DE3635828A1

DE3635828A1 - Teilbelag-scheibenbremse, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3635828A1
Application number: DE19863635828
Authority: DE
Inventors: Rudolf Thiel; Andreas Doell; Ulrich Klimt; Dalibor Zaviska
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1988-05-05
Also published as: ZA877956B

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Scheibenbremse ist aus der DE-OS 22 11 453 bekannt. Bei dieser Scheibenbremse besteht das Führungs system für das Bremsgehäuse aus zwei am Bremsträger befe stigten Führungsbolzen. Zum Ausgleich von Toleranzen in Umfangsrichtung bestehen die Führungsbolzen aus jeweils einem Stift, auf dem eine Büchse mit radialem Spiel ange ordnet ist, so daß bei der Montage Toleranzen ausgegli chen werden können. Eine andere in der genannten Druck schrift beschriebene Ausführungsform weist an einem Füh rungsbolzen eine elastische Büchse zum Toleranz- bzw. Dehnungsausgleich auf.

Bei der Ausführungsform mit zwei starren Führungsbolzen werden relativ hohe Kräfte in der Führung aufgebaut, wo durch sich Verspannungen in der Führung ergeben können. Ferner ergibt sich eine allgemein stärkere Beanspruchung der Bremsenteile einschließlich der Bremsscheiben und die Gefahr eines Schrägverschleißes.

Bei der Ausführungsform mit einer elastischen Büchse kön nen zwar Toleranzen und Dehnungen aufgenommen werden. Die elastische Büchse muß jedoch, mitunter relativ große, Reaktionskräfte aus einem Versatzmoment aufnehmen, wenn die Umfangskraft und die Abstützungen nicht auf einer Wirkungslinie liegen. Dadurch wird die elastische Büchse relativ stark beansprucht und kann beschädigt werden, was zu einer Fehlfunktion führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelag-Scheibenbremse der im Oberbegriff des Patentan spruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die eine verbes serte Führung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Führungsbolzen in Umfangsrichtung federnd nachgiebig ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Teilbe lag-Scheibenbremse geschaffen, deren Führung für die Auf nahme der tangentialen Verschiebung sowie für den Aus gleich der Fertigungstoleranzen in dieser Richtung minde stens auf einer Seite weich ist. Die sich aus der Defor mation der Führungselemente ergebenen Kräfte können da durch niedrig gehalten werden. In Querrichtung, d. h. ra dial, ist die Führung relativ steif und somit belastbar, so daß sie Reaktionskräfte aus einem Versatzmoment ver tragen kann. Mit anderen Worten wird eine Führung ge schaffen, die spielfrei sowohl Verschiebungen der Tangen tialrichtung federnd aufnehmen kann, als auch Kräfte in Radialrichtung als starre Führung übertragen kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Führungsbolzen in Umfangsrichtung einen schwächeren Querschnitt aufweist als in radialer Rich tung. Mit dieser Lösung kann auf herstellungstechnisch einfache Weise ein "Federbolzen" erreicht werden, der in ein Bremsenteil (Halter oder Gehäuse) fest eingespannt wird und am zweiten Bremsenteil am Gehäuse oder Halter gleitend geführt ist.

Es sind verschiedene Variationen des Erfindungsgedankens denkbar, wobei bei einer Ausführungsform einer der Füh rungsbolzen in Umfangsrichtung starr ausgebildet sein kann oder aber, gemäß einer anderen Variante, bei zwei Führungsbolzen beide in Umfangsrichtung elastisch nach giebig sein können.

In sehr zweckmäßiger Weise ist die elastische Nachgiebig keit des Bolzens auf einen Teil der Bolzenlänge be schränkt. Dabei sind die Enden des Federbolzens vorteil haft zylindrisch ausgebildet. Im mittleren Bereich ist der Bolzen mit flachem Querschnitt ausgeführt, wobei sei ne größre Erstreckung im wesentlichen in radialer Rich tung verläuft. Die gute Federeigenschaft wird durch das kleine Trägheitsmoment des mittleren Teiles (dessen Quer schnitt möglichst flach und hoch gestaltet ist) und durch die ausreichende Federlänge erreicht. Die Grundmaße kön nen sich hierbei, je nach Satteltyp, wie folgt ergeben:

Bolzendurchmesser 6 bis 12, insbesondere 7 bis 10 mm, Fe derlänge 25 bis 50, insbesondere 30 bis 40 mm, Dicke des mittleren Teiles 2 bis 4, insbesondere um 3 mm und Länge des Führungsendes größer als der doppelte Bolzendurchmes ser. Die größere Länge des Führungsendes ist wegen der Gefahr der Verkantung und zur Erzielung kleiner Reibungs kräfte sehr zweckmäßig.

