DE2934219A1

DE2934219A1 - Gleitfuehrung fuer eine schwimmsttel-scheibenbremse, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2934219A1
Application number: DE19792934219
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Burgdorf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1981-04-09
Also published as: ZA805095B; JPS6316613B2; JPS5635826A

Description

Gleitführung für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleitführung für einen schwimmend angeordneten Sattel einer Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der an einem Bremsträger vier Führungsflächen für den Sattel in axialer Richtung und in Scheibenumfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und der Sattel an zwei ersten Führungsflächen radial von innen und an zwei zweiten Führungsflächen radial von außen abgestützt ist.
Bei einer bekannten Gleitführung dieser Art (DE-OS 24 08 519) sind in den seitlichen Stirnseiten des Sattels Nuten vorgesehen, in die in axialer Richtung im Abstand voneinander an Armen des Bremsträgers befestigte, prismatische Führungszapfen eingreifen. Eine am Bremsträger abgestützte Bügelfeder wirkt in radialer Richtung derart auf den Sattel ein, daß auf einer Seite der Bremsscheibe die radial äußeren Nutenwände und auf der anderen Seite der Bremsscheibe die radial inneren Nutenwände des Sattels an den Führungszapfen anliegen. Zwischen den jeweils entgegengesetzten Nutenwänden und den Führungszapfen ist ein Spiel vorgesehen, das so groß ist, daß Schmutz und Korrosion die Verschiebbarkeit des Sattel nicht beeinträchtigen können. Obwohl der Sattel in radialer Richtung nur über vier Flächen am Bremsträger abgestützt ist, sind vier weitere Flächen vorgesehen, die im Falle eines Federbruchs eine ausreichende Verbindung zwischen Sattel und Bremsträger gewährleisten. Um ein gleichmäßiges Anliegen des Sattels an den vier Führungsflächen zu erzielen, sind zwei benachbarte Führungsflächen der bekannten Gleitführung derart im Winkel zueinander angeordnet, daß der Sattel unter der Wirkung der Bügelfeder in eine Mittellage zwischen diesen beiden Flächen gedrückt wird. Diese bekannte Gleitführung hat sich in der Praxis gut bewährt, sie ist aber noch aufwendig in der Herstellung.
Es ist weiterhin eine Gleitführung für den Sattel einer Schwimmsattel-Scheibenbremse bekannt (DE-OS 21 24 030), bei der das eine die Bremsbetätigungsvorrichtung aufnehmende Ende des Sattels mit Führungsbohrungen auf achsparallelen, bremsträgerfesten Zapfen gleitet und das andere Ende des Sattels formschlüssig mit einer im Bremsträger axial verschiebbar geführten Bremsbacke verbunden ist. Zwischen den Zapfen und den Führungsbohrungen sind Gummibuchsen eingesetzt.
Die Elastizität der Gummibuchsen reicht jedoch nicht aus, um die Bremsbacke, die das andere Sattelende führt, klapperfrei zu halten. Es sind daher zwischen Bremsträger und Sattel zusätzliche Federn erforderlich, die beide Teile miteinander verspannen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitführung der eingangs genannten Art zu vereinfachen und in ihrer Wirkung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsflächen so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungslinie der beiden ersten Führungsflächen die Verbindungslinie der beiden zweiten Führungsflächen kreuzt. Hierdurch wird eine Gleitführung geschaffen, die zur Ausrichtung des Sattels in einer quer zur Bremsscheibe verlaufenden, radialen Ebene lediglich vier Führungsflächen benötigt, wobei der axiale Abstand der Führungsflächen ein Vielfaches ihrer axialen Länge betragen kann. Die Führungsflächen können daher in vorteilhafter Weise besonders klein bemessen werden, so daß eine geringe Empfindlichkeit der Gleitführung gegen Korrosionen erzielt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Abstützung des Sattels in einer radialen Richtung jeweils drei Führungsflächen genügen, so daß ein Klemmen der Führung vermieden wird.
