DE2744090A1

DE2744090A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2744090A1
Application number: DE19772744090
Authority: DE
Inventors: Richard Thomas Burnett
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1976-10-22
Filing date: 1977-09-30
Publication date: 1978-04-27
Also published as: ZA776102B; CA1089779A; MX144589A; AR213135A1; JPS6030855B2; AU2894677A; US4084665A; BR7706946A; AU512753B2; FR2368643A1; IT1087272B; JPS5381882A; FR2368643B1; GB1554391A

Description

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«Γ

The Bendix Corporation _f Executive Offices Bendix Center

Southfield, Michigan 4Θ076 /USA

M-4379 20. September 1977

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge und insbesondere eine Scheibenbremse, bei der eine Lageranordnung einen Bremssattel auf einem ortsfesten Momentenkörper gleitend führt.

Wenn bei einer solchen Scheibenbremse eine Bremsbetätigung erfolgt, werden zwei Reibelemente in Anlage an einen Bremsrotor gedrückt, um die Drehbewegung des Bremsrotors und damit eines Rades, das mit dem Bremsrotor umläuft, zu verzögern. Es sind verschiedene Zapfen- oder Keilnutenanordnungen bekannt, die zwischen dem Momentenkörper und dem Bremssattel angeordnet sind, um eine axiale Gleitbewegung des Bremssattels relativ zu dem Momentenkörper zu ermöglichen, wenn die von dem Bremssattel getragene Bremsbetätigungsvorrichtung die beiden Reibelemente in Anlage mit dem Bremsrotor drückt, und um das zwischen dan Reibelementen und dem Bremsrorot entwickelte Bremsmoment von dem Bremssattel auf den Momentenkörper zu übertragen, wenn die Reibelemente auf dem Bremssattel verankert sind.

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Diese bekannten Anordnungen haben sich als relativ kostspielig in der Herstellung erwiesen, und sie haben einen relativ komplizierten Aufbau, um die Gleit- und Momentenübertragungsfunktion zwischen dem Bremssattel und dem Momentenkörper ausüben zu können.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden, und zwar mittels einer Zapfenanordnung, die einen sehr einfachen Aufbau hat und dennoch mindestens die gleichen Funktionen wie die bekannten Anordnungen ermöglicht.

Die Erfindung ist in Anspruch 1 nMher gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt!

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Scheibenbremse;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1j Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1| Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3j

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Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 6 einen der Fig. 3 entsprechenden Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 einen der Fig. 3 entsprechenden Querschnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Es wird zunächst auf Fig. 2 Bezug genommen. Eine Scheibenbremse 10 weist einen Bremsrotor 12 in Form einer Bremsscheibe auf, die mit einer Achsanordnung (nicht gezeigt) umläuft und zwei entgegengerichtete Reibflächen 14 und 16 aufweist. Zwei Reibelemente 18,20 sind angrenzend an den Reibflächen 14 bzw. 16 angeordnet. Die Reibelemente 1Θ und 20 werden bei einer Bremsbetätigung in Bremseingriff mit ihren zugehörigen Reibflächen 14 bzw. 16 gerückt. Ein Bremssattel besteht aus einem Strömungsmittelmotorabschnitt 24, der angrenzend an der Reibfläche 14 angeordnet ist, einem Sattelabschnitt 26, der sich quer über den Umfang des Bremsrotors 12 erstreckt, und einem sich radial nach innen erstreckenden Reaktionsabschnitt 28, der angrenzend an der Reibfläche 16 angeordnet ist. Der Strömungsmittelmotorabschnitt weist einen Kolben 30 auf, der in einer im Bremssattel 22 gebildeten Bohrung 32 gleitend bewegbar ist. Strömungsmittel wird der zwischen dem Ende des Kolbens und dem entsprechenden Ende der Bohrung 32 gebildeten, volumenveränderlichen Kammer 34 zugeführt, wenn die

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Bremse betätigt wird, um den Kolben 30 in Richtung auf den Bremsrotor 12 zu drücken. Wenn die Bremse anschließend wieder gelöst wird, kehrt der Kolben 30 in seine Bremslösestellung zurück.

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Der Bremssattel 22 ist bezüglich des Bremsrotors 12 axial bewegbar gelagert, und zwar mittels eines Momentenkörpers 38, der an einem nichtumlaufenden Abschnitt der Achsanordnung (nicht gezeigt) befestigt ist. Der Momentenkörper 3Θ weist zwei in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Arme 40,42 auf, die zwischen sich eine Ausnehmung 44 bilden.

