DE69931311T2

DE69931311T2 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE69931311T2
Application number: DE69931311T
Authority: DE
Inventors: c/o Itami W. of Sumitomo E.I. Shinichiro Itami-shi Yukoku
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2019-07-09
Also published as: DE69931311D1; EP0971146B1; EP0971146A2; US6296085B1; JP3303780B2; EP0971146A3; JP2000027905A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine an einem Fahrzeug angebrachte Scheibenbremse und insbesondere eine Scheibenbremse, die während des Bremsens weniger zum Quietschen neigt, wenn sich das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegt, indem die Art und Weise, wie das Bremsmoment auf die Bremsbeläge übertragen wird, verbessert wird. Die hierin verwendeten Ausdrücke „der Scheibe voreilende Seite" und „der Scheibe nacheilende Seite" beziehen sich auf die Seiten des Bremssattels, an denen die Scheibe in den Bremssattel eintritt beziehungsweise aus dem Bremssattel austritt, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt.
Eine Scheibenbremse dieser Art ist bekannt, bei der die Bremsbeläge, die in Reibungskontakt mit der Scheibe zu bringen sind, so angebracht sind, dass sie in axialer Richtung der Scheibe verschiebbar zwischen Führungsabschnitten sind, die einander gegenüberliegend auf der der Scheibe voreilenden Seite und auf der der Scheibe nacheilenden Seite des Drehmoment-Teils oder des Bremssattels angeordnet sind, und wobei Ansätze an beiden Enden der Grundplatten der Bremsbeläge in Führungsnuten oder Vorsprünge der Führungsabschnitte eingreifen, um die Drehung der Bremsbeläge zu begrenzen, und wobei das auf die Bremsbeläge aufgebrachte Bremsmoment durch Bremsmoment tragende Abschnitte des Drehmoment-Teils des Bremssattels getragen werden. In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 8-135696 wird eine Konstruktion wird vorgeschlagen, die das Quietschen wirksam unterdrücken kann.
Bei dieser Konstruktion werden, wie in 5 gezeigt wird, Bremsfutter 11 in den Führungsabschnitten 3 des Drehmoment-Teils 2 angebracht, um die Bremsbeläge 1 mit einem Arm 12 des Bremsfutters 11 auf der der Scheibe voreilenden Seite radial nach außen zu drücken und um die Bremsbeläge 1 mit einem Arm 12 des Bremsfutters auf der der Scheibe nacheilenden Seite radial nach innen zu drücken. Die Drehmoment tragenden Abschnitte 3a auf der der Scheibe voreilenden Seite und auf der der Scheibe nacheilenden Seite sind an der in radialer Richtung inneren Seite (d.h. der Seite, die die Mitte der Scheibe einschließt) der tangentialen Linie L der Scheibe, die durch den Mittelpunkt 0 des Bremszylinders hindurchgeht (das heißt durch die Druckmitte), angeordnet.
Wenn in der Anordnung aus 5 die Bremse betätigt wird, während sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, wird der durch die Kraftkomponenten Fay, Fby der Bremskräfte Fa und Fb erzeugte Drehimpuls M1 auf der der Scheibe voreilenden Seite und auf der der Scheibe nacheilenden Seite auf die Scheibe aufgebracht, werden der Drehimpuls M2, der erzeugt wird, wenn sich die Mitte der Reaktionskraft Fd von der Mitte der Tangentialkraft Fc (die in der tangentialen Richtung der Scheibe wirkt) zu der Mitte der Scheibe hin verschiebt (diese Mitte liegt auf der Druckmitte 0), und der Drehimpuls M3, der durch die Kraftkomponenten fay, fby der Federkräfte fa, fb der elastischen Arme 12 erzeugt wird, auf die Bremsbeläge 1 aufgebracht. Die Momente M1, M2, M3 sind allesamt gegen den Uhrzeigersinn gerichtet. Wenn somit die Bremse betätigt wird, während sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, werden die Bremsbeläge gehindert, zu drehen. Dies bewirkt wirksames Unterdrücken von Quietschen.
