DE2812718A1 - Scheibenbremse des schwimmsatteltyps - Google Patents

Scheibenbremse des schwimmsatteltyps

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DE2812718A1
DE2812718A1 DE19782812718 DE2812718A DE2812718A1 DE 2812718 A1 DE2812718 A1 DE 2812718A1 DE 19782812718 DE19782812718 DE 19782812718 DE 2812718 A DE2812718 A DE 2812718A DE 2812718 A1 DE2812718 A1 DE 2812718A1
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Description

VOLKSWAGENWERK
AKTIENGESELLSCHAFT 5180 Wolfsburg
Unsere Zeichen: K 2492
1702pt-gn-jä
Scheibenbremse des Sch\;inunsatteltyps
Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse des Schwimmsatteltyps der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 2 548 927 bekannt ist.
Scheibenbremsen dieser Art zeichnen sich u.a. dadurch aus, daß die beim Bremsen auftretenden Reibungskräfte unmittelbar und ausschließlich von den über die Bremsscheibe greifenden steifen Armen des ortsfesten Bremsträgers aufgenommen werden, während der in Bezug auf die Bremsscheibe axial verschiebbare kompakte fausti'örinige Schwimmsattel ausschließlich zur Übertragung der die Bremsbacken gegen die Bremsscheibe pressenden Kräfte dient. Darüberhinaus können im Vergleich zu üblichen Schwimmrahmenbrenisen vergleichsweise großflächige Brcnsbacken verwendet werden, weil der Ra-ura zwischen den beiden Armen des Bremsträgers uneingeschränkt zur Aufnahme der Bremsbacken zur Verfügung stoht.
Bei der vorerwähnten bekannten Scheibenbremse sind die Enden der Bremsbacken beziehungsweise der rückseitigen Tragplatten
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der Bremsbacken mit Ansätzen versehen, welche nach außen gerichtete Ausnehmungen mit einer zumindest annähernd rechteckigen Kontur aufweisen und auf den eine entsprechende rechteckige Kontur aufweisenden Armen des Bremsträgers gelagert sind. Die mit den Bremsbacken beziehungsweise den Tragplatten in Eingriff befindlichen Bereiche der Arme sind von einem federnd ausgebildeten Federstahl-Belag umgeben, der zwischen den Führungsflächen der Bremsbacken und der Arme wirksam ist und die Bremsbacken von den Armen fortdrängt. Beim Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe kommen die Bremsbacken erst nach Überwindung des Federweges dieser Federstahl-Beläge an den Armen des Bremsträgers zur Anlage, wodurch trotz der Federwirkung der Federstahl-Beläge eine gewisse Klappergefahr nicht zu vermeiden ist. Vie bei Vorwärtsfahrt müssen die Bremsbacken auch bei Rückwärtsfahrt zunächst die Federwege der zugeordneten Federstahl-Beläge überwinden, um am zugeordneten Arm des Bremsträgers zur Anlage zu kommen.
Der Schwimmsattel der bekannten Scheibenbremse ist über nur einen starr im Bremsträger befestigten Bolzenschaft am Bremsträger gelagert und relativ zur Bremsscheibe verschiebbar geführt, wobei der Bolzenschaft auf der gleichen Seite der Bremsscheibe wie der hydraulische Betätigungszylinder angeordnet ist. Auf der anderen Seite der Bremsscheibe stützt sich der Schwimmsattel indirekt über den äußeren Bremsbacken an den Armen des Bremsträgers ab. Zu diesem Zweck ist das die Bremskraft auf den äußeren Bremsbacken übertragende radial nach innen abgewinkelte Ende des Schwimmsattels mit dem äußeren Bremsbacken verschraubt.
Da sich auch der äußere Bremsbacken beim Betätigen der Bremse unter Überwindung des Federweges der Federstahl-Beläge auf den jeweils zugeordneten Arm des Bremsträgers zu bewegt, muß die Bolzens chaft-Halterung des fest mit dem äußeren Bremsbacken verbundenen Schwimmsattels so elastisch ausgebildet sein, daß das freie Ende des Schwimmsattels dieser Bewegung des äußeren Bremsbackens folgen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art unter Aufrechterhaltung ihrer Leichtgängigkeit weiter zu verbessern und insbesondere so auszugestalten, daß die Bremsbacken bei Betätigung der Bremse zumindest annähernd unverzögert und ohne Klappergeräusch am zugeordneten Arm des Bremsträgers zur Anlage kommen.
