DE2901243C2

DE2901243C2 - Sattel aus einer Aluminiumlegierung für eine Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2901243C2
Application number: DE2901243A
Authority: DE
Inventors: Dimitri Brighton-Le-Sands New South Wales Caplygin
Original assignee: GIRLOCK Ltd BELMORE NEW SOUTH WALES AU
Current assignee: GIRLOCK Ltd BELMORE NEW SOUTH WALES AU
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1979-01-13
Publication date: 1983-10-20
Also published as: IT1111847B; JPS5918580B2; US4261444A; DE2901243A1; JPS54118957A; IT7920149A0; BR7900225A

Description

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel ein einseitiger Bremssattel ist

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Die Erfindung betrifft einen Sattel aus einer Aluminiumlegierung für eine Teilbelagscheibenbremse.

Teilbelagscheibenbremsen dieser Art, wie sie beispielsweise aus ATZ Nr. 9, September 1957, Seite 252, oder der US-PS 39 97 032 bekannt sind, haben gegenüber dem üblicherweise verwendeten Kugelgraphitguß zwar den Vorteil, daß dem Bestreben, Gewicht an den Radaufhängungen zu reduzieren, entgegengekommen wird, jedoch bedingt die geringere mechanische Festigkeit der Aluminiumlegierung gegenüber dem sonst üblichen Kugelgraphitguß bei ansonsten gleicher konstruktiver Ausgestaltung eine voluminöse Bauweise, um dem durch Biegung beanspruchten Querschnitt des Sattels eine ausreichende Festigkeit zu verleihen (beispielsweise US-PS 39 97 032, Fig. 3). Andererseits hat sich herausgestellt, daß Verbesserungen in der Ausführung der Vorderaufhängung bzw. Federung von Kraftfahrzeugen tendenziell dazu führen, daß der Lenkrollradius des Vorderrades reduziert wird, d. h. der Abstand zwischen der Lenkachse und dem Berührungsbereich des Reifens auf der Straße. Um dies zu erreichen, sind die Radzentren stark nach auswärts vertieft, um dem Achsschenkelbolzen oder Drehzapfen zu erlauben, so nah wie möglich an einem Punkt direkt oberhalb des Berührungsbereichs des Reifens angeordnet zu werden, so daß der Lenkrollradius in optimaler Weise reduziert wird. Da die Scheibe der Scheibenbremse normalerweise auf der Stumpfachse zwischen dem Achsschenkelbolzen und der Nabe, die das Radzentrum trägt, befestigt ist, ist der für die Scheibenbremse verfügbare Raum sehr geschätzt. Eine voluminöse Scheibenbremse kann jedoch nicht in einer Radaufhängung mit reduziertem Lenkrollradius eines Vorderrades verwendet werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bisher bekannter Aluminiumgehäuse zu vermeiden, d. h. also, Sättel für Teilbelagscheibenbremsen aus Aluminiumlegierung bei ausreichender Festigkeit so auszubilden, daß sie unter beengten Raumverhältnissen einbaubar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art durch die Kombination der im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale gelöst

Der Unteranspruch betrifft eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.

Die Erfindung weicht also von den für Ausführungen in Kugelgraphitguß gängigen Konstruktionsprinzipien zur Lösung der obengenannten Aufgabe in folgenden charakteristischen Merkmalen ab: Das Profil oder die Ausformung des Gehäuses ist umfangsmäßig verlängert und in der Höhe reduziert Mit anderen Worten: Durch ein möglichst großes Brückenverhältnis W/H wird der übergriffene Umfang der Bremsanordnung größer, wodurch die notwendige Bauhöhe der übergreifenden Brücke geringer gehalten werden kann. Ferner wird das Kraftzentrum des Kolbens in bezug auf Drehachse der Scheibe angehoben und das Scheibenbelagsverhältnis, also das Verhältnis der· Belagflächen oberhalb und unterhalb der horizontalen Linie, die sich durch die Zentrumslinie des Kolbens erstreckt, reduziert Es verringert sich durch das Anheben des Kraitzentrums des Kolbens in bezug auf die Drehachse der Scheibe der für die Biegebeanspruchung maßgebliche Hebelarm C

Das Gewicht des Sattels ist bei der Erfindung gegenüber Kugelgraphitgußausführungen um mehr als 30% reduziert Dies erlaubt den Einsatz der erfindungsgemäß ausgebildeten Teilbelagscheibenbremse insbesondere auch in der Radaufhängung moderner Kraftfahrzeuge mit reduziertem Lenkrollradius. Der bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehene einseitige Bremssattel weist einen oder mehrere Kolben auf, die nur auf der inneren Seite des Bremssattels angeordnet sind. Der Kolben oder die Kolben wirken über den inneren Bremsbelag auf die Bremsscheibe ein. Die Reaktionskraft hierauf verursacht daß der Sattel entlang herkömmlicher Stifte gleitet und auf die andere Seite der Bremsscheibe durch den äußeren Bremsbelag eine Kraft ausübt, wodurch also die auf die Bremsscheibe ausgeübte Klemmwirkung vervollständig wird. Der Sattel ist mit zwei Flanschen an entgegengesetzten Enden versehen, die auch zwei parallele Stifte aufweisen, welche in Bohrungen transversal sur Ebene der Bremsscheibe gleiten.