Es erscheint sinnvoll, das Führungsende des Bolzens zu schmieren und die ganze Führung durch eine Schutzkappe zu kapseln. Bei entsprechender Konstruktion ist jedoch auch eine "offene Führung" (d. h. keine Schutzkappe) realisier bar. Der Bolzen muß in diesem Falle aus nichtrostendem Stahl bestehen und zweckmäßig sollte im Bremsenteil auf der Seite des Führungsendes eine Gleitbuchse (beispiels weise auf PTFE-Basis) vorgesehen sein. Bei dieser Konfi guration besteht keine Korrosionsgefahr. Die evtl. nicht abgestreiften, harten Schmutzpartikel können ohne Ver schlechterung der Gleitfunktion in die Kunststoffbuchse eingebettet werden.

Anstelle eines Federbolzens aus Stahl (vorzugsweise Fe derstahl) kann in vielen Fällen auch ein Kunststoff-Fe derbolzen verwendet werden. Kunststoff (z. B. glas- oder carbonfaserverstärkt) eignet sich insbesondere wegen des relativ niedrigen E-Moduls. Der niedrige E-Modul erhöht die Nachgiebigkeit des Federbolzens erheblich (lineare Abhängigkeit) und ermöglicht somit die Reduzierung der erforderlichen Federlänge (beispielsweise etwa 15 mm). Die Festigkeitseigenschaften der in Betracht kommenden Kunststoffe sind auch bei der maximal auftretenden Tempe ratur von etwa 150°C in diesem Bereich in vielen Fällen ausreichend. Weiterer Vorteil bei Anwendung des Kunst stoffes ist die Möglichkeit der "offenen Führung".

Die Fertigung des Federbolzens erfolgt vorteilhaft durch Schlagen und Schleifen aus Stangenmaterial; bei Kunst stoff durch Spritzgießen, Pressen. Die Befestigung des Federbolzens am Einspannende kann durch Preßpassung, Ein schrauben oder Vernieten bzw. Verstemmen sowie durch Lö ten, Schweißen oder Kleben erfolgen. Bei Kunststoff kann ergänzend eine Metalleinlage verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Die in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellte Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse 2 weist einen Bremsträger 4 auf, mit einem sich im wesentlichen paral lel zu einer Bremsscheibe 6 erstreckenden Befestigungsab schnitt. Der Bremsträger 4 bildet zwei Bremsträgerarme 8, 10 die auch auf der Außenseite miteinander verbunden sind und die mit gestuften Bohrungen 12 versehen sind, die zur Aufnahme von Federbolzen 16 vorgesehen sind (in der Zeichnung ist jeweils nur einer sichtbar). Die Feder bolzen 16 erstrecken sich von der Bremsscheibe 6 weg, mithin, bei üblicher Einbaulage, zur Fahrzeugmitte hin. Auf den Federbolzen 16 ist ein Bremsgehäuse 20 axial ver schiebbar gelagert. Das Bremsgehäuse 20 ist hierzu mit entsprechenden gestuften Führungsbohrungen 22 versehen. Die Führungsbolzen 22 sind seitlich und axial versetzt neben dem Bremszylinder 36 in am Bremsgehäuse ausgebilde ten Augen 25 vorgesehen. Aus Gewichtsgründen sind die Au gen 25 von ringförmigen Ausnehmungen 29, 31 umgeben. Bremsbeläge 38, 40 sind am Bremsträger 4 mittels Belaghal testiften 42, 44 gehalten und in Umfangsrichtung an ent sprechenden Abstützflächen des Bremsträgers 4 abstützbar.