Wenn die Bremse jedoch betätigt wird, während das Fahrzeug rückwärts fährt, wirken die Drehimpulse M1 und M2 im Uhrzeigersinn, wohingegen der Drehimpuls M3 entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtet bleibt. Wenn somit die kombinierte Kraft der Drehmomente M1 und M2 das Drehmoment M3 überwindet, können sich die Bremsbeläge 1 bewegen, wodurch sie Schwingungen der Bremsbeläge 1 auslösen. Die Bremse beginnt somit, zu quietschen. Bei einer Schwimmsattel-Scheibenbremse, bei der der Bremssattel 5 so gelagert ist, dass er in der axialen Richtung der Scheibe durch Gleitbolzen 7 (siehe 1) verschiebbar ist, liegen Bolzenspiele an den Bremssattel-Führungsabschnitten vor. Jedoch bewegen sich die Bremsbeläge, und die Bolzenspiele verschwinden, bevor vorbestimmte Drehmoment tragende Abschnitte erreicht sind, so dass das Bremsmoment durch die Bolzen getragen wird. Im Ergebnis dessen neigt die Linie zum Tragen des Bremsmomentes dazu, instabil zu werden. Die Bremse neigt somit dazu, zu quietschen. Somit ist wirksamere Verhinderung des Quietschens für Schwimmsattel-Scheibenbremsen erforderlich.
Wenn die Bremsbelag-Vorspannrichtungen auf der der Scheibe voreilenden Seite und auf der der Scheibe nacheilenden Seite gegenüber der veranschaulichten Anordnung umgekehrt würden, um die Bewegung der Bremsbeläge während des Bremsens beim Rückwärtsfahren zu beenden, würde sich die Quietschen verhindernde Wirkung wäh rend des Vorwärtsfahrens, wo sie wichtiger ist, abschwächen. Somit kann eine solche Anordnung nicht angewendet werden.
Eine weitere Scheibenbremse der bekannten Art ist aus JP 08128474 bekannt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Quietschen verhindernde Wirkung während des Bremsens beim Rückwärtsfahren zu verstärken, ohne die Quietschen verhindernde Wirkung während des Bremsens beim Vorwärtsfahren aufzugeben.
Dieses Ziel wird durch die Bereitstellung einer Scheibenbremse gemäß Anspruch 1 erzielt.
Weitere Merkmale, Ziele und Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen, die beispielhaft bereitgestellt werden, hervorgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine Vorderansicht der die vorliegende Erfindung verkörpernden Scheibenbremse, wobei die Innenseite des Bremssattels nicht gezeigt wird.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus 1.
3 ist eine Draufsicht derselben.
4 ist eine Ansicht und zeigt den Betrieb der Bremse aus 1, und
5 ist eine ähnliche Ansicht und zeigt den Betrieb einer herkömmlichen Scheibenbremse.
Die 1 bis 3 zeigen eine Scheibenbremse, die die vorliegende Erfindung verkörpert.
Die Scheibenbremse umfasst Bremsbeläge 1, ein Drehmoment-Teil 2 mit Führungsabschnitten 3, die in der tangentialen Richtung der Scheibe einander gegenüberliegend bereitgestellt werden, einen Bremssattel 5, der mit einem Bremszylinder 4 ausgebildet ist, und einen Bremskolben 6, der in dem Zylinder 4 aufgenommen wird. Ein Ende der Gleitbolzen 7 ist an dem Bremssattel 5 befestigt.
Die Gleitbolzen 7 werden lose in Führungslöcher 8 eingeführt, die in dem Drehmoment-Teil 2 ausgebildet sind, so dass der Bremssattel 5 so gelagert ist, dass er in der axialen Richtung der Scheibe verschiebbar ist.
Die Bremsbeläge 1 auf beiden Seiten des Scheibenrotors D (2) umfassen Grundplatten mit Ansätzen 10 an beiden Enden derselben, die in Eingriff mit Führungsnuten 9 (1) stehen, die in dem Drehmoment-Teil 2 ausgebildet sind und die sich in der axialen Richtung der Scheibe erstrecken. Die Bremsbeläge 1 sind somit in der axialen Richtung der Scheibe verschiebbar.
