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DE3232760A1 - Teilbelag-scheibenbremse - Google Patents

Teilbelag-scheibenbremse

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DE3232760A1
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DE
Germany
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brake
disc
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caliper
parallel
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DE3232760A
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English (en)
Inventor
Roberto 6085 Nauheim Stoka
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Continental Teves AG and Co oHG
Original Assignee
Alfred Teves GmbH
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Publication date
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    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

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Tellbelag-Scheibenbrerase 5
Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere für Kraftfahrzeuge vorgesehene Teilbelagscheibenbremse mit einem den Rand einer Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, der auf einem parallel zur Bremsscheibenachse angeordneten Führungselement verschiebbar gelagert ist, der mindestens einen Bremszylinder aufweist und in dem von beiden Seiten bei der Bremsbetätigung an die Bremsscheibe anpreßbare Bremsbacken gehaltert sind; ferner gehört zu der Scheibenbremse ein an der Radachse befestigter Bremsträger.
Bei bekannten Schwimmsattel-Scheibenbremsen dieser Art besitzt der Bremsträger im Querschnitt in etwa die Form eines L oder eines rechten Winkels, wobei ein Schenkel parallel zur Bremsscheibe an der Radachse, ζ. B. am Achsschenkel befestigt wird, während der zweite Schenkel die Bremsscheibe in Höhe des Bremssattels übergreift, auf einer Parallelen zur Bremsscheibenachse verschiebbar am Scheibeneinlauf und am Scheibenauslauf an dem Bremssattel anlieqt und dadurch in beiden Drehrichtungen den Bremssattel abstützen bzw. die ümfangs- und Bremskräfte aufnehmen kann. Zur Führung des 'relativ zum Bremsträger verschiebbaren Bremssattels können am Scheibeneinlauf und Scheibenauslauf in dem Bremsträger oder in dem Bremssattel eingebrachte Nuten in Verbindung mit entsprechenden, in diese Nuten eingreifenden Kanten am Bremssattel bzw. am Bremsträger genügen, oder es können zusätzliche Führungseinrichtungen vorgesehen werden.
Es ist auch bereits bekannt, den "schwimmenden" Bremssattel auf zwei parallel zur Bremsscheibenachse mit radialem Abstand voneinander angeordneten Bolzen gleitend verschiebbar zu lagern. Die beiden Bolzen sind entweder unmittelbar am
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.Radzapfen oder an einem Fahrzeugrahmenelement befestigt. Der Bremssattel trägt in einer bekannten Ausführungsart (DE-A1 5; 3o 44 185) nur den äußeren Bremsbelag und wird nur von einem der beiden Bolzen geführt. Der gegenüberliegende, also der innere Bremsbelag ist auf einer Stützplatte montiert, die beim Bremsen auf dem zweiten Führungsbolzen gleitet. Auf diese Stützplatte wirkt bei der. Bremsenbetätigung der an dem Innenschenkel des Bremssattels angeordnete hydraulisch'angetriebene •Bremszylinder ein. Außerdem steht diese innere Stützplatte mit einem beidseitig, d. h. an der Scheibeneinlauf- und an der Scheibenauslaufseite, an dem Bremssattel angreifenden Führungsund Ubertragungsteil derart in Verbindung, daß zwar eine Ver-Schiebung parallel zur Bremsscheibenachse möglich ist, daß jedoch die auf die Stützplatte ausgeübte Umfangskraft auch auf den Bremssattel und über diesen teilweise auf den zweiten Führungsbolzen übertragen wird. Es ist eine annähernd gleichmäßige Aufteilung der Umfangs- bzw. Reibkräfte auf die beiden Führungsbolzen zu erwarten.
Die Verwendung von zwei Führungsbolzen bedeutet einen nicht unerheblichen Fertigungs- und Montageaufwand. Auch ist es schwierig, die Führung so auszurichten, daß auf Dauer und bei jedem Verschleißzustand der Beläge die Bremskräfte gleichmäßig auf diese Elemente übertragen werden, damit kein Verkanten oder Verklemmen der Bolzen in dem Gleitlager und damit eine nachteilige Erhöhung der erforderlichen Sattelverschiebe-" kräfte eintritt.
