DE4318745A1 - Schwimmsattel-Scheibenbremse und Bremsbelag - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattel-Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesonde­ re einen zur Verwendung mit einer gattungsgemäßen Scheiben­ bremse bestimmten Bremsbelag.

Eine gattungsgemäße Schwimmsattel-Scheibenbremse ist aus der EP 0 412 541 A1 bekannt. Die bekannte Scheibenbremse besitzt einen Schwimmrahmen, an dessen axial innerer Seite zwei in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Bremszy­ linder mit darin gleitenden Bremskolben vorgesehen sind. Bei Betätigung der Bremse drücken die beiden Bremskolben zwei in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Bremsbe­ läge an eine Axialseite einer Bremsscheibe direkt an. Auf der äußeren Axialseite der Bremsscheibe sind ebenfalls zwei Bremsbeläge angeordnet, die beim Bremsen von dem sich axial verschiebenden Schwimmrahmen an die Bremsscheibe indirekt angedrückt werden. Die vier Bremsbeläge sind also paarweise gegenüberliegend und in Umfangsrichtung mit Abstand zuein­ ander angeordnet und werden vom Schwimmrahmen umgriffen, wobei in der Mitte des Schwimmrahmens eine große radiale Öffnung verbleibt, durch die hindurch die vier Bremsbeläge radial montierbar und demontierbar sind, ohne daß dazu der Schwimmrahmen ausgebaut oder geschwenkt werden müßte.

Aufgrund der großen radialen Öffnung ist der bekannte Schwimmrahmen jedoch ziemlich elastisch, das heißt die bei starken Bremsungen erforderliche und über den Schwimmrahmen auf die Bremsbeläge übertragene Zuspannkraft führt zu einer Aufbiegung des Schwimmrahmens in axialer Richtung. Dies wiederum führt zu einem "weichen" Pedalgefühl für den brem­ senden Fahrer und im Extremfall zu einer Minderung der Bremsleistung. Man ist daher bestrebt, die Steifigkeit des Schwimmsattels zu erhöhen.

Die Anordnung von zwei Bremsbelägen auf der äußeren Axial­ seite bringt ein weiteres Problem mit sich. Es kann nicht sichergestellt werden, daß beide Bremsbeläge unter gleichen Fertigungsbedingungen hergestellt wurden. Dies führt aber dazu, daß die Reibbeläge eine unterschiedliche Dicke (bis 0,5 mm Differenz) aufweisen. Dazu kommen unter Umständen verschiedene Kompressibilitäten der beiden Reibbeläge durch unterschiedliche Fertigungschargen. Da andererseits die An­ lageflächen für beide Bremsbeläge im Schwimmsattel gleich bzw. symmetrisch ausgestaltet sind, wird sich der Schwimm­ sattel bei Verwendung von unterschiedlich dicken oder un­ terschiedlich kompressiblen Bremsbelägen beim Bremsen schräg stellen und in seinen Führungen möglicherweise ver­ klemmen. Bei den direkt betätigten Bremsbelägen auf der in­ neren Axialseite spielt diese Problematik keine entschei­ dende Rolle, da eine unterschiedliche Belagdicke wegen der individuellen Betätigung durch zwei Bremskolben individuell ausgeglichen wird.