Wie hinreichend bekannt ist, wird bei einer Schwimmsattel-Scheibenbremse der innere Bremsbelag 1 durch den Bremskolben 6 in Reibungskontakt mit dem Scheibenrotor D gedrückt. Gleichzeitig wird der Bremssattel 5 durch die Reaktionskraft zu der Innenseite hin gedrückt, so dass der äußere Bremsbelag 1 durch eine äußere Klaue 5a des Bremssattels 5 in Reibungskontakt mit dem Scheibenrotor D gedrückt wird (2).
Die Bremsfutter 11 sind auf dem Drehmoment-Teil 2 an seinen Führungsabschnitten 3 angebracht. Die Bremsfutter 11 haben elastische Arme 12, die die Bremsbeläge 1 auf ihrer der Scheibe voreilenden Seite und der Scheibe nacheilenden Seite vorspannen, um Spiel zwischen den Führungsnuten 9 und den Bremsbelägen 1 zu eliminieren, wodurch Klapper- oder Rattergeräusche während des Fahrens des Fahrzeuges verhindert werden. Der elastische Arm 12 des Bremsfutters 11 auf der der Scheibe voreilenden Seite spannt den Bremsbelag 1 radial nach außen vor, während der elastische Arm 12 des Bremsfutters 11 auf der der Scheibe nacheilenden Seite den Bremsbelag radial nach innen vorspannt, und zwar auf die gleiche Weise, wie bei dem in 5 gezeigten Stand der Technik. Die Bremsbeläge 1 werden somit während des Bremsens bei Vorwärtsfahrt von vornherein in einem rotationsgebundenen Zustand gehalten.
Bei der Scheibenbremse aus 1 wird, als ein charakterisierendes Element der vorliegenden Erfindung, wie in 4 gezeigt wird, der Drehmoment tragende Abschnitt 3a auf der der Scheibe voreilenden Seite (in der Figur auf der rechten Seite) auf der radial äußeren Seite (das heißt auf der Seite, die nicht den Mittelpunkt der Scheibe enthält) einer Linie L im rechten Winkel zu der Linie, die den Mittelpunkt der Scheibe und den Mittelpunkt des Bremszylinders 4 verbindet, und durch den Mittelpunkt 0 des Bremszylinders 4 hindurchgehend bereitgestellt. Der Drehmoment tragende Abschnitt 3a auf der der Scheibe nacheilenden Seite wird auf der radial inneren Seite (das heißt, auf der den Mittelpunkt der Scheibe enthaltenden Seite) der Linie L bereitgestellt.
Die Bremsbeläge 1 werden durch die elastischen Arme 12 der Bremsfutter 11 entgegen dem Uhrzeigersinn (in den 1 und 4) vorgespannt und an den Punkten A, B gebunden. Wenn in diesem Zustand Bremsen bei Vorwärtsfahrt einsetzt, wird ein Drehimpuls im Uhrzeigersinn (in den Figuren) auf die Bremsbeläge 1 aufgrund der Bremskraft aufgebracht. Dies erhöht die Bindungskraft an den Punkten A, B, wodurch Bewegung der Bremsbeläge in dem Anfangsstadium des Bremsens, welche Schwingungen auslösen kann, verhindert wird. Dies verhindert, dass die Bremse quietscht oder knarrt. Da weiterhin Drehungsbeschränkungen an den Punkten A, B von vornherein vorgenommen werden, wird auch ein metallisches Schlaggeräusch verhindert.