Der erfindungsgemäß geschaffene Sattel führt zu unerwartet guten Ergebnissen hinsichtlich der Gewichtseinsparung und der Belastungs- und Durchbiegungscharakteristiken.

Nachstehend ist ein AusführungsbeisDiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Sattel nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A von

Fig.l;

Fig.3 einen Bremsbelag, der das Verhältnis der Bremsbelagsteilfläche radial außerhalb einer Horizontalen durch die Kolbenachse zur Größe der Bremsbelagteilfläche radial innerhalb der Horizontalen durch die Kolbenachse erkennen läßt; und

F i g. 4 in perspektivischer Darstellung einen bei dem erfindungsgemäßen Sattel vorgesehenen Haltebügel.

In F i g. 1 und 2 stellen die Flächen V und X die maximalen Bogenkonturen des Sattels bezüglich der · Drehachse des Rades R dar. Der Bogen T(F i g. 2) ist als Schnittlinie der Flächen Vund ^definiert Der Bogen Z ist als Schnittlinie der Ebenen X und Y definiert. Der Bogen W steht in gleichem Abstand zwischen den Bögen Tund Z, wobei seine Länge durch die Enden der

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Brücke bestimmt wird. Die Bögen T, Z und W sind definitionsgemäß Kreisbögen, deren Zentren auf der Drehachse des Rades liegen. Die »Brückenhöhe« //ist als radialer Abstand zwischen T und Z definiert Der Punkt O in F i g. 2 ist ein Punkt auf der Zentrallinie des Kolbens. Die Kolbenhöhe, also der für die Biegebeanspruchung maßgebliche Hebelarm C ist der Abstand von O bis zum Bogen W. Das »äußere« Brückenverhält- :iis ist definiert als die Länge des Bogens W dividiert durch die Brückenhöhe H. Schließlich ist das Verhältnis der Bogenlänge zum für die Biegebeanspruchung maßgeblichen Hebelarm C definiert als Länge des Bogens Wdividiert durch die Kolbenhöhe C

Fig.3 zeigt die mit der Bremsscheibe in Kontakt kommende Fläche eines Bremsbelages. Das »Belagflächenverhältnis« ist dabei definiert als das Verhältnis der Belagflächen oberhalb und unterhalb der Linie DD, d. h., .4' dividiert durch B'. DD ist eine horizontale Linie, die sich durch die Zentrallinie O des Kolbens erstreckt Die Zeichnung läßt deutlich den (in Umfangsrichtung der Bremsscheibe) ungewöhnlich langen Sattel im Verhältnis zum Bremsscheibendurchmesser und auch das ungewöhnlich hoch liegende Kfaftzentrum des Kolbens in bezug auf die Drehachse der Scheibe im Verhältnis zu dem langen Sattel erkennen. Die beiden vorstehend genannten Merkmale stehen in Kombination mit einem kleinen Belagflächenverhältnis, also der Fläche »A'< < dividiert durch die Fläche »B'« von F i g. 3.

Der vorstehend beschriebene Sattel arbeitet zufriedenstellend, wenn er in Kombination mit einem herkömmlichen Haltebügel verwendet wird. Vorteilhaft

ίο ist aber insbesondere die Verwendung eines verbesserten Haltebügels geringen Gewichtes, wie er in F i g. 4 gezeigt ist. Dabei ist der Sattel als Stütze einsetzbar und nimmt an der Übertragung der Bremskraft vom Vorderende zum Rückende des Haltebügels teil,

während herkömmliche Haltebügel die Bremskraft lediglich am vorderen Schenkel aufnehmen.

Der gezeigte Haltebügel weist eine Verbindungsstange B zwischen den Schenkeln der äußeren Widerlager auf. Die Belastung wird vom Vorderteil bis zum Hinterteil übertragen und bewirkt auf diese Weise, daß die gesamte Kombination von Haltebügel und Sattel die Belastung gleichmäßig aufnimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 29 Ol

1. Sattel aus einer Aluminiumlegierung für eine Teilbelagscheibenbremse, gekennzeichnet durch eine Kombination folgender Merkmale:

a) zwischen der Bogenlänge (W) und der minimalen Brückenhöhe (/# besteht ein Verhältnis von mehr als 9 :1,

b) das Verhältnis zwischen der Bogenlänge (W) zum radialen Abstand (C) zwischen Kolbenachse (O) und der Mitte der minimalen Brückenhöhe ^beträgt mehr als 4,5 :1,

c) das Verhältnis der Bremsbelagteilfläche (A') radial außerhalb einer Horizontalen (DD) durch die Kolbenachse (O) zur Größe der Bremsbelagteilfläche (B')nd\t\ innerhalb der Horizontalen (DD) durch die Kolbenachse ist kleiner als 0,75 :1.