Aus der DE 41 26 339 A1 ist eine weitere gattungsgemäße Schwimmsattel-Scheibenbremse bekannt, bei der zur Vermei­ dung unterschiedlicher Dicken auf der äußeren Axialseite nur ein einziger Bremsbelag angeordnet ist. Die innere Axialseite ist weiterhin mit zwei Bremsbelägen ausgestat­ tet. Zur Verbesserung der Steifigkeit ist der Schwimmsattel mit Streben versehen, die den vom Rahmen des Schwimmsattels umschlossenen Bereich in drei Teilöffnungen für die drei Bremsbeläge unterteilen. Wegen des axial äußeren Bremsbe­ lags ist eine Teilöffnung in Umfangsrichtung relativ breit und wird von Stegen begrenzt, die ebenfalls hauptsächlich in Umfangsrichtung verlaufen. Diese Stege werden durch die Zuspannkraft im wesentlichen quer zu ihrer Ausdehnungsrich­ tung belastet. Sie biegen sich daher relativ leicht durch und können deshalb nicht optimal zur Versteifung des Schwimmsattels beitragen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schwimmsattel-Scheiben­ bremse bzw. einen axial äußeren Bremsbelag anzugeben, wobei die Vorteile einer einteiligen Bremsbelaganordnung hin­ sichtlich der Gleichmäßigkeit der Reibbelagdicke und die Vorteile zweier getrennter Bremsbeläge im Hinblick auf kleine Einführöffnungen im Schwimmsattel vereint sind.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 oder 9. Der erfindungsgemäß aus­ gestaltete Bremsbelag besteht aus zwei Teilbelägen, die in zwei voneinander getrennte Teilöffnungen eines Schwimmsat­ tels einführbar sind. Beide Teilbeläge sind jedoch über ihre Rückenplatten einstückig miteinander verbunden und da­ mit einander eindeutig zugeordnet, ohne daß die Gefahr be­ steht, unterschiedlich dicke Teilbeläge in denselben Schwimmsattel einzubauen.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 2 wer­ den die Rückenplatten gleichzeitig zusammen mit dem Verbin­ dungssteg aus einem Stück Blech gestanzt und geformt. Ins­ besondere bei einem Schwimmsattel, der gemäß Anspruch 3 durch eine sich in axialer Richtung erstreckende mittlere Zugstrebe versteift ist, lassen sich die beiden Teilbeläge in zwei an die Zugstrebe angrenzende radiale Öffnungen von außen einstecken, wobei der Verbindungssteg U-förmig um die Zugstrebe herum führt.

Vorzugsweise ist der äußere Bremsbelag gemäß Anspruch 4 am Schwimmsattel mittels in zwei Bohrungen der Rückenplatten eingeschraubte Befestigungsschrauben befestigt, wobei auf einfache Weise die Befestigungsschrauben gemäß Anspruch 8 jeweils einen Teil der beim Bremsen am Bremsbelag auf tre­ tenden Umfangskraft auf nehmen. Aus Sicherheitsgründen wer­ den die Bohrungen gemäß Anspruch 5 vorzugsweise in den bei­ den in Umfangsrichtung außen liegenden Seitenbereichen der Rückenplatte angeordnet, die deshalb reibbelagfrei gehalten sind.

Um eine einfache Positionierung des Bremsbelags bei seiner Montage am Schwimmsattel zu gewährleisten, ist gemäß An­ spruch 6 am Verbindungssteg eine Anschlagfläche vorgesehen, die an einem radialen Anschlag der Zugstrebe anlegbar ist und insbesondere die Befestigung des Bremsbelags mittels der Befestigungsschrauben erleichtert.

Die Anordnung kann noch verbessert werden, wenn gemäß An­ spruch 7 der U-förmige Verbindungssteg des Bremsbelag Ab­ stützflächen zur Übertragung der beim Bremsen auftretenden Umfangskräfte auf die Zugstrebe des Schwimmsattels aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe kann sich auch auf Maßnahmen beschränken, die durch Merkmale des Bremsbelags an sich realisiert werden. Mit den Ansprüchen 9 bis 16 soll daher auch ein erfindungsgemäß ausgestalteter Bremsbelag unter Schutz gestellt werden. Vorteile und Auswirkungen der Anspruchsmerkmale wurden bereits im Zusammenhang mit den Ansprüchen 1 bis 8 diskutiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer gattungsge­ mäßen Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem zwei­ teiligen Schwimmsattel und vier Bremsbelägen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines äußeren Ge­ häuseteils eines erfindungsgemäßen Schwimmsattels und eines demontierten erfindungsgemäßen Bremsbe­ lags,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung wie Fig. 2 des­ selben Gehäuseteils, jedoch mit montiertem Brems­ belag,

Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 3, jedoch aus einer an­ deren Perspektive.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte gattungsgemäße Schwimmsattel-Scheibenbremse besitzt einen Schwimmsattel 1, der aus einem inneren Gehäuseteil 2 und einem äußeren Ge­ häuseteil 3 besteht, die mittels dreier Gehäuseschrauben 4 zusammengeschraubt sind. Der Schwimmsattel 1 umgreift rah­ menartig vier Bremsbeläge 5, 6, 7, 8, die beiderseits einer Bremsscheibe 9 angeordnet sind. Das innere Gehäuseteil 2 weist zwei Bremszylinder 10, 11 auf, in denen zwei nicht gezeigte Bremskolben gleiten, die wiederum zur direkten Be­ tätigung der inneren Bremsbeläge 5, 6 dienen. Bei Bremsbe­ tätigung werden die inneren Bremsbeläge 5, 6 von den Brems­ kolben direkt an die innere Axialseite der Bremsscheibe 9 angedrückt. Die dabei erzeugte Reaktionskraft verschiebt den Schwimmsattel 1 axial, wobei die äußeren Bremsbeläge 7, 8 an die äußere Axialseite der Bremsscheibe 9 angedrückt werden. Die dazu erforderliche Zuspannkraft wird vom Schwimmsattel 1 übertragen, wobei insbesondere die durch die Doppelpfeile 12, 13, 14, 15 angedeuteten mechanischen Spannungen entstehen. Um den Schwimmsattel 1 zu verstärken und ein Aufbiegen in axialer Richtung zu vermeiden, ist der vom Schwimmsattel 1 rahmenförmig umschlossene Bereich mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Querstrebe 16 und ei­ ner in axialer Richtung verlaufenden Zugstrebe 17 versehen, die sich in der Mitte kreuzen und dabei den genannten Be­ reich in vier Teilöffnungen 18, 19, 20, 21 unterteilen, durch die hindurch die Bremsbeläge 5, 6, 7, 8 radial mon­ tierbar bzw. demontierbar sind.

Ein erfindungsgemäßer Bremsbelag 22 ist zusammen mit einem äußeren Gehäuseteil 3 in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Das äußere Gehäuseteil 3 besitzt drei Gewindebohrungen 23 für die Gehäuseschrauben 4. Der äußere Bremsbelag 22 weist zwei in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Teilbeläge auf, die aus zwei separaten Reibbelägen 24, 25 und zwei Rückenplatten 26, 27 bestehen, an denen die Reib­ beläge 24, 25 befestigt sind. Die beiden Rückenplatten 26, 27 sind über einen Verbindungssteg 28 einstückig miteinan­ der verbunden und wurden zusammen mit dem Verbindungssteg 28 aus einem Stück Blech gestanzt und geformt. Der Verbin­ dungssteg 28 führt mit einem U-förmigen Abschnitt um die axiale Zugstrebe 17 herum, die die beiden Teilöffnungen 20, 21 gegeneinander abgrenzt. Der Bremsbelag 22 wird mit sei­ nen beiden Teilbelägen 24, 26 bzw. 25, 27 in die Teilöff­ nungen 20, 21 radial von außen nach innen eingeführt und dann mittels zweier Befestigungsschrauben 29, 30 am äußeren Gehäuseteil 3 befestigt. Die Befestigungsschrauben 29, 30 werden in zwei durchgehende Bohrungen 31, 32 des äußeren Gehäuseteils 3 eingesteckt und in zwei Gewindebohrungen 33 (von denen in den Zeichnungen nur eine sichtbar ist) des Bremsbelags 22 eingeschraubt. Die Gewindebohrungen 33 sind in zwei reibbelagfreien, in Umfangsrichtung außen liegenden Seitenbereichen 34, 35 der Rückenplatten 26, 27 des Brems­ belags 22 angeordnet.

Der Schwimmsattel 1 weist im Bereich der Zugstrebe 17 einen radialen Anschlag 36 auf, an dem eine Anschlagfläche 37 des Verbindungsstegs 28 anliegt. Dadurch kann der Bremsbelag 22 bei seiner Montage auf einfache Weise genau positioniert werden, so daß insbesondere die Bohrungen 31, 32 des äuße­ ren Gehäuseteils 3 mit den Gewindebohrungen 33 des Bremsbe­ lags 22 fluchten.

Der Verbindungssteg 28 ist weiterhin mit Abstützflächen 38, 39 versehen, über die die beim Bremsen am Bremsbelag 22 auftretenden Umfangskräfte auf die Zugstrebe 17 übertragen werden.