Als nächstes wird bei Bremsen während des Rückwärtsfahrens auf der der Scheibe nacheilenden Seite (die Scheibe dreht sich dabei nunmehr im Uhrzeigersinn) Drehmoment auf der radial äußeren Seite der Linie L aus 1 getragen. Wie in 4 gezeigt wird, wird somit der Drehimpuls M2 durch die Tangentialkraft Fc und die Reaktionskraft Fd in der Richtung entgegengesetzt zu dem Drehimpuls M1, so dass sich die Drehmomente M1 und M2 gegenseitig aufheben werden. Im Ergebnis dessen wird der Drehimpuls Null oder fast Null, so dass es möglich ist, Bewegung der Bremsbeläge 1 mit den Federkräften der elastischen Arme auch bei Bremsen während Rückwärtsfahrt zu vermeiden.
Die Führungsnuten 9 der Führungsabschnitte 3 können durch Vorsprünge ersetzt werden, die angepasst sind, um in Vertiefungen einzugreifen, die in den Basisplatten der Bremsbeläge 1 ausgebildet sind.
Die elastischen Teile zum Vorspannen der Bremsbeläge 1 können Drahtfedern sein und müssen nicht aus einem Stück mit den Bremsfuttern 11 beschaffen sein.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Scheibenbremse der Art anwendbar, bei der die Führungsabschnitte nicht auf dem Drehmoment-Teil angebracht sind, sondern auf dem Bremssattel, um die Bremskraft von den Bremsbelägen auf dem Bremssattel aufzunehmen.
Wie weiter oben beschrieben wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drehmoment tragender Abschnitt auf der der Scheibe nacheilenden Seite auf der Seite, die sich näher an dem Mittelpunkt der Scheibe befindet als eine Linie tangential zu der Scheibe und durchgehend durch den Mittelpunkt des Bremszylinders, angeordnet, wobei ein Drehmoment tragender Abschnitt auf der der Scheibe nacheilenden Seite auf der weiter äußeren Seite der Scheibe als die Linie bereitgestellt wird. Somit ist es während des Bremsens bei Vorwärtsfahrt als auch während des Bremsens bei Rückwärtsfahrt möglich, Bremsenquietschen durch Unterdrücken der Bewegung der Bremsbeläge, welche Schwingungen der Bremsbeläge auslösen kann, wirkungsvoll zu unterdrücken.

Claims

Scheibenbremse, umfassend: einen Bremssattel (5), eine Scheibe, ein Drehmoment-Teil (2), einen Bremszylinder (4), ein Paar Bremsbeläge (1), die angepasst sind, um in Reibungskontakt mit der Scheibe gebracht zu werden, wobei die Bremsbeläge (1) mit Grundplatten versehen sind, die mit Ansätzen (10) an beiden Enden derselben ausgebildet sind, wobei Führungsabschnitte (3) einander gegenüberliegend an dem Drehmoment-Teil (2) oder an dem Bremssattel (5) auf seiner der Scheibe voreilenden Seite und der Scheibe nacheilenden Seite angebracht sind und Führungsnuten oder Vorsprünge (9) aufweisen, wobei die Ansätze (10) in die Führungsnuten oder Vorsprünge (9) eingreifen, um die Bremsbeläge (1) zu stützen, so dass sie in der axialen Richtung der Scheibe gleiten können, elastische Teile (11, 12) zum Vorspannen der Bremssättel (1) radial nach innen gerichtet auf der der Scheibe nacheilenden Seite und radial nach außen gerichtet auf der der Scheibe vorauseilenden Seite, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment tragender Abschnitt (3a) auf der der Scheibe nacheilenden Seite auf der Seite näher an der Mitte der Scheibe angeordnet ist als eine Linie im rechten Winkel zu der Linie, die die Mitte der Scheibe und die Mitte des Bremszylinders verbindet und durch die Mitte des Bremszylinders (4) hindurch geht, und dass ein Drehmoment tragender Abschnitt (3a) auf der der Scheibe vorauseilenden Seite auf der Seite weiter außen als die Linie angeordnet ist, wobei die Drehmoment tragenden Abschnitte (3a) so angeordnet sind, dass sie eine Kraft in der Richtung im rechten Winkel zu der Linie, die die Mitte der Scheibe und die Mitte des Bremszylinders (4) verbindet, tragen.