DE2061673C3 - Teilbelagscheibenbremse - Google Patents
TeilbelagscheibenbremseInfo
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Description
60
Bei einer den Ausgangspunkt der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 bildenden bekannten Teilbelagscheibenbremse (DE-GbmS 19 85 180) können erhebliche
Geräusche entstehen, da die Abstützung des Bremssattels am Bremsträger allein über metallische Flächen
erfolgt und somit infolge von Herstellungstoleranzen ein Rattern möglich ist, das auch bei enger Tolerierung,
also trotz höheren Fertigungsaufwandes, nie ganz zu
unterbinden ist. Die Stifte können zwar die Bremsbak -ken tragen, diese verlieren aber ihren Halt, wenn zum
Abbau des Bremssattels die Stifte herausgezogen werden.
Bekannt ist auch (DE-GbmS 1948568), die Verbindung zwischen Bremsträger und Bremssattel durch
Polster aus elastomerem Werkstoff zu bewirken. Hier ist jedoch eine einwandfreie Führung des Bremssattels
bei seiner Verschiebung nicht gewährleistet; ferner können diese Polster nicht zur Halterung der Bremsbakken verwendet werdea
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
verhältnismäßig einfach und daher in der Massenfertigung billig herzustellen, z. B. durch zugelassene größere
Toleranzen, und eine leichte Montage und Demontage sowie ein einfaches Auswechseln der Bremsbacken zu
ermöglichen, wobei eine ausreichende Dämpfung gegen Rütteln und Stöße gegeben ist, ohne daß die
einwandfreie Übertragung der Bremskraft zum Bremsträger durch Lose zwischen den Teilen gefährdet ist
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine unmittelbare metallische Anlage der Bremsträgeranne
gegen die Stifte geschaffen, ohne daß übermäßig enge, die Herstellung verteuernde Toleranzen notwendig
sind, wobei zugleich ein Rattern durch die nachgiebigen Büchsen verhütet ist Die Büchsen dienen zugleich der
Halterung der Bremsbacken, die auch bei vom Bremsträger abgebautem Bremssattel erhalten bleibt
wodurch der Ein- und Ausbau des Bremssattels erleichtert wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Teilbelagscheibenbremsen nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Teilbelagscheibenbremse für ein Kraftfahrzeugvorderrad,
Fig.2 eine zum Teil geschnittene Ansicht mit
weggebrochenen Teilen in Richtung der Pfeile 2-2 in F i g. 1 gesehen,
Fig.3 einen Teiiquerschnitt nach der Linie 3-3 in
Fig. 2,
Fig.4 eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung einer Ausführungsform der Fflhrungs- und Befestigungseinheit der Bremse nach der Erfindung,
Fig.5 eine perspektivische Darstellung eines Teils
einer zweiten Ausführungsform der Fühnings- und Befestigungseinheit und
Fig.6 eine perspektivische Darstellung eines Teils
einer dritten Ausführungsform für die Fühnings- und Befestigungseinheit.
Das mit einer Teilbelagscheibenbremse te versehene
Vorderrad eines Kraftfahrzeuges sitzt an einem Lenkachsschenkel, der einen ortsfesten Bremsträger 12
für einen Bremssattel 14 bildet Der BremssaUel 14 umgreift den Umfang einer Bremsscheibe 16 über einen
Teil ihrer Fläche und ist im wesentlichen parallel zur Drehachse der Bremsscheibe 16 verschieblich.