Das Spiel zwischen dem Sattel und den Führungsflächen kann so bemessen werden, daß zum Verschieben des Sattels nur eine geringe Kraft erforderlich ist.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gleitführung besteht darin, daß Kräfte, die beim Bremsvorgang von den Bremsbacken auf den Sattel übertragen werden und bestrebt sind, den Sattel um seine Längsachse zu verdrehen, wirksam von den Führungsflächen aufgenommen werden können. Es kann daher nicht zu einem Ausheben des Sattels aus seiner Führung am Bremsträger kommen.
Eine geringe Belastung der Gleitführung durch die am Sattel be i bei Radialbeschleunigungen auftretenden Massenkräfte wird besonders vorteilhaft dadurch erreicht, daß der Kreuzungspunkt der beiden Verbindungslinien in der Nähe des Sattelschwerpunktes liegt. Um dies in allen Betriebslagen des Sattels sicher zu steilen, sind die Führungsflächen erfindungsgemäß an Vorsprüngen des Sattels angeordnet, die an die Vorsprünge axial überragenden Gleitflächen des Bremsträgers anliegen. Zur Führung des Sattels in Umfangsrichtung sind vorteilhaft weitere im wesentlichen radial ausgerichtete, achsparallele Flächen vorgesehen.
Vorzugsweise ist an einer Führungsfläche zwischen Bremssattel und Bremsträger ein elastisches Gleitelement eingespannt. Hierdurch wird der Sattel federnd an die übrigen Führungsflächen des Bremsträgers angedrückt, so daß Klappergeräusche vermieden werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht insbesondere darin, daß zwei Führungsflächen durch parallel zur Bremsscheibenachse ausgerichtete Zapfen gebildet werden, die in Führungsbohrungen eingreifen. Eine derartige Gleitführung ist auf einfache Weise herstellbar und ermöglicht eine bauliche Anpassung der Bremse an die unterschiedlichen räumlichen Einbausituationen im Fahrzeug. Vorteilhaft sind in den Führungsbohrungen elastische Buchsen angeordnet, die auf den Zapfen spielfrei gleiten.
Die elastischen Buchsen sorgen dabei für einen Ausgleich von Herstellungstoleranzen und bewirken eine definierte, elastische Verspannung von Sattel und Bremsträger, die Schwingungen und Klappergeräuschen entgegenwirkt. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Zapfen auf der der Bremsscheibe abgekehrten Befestigungsseite des Bremsträgers in den Bremsträger eingeschraubt sind und sich beiderseits der im Bremssattel angeordneten Betätigungsvorrichtung erstrecken.
Auf der entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe liegt der Sattel dann zweckmäßig unmittelbar an Führungsteilen des Bremsträgers an.
Ist eine Bremsbacke unmittelbar im Sattel abgestützt, so daß das Bremsmoment dieser Bremsbacke von dem Sattel aufgenommen wird, so ist es gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn zwei Führungsflächen auf der dieser Bremsbacke zugekehrten Seite der Bremsscheibe liegen und den Führungsflächen Abstützflächen zur Aufnahme des Bremsmoments benachbart sind, wobei der Sattel auf der Einlaufseite der Bremsscheibe radial von innen und auf der Auslaufseite der Bremsscheibe radial von außen an den Führungsflächen abgestützt ist. Hierdurch wird erreicht, daß der Sattel beim Bremsvorgang durch die Drehmomentkräfte an der im Sattel abgestützten Bremsbacke gegen die Führungsflächen gedrückt wird, so daß eine sichere Abstützung des Sattels im Bremsträger erfolgt.