Da der den Bremssattel lagernde Bereich des Momentenkörpers 3Θ symmetrisch ist, sind die in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Arme 40 und 42 gleich, und daher wird nur der Arm 40 genauer beschrieben, wobei sich versteht, daß der Arm 42 dem Arm 40 symmetrisch gegenüberliegt.

Es wird nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Der Arm 40 des Momentenkörpers und der Bremssattel 22 Reisen aneinander angepaßte semihexagonale (halbsechseckige) Schlitze 46 bzw. 48 auf. Erfindungsgemäß ist ein zylindrischer Zapfen 50 zwischen dem Arm 40 und dem Bremssattel 22 innerhalb der Schlitze 46 und 4Θ angeordnet. Ausnehmungen 52 auf dem Zapfen 50 nehmen elastomere Ringe 54 auf, die mit den Schlitzen 46 und 4B des Arms 40 und des Bremssattels 22 elastisch in Eingriff stehen. In der Bremslösestellung (vergl. Fig. 4)

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hat eine Anlagefläche 56 am Arm 44 einen Abstand von einer Aniagefläche bö am Bremssattel 22, wodurch ein Spalt A zwischen dem Momentenkörper 3H und dem Bremssattei 22 gebildet wird. Dieser Spalt wird in der BremslosesteJlung durch Anlage des elastomeren Hinges 54 an dam Arm 40 und dem Bremssattel 22 aufrechterhalten. Wenn die Bremse betätigt wird, wird dieser Spalt auf einer Seite des Bremssattels 38 "aufgezehrt", und der Bremssattel wird auf dem Arm des Momentenkörpers durch diese Anlageflächs verankert. Der Durchmesser des Zapfens 50 ist kleiner als der innere Durchmesser der semihexagonalen Schlitze, so daß der Zapfen 50 bei Bremsbetätigung auf Abstand zu dem Momentenkörper und dem Bremssattel bleibt.

Eine Nut 60 am einen Ende des Zapfens 50 nimmt eine Unterlagscheibe auf, die an dem Arm 40 des Momentenkörpers beispielsweise mittels einer Schraube 64 befestigt ist, die in eine Bohrung 66 des Arms des Momentenkörpers nahe des semihexagonalen Schützes 46 eingeschraubt ist. Die Unterlagscheibe 62 ragt mit Freiraum in die Nut 60, wodurch ein axiales Spiel B zwischen der Unterlagscheibe und der Nut gebildet wird. Dementsprechend kann sich der Zapfen während eines Bremsvorgangs axial um das Spiel B bezüglich des Momentenkörpers 38 frei bewegen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 weist der Zapfen 50 Ausnehmungen 52 auf, die mit abgeschrägten Seitenwänden 70 versehen sind, die sich vom Grund der Ausnehmungen 52 nach außen erweitern. Rechteckige elastomere Ringe 72 sitzen in den Ausnehmungen 52, und der radial äußere Abschnitt

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der Hinge 72 ist in die semihexagonalen Schlitze 46 und 48 eng eingepaßt, während der radial innere Abschnitt 76 mit Vorspannung an dem inneren Durchmesser der Ausnehmungen 52 anliegt. Somit werden bei einer Axialbewegung des Bremssattels 22 relativ zu dem Arm 40 die Ringe 72 verformt, um sie angrenzend an den oberen oder unteren schrägen Seitenwänden 70 (bezüglich Fig. 5) je nach der Richtung der axialen Bewegung des Bremssattels 22 zu positionieren. Der Bremssattel 22 kann sich somit axial relativ zu dem Zapfen 50 und dem Arm 40 ohne Gleitberührung zwischen dem Bremssattel 22, dem Zapfen 50 und dem Arm 40 axial bewegen, vorausgesetzt, die Axialbewegung des Bremssattels 22 ist auf eine relativ kleine Strecke wie das laufende Spiel zwischen den beiden Reibelementen 1B,2O und dem BrBmsrotor 12 begrenzt. Außerdem bleiben die elastomeren Ringe im wesentlichen fest am Zapfen 50 und am Bremssattel 22, wenn die Axialbewegung das Bremssattels 22 die elastomeren Ringe in Richtung auf die abgeschrägten Seitenwände 70 verformt, statt daß der Bremssattel 22 über die elastomeren Ringe 22 gleitet. Wenn jedoch die Reibelemente abnutzen, erfolgt eine kleine Gleitbewegung zwischen den elastomeren Ringen 72, dem Bremssattel und dem Momentenkörper.

