DE2718765A1

DE2718765A1 - Scheibenbremse fuer fahrzeuge, insbesondere strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2718765A1
Application number: DE19772718765
Authority: DE
Inventors: Dieter Bieker
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-11-02
Also published as: IT7848872A0; FR2389043A1; SE7804785L; IT1102680B; SE422235B

Description

T München, 6.4.1977

! "18765

KNORR-BBEMSE GMBH, Moosacher Straße 80, 8000 München 40

Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, mit einem eine Bremsscheibe umfassenden, U-förmigen Bremssattel, in zumindest dessen einem Schenkel ein parallel zur Achse der Bremsscheibe verschieblicher, undrehbarer erster Kolben gelagert ist, der in Andrückrichtung an eine im Bremssattel verschiebliche Bremsbacke druckmittelbeaufschlagbar ist und der mit einer entgegen der Andrückrichtung abgestützt im Bremssattel gelagerten, drehbaren Gewindespindel verschraubt ist.

Bei bekannten, die vorstehenden Merkmale aufweisenden Scheibenbremsen ist die Verschraubung des ersten Kolbens mit der Gewindespindel nicht selbsthemmend ausgebildet und stellt ein Teil einer Nachstellvorrichtung dar: Bei übermäßigem Bremshub des ersten Kolbens wird über die Verschraubung die Gewindespindel entsprechend dem Überhub

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gedreht und begrenzt anschließend den Rückhub des Kolbens auf den Sollhub. Der erste Kolben ist hierbei von einer Betriebsbremse beaufschlagbar; zusätzlich kann eine Hilfsbremse vorgesehen sein, mittels welcher die Gewindespindel axial verschiebbar oder in beiden Drehrichtungen willkürlich drehbar sein kann.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß der erste Kolben, nachdem er durch Druckmittelbeaufschlagung in seine Bremsstellung gebracht wurde, in dieser Bremsstellung verriegelbar ist, so daß er auch nach Abfall seines Beaufschlagungsdruckes in der Bremsstellung verbleibt. Die Verriegelung ist dabei willkürlich wieder lösbar, um den ersten Kolben in seine Lösestellung zurückführen und somit die Scheibenbremse wieder lösen zu können. Dabei soll die Vorrichtung zugleich derart ausgestaltet sein, daß sie durch Begrenzen des Rückhubes des ersten Kolbens auf einen Sollwert als den Verschleiß der Bremsbeläge ausgleichende Nachstelleinrichtung wirkt. Die Vorrichtung soll sich dabei nur aus einfachen, robusten Bauteilen zusammensetzen, so daß sie billig erstellbar ist, wenig Wartungsaufwand erfordert und betriebssicher wirkt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gewindespindel an ihrem der Verschraubung abgewandten

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Ende ein Ritzel trägt, welches mit einer Verzahnung an einer die Gewindespindelachse senkrecht überkreuzenden, mittels eines zweiten Kolbens verschieblich im Bremssattel gelagerten Zahnstange kämmt, daß der zweite Kolben in Ausschraubrichtung der Gewindespindel aus dem ersten Kolben druckmittelbeaufschlagbar ist, daß zwischen der Zahnstange und dem Bremssattel ein Reibglied eingeordnet ist, welches in Verschieberichtung der Zahnstange gegen eines der Teile Bremssattel oder Zahnstange unter Reibschluß verschieblich gelagert und gegen das andere Teil Zahnstange oder Bremssattel reibarm um einai Lösehub begrenzt verschieblich gelagert ist, und daß zwischen die reibarm gelagerten Teile eine die Zahnstange in deren Verschieberichtung zum Bremsenlösen unmittelbar oder mittelbar belastende Feder eingespannt ist.

Die in weiterer Ausbildung der Erfindung vorteilhafte Ausgestaltung der Scheibenbremse kann den Unteransprüchen entnommen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgestalteten Scheibenbremse schematisch dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 ein Schnittbild der Scheibenbremse gemäß Linie I-I in Fig. 2,

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Figur 2 ein Schnittbild gemäß Linie II-II in Fig. 1 und

Figur 3 eine Aufsicht auf eine teilweise aufgeschnittene Scheibenbremse.

