DE2804977C2 - Schwimmsattelbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

erfolgt, wobei Toleranzprobleme eliminiert sein sollen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst

Hierdurch wird bei der erfindungsgemäßen Bremse ein Teii der vom Bremssattel aufgenommenen Umfangskraft über einen Führungsbolzen an dem in der Drehrichtung der Bremsscheibe gesehen vorderen Arm des Bremsträgers abgestützt und der übrige Teil der Umfangskraft durch Anlegen des Bremssattels an die Stützfläche auf den in der Drehrichtung der Bremsscheibe gesehen hinteren Arm des Bremsträgers übertragen. Da die Elastizität der beiden Arme des Bremsträgers im wesentlichen gleich ist, ergibt sich bei den üblichen Fertigungstoleranzen eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Umfangskräfte auf die Arme des Bremsträgers. Da beide Arme des Bremsträgers zur Aufnahme der Umfangskräfte zur Verfügung stehen, wird auch eine verhältnismäßig hohe Steifigkeit der Bremse in dieser Belastungsrichtung erzielt und einem Rubbeln und Quietschen der Bremse entgegen gewirkt Ein weiterer wesentlicher Vorteil der .erfindungsgemäß ausgebildeten Schwimmsattelbremse besteht darin, daß die Verformungen der Bremsträgerarme unter Last nicht zu einem Schrägstellen des Bremssattels führen. Es wird auch eine elastische Verspannung des Bremssattels gegenüber dem Bremsträger erzielt, die ein Klappern des Sattels in seinen Führungen verhindert und die Ausrichtung des Sattels in Richtung der Achse der zylindrischen Pfannen verbessert

Zur Vermeidung von Klemmkräften und zur Verringerung der Korrosionsempfindlichkeit wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Durchmesser der zylindrischen Pfannen geringfügig größer ist als der Durchmesser der Führungsbolzen.

Eine Lösebewegung des Bremssattels nach dem Betätigen der Bremse kann vorteilhaft und auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Führungsbolzen gegenüber dem Bremssattel um ein dem erforderlichen Bremslüftspiel entsprechendes Maß axial begrenzt bewegbar sind und durch eine Feder in Bremslöserichtung gegen einen Anschlag am Bremssattel gedrückt werden. Eine besonders einfache Ausgestaltung einer derartigen Lüftspieleinrichtung für den Bremssattel besieht darin, daß jeder Führungsbolzen an seinem der Bremsbetätigungsvorrichtung benachbarten Ende einen Anschlagkopf aufweist und einen zwischen dem Anschlagkopf und dem Bremssattel angeordneten Gummiring trägt, der in den angefaßten Endbereich der Bohrung hineinragt und bei Bremsbetätigung soweit zusammendrückbar ist, daß der Anschlagkopf nach einem dem erforderlichen Bremslüftspiel entsprechenden Verschiebeweg des Führungsbolzens am Bremssattel zur Anlage gelangt.

Eine Belastung der Führung des Bremssattel durch ein von der Umfangskraft hervorgerufenes Drehmoment wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch vermieden, daß die Abstützflächen und die Pfannen in der Mitte über dem Außenrand der Bremsscheibe angeordnet sind. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Pfanne und die Abstützfläche, die der Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zugekehrt sind und damit beim Betätigen der Bremse in der Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe die Umfangskräfte aufnehmen, konvex gekrümmt sind. Hierdurch wird erreicht daß bei einer Verformung der Arme des Bremsträgers unter der Wirkung der Umfangskraft keine nennenswerte Verlagerung der Berührungsstellen zwischen Bremsträger und Bremssattel bzw. Führungsbolzen erfolgt Die Verformung der Arme des Bremsträgers kann daher nicht zur Entstehung eines Drehmomentes am Bremssattel führen.

Von Vorteil ist es, wenn die Bohrungen im Bremssattel, die Pfannen an den Armen des Brems trägers und die Aussparungen in den Bremsbacken in ihrer Lage so aufeinander abgestimmt sind, daß die federnd in den Bohrungen gehaltenen Führungsbolzen den Bremsträger, den Bremssattel und die Bremsbacken gegeneinander verspannen. Bei einer solchen Ausbildung der erfindungsgemäßen Bremse dient die federnde Befestigung der Führungsbolzen dazu, ein Klappern aller gegeneinander beweglichen Bauteile der Bremse zu verhindern. Weitere Vorteile der erfmdungsgemäßen Bremse bestehen insbesondere darin, daß die Bremse aus einer geringen Anzahl von Einzelteilen besteht, die einzeln herstellbar sind und eine leichte Montage ermöglichen. Die erfindungsgemäße Bremse eignet sich ferner für die Anwendung in Fahrzeugen, bei denen die Bremsträger einteilig mit der Radaufhängung des Fahrzeugs hergestellt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Schwimmsattel, teilweise geschnitten, und