Biese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Bremsbacken werden also durch freie Federarme der Federstahl-Beläge in eine sich keilförmig verengende Prismenführung der beiden Arme des Bremsträgers gedruckt, so daß die Bremsbacken beziehungsweise die Tragplatten der Bremsbacken bereits bei nicht · betätigter Bremse an den die Arme umgebenden nicht federnd ausgebildeten Federstahl-Belägen, die als Gleitflächen dienen, anliegen. Bei Betätigung der Bremse findet daher keine spürbare Verlagerung der an die Bremsscheibe gepreßten Bremsbacken statt. Es ist daher sowohl bei betätigter als auch bei nichtbetätigter Bremse eine weitgehend spiel- und klapperfreie Führung der Bremsbacken gegeben.
Vorzugsweise werden die freien Pederarme derart ausgebildet und angeordnet, daß sie beim Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe in axialer Richtung etwas elastisch verformt werden. Durch diese einfache Maßnahme wird erreicht, daß die Bremsbakken nach Losen der Bremse durch die axial wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückfedernden Federarme axial ebenfalls so weit bewegt werden, daß sie nicht mehr an der umlaufenden Bremsscheibe anliegen.
Weitere vorteilhafte und erfindungswesentliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Anhand eines Ausführungsbeispieles werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
In der Zeichnung zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Figur 1 einen Blick von oben und
Figur 2 einen Blick von unten auf die Schwimmsattel-Scheibenbremse gemäß der Erfindung,
Figur 3 die in Figur 2 mit III bezifferte und
,bezifferte Figur 4 die in Figur 2 mit IV/Ansicht der Scheibenbremse und
Figur 5 einen Schnitt entlang der in Figur 2 mit V bezifferten Sennittführung.
Die Schwimmsattel-Scheibenbremse besteht im wesentlichen aus dem mit 1 bezifferten Bremsträger, der vorzugsweise gegossen ist und über mit 14 bezifferte Augen am nicht weiter dargestellten Radträger eines Kraftfahrzeuges ortsfest befestigt werden kann, dem mit 3 bezifferten kompakten Schwimmsattel, der ebenfalls vorzugseise gegossen ist und axial verschiebbar am Bremsträger gelagert ist, sowie aus den mit 21 und 22 bezifferten Bremsbacken. Der Bremsträger 1 weist zwei steife Arme 11 und 12 auf, welche im Abstand zueinander über die nur in den Figuren 1 und 5 angedeutete Bremsscheibe 7 sowie über die beiden Bremsbacken 21 und greifen. Die beiden
Bremsbacken 21 und 22 stützen sich radial und tangential - bezogen auf die Bremsscheiben-Achse - an den beiden Armen 11 und ab. Auf die beiden Arme 11 und 12 sind dabei sich über die ganze Armlänge erstreckende einteilige Beläge 5 aus korrosionsfreiem Federstahl aufgeklemmt, die nicht federnd und plan an den Armen anliegen! als Gleitflächen für die mit den Armen 11 und 12 in Eingriff befindlichen Enden der Bremsbacken 21 und 22 dienen.