In den Zeichnungen ist eine Bremsscheibe 1 dargestellt, welche von einem U-förmigen Bremssattel 2 von außen um griffen wird. Der eine Schenkel 3 des Bremssattels 2 liegt an einer Tragplatte 4· an, welche mit einem an die Bremsscheibe 1 anpressbaren Bremsbelag 5 versehen ist. Im gegenüberliegenden Schenkel 6 des Bremssattels 2 ist parallel zur Bremsscheibenachse verschieblich ein erster Kolben 7 gelagert, der einerseits an einer verschieblich im Bremssattel 2 gelagerten Tragplatte 4·¹ anliegt, welche einen an die Bremsscheibe gegenüberliegend zum Bremsbelag anpressbaren Bremsbelag 5' trägt. Andererseits begrenzt der durch eine nicht gezeigte Einrichtung, beispielsweise eine Nut-Feder-Führung gegen den Bremssattel 2 oder gegen die Tragplatte 4·¹ drehfest geführte Kolben 7 einen Beaufschlagungsraum 8, welcher über einen Anschluß 9 mit Druckmittel füllbar ist. Der Kolben 7 ist als zum Beaufschlagungsraum 8 hin offener Topfkolben ausgebildet, wobei seine zylindrische Innenwandung mit einem Gewinde 10 versehen ist, welches selbsthemmend ausgeführt und in welches eine Gewindespindel 11 eingeschraubt ist. Die Gewinde-

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spindel 11 trägt auf der der Bremsscheibe 1 abgewandten Seite einen verjüngten Fortsatz 12, welcher drehbar und verschieblich in einer nach außen verschlossenen Ausnehmung 13 des Schenkels 6 gelagert ist und welcher über einen großen Teil seiner Längserstreckung mit einer Ritzelverzahnung 14 versehen ist. Am Übergang von ihrem das Gewinde tragenden Abschnitt zum Fortsatz 12 ist die Gewindespindel 11 mit einer Ringfläche 15 versehen, mit welcher sie sich gegen eine entsprechende Fläche des Bremssattels 2 abzustützen vermag; diese Abstützung bildet eine Drehkupplung, welche die Gewindespindel 11 drehfest zu halten vermag.

Wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich, kämmt die Ritzelverzahnung 14 mit einer geradlinigen Verzahnung 16, welche in Längsrichtung am Außenumfang eines einen zweiten Kolben bildenden Rohrteiles 17 angeordnet ist. Das Rohrteil 17 ist mit die Achse der Bremsscheibe 1 senkrecht überkreuzender Längsrichtung in einer Ausnehmung 18 des Bremssattels 2 verschieblich gelagert; nahe seiner beiden Enden ist es im Anschluß an die Verzahnung 16 mittels je einer Kolbendichtung 19 abgedichtet geführt. Einerseits ist das Rohrteil 17 mittels eines Bodens 20 verschlossen, und der vom Boden 20 begrenzte Raum der Ausnehmung 18 stellt einen Zylinderraum 21 dar, welcher über einen Rohranschluß 22 druckmittelbeaufschlagbar ist. In das offene Ende des Rohrteiles 17 ragt ein mit dem Bremssattel 2 starr

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verbundener Bolzen 23, auf welchem ein Klemmring 24 unter Reibschluß verschieblich gelagert ist. Der Klemmring 24 ist mit Spiel zum Innenzylinder des Rohrteiles 17 und somit gegenüber diesem reibarm verschieblich geführt; zu beiden Seiten des Klemmringes 24 befinden sich im Rohrteil 17 Anschläge 25 und 26, welche die Verschiebung des Klemmringes 24 relativ zum Rohrteil 17 auf einen Lösehub s beschränken. Zwischen den Klemmring 24 und den Boden 20 ist eine Feder 27 eingespannt.

