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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Mehrscheibenbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das mindestens
mit einem um eine Querachse, entlang einer direkten, einer Vorwärtsfahrt
des Fahrzeugs entsprechenden Drehrichtung drehenden Rad ausgestattet
ist, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
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- – einen
am Fahrzeug mittels mindestens eines Befestigungsarms befestigten
Stator;
- – einen
Rotor mit einer ersten Scheibe und einer zweiten Scheibe, die sich
mit dem Rad drehen, voneinander beabstandet sind und entlang der Querachse
fest sind, wobei die erste Scheibe näher am Befestigungsarm liegt
als die zweite Scheibe und die erste und zweite Scheibe einander
gegenüberliegende
Innenseiten sowie Außenseiten
aufweisen;
- – ein
erstes Reibbelagpaar und ein zweites Reibbelagpaar, welche jeweils
mit der ersten bzw. zweiten Scheibe zusammenwirken, wobei jedes Belagpaar
einen Innenbelag und einen Außenbelag
aufweist, die jeweils der Innenseite bzw. der Außenseite der Scheibe zugewandt
sind, mit welcher dieses Belagpaar zusammenwirkt;
- – Spannmittel,
die wiederum umfassen: mindestens einen ersten Kolben, der in einem
ersten Zylinder unter der Wirkung eines ersten hydraulischen Drucks
verschiebbar ist, um den ersten Außenbelag an die erste Scheibe
anzulegen; einen feststehenden Bremssattel, der mit dem Stator fest
verbunden ist und ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweist,
die entlang einer zum Rotor tangentialen Richtung voneinander beabstandet
sind und in dieser Reihenfolge in der direkten Drehrichtung aufeinanderfolgen,
wobei der feststehende Bremssattel die zweite Scheibe umgreift und
zwischen seinen beiden Enden einen zweiten Innenzylinder und einen
zweiten Außenzylinder trägt, in welchen
unter der Wirkung eines zweiten hydraulischen Drucks ein zweiter
Innenkolben bzw. ein zweiter Außenkolben
verschiebbar sind, die jeweils in der Lage sind, den zweiten Innenbelag
und den zweiten Außenbelag
an die zweite Scheibe anzulegen;
- – und
Verbindungsmittel, um die beiden Enden des feststehenden Bremssattels
mit dem Stator fest zu verbinden.
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Bremsvorrichtungen dieser Art sind
im Stand der Technik bekannt, wie es zum Beispiel durch die Patentschrift
FR 2 314 399 dargestellt ist.
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Allgemein sind Mehrscheibenbremsen
besonders in ihrer Anwendung in Lastkraftwagen oder Nutzfahrzeugen
bekannt.
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Ihre Anwendung in leichten Fahrzeugen
oder Personenfahrzeugen stellt hingegen ein großes Problem hinsichtlich der
Kompaktheit dar, für
das die Erfindung die Bereitstellung einer neuen Lösung vorschlägt.
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Zu diesem Zweck ist die Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung,
die außerdem
mit der in dem oben aufgeführten
Oberbegriff gegebenen Definition übereinstimmt, im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannmittel zudem umfassen: einen verschiebbaren Bremssattel, der
ein vorderes Ende und ein hinteres Ende aufweist, die entlang einer
zum Rotor tangentialen Richtung voneinander beabstandet sind und
in dieser Reihenfolge in der direkten Drehrichtung aufeinanderfolgen,
wobei dieser verschiebbare Bremssattel zwischen seinen beiden Enden
den ersten Zylinder trägt,
die erste Scheibe umgreift und eine Nase aufweist, die zwischen
den beiden Scheiben angeordnet ist, wobei der erste Außenbelag,
die erste Scheibe und der erste Innenbelag somit zwischen dem ersten
Kolben und der Nase des verschiebbaren Bremssattels eingespannt
sind; sowie feststehende vordere Führungsmittel und hintere Führungsmittel,
die mit dem Stator fest verbunden sind, und bewegliche vordere Führungsmittel und
hintere Führungsmittel,
die jewei1s mit dem vorderen Ende bzw. dem hinteren Ende des verschiebbaren
Bremssattels fest verbunden sind, wobei die beweglichen vorderen
bzw. hinteren Führungsmittel jeweils
verschiebbar zu den feststehenden vorderen bzw. hinteren Führungsmitteln
angebracht sind, um das Verschieben des verschiebbaren Bremssattels zum
Stator zu gewährleisten.