Der kompakte Schwimmsattel 3 weist - in Bremsscheibenebene gesehen - einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Er übergreift zwischen den steifen Armen 11 und 12 des Bremsträgers 1 die Außenumfangskante der Bremsscheibe 7 sowie die beiden Bremsbacken 21 und 22. In dem einen Schenkel des Schwimm-
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satteis ist in üblicher Weise ein. hydraulischer Bremszylinder untergebracht, an dessen mit 33 bezifferten Kolben die Tragplatte des inneren Bremsbackens 22 anliegt. Das radial nach innen abgewinkelte freie Ende 31 des Schwimmsattels bildet den anderen Schenkel des U-QuerSchnitts. An diesem Schenkel liegt die Tragplatte des äußeren Bremsbackens 21 an. Bei Betätigung der Bremse wird somit in üblicher Weise der innere Bremsbacken 22 unmittelbar durch den Kolben 33 und der äußere Bremsbacken 21 über das abgewinkelte Ende 31 d.es Schwimmsattels 3 gegen die Bremsscheibe 7 gedrückt. Aus den Figuren 1, 2 und 3 ist erkennbar, daß der Schwimmsattel 3 über nur einen starr im Bremsträger 1 befestigten Bolzenschaft 4 direkt am Bremsträger 1 gelagert ist. Dieser Bolzenschaft ist auf der gleichen Bremsscheibenseite angeordnet wie der hydraulische Bremszylinder 32. Der Bolzenschaft ist durch eine in einer entsprechenden Bohrung des Schwimmsattels 3 eingeknöpfte elastische Boxe 41 hindurchgeführt, so daß der Schwimmsattel im gewissen Umfange kardanische Bewegungen um den Bolzenschaft 4 ausführen kann. Zur Vermeidung einer Verschmutzung des Bolzenschaftes sind zu beiden Seiten der elastischen Buchse an der Buchse angeformte Dichtungsmanschetten 42 vorgesehen.
Auf der den Bremszylinder 32 abgewandten Seite der Bremsscheibe stützt sich der Schwimmsattel 3 über den äußeren Bremsbacken indirekt an den beiden Armen 11 und 12 des Bremsträgers 1 ab. Zu diesem Zweck ist der äußere Bremsbacken mit Hilfe einer Federklammer 6 kraftschlüssig mit dem abgewinkelten freien Ende des Schvimmsattels verbunden, so daß beide miteinander gekoppelt sind. Die auf der Rückseite des äußeren Bremsbackens 21 beziehungswei-· se der Tragplatte dieses Bremsbackens zumindest annähernd radial verlaufende Federklammer umgreift einerseits das Ende des Schwimmsattels 3 und andererseits die vom Schwingsattel abgewandte Stirnfläche des Bremsbackens 21 und ist derart ausgebildet, daß sie auf diesen Bremsbacken sowohl eine ihn radial gegen den ihn übergreifenden Schwimmsattel drückende Federkraft F 3 als auch eine ifcnaxial gegen das abgewinkelte Ende 31 drückende Federkraft F 4 ausübt. Hierdurch ergibt sich eine spiel- und
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klapperfreie Verbindung zwischen Schwimmsattel und äußerem Bremsbacken. Die Kopplung zwischen Schwiramsattel und äußerem Bremsbakken weist konstruktive und funktioneile Vorteile auf. Einerseits werden auf der Rückseite dieses Bremsbackens keine Gewinde benötigt, welche bei gepreßten Belägen kaum realisierbar und bei auf Tragplatten aufgenieteten Belägen sehr aufwendig wären, und andererseits läßt sich die Verbindung zwischen Schwimmsattel und äußerem Bremsbacken - zum Beispiel bei einem völligen Belagwechsel - schnell und einfach lösen.
Die einander zugewandten Längsseiten der beiden Arme 11 und 12 bilden mit den aufgeklemmten Federstahl-Belägen 5 eine sich radial nach außen keilförmig verengende Prismenführung 13 für die Bremsbacken 21 und 22, deren Enden in entsprechender Weise mit sich radial nach außen keilförmig verengenden Anlageflächen versehen sind. Uicht weiter bezifferte,nasenförmige Verlängerungen der Bremsbakken verhindern, daß die Bremsbacken, zum Beispiel während der Montage, radial nach innen fallen können.
Die axialen Endbereiche der beiden Federstahl-Beläge 5 sind jeweils mit einem freien Federarm 51 beziehungsweise 52 ausgerüstet, der zumindest annähernd radial nach innen gerichtet ist. Sein freies Ende liegt federnd an der Stirnfläche des zugeordneten Bremsbackens 21 beziehungsweise 22 an und drückt diesen fest in die keilförmige Prismenführung 13 der Arme 11 und 12, so daß die Bremsbacken 21 und 22 stets spiel- und klapperfrei an diesen anliegen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Federarme 51 und 52 der beiden Stahlblech-Beläge unterschiedlich ausgebildet. Der bei Vorwärtsfahrt - die dann vorliegende Drehrichtung der Bremsscheibe ist in Figur 4 mit einem Pfeil gekennzeichnet - am "ablaufenden Ende" des Bremsbackens liegende Federarm 52 ist so gebogen, daß er - von unten gegen den Bremsbacken greifend - eine radial nach außen wirkende Federkraft F 1 erzeugt, während der am "auslaufenden Ende" des Bremsbackens angeordnete Federarm 51 so gebogen ist, daß er - seitlich am Bremsbacken angreifend - eine tangential in Bremsscheibendrehrichtung gerichtete Federkraft F 2 bewirkt.
