eine radial ausgerichtete kleinere Seite, deren Länge etwa gleich der Höhe H des Streifens 4 ist, und eine tangential ausgerichtete größere Seite mit einer vorbe­ stimmten Länge L.

Die Bremsklötze 7 und 8 sind so positioniert, daß der Schwer­ punkt B der jeweiligen Flächen 11 und 12 der Reibungsbeläge 3 im Bereich des Kreuzungspunkts der Richtungen t-t und r-r liegt.

Um die Bremsklötze 7 (8) beim Bremsen gegen die Bremsscheibe 3 zu drücken, sind jeder von ihnen entsprechend Druckmittel 13 (14) zugeordnet.

Jedes dieser Druckmittel 13 (14) umfaßt einen einzigen hydrau­ lischen Kolben 15 (16), der in üblicher Weise unter der Ein­ wirkung von unter Druck stehendem Öl betätigbar ist, wobei er mit seinem dem Bremsklotz zugewandten Endbereich 15a (16a) an dem Bremsklotz angreift und diesen gegen den Bremsstreifen der Bremsscheibe drückt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Kolben 15 und 16 kreisför­ migen Querschnitt haben und daß das mit C bezeichnete Zentrum relativ zu dem Schwerpunkt B exzentrisch angeordnet ist. Mit anderen Worten, das Zentrum C ist gegenüber dem Schwerpunkt B versetzt und zwar, bezogen auf die durch den Pfeil G ange­ zeigte Richtung, mit der der Bremsstreifen 4 durch die Brems­ zange wandert, in stromabwärtiger Richtung des Schwerpunkts B.

Die Exzentrizität oder der Abstand zwischen dem Zentrum C und dem Schwerpunkt B ist mit "e" bezeichnet und beträgt etwa 5% bis 15% der Länge L.

Die besten Resultate wurden mit einem Wert für "e" erzielt, der bei etwa 10% von L liegt.

Beim Betrieb der Bremse verursacht die von den Kolben beim Bremsen auf die Bremsklötze ausgeübte Kraft mit einer durch das Zentrum C verlaufenden Resultierenden einen größeren Druck auf denjenigen Teil der Oberfläche der Bremsklötze 9 und 10, der sich stromabwärts des Schwerpunkts B befindet, und einen weniger großen Druck auf der stromaufwärtigen Seite, was einer besseren Verteilung der Abnutzung über den gesamten Reibungs­ belag in Längsrichtung zur Folge hat.

Der Hauptvorteil der Scheibenbremse gemäß der Erfindung besteht in ihrer ungewöhnlichen Zuverlässigkeit. Sie ist strukturell sehr einfach, und ihre Konstruktion durch normale Ausrüstungen ist leicht möglich.

Ein weiterer Vorteil der Scheibenbremse gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie kostengünstig hergstellt werden kann.

Offensichtlich ist der einschlägige Fachmann ohne weiteres in der Lage, die vorangehend beschriebene Scheibenbremse in Anpassung an bestimmte Forderungen abzuändern und zu variie­ ren, ohne daß damit der durch die folgenden Ansprüche bestimm­ te Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.

Claims (3)

1. Scheibenbremse (1) mit fester Bremszange
mit einer Bremszange (2), die rittlings über einer Brems­ scheibe (3) angeordnet und an einem Element des Kraftfahrzeugs befestigt ist,
mit zwei Bremsklötzen (7, 8), die von der Bremszange (2) auf entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe (3) gehalten werden und mit Reibungsbelägen (9, 10) ausgestattet sind, die der Bremsscheibe (3) mit einer Fläche (11, 12) gegenüberlie­ gen, die in einer zu der Bremsscheibe (3) tangentialen Rich­ tung (t-t) eine vorbestimmte Länge hat und einen vorbestimmten Schwerpunkt (B) besitzt sowie
mit dem Bremsklotz zugeordneten Druckmitteln (13, 14), die dazu dienen, den betreffenden Reibungsbelag (19, 10) gegen die Bremsscheibe (3) zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel (13, 14) für jeden Bremsklotz (7, 8) einen einzigen Kolben (15, 16) umfassen, der einen kreisförmi­ gen Querschnitt hat und dessen Zentrum (C) relativ zu dem genannten Schwerpunkt (B) exzentrisch angeordnet ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Größe der Exzentrizität (e) zwischen 5% und 15% der Länge (L) des Reibungsbelags (9, 10) beträgt.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) bei etwa 10% der Länge (L) des Reibungs­ belags (9, 10) liegt.