Eine nur auf einem Führungsbolzen schwimmende Scheibenbremse, die vornehmlich für Motorräder vorgesehen und als Pefidelsattelbremse ausgebildet ist, ist ebenfalls bereits bekannt (DE-OS 28 39 195). Die gesamte Bremse liegt dabei seitlich der Bremsscheibe an einem Stützteil· großflächig an, wobei etwa in der Mitte der Auflagefläche der Führungsbolzen eingesetzt ist und die Bremse an dem Stützteil· haltert. Die
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Bremsbacken werden in dem Bremssattel mit Hilfe eines verlängerten Teils des Führungsbolzens und eines zweiten, kürzeren, nur durch den Bremssattel hindurchgehenden Bolzens gehaltert, wobei von diesen beiden Bolzen die gesamten Umfangs- bzw. Reibkräfte aufgenommen werden müssen. Eine gleichmäßiae Kräfteübertragung von den Bremsbacken auf die Halterungsbolzen, von diesen auf den Bremssattel und auf das Führungselement sowie auf die Stützflächen,ist bei dieser Ausführungsart sicherlich höchstens bei relativ geringen Bremskräften erreichbar.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelaa-Scheibenbremse zu schaffen, die sich im Vergleich zu den bekannten Bremsen dieser Art durch einen geringeren Herstellung- und Montageaufwand auszeichnet. Ferner sollte die zum Anlegen der Bremsbacken bei der Bremsbetätigung erforderliche Bremssattelverschiebekraft möglichst gering sein, um eine leichtgängige Bremsbetätigung zu gewährleisten und um auch nach längerer Benutzungsdauer und bei jedem Verschleißzustand ein Verkanten oder Verklemmen der BremssatteIführung auf dem Führungselement zu verhindern.
Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe durch eine Teilbelag-Scheibenbremse der eingangs genannten Art gelöst werden kann, die darin besteht, daß der Bremsträger in Form eines sich parallel' zu der Rremsscheibe auf einer Seite der Bremsscheibe, erstreckenden Halterungselementes ausgebildet ist, daß der Bremssattel an der Scheiberiauslaufseite, bezogen auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe, an dem Bremsträger abgestützt ist und daß das Führungselement nahe der Scheibeneinlaufseite angeordnet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist die auf der Seite des Bremsträgers angeordnete Bremsbacke bzw. der Belagträger dieser Bremsbacke in dem Bremssattel und
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'zusätzlich direkt an dem Bremsträger gegen die beim Bremsen .in der Hauptdrehrichtung auftretenden Bremskräfte, die auf 5!die Radachse zu übertragen sind, abgestützt. Die von dem Führungselement aufzunehmende Bremskraftkomponente wird dadurch gering.
Ferner ist es in einer weiteren Ausführungsart vorgesehen, daß der Bremssattel oder der Bremsträger an der Scheibenaus— laufseite, wiederum bezogen auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe, einen Fortsatz aufweist, der in eine entsprechende, als Führung dienende, z. B. in Form einer zur Bremsscheibenachse parallelen Nut ausgebildeten Einkerbung, die sich in dem Bremsträger bzw. in dem Bremssattel befindet, eingreift und den Bremssattel gegen ein Verdrehen oder Verschwenken infolge von radial auf den Sattel ausgeübten Kraftkomponenten sichert. ·
Ein weiterer,sehr wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Bremsträger infolge seiner sehr einfachen Gestaltung einstückig mit der Radachse oder mit dem Radgehäuse ausgebildet werden kann. Der Bremsträger besteht nämlich im wesentlichen nur aus einer langgestreckten Platte oder einem entsprechenden Bügel und benötigt keine Abwinklungen oder sons tiere über die Bremsscheibe hinausgrei-' fenden Teile.
Es ist iedoch auch möalich, den Bremsträger als separates Bauteil auszubilden und mit ie einem nahe dem Scheibeneinlauf bzw. nahe dem Scheibenauslauf angeordneten Befestigungselement» z. B. mit Schraubbolzen, an einen entsprechenden' Flansch an der Radachse oder an dem Radgehäuse zu befestigen, wobei dann der nahe dem Scheibeneinlauf in dsr Hauptdrehrichtung angeordnete Bolzen gleichzeitia zur Anbringung des Führungselementes dienen kann. Zweckmäßigerweise trägt der
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als Führunq dienende Schraubbolzen eine Führungshülse, auf der der Bremssattel schwimmend, d. h. parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar, anqeordnet ist.
Im allgemeinen dürfte es von Vorteil sein, den Bremsträger und den den Bremsträger enthaltenen Teil des Bremssattels bzw. des Bremsgehäuses auf der gleichen Seite der Bremsscheibe, vorzugsweise auf der Innenseite des Rades, anzuordnen .