Der Ein- und Ausbau des Sattels in radialer Richtung wird vorteilhaft dadurch vereinfacht, daß eine Führungsfläche, an der der Sattel radial von innen abgestützt ist, an einem lösbar mit dem Bremsträger verbundenen Teil angeordnet ist. Eine besonders vorteil- hafte Ausgestaltung besteht dabei darin, daß eine oder zwei Führungsflächen an einer mit dem Sattel drehfest und lösbar verbundenen Bremsbacke angeordnet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse, hälftig geschnitten, ohne Darstellung der Bremsscheibe und Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bremse nach Fig. 1, teilweise geschnitten, mit Darstellung der Bremsscheibe.
Die dargestellte Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse besteht aus einem Bremsträger 1 mit Halteöffnungen 2,3, die zur Befestigung des Bremsträgers an einem Achsschenkel oder einem anderen Bauteil der Radaufhängung eines Fahrzeugs dienen. Der Bremsträger 1 erstreckt sich entlang einer Seite einer Bremsscheibe 4 und trägt an seinen tangentialen Enden Arme 5,6, die den Rand der Bremsscheibe 4 überragen. Auf der der Bremsscheibe 4 zugewandten Seite weist der Bremsträger 1 einen radial nach außen offenen Schacht 7 auf, in den eine Bremsbacke 8 eingesetzt ist, die sich in Umfangsrichtung an den Wänden 9, 1o des Schachts 7 abstützt.
Auf der der Bremsscheibe abgekehrten Seite sind am Bremsträger 1 parallel zur Drehachse der Bremsscheibe ausgerichtete Zapfen 11, 12 vorgesehen, die mittels einer lösbaren Schraubverbindung am Bremsträger 1 befestigt sind.
Zwischen den Armen 5,6 des Bremsträgers 1 ist ein Sattel 13 angeordnet. Der Sattel 13 umgreift den Rand der Bremsscheibe und ist in scinem Mittelteil mit einer radialen Öffnung 14 versehen, durch die die Bremsbacke 8 und eine zweite, am Sattel 13 befestigte Bremsbacke 15, ein- und ausgebaut werden können. Auf der dem Bremsträger 1 benachbarten Seite bildet der Sattel 13 einen Betätigungszylinder 16, in dem ein Kolben 17 verschiebbar ist, der mit seinem aus dem Betätigungszylinder herausragenden Ende an der Bremsbacke 8 anliegt. Beiderseits des Betätigungszylinders sind am Sattel 13 Flansche 18, 19 mit Bohrungen 20, 21 vorgesehen, in die die Zapfen 11, 12 des Bremsträgers 1 hineinragen. Der Durchmesser der Bohrungen 20, 21 ist größer als der Durchmesser der Zapfen 11, 12 und in den Zwischenraum zwischen den Bohrungen und den Zapfen sind Buchsen 22, 23 aus einem elastischen Werkstoff eingesetzt. Die Buchsen 22, 23 umgreifen mit ihren verdickten Enden die Flansche 18, 19 und sind auf diese Weise gegen axiale Verschiebung gegenüber dem Sattel 13 gesichert.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 4 ist der Sattel 13 an den mit Vorsprüngen 24, 25 versehenen Enden der Arme 5,6 geführt. Hierzu weist der Sattel 13 an seinen seitlichen Stirnseiten radial ausgerichteten Flächen 26, 27 auf. Mit der Fläche 26 legt sich der Sattel 13 an den Arm 5 an und mit der Fläche 27 an dem Vorsprung 25 des Arms 6.