Fig.2 eine Ansicht des Schwimmsattels gemäß F i g. 1 in Richtung der Bremsscheibenachse, zur Hälfte geschnitten.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist einen Bremssattel 1 auf, der U-förmig den äußeren Rand einer Bremsscheibe 2 und zu beiden Seiten der Bremsscheibe 2 angeordnete Bremsbacken 4,4' umgreift. Die Bremsbacken 4, 4' haben im wesentlichen die Form eines Kreisscheibensegments und umgreifen mit radial nach außen gerichteten Ansätzen 5,6, 7,8 den Mittelteil des Bremssattels 1. Auf der dem Bremssattel abgekehrten Seite sind in den Ansätzen 5,6,7,8 Aussparungen vorgesehen, in die im Bremssattel 1 befestigte Führungsbolzen 9,10 eingreifen, um die Bremsbacken 4, 4' in ihrer Lage gegenüber dem Bremssattel 1 zu halten.

An seinen in Umfangsrichtung weisenden Enden ist der Bremssattel mit Ansätzen versehen, die Bohrungen 11,12,13,14 aufweisen, in denen die Führungsbolzen 9, 10 aufgenommen sind. Zur Halterung der Führungsbolzen in den Bohrungen 11 — 14 dienen Gummiringe 15, die in Ringnuten 16 in den Führungsbolzen 9,10 eingeknöpft sind. In Richtung ihrer Längsachse sind die Führungsbolzen 9,10 durch Anschlagköpfe 17,18, die sich über Gummiringe 19 am Bremssattel abstützen und durch Befestigungselemente 20, die an den entgegengesetzten Enden der Führungsbolzen 9, 10 angeordnet sind, gehalten. Befestigungselemente halten die Führungsboizen 9, 10 dabei in einer solchen Position, daß zwischen den Anschlagköpfen 17, 18 und dem Bremssattel ein dem erforderlichen Bremslüftspiel L entsprechender Abstand besteht.

Der Bremsträger 3 weist sich radial nach außen erstreckende, den Rand der Bremsscheibe 2 überragende Arme 21, 22 auf, deren Ende mittig über der Bremsscheibe liegende, einander zugekehrte Stützflächen 23, 24 und einander abgekehrte zylindrische Pfannesr25,26. aufweisen. Zwischen den Abstützflächen 23,24 und den benachbarten Flächen 27, 28 des Bremssattels 1 ist ein Spiel a vorgesehen. A η den zylindrischen Pfannen 25,26 liegen die Führungsbolzen 9, 10 an. Der Abstand der Pfanne 25 von der Pfanne 26 ist dabei geringfügig größer als der Abstand der Bohrungen 11,13 von den Boh-

rungen 12,14, so daß die Gummiringe 15 leicht zusammengedrückt werden und sich zwischen den Führungsbolzen 9,10 und den Bohrungen 11,12,13,14 ein Spiel b ergibt.

Zur Bremsbetätigung weist der Bremssattel 1 einen Radbremszylinder 29 mit einem Betätigungskolben 30 auf. '

Beim Betätigen der Bremse wird zunächst der Bremsbetätigungskolben 30 verschoben, der die Bremsbacke 4 in Anlage an die Bremsscheibe 2 bringt. Sobald die Bremsbacke 4 an der Bremsscheibe 2 anliegt, verschiebt die am Radbremszylinder 29 wirksame Reaktionskraft den Bremssattel 1 in der entgegengesetzten Richtung bis das Bretnslüftspiel L zwischen der Bremsscheibe 2 und der. Bremsbacke 4' ebenfalls überwunden ist und die Bremsbacke 4' an der Bremsscheibe anliegt. Gleichzeitig werden die Gummiringe 19 zusammengedrückt und in die Bohrung 13, 14 hineingedrängt, so daß die Anschlagköpfe 17,18 zur Anlage am Bremssattel gelangen. Dreht sich die Bremsscheibe in der durch Pfeil angegebenen Richtung, so wird die durch Reibeingriff an den Bremsbacken 4, 4' hervorgerufene Umfangskraft über die Ansätze 5, 7, die an der Fläche 27 zur Anlage kommen auf den Bremssattel 1 übertragen. Der Bremssattel 1 verschiebt sich unter der Wirkung der Umfangskraft in Pfeilrichtung bis das Spiel b in den Bohrungen 11, 13 aufgezehrt ist und die Umfangskraft über den Führungsbolzen 9 und die Pfanne 25 auf den Arm 21 des Bremsträgers 3 übertragen werden kann. Entspricht das Spiel a gleich dem Spiel b, so legt sich auch die Fläche 28 des Bremssattels 1 an die Stützfläche 24 des Arms 22 des Bremsträgers 3 an, so daß ein Teil der Umfangskraft auch von dem Arm 22 abgestützt werden kann. Bei gleichem Spiel a, b ist die Verteilung der Umfangskraft auf die beiden Arme 21, 22 im wesentlichen von deren Elastizität abhängig. Da beide Arme gleich ausgebildet sind, dürfte sich also auch eine verhältnismäßig gleiche