Zu beiden Enden des Bremssattels 2 befinden sich mit dem Fahrzeug fest verbundene Teile 29, an welchen, wie deutlich aus Fig. 3 ersichtlich, je ein zur Achse der Bremsscheibe 1 paralleler, beiderseits überstehender Bolzen 30 starr gehalten ist. Der Bremssattel 2 ist beiderseits mit je einem ein Teil 29 mit weitem Axialspiel umfassenden Augenpaar 31,32 versehen, welches von den Bolzen 30 durchragt ist. Die auf Seiten der Tragplatte 4 befindlichen Augen 31 sind mit geringem Spiel axial verschieblich auf den Bolzen 30 gelagert. Die andersseitigen Augen 32 umfassen die Bolzen 30 mit weitem Spiel; in diesen Augen befindet sich je ein Ringkörper 33 aus elastischem Material, v/elcher mit radialer Vorspannung eingesetzt ist und mittels in den Augen 32 befestigter Ringe 34 axial unverschieblich in den Augen 32 gehalten ist.

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Bei gelöster Bremse nehmen alle Teile der Scheibenbremse die aus den Figuren ersichtlichen Lagen ein. Die Bremsbeläge 5 und 5' befinden sich mit geringem Abstand vor der Bremsscheibe 1, der Bremssattel 2 wird durch den Ringkörper 33 in seiner Lage gehalten, die Ringfläche 15 der Gewindespindel 11 liegt am Bremssattel 2 an,und das Rohrteil 17 befindet sich in einer Lage, in welcher es mit seinem dem offenen Ende zugewandten Anschlag 26 am Klemmring 24 anliegt.

Zum Bremsen wird der Beaufschlagungsraum 8 über den Anschluß 9 mit Druckmittel gefüllt, wodurch der erste Kolben 7 gemäß Fig. 1 nach links und der Bremssattel 2 nach rechts gedrückt werden. Beide Brembeläge 5 und 5¹ werden hierbei an die Bremsscheibe 1 angepresst. Bei der Relatiwerschiebung des ersten Kolbens 7 zum Bremssattel 2 wird die Gewindespindel 11 über ihre Verschraubung vom Kolben 7 mitgenommen und damit ebenfalls axial relativ zum Bremssattel 2 nach links verschoben, wobei sich ihre Ringfläche 15 vom Bremssattel 2 abhebt. Die Ritzelverzahnung 14 wird hierbei ohne Drehung des Fortsatzes 12 und ohne Längsverschiebung des Rohrteiles 17 durch die Verzahnung 16 teilweise hindurchgezogen. Bei der Verschiebung des Bremssattels 2 relativ zu den Teilen 29 werden die Ringkörper 33 infolge ihres Reibschlusses zu den Bolzen 30 im Bereich einer

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normalen Bremshubverschiebung des Bremssattels 2 elastisch verformt und nur, falls infolge eines Verschleißes des Bremsbelages 5 der Hubweg des Bremssattels 2 sich um einen Verschleißhub vergrößert, um den Wert dieses Verschleißhubes relativ auf den Bolzen 30 verschoben. Nunmehr wird über den Rohranschluß 22 auch der Zylinderraum 21 mit Druckmittel beaufschlagt, wodurch das als zweiter Kolben dienende Rohrteil 17 gemäß Fig. 2 nach links verschoben wird. Bei dieser Verschiebung wird mittels Verzahnung 16 und Ritzelverzahnung 14 die Gewindespindel 11 derart gedreht, daß sie sich, gemäß Fig. 1, aus dem ersten Kolben nach rechts herausschraubt, bis ihre Ringfläche 15 wieder am Bremssattel 2 anliegt. Während der Verschiebung des Rohrteiles 17 wird die Feder 27 gespannt, da der Klemmring 24 unter seinem Reibschluß zum Bolzen 23 seine Lage beibehält und der Anschlag 26 somit vom Klemmring 24 abgehoben wird. Bei keine Verschleißnachstellung erfordernden Bremsungen wird das Rohrteil 17 während des Ausschraubens der Gewindespindel 11 bis zum Anliegen ihrer Ringfläche 15 am Bremssattel 2 um einen Hubweg nach links, gemäß Fig. 2, verschoben, welcher höchstens dem Lösehub s entspricht. Ist während der Bremsung ein Verschleißhub nachzustellen, so gelangt nach Zurücklegen des Lösehubes s das Rohrteil 17 mit seinem Anschlag 25 zur Anlage am Klemmring 24 und verschiebt sich sodann unter Mitnahme des Klemmringes 24 um einen dem Verschleißhub entsprechenden, weiteren Hubweg