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Die Kompaktheit dieser Vorrichtung
kann weiter verbessert werden, indem man vorsieht, daß die Nase
des verschiebbaren Bremssattels zwei durch einen Freiraum vonein ander
getrennte Teile umfaßt
und daß der
zweite Innenzylinder in diesem Freiraum angeordnet ist.
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Es ist zudem vorteilhaft, den Rotor
aus wenigstens zwei Teilen auszuführen, wobei der eine Teil die
erste Scheibe und der zweite Teil die zweite Scheibe umfaßt, wobei
die zwei Scheiben folglich insbesondere aus verschiedenen Materialien
gebildet sein können.
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Um die Wirkungsweise dieser Vorrichtung unter
schwierigen Anwendungsbedingungen zu optimieren, kann es ebenfalls
günstig
sein, daß der
Rotor, der als Nabe zwischen der ersten Scheibe und der zweiten
Scheibe ausgebildet ist, mit Öffnungen versehen
ist, die eine Lüftung
der Innenseiten der Scheiben ermöglichen.
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Obwohl die Symmetrieachsen des ersten
Zylinders und des zweiten Zylinders zusammenfallen können, kann
es auch günstig
sein, daß die
Symmetrieachse des ersten Zylinders in der direkten Drehrichtung
weiter vorne liegt als die Symmetrieachsen der zweiten Zylinder.
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Um die maximale Verformung zu begrenzen, die
diese Bremsvorrichtung unten Spannung erfährt, können der erste Innenbelag und
der erste Außenbelag
jeweils mit ihrem vorderen Ende an dem Stator angehängt sein,
das heißt
jeweils durch diejenigen ihrer Enden, die in direkter Drehrichtung
zurückgesetzt
sind, während
diese Beläge
jeweils mit ihrem hinteren Ende am Stator anliegen.
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Um die Gesamtzahl der zur Herstellung
dieser Vorrichtung notwendigen Teile zu reduzieren, kann wenigstens
eines der Verbindungsmittel eine Schraube aufweisen, die eine Stange
bildet; wobei diese Stange wenigstens eines der vorderen und hinteren
Führungsmittel
bildet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden klar aus der nachfolgenden Beschreibung, die beispielhaft
und keineswegs begrenzend ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht der Bremsvorrichtung, die gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, betrachtet von außerhalb
des Fahrzeugs, wobei die Richtung des Pfeiles A der Drehrichtung
des Rades für
eine Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs entspricht, die üblicherweise
als "direkte Richtung" bezeichnet wird;
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2 eine
perspektivische Ansicht, der Bremsvorrichtung. der 1, betrachtet aus dem Inneren des Fahrzeugs;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1 der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Ansicht von oben der Vorichtung gemäß der Erfindung, mit einem
Teilschnitt entlang der Linie IV-IV der 1.
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In den 1 und 2 ist eine Bremsvorrichtung dargestellt,
mit einem am Fahrzeug mittels eines Befestigungsarms 5 befestigten
Stator 10, wobei der Befestigungsarm 5 ein integraler
Bestandteil eines nicht dargestellten festen Teils des Fahrzeugs,
wie eines Sicherungshalters, ist oder fest mit diesem festen Teil
verbunden ist, zum Beispiel durch eine Schraubverbindung.
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Der Befestigungsarm 5 weist
zur Außenseite 14 einer
ersten Scheibe 13, die zu einem, Rotor 6 gehört, der
sich mit dem Rad des Fahrzeugs dreht.
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Der Rotor 6 umfaßt eine
zweite Scheibe 16, wobei die beiden. Scheiben 13 und 16 voneinander beabstandet
sind, entlang der Querachse X des Rades fest sind und zwei einander
gegenüberliegende Innenseiten 15 bzw. 17 aufweisen,
wobei die Außenseite 18 der
zweiten Scheibe 16 folglich der Außenseite des Fahrzeugs zugewandt
ist.