Nach einer noch weiteren Ausführungsart der Erfindung weist der Bremssattel in dem die Bremsscheibe überbrückenden Teil einen Durchbruch auf, in dem die Bremsbacken mit Hilfe von parallel zur Bremsscheibenachse angeordneten Stiften und Spreizfedern gehaltert sind, wobei der Durchbruch so dimensioniert ist, daß die Bremsbacken nach dem Lösen bzw. Entfernen der Stifte durch den Durchbruch hindurch parallel zur Bremsscheibe in radialer Richtung herausnehmbar und einsetzbar sind. Dadurch wird der Bremsbackenwechsel erheblich vereinfacht, weil die Bremse bzw. der Bremssattel dazu weder demontiert noch gelöst zu werden braucht.
Zweckmäßigerweise ist der Bremssattel in dem Bremsträger an der Scheibenauslaufseite, bezogen auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe, parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar geführt. Die Sattelverschiebekräfte werden dadurch nur bei starker Abbremsung und auch dabei nur gering erhöht. Dadurch ist gewährleistet, daß in jeder Stellung des Schwimmsattels die Bremskräfte an dem Bremsträger abgestützt sind.
In der Gegenrichtung, d. h. beim Rückwärtsfahren, werden die Bremskräfte zum überwiegenden Anteil auf das Führungselement übertragen, was jedoch belanglos ist, weil bei einem Kraftfahrzeug grundsätzlich die Belastung der Bremse in der Vor-
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wärtsrichtung wesentlich höher als in der Gegenrichtung ist.
Der vergleichsweise geringe Herstellungsaufwand für die Scheibenbremse nach der Erfindung geht vor allem auf die •bereits beschriebene, sehr einfache Form des Bremsträgers, aber auch auf die kompakte Gestaltung des Bremssattels zurück, der nur mit einem einzigen Schraubbolzen, nämlich dem Führungsbolzen^ an der Radachse befestigt ist und der alle wichtigen Teile der Bremse, das sind die Bremsbacken und die Bremsbetätigungsvorrichtung/ in sich vereinigt. Durch diese Merkmale wird, wie offensichtlich ist, auch der Montageaufwand verringert.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglxchkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Abbildungen hervor.
Es zeigen
Fig. 3 in der Seitenansicht, im Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 2, eine Teilbelag-Scheibenbremse nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Scheibenbremse nach . Ficr. 1 ,
Fig. 3 im Schnitt entlang der Linie C-D die Scheibenbremse nach Fig. 1.
Nach, dem in Fig·. H dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Teilbelag-Scheibenbremse im wesentliehen aus einem Bremssattel 1 und einem Bremsträger 2. Die Bremsbeläge 3, 4 (vergleiche Fig. 2), die jeweils auf einem
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Belagträger 5, 6 befestigt sind, und der Radbremszylinder 7, der bei Bremsbetätigung die Bremsbacken von beiden Seiten an die (nicht gezeigte) Bremsscheibe anpreßt, sind Lm Bremssattel 1 vereinigt. Zur Halteruna der Bremsbacken werden Halterungsstifte 8, 9 verwendet, die in entsprechenden Bohrungen im Rremssattel eingesetzt und durch entsprechende öffnunaen lo, 11 in den Belagträgern 5, 6 hindurchgesteckt sind.
Der Bremsträger ist erfindungsgemäß in Form eines langgestreckten, lediglich auf einer Seite der Bremsscheibe angeordneten Halterungselementes gestaltet, das, wie leicht einzusehen ist, auch als inteqraler Bestandteil der Radachse bzw. des Radgehäuses oder des Radzapfens ausgebildet sein kann. In der als Beipsiel in den Fig. 1 bis 3 wiedergegebenen Ausführungsart der Erfindung ist der Belagträger mit Hilfe von zwei Schraubbolzen 12, 13 an der Radachse befestigt. Der hierfür vorgesehene, z. B. direkt mit dem Radzapfen verbundene Flansch 14 ist in Fig. 3 angedeutet, allerdings nur dessen Endstück, das die beiden Befestigungsaugen 15, 16 (siehe Fig. 2) enthält, durch die die Befestigungsbolzen 12 und 13 hindurchgehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurden die Gewinde 17, 18 zum Eingriff der Schraubbolzen 12, 13 in den Bremsträger 2 eingedreht. Es ist jedoch ohne weiteres auch möglich, und in manchen Fällen soqar vorteilhaft, den Flansch 14 nach innen bzw. zur Bremsscheibe hin zu verlagern, indem die Position des Flansches 14 und des Bremsträgers 2, vergleiche Fig. 3. vertauscht werden. In diesem Fall müßten .dann die Schraubbolzen 12, 13 durch den Belagträger 2 hindurchgesteckt und in den mit der Radachse verbundenen Flansch 14 hineingeschraubt werden.