Über die Flächen 26, 27 wird beim Betätigen der Bremse je nach Drehrichtung der Bremsscheibe die an der Bremsbacke 15 angreifende Drehmomentkraft an den Bremsträger übertragen. Zur Abstützung in radialer Richtung sind an dem Sattel 13 weiterhin tangential ausgerichtete Flächen 28, 29 vorgesehen, die mit den Flächen 32, 33 an den Vorsprüngen 24, 25 in Eingriff treten. Mit der Fläche 28 liegt der Sattel 13 radial von innen an dem Vorsprung 24 und mit der Fläche 29 liegt der Sattel 13 radial von außen an dem Vorsprung 25 an. Die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe, die bei einem Einbau der Bremse in einem Fahrzeug der Drehrichtung bei Vorwärtsfahrt entspricht, ist durch einen Pfeil 30 gekennzeichnet. Zur Halterung der Bremsbacken 8, 15 in der Scheibenbremse sind Haltestifte 31 vorgesehen, die öffnungen in den Trägerplatten der Bremsbacken 8, 15 durchdringen und in Bohrungen im Sattel 13 befestigt sind. In Fig. 2 wurde aus Vereinfachungsgründen auf die Darstellung der Haltestifte 31 verzichtet.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die gleitende Abstützung des Sattels 13 am Bremsträger 1 an den mit A, B bezeichneten Punkten an den Zapfen 11, 12 und an den mit den Buchstaben C, D bezeichneten Punkten an den Vorsprüngen 24, 25 der Arme 5, 6. Dabei übt der Bremsträger die in Fig. 1 mit den Vektoren Fi, Fa veranschaulichten Haltekräfte an dem Sattel 13 aus. Durch die entgegengesetzte Anordnung der Flächen 28, 29 wird dabei erreicht, daß an den durch die Linie Y 1 verbundenen Punkten B, C radial nach innen gerichtete Haltekräfte und an den durch die Linie Y 2 verbundenen Punkten A, D radial nach außen gerichtete Haltekräfte wirken. Der Kreuzungspunkt der Linien liegt im Sattelschwerpunkt S. Auf diese Weise wird erreicht, daß in radialer Richtung am Sattel 13 angreifende Massenkräfte im wesentlichen jeweils von den auf einer Verbindungslinie Y 1 oder Y 2 liegenden Haltekräfte aufgenommen werden, so daß ein Kippen des Sattels in seinen Führungen weitgehend vermieden wird.
Die elastischen Buchsen 22, 23 umgreifen die Zapfen 11, 12 allseits, in radialer Richtung üben sie jedoch hauptsächlich nur mit ihrem an der Spitze der Vektoren Fi liegenden Bereich eine Abstützwirkung aus.
Um den Sattel 13 in seinen Führungen zu verspannen und dadurch klapperfrei zu halten, sind die Zapfen 11, 12 in radialer Richtung in Bezug auf die Bohrungen 20, 21 exzentrisch angeordnet. Der Zapfen 11 ist in Bezug auf die Mitte der Bohrung 20 radial nach außen und der Zapfen 12 in Bezug auf die Mitte der Bohrung 21 radial nach innen versetzt. Hierdurch werden die elastischen Buchsen 22, 23 einseitig zusammengedrückt, so daß am Sattel 13 ein in Fig. 1 im Uhrzeigersinn.wirkendes Drehmoment angreift, welches den Sattel mit seinen Flächen 28, 29 gegen die Vorsprünge 24, 25 drückt. Hierdurch wird ein Abheben der Flächen 28, 29 von den Vorsprüngen 24, 25 vermieden. Weiterhin dämpft die Reibung zwischen den Flächen 28, 29 und den Vorsprüngen 24, 25 Schwingungen des Sattels in Umfangsrichtung.
Die Anordnung der Flächen 28, 29 in der dargestellten Weise ist bei der angegebenen Hauptdrehrrchtung der Bremsscheibe zweckmäßig, da hierdurch ein in Fig. 1 im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment, das durch die beim Bremsvorgang an der Bremsbacke 15 angreifende Drehmomentkraft auf den Sattel ausgedbt wird, unmittelbar auf den Bremsträger übertragen werden kann und nicht zu einer unkontrollierten Bewegung des Sattels 13 gegenüber dem Brensträger 1 führt.