In ähnlicher Weise zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 einen länglichen elastomeren Ring 80 auf dem Zapfen 50, der mit mehreren Nuten 82 an seinem äußeren Umfang versehen istj die Nuten 82 bilden mehrere Rippen 84, die an den semihexagonalen Schlitzen 46 und 48 des Arms 44 und des Bremssattels 22 elastisch anliegen. Der längliche elastomere Ring 80 sitzt in einer länglichen Ausnehmung 86, die in

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abgeschrägten Seitenwänden 8B mündet, um die axiale Verformung des radial äußeren Abschnitts der Rippen 84 aufnehmen zu können.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigt einen Zapfen 50, der einen länglichen elastomeren Ring 90 in einer länglichen Ausnehmung 92 trägt. Der radial äußere Abschnitt des elastomeren Rings 90 ist mit Rippen 94 und Nuten 96 versehen, die gekrümmt ausgebildet sind. Die Rippen oder Vorsprünge 94 liegen elastisch an den semihexagonalen Schlitzen 46 und 48 des Armes 40 bzw. des Bremssattels 22 an, und die Nuten 96 erlauben eine axiale Verformung der Rippen 94, wenn sich der Bremssattel 22 bezüglich des Armes 40 axial bewegt, so daß die Rippen 94 an dem Bremssattel 22 im wesentlichen festgelegt bleiben.

Die Wirkungsweise der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Scheibenbremse ist wie folgtl

Wenn die Bremse betätigt wird, gelangt unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel in die volumenveränderliche Kammer 34, wo es den Kolben 30 gegen die Reibfläche 14 drückt, wodurch das Reibelement 18 in Reibeingriff mit der Reibfläche 14 gelangt. Wie bekannt, wirken Reaktionskräfte über den Sattelabschnitt 26 und den Reaktionsabschnitt 28 des Bremssattels 22, derart, daß sie das Reibelement 20 ebenfalls in Reibeingriff mit der Reibfläche 16 drücken, um die Drehbewegung des Bremsrotors 12 abzubremsen oder zu verzögern.

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Bei Ansicht der Fig. 3, 5, 6 und 7 wirken die Reaktionskräfte durch den Sattelabschnitt 26 so, daß sie den Bremssattel 22 in der durch einen Pfeil in Fig. 3 angedeuteten Richtung bewegen, wenn die Bremse betätigt wird. Das Spiel A wird durch die elastomeren Ringe 54,72,80 und 90 so lange aufrechterhalten, wie das Bremsmoment unterhalb desjenigen liegt, das entwickelt wird, wenn beide Reibelemente 18 und 20 voll mit dem Bremsrotor 12 in Reibungseingriff stehen; wegen dieses Spiels A bewegt sich der Bremssattel 22 axial ohne Gleitberührung mit dem Arm 40 des Momentenkörpers. Außerdem kann sich der Zapfen 50 axial frei über eine Strecke bewegen, die gleich dem Spiel B ist. Wenn beide Reibelemente 18 und 20 voll am Bremsrotor 12 anliegen, wird das Bremsmoment durch den Bremssattel 22 übertragen, wodurch der Bremssattel 22 radial je nach der Drehrichtung des Bremsrotors 12 entweder zu dem Arm 40 oder zu dem Arm 42 gedruckt wird. Es sei angenommen, daß sich der Bremssattel 22 in Winkelrichtung nach links in den Fig. 1 und 3 bis 7 bewegt; die elastomeren Ringe 54 verformen sich, bis die Anlagefläche 58 des Bremssattels 22 die Anlage 56 des Momentenkörpers 38 berührt, worauf das Bremsmoment auf den Momentenkörper 38 übertragen wird, wenn die Reibelemente mit dem Bremsrotor voll in Eingriff stehen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine Axialbewegung des Bremssattels 22 relativ zum Arm 40 des Momentenkörpers ohne Gleitberührung, und es wird ferner eine kleine Winkelbewegung des Bremssattels 22 während einer vollen Bremsbetätigung ermöglicht, um die

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elastomeren Ringe 54,72,80 und 90 zu verformen, um die Anlagefläche in Berührung mit der Anlage 56 zu drücken.

Darüber hinaus sind die elastomeren Ringe der vorliegenden Erfindung flexibel bzw. verformbar, wenn sich der Bremssattel 22 bezüglich des Zapfens 50 axial bewegt, so daß der radial äußere Abschnitt 74 des elastomeren Rings 50 in Fig. 5 beispielsweise im wesentlichen an dem axial bewegten Bremssattel 22 festgelegt bleibt, während der radial innere Abschnitt 76 im wesentlichen am Zapfen 50 festgelegt bleibt, der sich eine begrenzte axiale Strecke durch das axiale Spiel B bewegen kann.