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Dadurch, daß die Bremsbacken 21 und 22 auch bei nicht betätigter Bremse bereits fest an den Armen 11 und 12 anliegen, findetbeim Betätigen der Bremse, wenn also die beiden Bremsbacken gegen die umlaufende Bremsscheibe gepreßt werden, praktisch keine Verlagerung der Bremsbacken statt. Klappergeräusche infolge von erst beim Betätigen der Bremse an den Armen zur Anlage gelangenden Bremsbacken treten nicht auf. Darüberhinaus wird die Beanspruchung der mit den Armen in Eingriff befindlichen Bremsbackenbereich verringert, v/eil stoßartige Belastungen fortfallen. Die vernachlässigbare tangentiale Verschiebung der Bremsbacken beim Betätigen der Bremse ermöglicht auch, den Bolzenschaft 4 ohne Beeinträchtigung der Leichtgängigkeit des Schwimmeatteis weniger elastisch auszubilden.
Die vorgeschlagene Bremsbacken-Halterung ist auch bei nicht betätigter Bremse von Vorteil. Üblicherweise besitzen Scheibenbremse eine etwa den Figuren 5 und 4 entsprechende Einbaulage, bei der die Arme 11 und 12 zumindest annähernd vertikal übereinander angeordnet sind. Auf die relativ große Masse des Schwimmsattels wirken daher beim üblichen Ein- und Ausfedern der Räder vergleichsweise große vertikal gerichtete Kräfte, Vielehe stoßartige Belastungen der Bremsbacken sowie Klappergeräusche hervorrufen, wenn die Bremsbacken und der damit gekoppelte Schwimmrahmen wesentliches Spiel aufweisen. Bei der beanspruchten Scheibenbremse liegt ein solches Spiel praktisch nicht vor, so daß diese Beanspruchungen dort nicht auftreten.
Die sich radial nach innen erstreckenden freien Federarme 51 und sind in axialer Richtung - auf die Bremsscheibe bezogen - elastisch etwas verformbar. Da sie federnd an den Stirnflächen anliegen und zwischen dem Federarm und dem Bremsbacken eine gewisse Reibung besteht, die durch eine entsprechende Ausgestaltung der aneinander anliegenden Flächen gezielt verstärkt werden kann, werden· sie beim Betätigen der Bremse durch die sich axial verlagernden Bremsbacken zur Bremsscheibe hin etwas elastisch verformt. Beim Lösen
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der Bremse kehren sie wieder in ihre Ausgangslage zurück und ziehen dabei die Bremsbacken gleichzeitig etwas von der Bremsscheibe 7 weg. Sie besitzen also einen gewissen Rückstelleffekt, der die üblicherweise im Bremszylinder 32 für die !Rückstellung getroffenen Maßnahmen unterstützt. In Figur 2 ist erkennbar, daß die freien Enden der Federarme 51 und 52 axial verlängerte Anlageflächen 55 aufweisen.
Die vorgeschlagene Scheibenbremse ist einfach in ihrem Aufbau, zuverlässig und komfortabel in ihrer Funktion und wartungsfreundlich. Die Verwendung eines faustförmigen Schwimmsattels gestattet den Einsatz besonders großflächiger Bremsbeläge, weil der gesamte Eaum zwischen den beiden Armen 11 und 12 zur Verfügung steht. Dies ermöglicht die Verwendung von Eeibbelägen mit relativ geringen Reibwerten, was u. a. zur Erhöhung der Belag-Lebensdauer und damit zur Vergrößerung der Wartungsintervalle führt. Der den Scheibenbremsen mit einem fausförmigen Schwingsattel zunächst anhaftende Nachteil, daß zum Wechseln der Bremsbacken der Schwimmsattel vom Bremsträger gelöst wex'den muß, ist bei größeren Wartungsintervallen ohne besondere Bedeutung. Bei der beanspruchten Scheibenbremse muß zum Wechseln der Bremsbacken lediglich die Federklammer 6 gelöst und der eingeschraubte Bolzenschaft 4 entfernt werden. Die beanspruchte Scheibenbremse besitzt eine besondere Leichtgängigkeit, die wegen der korrosionsbeständigen Ausbildung der Führungsflächen wartungslos lange Zeit erhalten bleibt.