Die Teilbelagscheibenbremse kann auch bei anderen nicht lenkbaren Fahrzeugrädern Verwendung finden,
wobei dann ein entsprechend geformter Bremsträger am Fahrzeug vorzusehen ist
Die Bremsscheibe 16 hat eine Nabe 18, durch die sich
ein Achsstummel des Lenkachsschenkels und damit des Bremsträeers 12 erstreckt um den die Bremsscheibe 16
umläuft Eine Lagerkappe 20 verdeckt den Achsstum-/i\el und seine Lagerung. Bolzen 22 zum Befestigen der
Bremsscheibe 16 am zugeordneten Fahrzeugrad liegen radial einwärts einer Ringfläche 24, an der das Bremsen
erfolgt Am Bremsträger 12 ist ferner ein Bi emsschild 26 befestigt
Der Bremsträger 12 hat ferner zwei Arme 28 und 30, die sich in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 16
erstrecken und die, wie Fig.2 zeigt, im wesentlichen
gleich ausgebildet sind Es genügt daher die Beschreibung des Armes 28. Nahe seinem äußeren Ende ist der
Ann 28 zu Schenkeln 32 und 34 gegabelt, die in axialer
Richtung zur Bremsscheibe 16 Abstand voneinander haben.
Der Schenkel 32 liegt zwischen den Querebenen der
Reibflächen 36 und 38 der Bremsscheibe 16, so daß wesentliche Teile der Bremskraft auf den Bremsträger
12 im Bereich der Ebene der Bremsscheibe 16 übertragen werden. Die äußeren Enden der Schenkel 32
und 34 bilden Abstützflächen 40 bzw. 42 (Fig.4). An
diesen Enden enthalten die Schenkel 32 und 34 ferner je eine Aussparung 44 bzw. 46, die sich in Achsrichtung
erstreckt und die Abstützfläche 40 bzw. 42 anschneidet Die Aussparungen 44 und 46 liegen somit axial
zueinander ausgerichtet im wesentlichen in einer parallel zur Drehachse der Bremsscheibe 16 liegenden
Richtung. Die Bodenflächen der Aussparungen 44 und 46 haben halbkreisförmige Gestalt, um mit entsprechenden Gliedern in noch zu beschreibender Weise
zusammenzuarbeiten.
Der Bremssattel 14 weist ein den Umfang der Bremsscheibe 16 übergreifendes Joch 48 auf, in dem in
einem Zylinder 50 auf der einen Seite der Bremsscheibe 16 ein Kolben 52 verschiebbar ist Dieser bildet mit dem
Zylinder 50 eine Druckkammer 54, die über ein Anschlußstück 55 mit einer hydraulischen Bremsanlage
verbunden ist Der Kolben 52 ist mit Dichtungen 56 und 58 versehen. Auf der der Druckkammer 54 abgewandten Seite liegt der Kolben 52 gegen eine Grundplatte 60
einer Bremsbacke 62 an, so daß ein Bremsbelag 64 gegen die benachbarte Reibfläche 38 der Bremsscheibe
16 bewegbar ist Die Reaktionskraft zur bewirkten Bremskraft auf die eine Fläche der Bremsscheibe 16 und
der erhöhte Druck in der Druckkammer 54 verursachen eine axiale Verschiebung des Bremssattels 14 in
entgegengesetzter Richtung, so daß eine auf der anderen Seite der Bremsscheibe 16 liegende Bremsbakke 66 mit einem an einer Grundplatte 68 sitzenden
Bremsbelag 70 gegen die Reibfläche 36 der Bremsscheibe 16 bewegt wird.
Das Joch 48 des Bremssattels 14 hat an seinen Enden Abstützflächen 76 bzw. 78, die in Umfangsrichtung
Abstand voneinander haben und deren jede eine Nut 72 bzw. 74 enthält Da die Abstützflächen 76 und 78 gleich
ausgebildet sind, wird nur die im Bereich der Nut 72 beschrieben, die sich an dem Ende des Jochs 48 befindet
das mit dem Arm 28 des Bremsträgers 12 zusammenarbeitet Wie Fig.3 zeigt, unterteilt die Nut 72 die
Abstützfläche 76 in einen radial inneren und einen radial äußeren Teil. Da die Nut 72 auch zu den axial
zueinander ausgerichteten Aussparungen 44 und 46 in den Schenkeln 32 und 34 des Bremsträgerarms 28
ausgerichtet ist, stützt sich die Abstützfläche 76 gegegen die Abstützflächen 40 und 42 des Bremsträgers 12 ab.