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Bedingt durch Fertigungstoleranzen kann es jedoch auch vorkommen, daß die Spiele a, b unterschiedlich sind. Nach Möglichkeit soll die Toleranzauswahl so getroffen werden, daß das Spiel b nicht größer als das Spiel a wird, da dies die Ausrichtung des Bremssattels beim Anlegen an die Bremsscheibe begünstigt. Ist das Spiel a größer als das Spiel b, so wird sich die Fläche 28 des Bremssattels 1 erst an die Stützfläche 24 anlegen, nachdem eine elastische Verformung des Arms 21 und des Führungsbolzen 9 stattgefunden hat In diesem Fall wird der Arm 21 einen größeren Anteil der Umfangskraft aufnehmen als der Arm 22, was aber nicht sehr nachteilig ist, da eine stärkere Belastung des auf der Scheibeneinlaufseite liegenden Arms die Ausrichtung des Bremssattels unter der Wirkung der Umfangskraft begünstigt

Tritt während des Bremsvorgangs an der Bremsbacke 4' ein Verschleiß des Reibbelags auf, so verschieben sich die Führungsbolzen 9,10 in den Pfannen 25, 26, da die Anschlagköpfe 17,18 bereits am Bremssattel 1 anliegen. Nach dem Lösen der Bremsen kehren die Gummiringe 19 in ihre ursprüngliche Form zurück und bewirken ein eo Abstellen des Bremssattels und der Bremsbacke 4' um den Betrag des Lüftspiels L Das Lüftspiel der Bremsbacke 3 wird durch den roll-back Effekt des Dichtrings im Radzylinder 29 bewirkt

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 . 2 _ _ , Bei bekannten gattungsgemäßen Schwimmsattel- Patentansprucne: bremsen (US-PS 37 89 961 und US-PS 36 28 639) ist der

1. Schwimmsattelbremse, insbesondere für Kraft- Bremssattel in Drehrichtung der Bremsscheibe ausfahrzeuge, mit einem den Rand einer Bremsscheibe schließlich an den Stützflächen der Arme des Bremsträumgreifenden Bremssattel, der mittels parallel zur 5 gers abgestützt. Dies hat den Nachteil, daß beim Betäti-Scheibendrehachse im Abstand voneinander ange- gen der Bremse die gesamte, von beiden Bremsbacken ordneten Führungsstiften an Armen eines Bremsträ- auf den Bremssattel übertragene Umfangskraft auf den gers axial verschiebbar geführt und an aneinander in der Scheibendrehrichtung gesehen hinteren Arm des zugekehrten Stirnflächen (Abstützflächen) der Ar- Bremsträgers übertragen wird, während der andere me in Drehrichtung der Bremsscheibe abstützbar ist io Arm des Bremsträgers nahezu unbelastet bleibt. Beide und mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten, Bremsträgerarme müssen daher so stark dimensioniert am Bremssattel abgestützten Bremsbacken, zu de- sein, daß sie zur Aufnahme der gesamten Umfangskraft ren Betätigung auf einer Seite der Bremsscheibe ei- geeignet sind. Da der Bremssattel bei dieser bekannten ne Bremsbetätigungsvorrichtung vorgesehen ist, Ausbildung der Bremsen seine Lage der Lage der Stützdadurch gekennzeichnet, daß die Arme 15 fläche, an der er anliegt, anpaßt, führt die elastische (21,22) des Bremsträgers (3) einander abgekehrte, in Verformung des Bremsträgerarms unter der Wirkung Umfangsrichtung nach außen offene, zylindrische der Umfangskraft zu einer Schrägstellung des Brems-Pfannen (25,26) aufweisen, in die die im Bremssattel satteis in bezug auf die Bremsscheibe und damit zu eibefestigten Führungsbolzen (9, 10) axial verschieb- nem tangentialen Schrägverschleiß. Diese Wirkung ist bar eingreifen und daß die Führungsbolzen (9,10) in 20 unerwünscht, da hierdurch die Dicke des Reibmaterials UmfangsriciHung federnd im Bremssattel (1) befe- nicht vollständig ausgenutzt werden kann. Zwar sind bei stigt sind und mit Vorspannung in die Pfannen (25, dieser Bremse am Bre-nsträger befestigte Bolzen vorge-26) im Bremsträger (3) eingreifen. sehen, an denen der Bremssattel verschiebbar gelagert

2. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, da- sind. Diese Bolzen übertragen Kräfte nur in radialer durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der zy- 25 Richtung und können daher sogar weggelassen werden, lindrischen Pfannen (25, 26) geringfügig größer ist ohne die Funktion in der Bremse wesentlich zu beeinals der Durchmesser der Führungsbolzen (9,10). trächtigen.