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Claims (4)

  1. VOLKSWAGENWERK
    AKTIENGESELLSCHAFT
    3180 Wolfsburg
    Unsere Zeichen: K 2492
    1702pt-gn-jä
    AISPIf CHE
    [1. !Scheibenbremse des Schwimmsatteltyps, mit einem ortsfest befestigbaren, vorzugsweise gegossenen Bremsträger, zwischen dessen im Abstand zueinander über die Bremsscheibe greifenden zwei steifen Armen sich an entgegengesetzten Reibflächen der Bremsscheibe anlegbare Bremsbacken unter Zwischenschaltung eines sich über die ganze Armlänge erstreckenden einteiligen Federstahl-Belages radial und tangential abstützen, und mit einem zwischen den Armen des Bremsträgers die Außenumfangskante der Bremsscheibe sowie die Bremsbacken übergreifenden, vorzugsweise ebenfalls gegossenen faustförmigen Schwimmsattel mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt (in Bremsscheibenebene gesehen), der über nur einen starr im Bremsträger befestigten Bolzenschaft direkt und über den mit ihm gekoppelten äußeren Bremsbacken indirekt am Bremsträger gelagert und axial verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Längsseiten der beiden Arme (11, 12) für die Bremsbacken (21, 22) eine sich radial nach außen keilförmig verengende Prismenführung (13) bilden,
    809840/0U2
    VorjiUendor Vorstand: Tont Schmucker, Vorsitzender · Horst Backsmann · Prof. Dr. techn. Ernsi Ftala - Dr. jur. Peter Frerk
    des Auf sich ts fels : Günter Ha/iz/tch · Horst Münzner · Dr. rer. pol. Werner P Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prof. Dr. rer. pol. Friedri-n Thomee
    ■-:-*:■% ."'11Tt;,: r.i SiIr der Gesellschaft: Wolfsburcj Amtsgericht Wcifsburg HRB
    GRiGINAU INSPECTED
    2612718
    daß die aufgeklemmten Federstahl-Beläge (5) nicht federnd ■und plan an den Armen (11, 12) anliegen, und daß die Endbereiche der Federstahl-Beläge (5) jeweils einen zumindest annähernd radial nach innen gerichteten freien Federarm (51» 52) aufweisen, dessen Ende federnd an der Stirnfläche der zugeordneten Bremsbacken (21 bzw. 22) - diesen fest in die keilförmige Prismenführung (13) drükkend - anliegt.
  2. 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die freien Federarme (51» 52) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie beim Anlegen der Bremsbacken (21, 22) an die Bremsscheibe (7) in axialer Richtung etwas elastisch verformbar sind.
  3. 3. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Federarme (51 ι 52) axial verlängerte Anlageflächen (53) aufweisen.
  4. 4. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3»
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung zwischen faustförmigem Schwimmsattel (3) und äußerem Bremsbacken (21) eine auf der Rückseite des Bremsbackens (21) zumindest annähernd
    v . ' ist,
    radial verlaufende Federklammer (6) vorgesehen/welche das Ende des Schwimmsattels (3) und die vom Schwimmsattel abgewandte Stirnfläche des Bremsbackens (21) umgreifend derart angeordnet ist, daß sowohl eine den Bremsbacken (21) radial gegen den ihi übergreifenden Schvimmsattel (3) drückende Federkraft (F 3) als auch eine ihi axial gegen die radial nach innen abgewinkelten Enden (3I) des Schwimmsattels (3) drükkende Federkraft (F 4) v/irksam ist.
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