Diese Abstützung erfolgt mit einer Fläche 80 (F i g. 3). Die beim Bremsen auftretende Kraft wird über die
Bremsbacken 62 und 66 auf den Bremssattel 14 übertragen und von diesem über die Fläche 80 auf die
Schenkel 32 und 34 des Bremsträgers 12. Dieser Kraftweg besteht wenn die Bremsscheibe 16 im Sinne
des Pfeiles 82 in Fig. 1 umläuft Bei Umlauf der Bremsscheibe 16 in entgegengesetzter Richtung erfolgt
die Übertragung der Bremskraft auf den Bremsträger 12 über die Abstützfläche 78 am anderen Ende des
Joches 48.
Führungs- und Befestigungseinheiten 84 und 86 sind
zwischen dein Bremssattel 14 und den* Bremsträger 12 vorgesehen. Diese sind an beiden Seiten des Bremssattels 14 gleich. Wie die F i g. 2 und 3 zeig«), besteht jede
Führungs- und Befestigungseinheit aus einer nachgiebigen Büchse 88 und einem Stift 90.
Die Büchse 88 besteht vorzugsweise aus einem Polyamidkunststoff, beispielsweise Nylon, obwohl auch
andere Kunstharze mit geeigneten Wärme-, Abrieb-, Reibungs- und Bearbeitungseigenschaften verwendet
werden können. Beispielsweise sind Tetrafluoräthylen oder Polymerisate des Formaldehyds geeignet Die
Büchse 88 kann auch mit einem metallischen Kern versehen sein, der mit Kunststoff beschichtet ist Die
bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, daß die Büchse 88 aus einem nachgiebigen plastischen Werkstoff besteht
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 4 sind an den Enden der Büchse 88 Futter 92 und 94 aus
nachgiebigem Werkstoff eingesetzt Diese Futter 92 und 94 sind nur dann erforderlich, wenn das Material der
Büchse 88 keine ausreichende Nachgiebigkeit besitzen sollte. Der zugeordnete Stift 90 erstreckt sich axial
durch die Futter 92 und 94 der Büchse 88 und wird in seiner Lage durch einen Kopf 96 am einen Ende und
eine Sicherung 98 am anderen Ende gehalten.
Die Büchse 88 hat segmentartige Querschlitze 102 und 104, die axialen Abstand voneinander haben, um die
Schenkel 32 und 34 des Bremsträgerarms 28 aufzunehmen. Jeder Querschlitz 102 und 104 ist hierbei in axialer
Richtung etwas breiter als der zugeordnete Schenkel 32 bzw. 34, so daß eine begrenzte axiale Bewegung der
Führungs- und Befestigungseinheit 84 gegenüber dem Bremsträger 12 möglich ist Die Querschlitze 102 und
104 erstrecken sich einwärts genügend weit, so daß der Teil 100 des Stifts 90 zur Anlage gegen die
halbkreisförmigen Bodenflächen der Aussparungen 44 und 46 kommt (Fig.2). Die Querschlitze 102 und 104
gestatten auch, daß die Abstützflächen 40 und 42 des Bremsträgers 12 zur Anlage gegen die Abstützflächen
76 des Bremssattels 14 gelangen. Im mittleren Teil 106 der Büchse 88 ist zwischen den Querschlitzen 102 und
104 ein schmaler Bund 108 neben dem Querschlitz 104 angeordnet Dieser bildet einen Anschlag, der die
Bewegung der Bremsbacke 62 in Richtung auf den Schenkel 34 begrenzt Der stirnseitige Teil 110 der
Büchse 88 neben dem Querschlitz 104 enthält das bereits erwähnte Futter 94. Die Mantelfläche des Teils 110 liegt
axial ausgerichtet zur Mantelfläche des Bundes 108. Der stirnseitige Teil 112 am anderen Ende der Büchse 88 hat
eine Mantelfläche, die zur Mantelfläche des mittleren Teils 106 axial ausgerichtet ist, und trägt am äußeren
Ende einen Bund 114, der einen Anschlag für die Bewegung der Bremsbacke 66 relativ zur Führungs- und
Befestigungseinheit 84 darstellt In dem stirnseitigen Teil 112 der Büchse 88 ist das bereits erwähnte Futter 92
eingesetzt
Die Büchse 88 hat einen Querschnitt. (F i g. 3), dessen äußere Mantelfläche einen kreisbogenförmigen Teil 116
und ebene Flächen 118 und 120 aufweist Der bogenförmige Teil 116 ist zur Achse der Aussparungen
44 und 46 und zur Achse des Stiftes 90 axial ausgerichtet.