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nach links, bis auch unter diesen Verhältnissen die Ringfläche 15 am Bremssattel 2 anschlägt. Sodann können der Beaufschlagungsraum 8 und der Zylinderraum 21 entleert werden; der erste Kolben 7 stützt sich dann über das sich infolge seiner Selbsthemmung nicht verschraubende Gewinde 10 gegen die Gewindespindel 11 ab, welche mit ihrer Ringfläche 15 gegen den Bremssattel 2 gepresst und hierdurch drehfest gehalten wird. Die Zuspannung der Scheibenbremse bleibt somit auch nach Wegfall der Druckmittelbeaufschlagungen erhalten. Über die Ritzelverzahnung 14 wird dabei das Rohrteil 17 bei gespannter Feder 27 in seiner Lage gehalten.

Zum Lösen der Scheibenbremse wird der Beaufschlagungsraum nochmals mit Druckmittel beaufschlagt, wodurch der Kolben gemäß Fig. 1 nach links gedrückt und die Gewindespindel 11 somit von der Abstützkraft für den Kolben 7 entlastet wird. Infolgedessen wird auch die Ringfläche 15 nicht mehr gegen den Bremssattel 2 angepresst, und die Gewindespindel 11 kann sich somit wieder drehen. Unter der Kraft der Feder 27 wird nunmehr das Rohrteil 17 gemäß Fig. 2 nach rechts verschoben, bis es mit seinem Anschlag 26 am Klemmring 24 anschlägt; das Rohrteil 17 kann sich somit höchstens um den Lösehub s nach rechts verschieben. Bei dieser Verschiebung des Rohrteiles 17 wird über die Verzahnung 16 und die Ritzelverzahnung 14 die Gewindespindel 11 um einen bestimmten,

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höchstens dem Sollhub der Scheibenbremse entsprechenden Wert gemäß Fig. 1 nach links in den Kolben 7 hineingeschraubt, wobei sich die Ringfläche 15 vom Bremssattel 2 abhebt. Beim nachfolgenden Entleeren des Beaufschlagungsraumes 8 wird der Kolben 7 unter Mitnahme der Gewindespindel 11 axial gemäß Fig. 1 nach rechts verschoben, bis die Ringfläche 15 wieder zur Anlage am Bremssattel 2 gelangt. Während dieses Vorganges entspannen sich auch die Ringkörper 33» wobei sie den Bremssattel 2 um einen ihrer vorangehenden elastischen Verformung entsprechenden Wert derart zurückschieben, daß der Bremsbelag 5 von der Bremsscheibe 1 um einen geringen Anlegehub abgehoben wird. Beim Zurückgehen des Kolbens 7i welches nach Abklinken der Zuspannkraft in bekannter V/eise durch beispielsweise elastische Verformung seiner Kolbendichtung oder durch zusätzliche Federkräfte bewirkt sein kann, wird auch der Bremsbelag 5¹ um den geringen Anlegehub von der Bremsscheibe 1 abgehoben. Damit ist der Ausgangszustand und damit der volle Losezustand wieder erreicht.

In Abänderung zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Bremssattel 2 starr zu lagern und seine beiden Schenkel 3 und 6 mit den vorstehend für den Schenkel 6 beschriebenen Einrichtungen auszustatten. Weiterhin ist es möglich, anstelle des Rohrteiles 17 eine

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normale, von einem Kolben verschieblxche Zahnstange zu verwenden.