3. Schwimmsattelbremse nach einem vorherge- Aus der DE-OS16 2-5 676 ist ferner eine Schwimmsathenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die telbremse bekannt, bei der im Bremssattel in Drehrich-Abstützflächen (23, 24) und die Pfannen (25, 26) in 30 tung der Bremsscheibe gesehen im Abstand voneinander Mitte über dem Außenrand der Bremsscheibe der angeordnete Führungsbolzen befestigt sind, auf de-

(2) angeordnet sind. nen axial verschiebbare Hülsen angeordnet sind, die in

4. Schwimmsattelbremse nach einem vorherge- voneinander abgekehrte, nach außen offene Pfannen eihenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die nes plattenförmig, parallel zur Bremsscheibe ausgerich-Pfanne (25) und die Abstützfläche (24), die der 35 teten Bremsträgers eingreifen. Der Bremsträger weist Hauptdrehrichtung der Bremsscneibe (2) zugekehrt eine mittige Ausnehmung auf, in der eine Bremsbacke sind, konvex gekrümmt sind. geführt und abgestützt ist. Eine zweite, auf der gegen-

5. Schwimmsattelbremse nach einem vorherge- überliegenden Seite der Bremsscheibe angeordnete henden Anspruch, mit Bohrungen zur Aufnahme der Bremsbacke ist am Bremssattel befestigt Bei dieser Führungsbolzen im Bremssattel und wobei die in 40 Schwimmsattelbremse wird die DrtJinsomentkraft der Drehrichtung der Bremsscheibe unmittelbar am beiden Bremsbacken auf getrennte Teile des Bremsträ-Bremssattel abgestützten Bremsbacken Aussparun- gers übertragen. Die unmittelbar am Bremsträger abgegen aufweisen, in die die Führungsbolzen eingreifen, stützte Bremsbacke überträgt ihre Umfangskraft auf dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (11,14), den in Drehrichtung der Bremsscheibe gesehenen hintedie Pfannen (25,26) an den Armen des Bremsträgers 45 ren Bereich des Bremsträgers. Die Umfangskraft der im

(3) und die Aussparungen in den Bremsbacken (3,4) Bremssattel befestigten Bremsbacke hingegen wird in ihre Lage so aufeinander abgestimmt sind, daß die über den Bremssattel und den in Drehrichtung der federnd in den Bohrungen (11 bis 14) gehaltenen Bremsscheibe gesehen vorderen Führungsbolzen auf Führungsbolzen (9,10) den Bremsträger, den Brems- den Bremsträger übertragen. Hierdurch ergibt sich eine sattel, und die Bremsbacken gegeneinander verspan- 50 bessere Lastverteilung im Bremsträger. Ein Nachteil nen. dieser bekannten Schwimmsattelbremse ist jedoch in

6. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 5, da- der geringen Ausrichtwirkung der Führung des Bremsdurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Bohrun- satteis zu sehen, die zu einem erheblichen Schrägvergen (11 bis 14) voneinander gleich oder kleiner ist als schleiß führen kann. Die einseitige Einleitung einer Umder Abstand der Pfannen (25,26). 55 fangskraft in den Bremssattel durch die mit dem Brems-

7. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 4,5 oder sattel verbundene Bremsbacke macht weiterhin erfor-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel (a) zwi- derlich, durch eine versetzte Anordnung beider Bremsschen den Abstützflächen (23, 24) und dem Brems- backen in Umfangsrichtung einem Bestreben des Satsattel (1) gleich oder größer ist als das in ungebrem- tels, sich um eine radiale Achse zu verdrehen, entgegen stern Zustand der Bremse zwischen den Führungs- 60 zu wirken. Die durch die versetzte Anordnung der bolzen (9,10) und den Bohrungen (11 bis 14) vorhan- Bremsbacken hervorgerufene Gegenkraft muß aber an dene Spiel (b). der Bremsscheibe abgestützt werden und führt zu einer

zusätzlichen Belastung der Bremsscheibe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

65 Schwimmsattelbremse der im Oberbegriff des Anspru-

Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattelbremse, ches 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der eine günsti-

insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbe- ge Verteilung der beim Betätigen der Bremse hervorge-

griff des Patentanspruchs 1. rufenen Umfangskräfte auf die Arme des Bremsträgers