Die ebenen Flächen 118 und 120 arbeiten mit entsprechenden ebenen Gegenflächen der Nut 72
zusammen. Die ebenen Flächen 118 und 120 gestatten eine Verschiebung des Joches 48 des Bremssattels 14
gegenüber der Führungs- und Befestigungseinheit 84,
wobei die einwandfreie Führung durch die Bodenflächen der Aussparungen 44 und 46 an dem Teil 100 des
Stiftes 90 gewährleistet ist. Der Abstand der Bodenflächen
der Aussparungen 44 und 46 des Armes 28 in Umfangsrichtung zu den entsprechenden Aussparungen
im Arm 30 ist etwas geringer als der äußere Abstand zwischen den Stiften 90 der Führungs- und Befestigungseinhesten
84 und 86, sofern diese vor dem Einbau des Bremssatteis 14 in den Bremstrager 12 eingeführt
würden. Die Stifte 90 drücken daher beim Einführen zwischen Bremssattel 14 und Bremsträger 12 die
Büchsen 88 oder gegebenenfalls die Futter 92 und 94 in Richtung auf den Kolben 52 zusammen und geben
diesen dadurch eine leichte Vorspannung.
Die relative Gleitbewegung zwischen den Bremsbakken
62 und 66 und der Führungs- und Befestigungseinheit 84 erfolgt zwischen dem kreisbogenförmigen Teil
16 der Büchse 88 und den Grundplatten 60 und 68 der Bremsbacken 62 und 66. Dies wird durch folgende
Ausbildung der Bremsbacken 62 und 66 ermöglicht Die Grundplatte 68 erstreckt sich über den Bremsbelag 70
an beiden Seiten hinaus im wesentlichen parallel zu den Schenkeln 32 und 34 und hat dort hakenförmige Enden
122 und 124 (Fig. 1 und 2), die mit im wesentlichen
halbkreisförmigen Ausnehmungen über den stirnseitigen Teil 112 der Büchsen 88 der beiden Führungs- und
Befestigungseinheiien 84 und 86 greifen. Die Bremsbakke 62 ist ähnlich aufgebaut, und die Ausnehmungen in
den wellenf rmigen Enden ihrer Grundplatte 60 greifen
um den kreisbogenförmigen Teil des mittleren Teils 106 der Büchsen 88. Die Bremsbacken 62 und 66 können
daher gleich ausgebildet werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
Der Einbau der Bremsbacken 62 und 66 in den Bremssattel 14 wird vorgenommen, bevor dieser mit
dem Bremsträger 12 verbunden wird. Zunächst werden die Büchsen 88 in die zugeordneten Nuten 72 und 74 der
Abstützflächen 76 bzw. 78 eingelegt und dann nacheinander die Bremsbacken 62 und 66 radial nach
außen gerichtet in das Joch 48 eingeführt, wobei ihre Enden durch die Querschlitze 102 in den Büchsen 88
bewegt werden. Anschließend werden die Bremsbacken 62 und 66 durch axiales Verschieben auf der
Mantelfläche der Büchsen 88 abgestützt. Die Bremsbakke 62 kommt gegen den Bund 108 und die Bremsbacke
66 gegen den Bund 114 zur Anlage. Zum kurzzeitigen Festlegen kann zwischen die Bremsbeläge 64 und 70 ein
Abstandsstück eingesetzt werden, das etwas stärker als die Dicke der Bremsscheibe 16 ist Hierdurch werden
die Bremsbacken 62 und 66 in ihrer Lage festgehalten, in der die Grundplatte 60 gegen den Kolben 52 anliegt.