Die Federbolzen 16 bestehen im wesentlichen aus drei Ab schnitten, nämlich einem Befestigungsabschnitt 26, einem Federabschnitt 28 und einem Führungsabschnitt 30. Der Be festigungsabschnitt 26 und der Führungsabschnitt 30 wei sen einen runden Querschnitt auf, wohingegen der Federab schnitt 28 im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist. Die längere Achse des Federquerschnittes erstreckt sich senkrecht zu einer durch die beiden Achsen der Führungsbohrungen 22 gedachten Ebene; die kurze Achse des Querschnittes verläuft in dieser Ebene. Der Befesti gungsabschnitt 26 ist relativ kurz ausgeführt und er streckt sich nur über einen Teil der gestuften Bohrungen 12 im Bremsträger 4. Seine Länge liegt bei einem Bolzen durchmesser von 8,5 mm, z. B. im Bereich von 8 bis 12 mm, insbesondere bei 10 mm. Der Befestigungsabschnitt 26 geht mit Übergangsrundungen in den Federabschnitt 28 über. Die Federlänge des Federabschnittes liegt, wiederum bei einem Bolzendurchmesser von 8,5 mm, zweckmäßig im Bereich von 20 bis 60 mm, insbesondere 30 bis 40 mm. An den Federab schnitt 28 grenzt der Führungsabschnitt 30 an, der länger ausgebildet ist als der Befestigungsabschnitt 26. Die größere Länge des Führungsabschnittes ist wegen der Ge fahr der Verkantung und zur Erzielung kleinerer Reibungs kräfte zweckmäßig. Der Führungsabschnitt ist in einem Ab schnitt verringerten Durchmessers der Führungsbohrung 22 geführt und springt axial über diese Bohrung hinaus, um die erforderliche Führungslänge zu erreichen. Das über die Bohrung hervorspringende Ende der Federbolzen 16 ist mit einer Schutzkappe 32 abgedeckt. Das Führungsende kann derart auf einfache Weise geschmiert werden. Die freilie genden Abschnitte der Federbolzen 16 sind von Schutzkap pen 46 umgeben, die an den Augen 25 am Bremsgehäuse 26 und am Bremsträger 4 befestigt ist.

Das Bremsgehäuse 20 besteht aus zwei Teilen 21, 23, die mittels Schrauben 34 miteinander verbunden sind. Die Tei lungsebene liegt etwa auf der Höhe des vorderen Endes des Bremszylinders 36.

Bezugszeichenliste 2 Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse
4 Bremsträger
6 Bremsscheibe
8, 10 Bremsträgerarme
12 Bohrung
16 Federbolzen
20 Bremsgehäuse
21, 23 Teile
22 Führungsbohrung
25 Auge
26 Befestigungsabschnitt
28 Federabschnitt
29 Ausnehmung
30 Führungsabschnitt
32 Schutzkappe
34 Schraube
36 Bremszylinder
38 Bremsbelag
40 Bremsbelag
42 Belaghaltestifte
44 Belaghaltestifte
46 Schutzkappe
48 Schutzkappe

Claims

1. Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahr zeuge, mit einem Bremsträger und einem über ein Füh rungssystem am Bremsträger axial verschiebbar gelager ten Bremsgehäuse, wobei das Führungssystem zumindest einen Führungsbolzen aufweist, der am Bremsträger oder am Bremsgehäuse befestigt ist und in eine am Bremsge häuse oder am Bremsträger vorgesehene Führungsbohrung eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbolzen in Umfangsrichtung nachgiebig ist und hierzu insbesondere einen zwischen einem Befesti gungsabschnitt (26) und einem Führungsabschnitt (30) angeordneten Federabschnitt (28) aufweist, der in Um fangsrichtung eine erhöhte federnde Nachgiebigkeit aufweist.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbolzen (16) in Umfangsrichtung einen schwächeren Querschnitt aufweist als in radialer Richtung.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Führungsbolzen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Führungsbolzen in Umfangsrichtung starr ausgebildet ist.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei Führungsbolzen vorgesehen sind, dadurch ge kennzeichnet, daß beide Führungsbolzen (16) einen Federabschnitt (28) aufweisen.

5. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (28) etwa 25 bis 50 mm lang ist.

6. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der schwächere Querschnitt eine Dicke von etwa 3 bis 5, insbesondere 3 mm aufweist.

7. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Führungsabschnittes (30) größer ist als das zweifache seines Durchmessers.

8. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsende der Führungsbolzen (16) geschmiert ist.

9. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (16) aus Federstahl oder verstärk tem Kunststoff bestehen.