DE3023103A1

DE3023103A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE3023103A1
Application number: DE19803023103
Authority: DE
Inventors: Harumi Oshima
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1980-06-20
Publication date: 1981-01-08
Also published as: US4364455A

Description

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit mindestens einem Bremsblock, der einer Seitenfläche einer rotierenden Bremsscheibe gegenüberliegt und einem statischen Trägerelement, das den Bremsblock verschiebbar hält.

Herkömmliche Scheibenbremsen umfassen ein Paar von Bremsblöcken, die auf sich gegenüberliegenden Seiten einer drehbaren Scheibe angeordnet sind, wobei während eines Bremsvorganges die Bremsblöcke in Richtung auf die Scheibe verschoben werden, um diese zwischen sich einzuklemmen. Die Bremsblöcke verschieben sich jedoch nicht wesentlich, wenn der Bremsvorgang durchgeführt und wenn dieser beeendet wird, so daß die Bremsblöcke kontinuierlich mit der Bremsscheibe in Kontakt stehen. Hierdurch wird eine erhöhte Abnutzung sowie ein sogenanntes Schleifphänomen verursacht.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Scheibenbremse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Bremsblöcke unter Krafteinwirkung von der Scheibe getrennt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Hinsichtlich weiterer erfindungswesentlicher Merkmale wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nach der Erfindung ist ein elastisches Element vorgesehen, das sich zwischen mindestens einem der Bremsblöcke und dem entsprechenden Trägerelement befindet. Bei dem elastischen Element kann es sich um eine Torsionsspiralfeder oder eine Blattfeder

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handeln, deren eines Ende vorzugsweise an der den Bremsblock tragenden Bremsplatte befestigt ist. Das andere Ende der feder kann einfach an dem statischen Trägerelement anliegen.

Das elastische Element kann aus einem elastischen Material, wie Gummi oder ähnlichem, bestehen, wobei ein Ende an dem stationären Trägerelement befestigt ist, während das andere Ende an der Seitenfläche des Bremsblockes anliegt, so daß das elastische Element elastisch verformt wird, wenn der Bremsblock in Richtung auf die Scheibe verschoben wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigt im einzelnen:

Fig. 1 die Vorderansicht einer Scheibenbremse gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt im wesentlichen entlang der Schnittlinie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung eines abgenutzten Bremsblockes,

Fig. 4 eine Detailansicht einer anderen Ausführungsfxm der Erfindung,

Fig. 5 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der Bfindung,

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei es sich jedoch um eine andere Ausführungsform der Erfindung handelt,

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Fig. 7 einen Teilschnitt im wesentlichen entlang der Schnittlinie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 eine auseinandergezogene Darstellung des elastischen Elementes der Ausführungsform gemäß Fig. 7 in einem größeren Maßstab,

Fig. 9a . .

bis 9c jeweils eine Darstellung der Funktion des elastischen

Elementes und
Fig. 10 eine andere Ausführungsform des elastischen Elementes.

Die in Fig. 1 dargestellte Scheibenbremse umfaßt ein schwimmendes Steuerelement 1, ein stationäres Element oder auch einen Träger 8, der an einem sich nicht drehenden Teil des Fahrzeuges befestigt werden kann. Die Scheibenbremse umfaßt außerdem Bremsblöcke 5 und 6 (Fig. 2), die jeweils durch Bremsplatten 3 bzw. 4 gehalten sind. Die Bremsblöcke 6 und 5 liegen auf den einander gegenüberliegenden Seiten einer sich drehenden Scheibe 2. Das Steuerelement 1 umfaßt zwei Schenkel la, die einen Teil des Umfanges der Scheibe 2 umgreifen und sich bis zur hinteren Fläche der Bremsplatte 3 des Bremsblockes 5 erstrecken. Ein weiterer Schenkel des Steuerelementes 1 umfaßt einen (nicht dargestellten) Zylinder, der gleitend einen Kolben 7 aufnimmt, welcher mit der Bremsplatte 4 des Bremsblockes 6 in Eingriff steht. Wenn der Bremsblock 6 durch den Kolben 7 auf die Scheibe 2 gedruckt wird, verschiebt sich das Steuerelement 1 durch die Reaktionskraft, wodurch der Bremsblock 5 gegen die Scheibe 2 durch den Schenkelteil la des Steuerelements 1 gedrückt wird. Das Steuerelement 1 wird von dem Trägerelement 8 mit Hilfe eines Paares von (nicht dargestellten) Stiften gehalten, so daß es in Richtung der Achse der Scheibe 2 verschiebbar ist.