Der Bremssattel 14 mit den eingebauten Bremsbacken 62 und 66 kann dann mühelos gehandhabt werden,
bevor er in den Bremsträger eingebaut wird
Hierzu wird das Abstandsstück entfernt und der Bremssattel 14 von außen her in den Bremsträger 12
radial einwärts bewegt, so daß die Bremsbacken 62 und 66 auf je eine Seite der Bremsscheibe 16 zu liegen
kommen. Die Schenkel 32 und 34 der Bremsträgeranne 28 und 30 treten durch den Querschlitz 102 bzw. 104, bis
die Nuten 72 im Bremssattel 14 und die Aussparungen 44 und 46 zueinander ausgerichtet liegen. Dann werden
die Stifte 90 durch die zugeordneten Büchsen 88 gestc.ki und die Sicherungen 98 aufgesetzt Die
Büchsen 88 wirken hierbei süs Befestigungsglieder für
die Bremsbacken 62 und 66 am Bremssattel 14, während die Stifte 90 in Zusammenarbeit mit den Büchsen 88 der
Verbindung zwischen den Bremssattel 14 und dem Bremsträger 12 dienen.
Zum Auswechseln von abgenutzter Bremsbacken 62 und 66 ist ein Ausbau des Bremssattels 14 erforderlich.
Dun+ Herausziehen der Stifte 90 wird die Verbindung zwischen dem Bremssattel 14 und dem Bremstrager 12
gelöst, so daß der Bremssattd 14 radial nach außen
abgehoben werden kann, wobei jedoch die Bremsbakken 62 und 66 durch die Büchsen 88 mit dem Bremssattel
14 verbunden bleiben und nicht unbeabsichtigt abfallen können. Zum Ausbau der Bremsbacken 62 und 66 sind
diese nämlich erst auf den Büchsen 88 bis in den Bereich der Querschlitze 102 der Büchsen 88 zu verschieben, um
an dieser Stelle dann ausgehoben werden zu können.
Die nachgiebige Ausbildung der Büchsen 88 bzw. der in ihnen sitzenden Futter 92 und 94 bewirkt eine
Aufnahme von Stoßbelastungen, verhindert aber nicht die unmittelbare Übertragung der Bremskräfte vom
Bremssattel 14 zum Bremsträger 12. Die Führungs- und Befestigungseinheiten 84 und 86 stellen somit eine
einfache, rüttelfreie Verbindung dar, die die erforderliche Gleitbewegung beim Anlegen und Lüften der
Bremse wie auch zum Nachstellen bei Bremsbelagabnutzung ermöglicht Wenn nach dem Grundprinzip der
Erfindung die Bremskraftübertragung im wesentlichen nicht über die Führungs- und Befestigungseinheiten 84
und 86 geht, schließt dies nicht aus, daß auf diese doch leichte Kräfte ausgeübt werden, bis die volle Bremskraft
von den Abstützflächen übertragen wird. Jedoch dienen sie niemals dazu, einen wesentlichen Anteil der
Bremskraft zu übertragen. Dieses Prinzip ist auch gültig, sofern es sich darum handelt wesentliche radiale
Bewegungen des Bremssattels 14 gegenüber dem Bremstrager 12 zu verhindern.
Die Führungs- und Befestigungseinheiten 84 und 86 können auch anders ausgebildet sein, wie dies die beiden
weiteren Ausführungsformen gemäß den F i g. 5 und 6 zeigen. Bei der Bauform nach F i g. 5 ist eine Büchse 130
kreisringförmigen Querschnitts verwendet, so daß in
•»5 diesem Falle die Nuten 72 und 74 im Bremssattel 14 und
die Aussparungen 44 und 46 im Bremsträger 12 ebenfalls kreisbogenförmige Gestalt haben. Der Außenumfang
der Büchse 130 ist mit in Längsrichtung liegenden Rippen !32 versehen, die die federnden
Einrichtungen zum Dämpfen von Stößen darstellen. Die Büchse 130 besteht ebenfalls aus einem geeigneten
Kunststoff, beispielsweise Nylon, deren axiale Bohrung 134 zur Aufnahme des zugeordneten Stiftes 90 dient In
diesem Falle sind zusätzliche Futter 92 und 94 entbehrlich, da die Stoßdämpfung durch die vorgesehenen
Rippen 132 bewirkt wird. Dies schließt jedoch nicht
aus, auch bei dieser Ausffihrungsform derartige Futter
92 und 94 vorzusehen.