Die Bremsbacken, worunter hier jeweils die aus Bremsbelag 3f 4 und Belagträger 5, 6 bestehende Einheit verstanden wird, sind aegen Klappern und gegen ungewollte Parallelverschiebungen
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mit Hilfe je einer Spreizfeder 19 gesichert, (siehe Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3, - in Fig. 3 sind die Federn nicht eingezeichnet), die die Halterungsstifte 8, 9 federnd untergreifen und die eine Parallelverschiebung der Bremsbacken auf den Halterungsstiften zulassen, was insbesondere für die bei der Bremsbetätigung durch den Radbremszylinder 7 verschobene Bremsbacke 3, 5 funktionswesentlich ist.
Der Bremssattel 1 ist lediglich über den Bolzen 12 - abgesehen von der nachstehend beschriebenen Führung am Belagträger 2 gehaltert. Dieser Schraubbolzen dient gleichzeitig zur Befestigung des Belagträgers 2 an dem Flansch 14 und außerdem als Träger einer Hülse 2o, auf der der Bremssattel 1 parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar angeordnet ist. Diese Hülse 2o,~vergleiche Fig. 2, reicht bis zum Befestigungsauge 16 des Flansches 14 und besitzt außen eine glatte, gegen das Eindringen von Schmutz durch die beidseitigen Manschetten 21, geschützte Oberfläche. In einem Arm oder einer Erweiterung 2 des Bremssattels 1 ist die auf den äußeren Durchmesser der Hülse abgestimmte Bohrung untergebracht, mit der der Bremssattel auf die Hülse 2o aufgesetzt v/ird.
Von wesentlicher Bedeutung für die Belastbarkeit der Bremsen ist die am besten aus Fig. 1 entnehmbare Führung'und Abstützung des Bremssattels an der Scheibenauslaufseite der Bremse. Die Hauptdrehrichtung des Rades bzw. der Bremsscheibe ist in Fig. 1 und 2 mit dem Pfeil'24 symbolisiert. Beim Abbremsen aus dieser Drehrichtung werden die Brems- bzw. Reibkräfte von den Bremsbacken 3, 5 bzw. 4, 6 über die Berührungsflächen 25 auf den Bremssattel 1 und von diesem über die Berührungsflächen 26 auf den Bremsträger 2 übertragen. Von der Bremsbacke 3, 5 wird außerdem ein Teil der Kräfte direkt über die Auflagefläche 27 auf den Bremsträger 2 übertragen. Das aus dem Schraubbolzen 12, der Hülse 2o und den die Hülse aufnehmenden Teil im Arm 23 (Fig. 1) des Bremssattels 1 bestehende, an der ScheibeneinlaufSeite angeordnete Führungselement wird dadurch in erheblichem Maße von den Reibkräften entlastet,
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wodurch, wie bereits erläutert wurde, die Kräfte zur Verschiebung des Bremssattels auch bei hohen Bremskräften gering werden. Die Gefahr eines Verklernmens oder Verkantens der Hi^lse 2o in der Führungsbohrung des Armes 23 wird dadurch erheblich verringert.
Zur Führung des Bremssattels sowie zur Aufnahme der, bezogen 1o- auf die Bremsscheibe, radial nach außen gerichteten Kräfte, die bei Rückwärtsfahrt den Bremssattel in der Führung 12, 2o verdrehen würden, ist in dem Bremsträger 2, wie hier dargestellt, oder an gleicher Stelle in dem Bremssattel, eine Führungsnut 28 eingebracht, die parallel zur Bremsscheiben- ~ achse verläuft und somit die seitliche Verschiebung des Bremssattels nicht behindert. Ein entsprechender Fortsatz 29 am Bremssattel bzw. am Bremsträger greift in die Führungsnut 28 ein.
Der Belagwechsel ist bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse besonders einfach. In' dem die Bremsscheibe überbrückenden Teil, d. h. sich über den Umfang der Bremsscheibe befindenden Teil des Bremssattels 1 ist nämlich ein Durchbruch eingebracht, der in seinen Abmessungen auf die volle Breite der Bremsbacken abgestimmt ist, so daß die Bremsbacken nach dem Lösen und Entfernen der Halterungsstifte 8,,9 und der zugehörigen Spreizfedern 19 radial nach außen herausgenommen und in entsprechender Weise durch neue Beläge ersetzt werden können, ohne daß eine Demontage des Bremssattels von der Bremsscheibe oder auch nur ein"Verschwenken des Bremssattels erfoderlieh wäre. Das Einsetzen der Spreizfedern 19 nach dem Montieren neuer Bremsbacken ist ebenfalls, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ohne Schwierigkeiten möglich.