Die Bremsplatte 3 des Brennsblockes 5 wird von einem Paar in einem Abstand auf dem Umfang angeordneter und radial nach außen

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gerichteter Schultern 8a des Trägerelementes 8 gehalten und ist in Richtung der Achse der Scheibe 2 oder in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Fig. 1 verschiebbar.

Gemäß der Erfindung sind zwischen der Bremsplatte 3 des Bremsblockes 5 und dem Trägerelement 8 Spiralfedern 9 vorgesehen. Wie die Fig. 2 zeigt, durchgreift ein Ende 9a einer jeden Spiralfeder 9 eine Öffnung 10, die in der Bremsplatte 3 in Richtung auf die Scheibe 2 ausgebildet ist, wobei dieses Ende an der Bremsplatte 3 durch eine Stauchung 11 gehalten ist. Das andere Ende 9b der Feder 9 liegt an dem Trägerelement 8 an.

Bei dem Bremsvorgang wird Hydrauliköl unter Druck dem Zylinder zugeführt, um den Kolben 7 in Fig. 2 nach unten zu verschieben, wodurch der Bremsblock 6 gegen die Scheibe 2 gedruckt wird. Das Steuerelement 1 verschiebt sich im Hinblick auf ^Fig. 2 nach oben, wodurch der Bremsblock 5 nach oben gegen die Scheibe 2 gedruckt wird. Die Spiralfeder 9 wird gedreht, wodurch hierin eine Torsionskraft gespeichert wird. Wenn der hydraulische Druck nachläßt, bewirkt die Feder 9 eine Trennung des Bremsblockes 5 von der Scheibe 2. Vorzugsweise besitzt die Feder 9 eine geringe Federkonstante, so daß die Torsionskraft der Feder 9 sich auch dann nicht ändert, wenn die Verschiebungsstrecke des Bremsblockes 5 größer geworden ist, entsprechend seiner Abnutzung. Die Feder 9 kann so ausgebildet sein, daß sie sich plastisch verformt, wenn die elastische Verformung der Feder einen vorbestimmten Betrag überschreitet, so daß die Federkraft der Feder zur Trennung des Bremsblöckes von der Scheibe 2 beim Nachlassen der Bremskraft sich nicht sehr im Laufe der Lebensdauer des Bremsblockes erhöht. Die Torsionskraft der Feder 9 ist vorzugsweise größer als der Gleitwiderstand der Bremsplatte 3, die auf dem Trägerelement gleitet und kleiner als der Gleitwiderstand des innerhalb des Zylinders gleitenden Kolbens 7.

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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform besitzt die an der Bremsplatte 3 des Bremsblockes 5 befestigte Feder ein aufgestauchtes Ende 11, welches aus der Bremsplatte 3 um einen vorbestimmten Betrag in. Richtung auf die Scheibe 2 hervorragt, so daß, wie in Fig. 3 dargestellt ist, bei einem abgenutzten Bremsblock 5 das gestauchte Ende 11 die Oberfläche der Scheibe berührt. Hierdurch wird ein scharfes Metallkontaktgeräusch oder ein Vibrationsgeräusch erzeugt, das als Warnsignal auf den Fahrer des Fahrzeuges wirkt.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei der Endteil 9a der Feder zu einer im wesentlichen U-Form ausgebildet ist und die Bremsplatte in Richtung der Trennung von der Scheibe durchgreift.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird eine Blattfeder 12 verwendet. Ein Ende der Blattfeder ist an der Bremsplatte 3 mit Hilfe eines Nietes 13 befestigt. Um die Warnfunktion in einer ähnlichen Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 durchzuführen, Kann der Niet so ausgebildet sein, daß er um einen vorbestimmten Betrag aus der Bremsplatte herausragt, während andererseits auch die Blattfeder 12 ein vorspringendes Ende 12a besitzen kann, wie dies in gestrichelten Linien in Fig. 5 gezeigt ist.