Die Büchse 140 gemäß Fig.6 hat im wesentlichen einen gleichen Aufbau wie die Büchse 130. Unterschiedlich sind jedoch die Längsrippen 142 an im Abstand voneinander angeordneten ebenen Flächen 144 und 146 der Mantelfläche der Büchse vorgesehen. Der zugeordnete Stift 90 wird von der axialen Bohrung 148 der
Die Büchse 140 gemäß Fig.6 hat im wesentlichen einen gleichen Aufbau wie die Büchse 130. Unterschiedlich sind jedoch die Längsrippen 142 an im Abstand voneinander angeordneten ebenen Flächen 144 und 146 der Mantelfläche der Büchse vorgesehen. Der zugeordnete Stift 90 wird von der axialen Bohrung 148 der
Büchse 140 aufgenommen. Zusätzliche Futter in der
Bohrung sind nicht unbedingt notwendig, da die Rippen 142 die Stoßdämpfung bewirken.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Teilbelagscheibenbremse mil einem die Bremsscheibe umgreifenden Bremssattel, der über parallel
zu dem durch den Flächenschwerpunkt der Bremsbacken verlaufenden Bremsscheibenradius liegende
Flächen an in Umfangsrichtung der Bremsscheibe gesehen versetzt angeordneten Armen eines Bremsträgers abgestützt ist und durch jeweils mit der
Hälfte ihres Querschnitts in einander zugewandte Nuten in den Abstützflächen des Bremssattels und
der Bremsträgerarme greifende metallische Stifte am Bremsträger axial derart verschiebbar geführt
ist, daß nach dem Anlegen der von der in dem einen Bremssattelschenkel vorgesehenen Betätigungsvorrichtung beaufschlagbaren Bremsbacke an die
Bremsscheibe sich der Bremssattel verschiebt und daduich auch die gegen den anderen Bremssattelschenkel anliegende Bremsbacke in Reibanlage mit
der Bremsscheibe gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Stift (90) durch eine
nachgiebige Büchse (88; 130; 140) erstreckt, die mit segmentartigen Querschlitzen (102, 104) versehen
ist, in deren Bereich die Abstützflächen (40, 42) in
den Schenkeln (32,34) jedes Bremsträgerarms (28, 30) Aussparungen (44, 46) aufweisen, gegen die der
Stift unmittelbar anliegt, und daß jede Bremsbacke (62, 66) an ihren sich in Umfangsrichtung über die
Abstützflächen (76, 78) des Bremssattels (14) hinaus erstreckenden hakenförmigen Enden (122, 124)
Ausnehmungen aufweist, die die zugeordnete nachgiebige Büchse umgreifen.
2. Bremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (86) Bunde (108, 114) zur
Begrenzung der axialen Bewegung, der Bremsbakken (62,66) auf den Büchsen aufweisen.
3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (130, 140) außen mit
Längsrippen (132; 142) versehen sind, die in die Nuten (72) der Abstützflächen (76, 78) des «>
Bremssatteis (14) eingreifen.
4. Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (140) einen Querschnitt
aufweisen, der einen im wesentlichen mit den Aussparungen (44,46) in den Abstützflächen (40,42) «
der Schenkel (32, 34) der Bremsträgerarme (28, 30) axial ausgerichteten kreisbogenförmigen Teil aufweist, und daß die Längsrippen (142) an in
Umfangsrichtung zum kreisbogenförmigen Teil versetzten ebenen Flächen (144, 146) liegen, die in so
die Nut (72) in der Abstützfläche (76 bzw. 78) des Bremssattels (14) eingreifen.
5. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen (88; 130; 140) innen nachgiebige Futter (92, 94)
aufweisen, in die der zugeordnete Stift (90) paßt.
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