Im Rahmen der Erfindung kann an die Stelle der Zapfenführung auch eine Gleitführung anderer Art mit ebenen Gleitflächen treten. Dabei ist es vollkommen ausreichend, wenn im Bereich des Zapfens 11 der Sattel 13 radial innen und im Bereich des Zapfens 12 radial außen eine Führungsfläche aufweist.
Der Ausbau des Sattels 13 aus dem Bremsträger 1 erfolgt durch Losschrauben der Zapfen 11, 12. Danach kann der Sattel 13 zusammen mit den Bremsbacken 8, 15 zunächst am Punkt D angehoben und nach rechts verschoben werden, bis die Flächen 28, 32 außer Eingriff treten. Anschließend wird der Sattel radial vom Bremsträger abgehoben. Der Einbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Claims

Patentansprüche 1. Gleitführung für einen schwimmend angeordneten Sattel einer Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der an einem Bremsträger vier Führungsflächen für den Sattel in axialer Richtung und in Scheibenumfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnet sind und der Sattel an zwei ersten Führungsflächen radial von innen und an zwei zweiten Führungsflächen radial von außen abgestützt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Führungsflächen so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungslinie (Y 1) der beiden ersten Führungsflächen (12, 32) die Verbindungslinien (Y 2) der beiden zweiten Führungsflächen (11, 33) kreuzt.
2. Gleitführung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kreuzungspunkt der beiden Verbindungslinien (Y 1, Y 2) in der Nähe des Sattelschwerpunkts (S) liegt.
3. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sattel (13) seitliche Vorsprünge aufweist, die an den die Vorsprünge in axialer Richtung überragenden Führungsflächen des Bremsträgers (1) anliegen.
4. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Führung des Sattels (13) in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (4) im wesentlichen radial ausgerichtete, achsparallele Flächen (26, 27) vorgesehen sind.
5. Gleitfthrungnach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß an einer Führungsfläche zwischen Sattel (13) und Bremsträger (1) ein elastisches Gleitelement eingespannt ist.
6. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Führungsflächen durch parallel zur Bremsscheibenachse ausgerichtete Zapfen (11, 12) gebildet sind, die in Führungsbohrungen (20, 21) eingreifen.
7. Gleitführung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß in den Führungsbohrungen (20, 21) elastische Buchsen (22, 23) angeordnet sind, die auf den Zapfen (11, 22) spielfrei gleiten.
8. Gleitführung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die elastischen Buchsen (22, 23) durch exzentrische Anordnung der Zapfen (11, 12) in den Führungsbohrungen (20, 21) in radialer Richtung vorgespannt sind.
9. Gleitführung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zapfen (10, 11) auf der Befestigungsseite des Bremsträgers (1) in den Bremsträger eingeschraubt sind und sich beiderseits der im Sattel (13) angeordneten Bremsbetätigungsvorrichtung (16, 17) erstrecken.
10. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sattel (13) auf der der Bremsscheibe abgekehrten Seite des Bremsträgers ausschließlich auf zwei bremsträgerfesten Führungszapfen gleitet.
11. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der eine Bremsbacke unmittelbar im Sattel abgestützt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Führungsflächen (32, 33) auf der dieser Bremsbacke (15) zugekehrten Seite der Bremsscheibe (4) liegen, wobei der Sattel (13) auf der Einlaufseite der Bremsscheibe radial von innen und auf der Auslaufseite der Bremsscheibe radial von außen an den Führungsflächen abgestützt ist und den Führungsflächen Abstützflächen (26, 27) zur Aufnahme des Bremsmoments benachbart sind.
12. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Führungsfläche, an der der Sattel (13) radial von innen abgestützt ist, an einem lösbar mit dem Bremsträger (1) verbundenen Teil angeordnet ist.
13. Gleitführung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß einer oder zwei vorsprünge, die mit den FthrungsflAahen (32, 33) in Eingriff treten, an einer mit dem Sattel (13) drehfest und lösbar verbundenen Bremsbacke (15) angeordnet sind.