Es ist auch möglich, anstelle des Klemmringes 24 einen mit Reibschluß am Rohrteil 17 verschieblich und reibarm zwischen Anschlägen begrenzt beweglich am Bolzen 23 gehalterten Klemmkörper zu verwenden. Die Feder 27 ist dann zwischen diesem Klemmkörper und dem Bremssattel 2 derart einzuspannen, daß sie den Klemmkörper in das Rohrteil 17 hineinzuschieben sucht.

PatentansOrüche:

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Claims

München, 6.4.1977 TP - so

Patentansprüche

{1. ι Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, mit einem eine Bremsscheibe umfassenden, U-förmigen Bremssattel, in zumindest dessen einem Schenkel ' ein parallel zur Achse der Bremsscheibe verschieblicher, undrehbarer erster Kolben gelagert ist, der in Andrückrichtung an eine im Bremssattel verschiebliche Bremsbacke druckmittelbeaufschlagbar ist und der mit einer entgegen der Andrückrichtung abgestützt im Bremssattel gelagerten, drehbaren Gewindespindel verschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (11) an ihrem der Verschraubung (10) abgewandten Ende ein Ritzel (12,14-) trägt, welches mit einer Verzahnung (14) an einer die Gewindespindelachse senkrecht überkreuzend mittels eines zweiten Kolbens (16,17) verschieblich im Bremssattel gelagerten Zahnstange (Verzahnung 16) kämmt, daß der zweite Kolben in Ausschraubrichtung der Gewindespindel aus dem ersten Kolben (7) druckmittelbeaufschlagbar ist, daß zwischen der Zahnstange und dem Bremssattel (2) ein Reibglied (24) eingeordnet ist, welches in Verschieberichtung der Zahnstange gegen eines der Teile Bremssattel oder Zahnstange unter Reibschluß verschieblich gelagert und gegen das andere Teil Zahnstange

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oder Bremssattel reibarm um einai Lösehub (s) begrenzt verschieblich ist, und daß zwischen die reibarm gelagerten Teile eine die Zahnstange in deren Verschieberichtung zum Bremsenlösen unmittelbar oder mittelbar belastende Feder (27) eingespannt ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange mit dem zweiten Kolben als abgedichtet verschieblich im Bremssattel (2) gelagertes und in Bremsrichtung druckmittelbeaufschlagbares, beaufschlagungsseitig verschlossenes, an seiner Wandung die Verzahnung (16) tragendes Eohrteil (17) ausgebildet ist, in dessene offenes Ende ein bremssattelfester Bolzen (23) ragt, auf welchem das ringförmige Reibglied (24) unter Reibschluß sitzt, daß das Reibglied im Rohrteil mit dem Lösehub entsprechendem Spiel (s) zwischen Anschlägen (25,26) reibarm verschieblich gelagert ist und daß die Feder (27) zwischen dem Reibglied und dem verschlossenen Rohrteilende (Boden 20) eingespannt ist.
3- Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrteil (17) nahe seiner beiden Enden anschließend an die Enden der Verzahnung (16) abgedichtet verschieblich in einer Zylinderbohrung (18) des Bremssattels (2) gelagert ist, welche über den das

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Ritzel (12,14) aufnehmenden Raum (13) des Bremssattels (2) mit dem Beaufschlagungsraum (8) des ersten Kolben (7) verbunden ist.
4. Scheibenbremsenach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung (10) zwischen dem ersten Kolben (7) und der Gewindespindel (11) selbsthemmend ausgebildet ist und daß die Abstützung (Ringfläche 15) der Gewindespindel (11) gegen den Bremssattel (2) als Drehkupplung ausgebildet ist.
5· Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Bremssattel (2) quer zur Bremsscheibe (1) beweglich gehaltert ist und in nur einem seiner Schenkel (6) einen ersten Kolben (7), eine Gewindespindel (11) und eine Zahnstange mit zweitem Kolben (Rohrteil 17) aufnimmt.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (2) mittels einer an sich bekannten, unter Reibschluß verschieblichen und einen begrenzten, elastischen Rückhub bewirkenden Rückstellvorrichtung (Ringkörper 33) mit einem festen Bauteil (29) gekoppelt ist.

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