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Wie es in 3 dargestellt ist, können ein erstes Reibbelagpaar 140, 150 und
ein zweites Reibbelagpaar 170, 180 jewei1s mit
der ersten Scheibe bzw. der zweiten Scheibe in Kontakt gebracht
werden, wobei jedes Belagpaar einen Innenbelag 150 bzw. 170 und
einen Außenbelag 140 bzw. 180 aufweist,
die jeweils der Innenseite bzw. der Außenseite der Scheibe zugewandt
sind, mit der sie in Kontakt sind.
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Spannmittel sind vorgesehen, um diese
Beläge
an die Scheiben anzulegen, wobei die se Spannmittel einen ersten
Kolben 24 umfassen, der in einem ersten Zylinder 34 unter
der Wirkung eines ersten hydraulischen Drucks verschiebbar ist,
um den ersten Außenbe lag 140 an
die Außenseite 14 der
ersten Scheibe 13 anzulegen, und einen zweiten Innenkolben 27 und
einen zweiten Außenkolben 28, die
unter der Wirkung eines zweiten hydraulischen Druckes in einem zweiten
Innenzglinder 37 bzw. in einem zweiten Außenzylinder 38 verschiebbar
sind, um den zweiten Innenbelag 170 und den zweiten Außenbelag 180 an
die Innenseite 17 bzw. an die Außenseite 18 der zweiten
Scheibe 16 anzulegen.
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Der zweite Innenzylinder 37 und
der zweite Außenzylinder 38 sind
von einem feststehenden Bremssattel 40 getragen, der mit
dem Stator 10 fest verbunden ist und die zweite Scheibe 16 umgreift.
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Wie es in den 1 und 4 dargestellt
ist, weist der feststehende Bremssattel 40 außerdem ein vorderes
Ende 41 und ein hinteres Ende 42 auf, die entlang
einer zum Rotor 6 tangentialen Richtung voneinander beabstandet
sind, in dieser Reihenfolge in der Drehrichtung des Rades, die durch
den Pfeil A angedeutet ist und der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs entspricht,
aufeinanderfolgen, und die mit dem Stator 10 jeweils durch
Verbindungsmittel fest verbunden sind, die zum Beispiel aus Befestigungsschrauben 141 und 142 gebildet
sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
umfassen die Spannmittel darüber
hinaus einen verschiebbaren Bremssattel 50, der die erste
Scheibe 13 umgreift und zwischen seinem vorderen Ende 51 und seinem
hinteren Ende 52 einen ersten Zylinder 34 aufweist
sowie eine Nase 53; die zwischen den beiden Scheiben 13 und 16 angeordnet
ist, wobei das vordere Ende 51 und das hintere Ende 52 dieses
verschiebbaren Bremssattels entlang einer zu dem Rotor 6 tangentialen
Richtung voneinander beabstandet sind und in dieser Reihenfolge
in der Drehrichtung des Rades in Vorwärtsrichtung aufeinanderfolgen.
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Auf diese Weise sind der erste Außenbelag 140,
der erste Innenbelag 150 und die erste Scheibe 13 zwischen
dem ersten Kolben 24 und der Nase 53 des Bremssattels
eingespannt.
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In dem in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiel
weist der Stator 10 feststehende vordere Führungsmittel 11 auf
die zum Beispiel aus einer zylindrischen Stange bestehen, während das
vordere Ende 51 des verschiebbaren Bremssattels 50 bewegliche vordere
Führungsmittel 151 aufweist,
die zum Beispiel aus einer die Stange aufnehmenden zylindrischen
Aufnahme, bestehen, wobei die beweglichen Mittel folglich jeweils
verschiebbar zu den feststehenden Mitteln angebracht sind und es
ermöglichen,
ein Verschieben des verschiebbaren Bremssattels 50 zum
Stator 10 zu gewährleisten.