Claims (16)

1. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Schwimmsattel (1), der beiderseits einer Bremsscheibe (9) angeordnete Bremsbeläge (5, 6, 7, 8, 22) rahmenartig umgreift, die durch eine oder mehrere Öffnungen (18, 19, 20, 21) des Schwimmsattels (1) radial entnehmbar sind, wobei zumin­ dest ein axial innen angeordneter Bremsbelag (5, 6) von einem in einem Bremszylinder (10, 11) gleitenden Brems­ kolben direkt betätigbar und zumindest ein axial außen angeordneter Bremsbelag (7, 8, 22) indirekt betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äuße­ re Bremsbelag (22) zwei in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Teilbeläge mit zwei separaten Reibbelägen (24, 25) aufweist, die auf zwei Rückenplat­ ten (26, 27) befestigt sind, und daß die beiden Rücken­ platten (26, 27) über einen Verbindungssteg (28) ein­ stückig miteinander verbunden sind.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenplatten (26, 27) zusam­ men mit dem Verbindungssteg (28) aus einem Stück Blech gestanzt und geformt sind.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schwimmsattel (1) durch eine sich in axialer Richtung erstreckende mittlere Zugstrebe (17) verstärkt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die zwei Teilbe­ läge des äußeren Bremsbelags (22) in zwei an die Zug­ strebe (17) angrenzende radiale Öffnungen (20, 21) ein­ gesteckt sind und daß der Verbindungssteg (28) einen U-förmigen Abschnitt aufweist, der um die Zugstrebe (17) herumgeführt ist.

4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bremsbelag (22) am Schwimmsattel (1) mittels zweier Be­ festigungsschrauben (29, 30) befestigt ist, die in zwei Bohrungen (33) der Rückenplatten (26, 27) eingeschraubt sind.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrungen (33) in zwei reibbe­ lagfreien, in Umfangsrichtung außen liegenden Seitenbe­ reichen (34, 35) der Rückenplatten (26, 27) angeordnet sind.

6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schwimmsat­ tel (1) im Bereich der Zugstrebe (17) einen radialen Anschlag (36) aufweist, an dem eine Anschlagfläche (37) des Verbindungsstegs (28) zur Positionierung des Brems­ belags (22) in radialer Richtung anliegt.

7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die beim Bremsen am Bremsbelag (22) auftretenden Umfangskräfte zumindest teilweise über eine Abstützfläche (38, 39) des Verbin­ dungsstegs (28) auf die Zugstrebe (17) des Schwimmsat­ tels (1) übertragen werden.

8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die beim Bremsen am Bremsbelag (22) auftretenden Umfangskräfte zumindest teilweise über die Befestigungsschrauben (29, 30) auf den Schwimmsattel (1) übertragen werden.

9. Bremsbelag für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bremsbelag (22) zwei in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander an­ geordnete Teilbeläge mit zwei separaten Reibbelägen (24, 25) aufweist, die auf zwei Rückenplatten (26, 27) befestigt sind, und daß die beiden Rückenplatten (26, 27) über einen Verbindungssteg (28) einstückig mitein­ ander verbunden sind.

10. Bremsbelag nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenplatten (26, 27) zusam­ men mit dem Verbindungssteg (28) aus einem Stück Blech gestanzt und geformt sind.

11. Bremsbelag nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verbindungssteg (28) einen U-förmigen Abschnitt aufweist.

12. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den in Umfangsrich­ tung außenliegenden Seitenbereichen (34, 35) der Rückenplatten (26, 27) zwei Bohrungen (33) angeordnet sind.

13. Bremsbelag nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrungen (33) mit Schraubge­ winden versehen und vom Reibbelag (24, 25) nicht be­ deckt sind.

14. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (28) eine radiale Anschlagfläche (37) aufweist.

15. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (28) Abstützflächen (38, 39) zur Übertragung der beim Bremsen auftretenden Umfangskräfte auf den Schwimmsat­ tel aufweist.

16. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reibbeläge (24, 25) bei der Herstellung des Bremsbelags (22) in einem Arbeitsgang gleichzeitig geformt und dabei auf die Rückenplatten (26, 27) aufgepreßt sind.