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Claims (9)

AIiFRED TEVES GMBH 25. August 1982 Frankfurt am Main ZL/KB/Zi P 5238 R. Stoka - 26 Patentansprüche
1. Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem den Rand einer Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, der auf einem parallel zur Bremsscheibenachse angeordneten Führungselement verschiebbar gelagert ist/ der mindestens einen Bremszylinder aufweist und in dem von beiden Seiten bei der Bremsbetätigung an die Bremsscheibe anpreßbare Bremsbacken gehaltert sind, sowie mit einem an der Radachse befestigten Bremsträger, dadurch gekennz e'i chne t, daß der Bremsträger (2) in Forin eines sich parallel zur Bremsscheibe auf einer Seite der Bremsscheibe erstreckenden Halterungselementes ausgebildet ist, daß der Bremssattel an der Scheibenauslauf-Seite, bezogen auf die Hauptdrehrichtung (24) der Bremsscheibe, an dem Bremsträger abgestützt ist und daß das Führungselement (12, 2o) nahe der Scheibeneinlaufseite, bezogen auf die Hauptdrehrichtung (24) angeordnet ist.
2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch ge-, kennzeichnet, daß die auf der Seite des Bremsträgers (2) angeordnete Bremsbacke (3, 5) bzw. der Belagträger (5) dieser Bremsbacke in dem Bremssattel (1) und zusätzlich direkt an dem Bremsträger (2) gegen die ' beim Bremsen in der Hauptdrehrichtung (2 4) auftretenden Bremskräfte abgestützt ist.
3. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (1) in dem Bremsträger (2) an der Scheibenauslaufseite, bezogen auf die. Hauptdrehrichtung (24) der Bremsscheibe, parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar geführt ist.
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4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (1) oder der Bremsträger (2) an der Scheibenauslaufseite, bezogen auf die Hauptdrehrichtung (24) der Bremsscheibe, Seinen Fortsatz (29) aufweist, der in eine entsprechende, als Führung dienende, z. B. in Form einer zur Bremsscheibenachse parallelen Nut (2S) ausgebildeten Einkerbung in dem Bremsträger (2) bzw. in dem Bremssattel (1) eingreift, und den Bremssattel (1) gegen ein Verdrehen oder Verschwenken infolge von radial auf den Bremssattel (1) ausgeübten Kraftkomponenten sichert.
5. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsträger (2) einstückig mit der Radachse oder mit dem Radgehäuse ausgebildet ist.
6. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsträger (2) mit je einem nahe dem Scheibeneinlauf bzw. nahe dem Scheibenauslauf angeordneten Befestigungselement, z. B. mit Schraubbolzen (12, 13), an einem entsprechenden Flansch (14) an der Radachse oder an dem Radgehäuse befestigt ist, und daß das nahe dem Scheibeneinlauf, bezogen auf die Hauptdrehrichtung (24) der Bremscheibe, angeordnete Befestigungselement (12) gleichzeitig zur
Anbringung des Führungselementes (12, 2o) dient. 3o
7. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nahe dem Scheibeneinlauf, bezogen auf die Hauptdrehrichtung (24), angeordnete Führungselement ein Schraubbolzen (12) ist, den eine Führungshülse (2o) umgibt," auf der der Bremssattel (1) parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar angeordnet ist.
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8. Teilbelag-Scheibenbremse nach, einein der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn ζ ei chnet, daß der Bremsträger (2) und der den Bremszylinder (7) enthaltende Teil des Bremssattels (1) bzw. des Bremsgehäuses auf der gleichen Seite der Bremsscheibe angeordnet sind.
9. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, . dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (1) in dem die Bremsscheibe überbrückenden Teil einen Durchbruch aufweist, in dem die Bremsbacken (3, bzw. 4, 6) mit Hilfe von parallel zur Bremsscheibenachse angeordneten Stiften (8, 9) und Spreizfedern (19) gehaltert sind und daß die Bremsbacken (3, 5 bzw. 4, 6) nach dem Entfernen der Stifte (8, 9) durch den Durchbruch hindurch parallel zur Bremsscheibe in radialer Richtung herausnehmbar und einsetzbar sind.
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GB08318524A GB2126294B (en) 1982-09-03 1983-07-08 Spot-type disc brake
JP58158160A JPS5962733A (ja) 1982-09-03 1983-08-31 スポツト型デイスクブレ−キ
IT22728/83A IT1167371B (it) 1982-09-03 1983-09-01 Freno a disco del tipo a pastiglia, in particolare per autoveicoli
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GB (1) GB2126294B (de)
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