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Für
den Fachmann ist es leicht ersichtlich, daß, was zum Beispiel die hinteren
Führungsmittel auf
Höhe der
Achse Y betrifft, selbstverständlich ähnliche
Mittel eingesetzt werden können.
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Darüber hinaus kann die Kompaktheit
dieser Vorrichtung weiter verbessert werden, indem vorgesehen wird,
daß die
Nase 53 des verschiebbaren Bremssattels 50 zwei
durch einen Freiraum 54 voneinander getrennte Teile umfaßt und daß der zweite Innenzylinder
37 in diesem Freiraum angeordnet
ist (4).
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Es ist vorteilhaft, den Rotor 6 aus
wenigstens zwei Teilen herzustellen, wobei der eine Teil die erste Scheibe 13 und
der andere Teil die zweite Scheibe 16 enthält; wodurch
es beispielsweise möglich
ist, Scheiben zu verwenden, die aus verschiedenem Materialien aufgebaut
sind, wobei die eine der Scheiben zum Beispiel aus Gußeisen und
die andere aus Kohlenstoff ausgeführt sein kann.
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Um außerdem die Wirkungsweise dieser Vorrichtung
unter schwierigen Anwendungsbedingungen zu optimieren, kann es ebenfalls
wünschenswert
sein, daß der
Rotor 6, der als Nabe 7 zwischen der ersten Scheibe 13und
der zweiten Scheibe 16 ausgebildet ist, mit Öffnungen 8 versehen
ist, die eine Lüftung
der Innenseiten 15 und 17 der Scheiben ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die
Symmetrieachsen des ersten Zylinders 34, des zweiten Zylinders 37 und
des zweiten Zylinder 38 zusammenfallen, es kann jedoch,
ebenso günstig
sein, daß die
Symmetrieachse S des erstem Zylinders 34 in der durch den
Pfeil A angedeuteten direkten Drehrichtung weiter vorne liegt als
die Symmetrieachsen T und U der zweiten Zylinder 37 bzw. 38.
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Es ist vorteilhaft, daß der erste
Innenbelag 150 und der erste Außenbelag 140 jeweils
mit ihrem vorderen Ende 131 an dem Stator 10 angehängt sind,
das heißt
jewei1s durch diejenigen ihrer Enden, die in Drehrichtung des Pfeiles
A zurückgesetzt
sind, während
diese Beläge
jeweils mit ihrem hinteren Ende 132 am Stator anliegen,
wobei es diese Anordnung folglich erlaubt, die maximale Verformung
zu begrenzen, die die Bremsvorrichtung unter Spannung erfährt.
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Schließlich ist es vorteilhaft; die
Gesamtzahl von Teilen zu reduzieren, die zur Herstellung dieser Vorrichtung
erforderlich sind, indem vorgesehen ist, wie es in 4 dargestellt
ist, daß wenigstens
eines der Verbindungsmittel eine Schraube 60 aufweist, die,
eine Stange bildet, wobei diese Stange wenigstens eines der vorderen
Führungsmittel 11' und
der hinteren Führungsmittel
des verschiebbaren Bremssattels bildet.
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Man hat somit eine Mehrscheibenbremsvorrichtung
geschaffen, die es ermöglicht,
eine hohe Kompaktheit zu. gewährleisten,
aufgrund des Ineinandergreifens einer Vorrichtung mit feststehendem Bremssattel 40 in
eine Vorrichtung mit verschiebbarem Bremssattel 50, bei
der die Verformung unter Spannung auf einen Minimalwert reduziert
ist, wobei der feststehende Bremssattel 40 zur Steifigkeit
des Stators 10 beiträgt,
der den verschiebbaren Bremssattel hält.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht
auf die beschriebene Ausführungsform
begrenzt, sondern sie kann im Gegensatz dazu zahlreiche Gestaltungen
erfahren, die dem Fachmann naheliegen und die im Rahmen der angefügten Patentansprüche liegen.
So könnte
zum Beispiel der Stator 10 als Monoblock hergestellt werden,
mit dem festete- henden Bremesattelelement, das den Zylinder 37 hält, wie
es in der 4 beschrieben
ist.