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Claims

Patentanwälte

Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. VV. Schmitz

The Bendix Corporation, Executive Offices D\p\. Ing. E. Graalfs

Dipl. ir. s. VV. Wohnert

Bendix Center ⁰¹¹L¹' ^R:'''^Fl· ^vv· Carstens

Dr.-Iiig. V/. During

üouthfield, Michigan 48076 / L) ü Λ Mo^ertstraße 23

800O München 2

M-4379 20. September 1977

Patentansprüche

M.) Scheibenbremse mit einem Bremsrotor, der zwei Reibflächen aufweist, einem Bremssattel, der auf einem Momentenkörper gleitbar gelagert ist, und zwei Reibelementen, die den Reibflächen zugeordnet sind, wobei der Bremssattel eine Bremsbetätxgungseinrichtung trägt, die eines der Reibelemente in Bremseingriff mit der entsprechenden Reibfläche und über Reaktionskräfte durch den Bremssattel an das andere Reibelement in Bremseingriff mit dar anderen Reibfläche bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Momentenkörper (38) und dem Bremssattel (22) zwei Zapfen (50) angeordnet sind, die mit mindestens einer Ausnehmung (52) zur Aufnahme eines entsprechenden elastomeren Ringes (54) versehen sind, wobei der Ring

(22) (ü4) an dem Momentenkörper (38) und dem Bremssattel elastisch anliegt, um jeden Zapfen (ü0) auf Abstand zu dem Momentenkörper (38) und dem Bremssattel (22) zu halten, wenn die Bremsbetätigungseinrichtung (24) gelöst ist.

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2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elastomere Hing (72) an dem zugehörigen Zapfen (50) an dessen radial innerem Abschnitt (70) axial festgelegt ist, wobei der radial äußere Abschnitt (74) jedes elastomeren Ringes (72) verformbar ist, um am Bremssattel (22) axial festgelegt zu bleiben, wenn sich der Bremssattel (22) bezüglich der Zapfen (so) axial um eine Strecke bewegt, die kleiner als eine vorgegebene Strecke ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elastomere Hing (θθ) mehrere Rippen oder Vorsprünge (84) zwischen mehreren Nuten (82) aufweist, wobei die Rippen bzw. Vorsprünge (84) den radial äußeren Abschnitt des elastomeren Ringes (θθ) bilden, der verformbar ist, um an dem Bremssattel (22) axial festgelegt zu bleiben, wenn sich der Bremssattel (22) bezüglich der Zapfen (50) um eine Strecke bewegt, die kleiner ist als eine vorgegebene Strecke.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen bzw. Vorsprünge (94) und Nuten (96), die an jedem elastomeren Ring (90) vorgesehen sind, gekrümmt ausgebildet sind.
5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (52) mit abgeschrägten Seitenwänden (70) versehen ist, die eine axiale Verformung des radial äußeren Abschnitts (74) des zugehörigen elastomeren Rings (72) ermöglichen.

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6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentenkörper (38) und der Bremssattel (22) aufeinander abgestimmte hexagonale Schlitze (46,48) aufweisen, in denen die beiden Zapfen (SO.) angeordnet sind,
7. Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

der Durchmesser jedes Zapfens (50.) kleiner als der innere Durchmesser der zugehörigen hexagonalen Schlitze (46,48) bei Betätigung der Bremsbetatigungseinrichtung (24) ist, so daß die Zapfen (üO) bei einem Bremsvorgang auf Abstand zu dem Momentenkörper (38) und dem Bremssattel (22) bleiben.
8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zapfen (50.) mit mindestens einer Nut (öO) versehen ist und daß eine entsprechende Unterlagscheibe (62), die an dem Momentenkörper (38) befestigt ist, in die Nut (60) ragt, um jeden Zapfen (üO) am Momentenkörper (SB) axial festzulegen.
9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

jede Unterlagscheibe (62) mit Freiraum in die zugehörige Nut (60) ragt, wodurch ein axiales Spiel B zwischen ihnen gebildet wird, um die Axialbewegung jedes Zapfens (50) relativ zum Momentenkörper (38) auf dieses axiale Spiel B zu begrenzen.

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10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder elastomere Ring (54) an dem Momentenkörper (38) und dem Bremssattel (22) so anliegt, daß der Bremssattel auf Abstand zu dem Momentenkörper (3θ) und dem zugehörigen Zapfen (50) gehalten wird.

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