Bei den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen liegt die Feder einfach an der Seitenfläche des Trägerelementes 8 an, wobei jedoch dieses Ende der Feder auch an dem Trägerelement befestigt sein kann.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 6 bis 8 dargestellt, wobei ein umlaufendes Spiel oder ein Abstand w zwischen der Bremsplatte 3 des Bremsblockes 5 und dem Trägerelement 8 vorgesehen ist, wie dies die Fig. 7 zeigt. Ein elastisches Element 16, das aus einem elastischen Material, wie

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beispielsweise Gummi oder ähnlichem besteht, befindet sich in diesem Zwischenraum w und wird durch eine Abdeckung 15 in seiner Position gehalten. Die Abdeckung 15 umfaßt eine umlaufende Wandung 17, die eine Öffnung 18 einschließt, sowie Seitenwände 19, die sich in Richtung auf das Trägerelement 8 erstrecken. Das federnde Element 16 umfaßt einen im wesentlichen flachen Fuß 20 sowie einen vorspringenden Teil 21, der sich von dem Fußteil 20 nach vorn erstreckt durch die Öffnung 18 der Abdeckung 15 in Richtung auf die Bremsplatte 3. Das elastische Element 16 wird von dem Trägerelement 8 gehalten, wobei der vorspringende Teil 21 die Öffnung 18 der Abdeckung 15 durchgreift und an der Bremsplatte 3 anliegt. Die Seitenwände 19 der Abdeckung 15 klemmen zwischen sich das Trägerelement 8 ein. Bei dieser Ausführungsform liegen die Seitenwände 19 der Abdeckung 15 federnd an den entsprechenden Wandteilen des Trägerelementes 8 an, wobei jedoch die Abdeckung 15 auch mit Hilfe von Befestigungsmitteln oder ähnlichem an dem Trägerelement 8 gehalten sein kann.

Im nicht-betätigten Zustand der Bremse greift das flexible Element 16 leicht an der Bremsplatte 3 an, wie dies die Fig. 9a zeigt. Wenn die Bremse in Funktion tritt, wird die Bremsplatte 3 gemäß Fig. 9b nach oben verschoben, wodurch der vorspringende Teil 21 des federnden Elementes 16, oder zumindest ein Teil hiervon nach oben verschoben wird. Wenn die Bremskraft nachläßt, zieht das federnde Element 16 die Bremsplatte 3 in die ursprüngliche Position zurück, wie dies in Fig. 9c dargestellt ist.

Die Rückzugskraft, die auf den Bremsblock 5 wirkt, kann bestimmt werden durch den ursprünglichen Anlagedruck des federnden Elementes 16 und der Ausbildung und Anordnung des federnden Elementes 16 und des Abdeckelementes 15. Vorzugsweise ist die Rückführungskraft, die auf den Bremsblock entsprechend der Elastizität des elastischen Elementes 16 wirkt, größer als die Widerstandskraft, die auf die Bremsplatte während der

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Gleitbewegung auf dem Trägerelement 8 wirkt und geringer als der ^leitwiderstand zwischen dem Kolben 7 und dem Zylinder.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Aus führung sfjrm ist die Umfangswand 17 in Richtung auf die Bremsplatte 3 und in Richtung auf die Verschiebung der Bremsplatte 3 unter einem Winkel von θ aufgebogen, so daß sich das flexible Element 16 leicht bei der Bremsfunktion deformieren kann.

Bei den vorerwähnten Ausführungsformen wird die Bremsplatte des Bremsblockes 5 auf Schulterteilen 8a des Trägerelementes 8 gehalten, wobei jedoch der Bremsblock 5 auch von einem Paar im Abstand voneinander auf dem Umfang angeordneter, sich in axialer Richtung erstreckender Stifte gehalten sein kann.

Die erfindungsgemäße Ausbildung wurde in bezug auf den Bremsblock 5 beschrieben, welcher indirekt auf die Scheibe geführt wird, wobei jedoch vorzugsweise die Erfindung auch auf den Bremsblock 6 angewendet werden kann, der eine direkte Kraftübertragung durch den Kolben 7 erfährt. Es ist noch herauszustellen, daß das Dichtungselement, das zwischen dem Kolben 7 und dem Zylinder angeordnet ist, normalerweise eine Rückziehung des Kolbens 7 bewirkt, wenn der hydraulische Druck, der auf den Kolben einwirkt, nachläßt, wobei jedoch der Betrag einer solchen Rückführungsbewegung relativ gering ist, während gemäß der Erfindung die Bremsblöcke positiv und definitiv von der Scheibe zurückgezogen werden können, wenn die Bremskraft nachläßt.

Wie weiter oben im Detail beschrieben worden ist, werden bei der Scheibenbremse gemäß der Erfindung die Bremsblöcke unter Krafteinwirkung von der Scheibe getrennt, wenn die hydraulische Kraft nachläßt. Damit wird es möglich, die Abnutzung der Bremsblöcke herabzusetzen und die verbleibende Bremswirkung im drucklosen Zustand zu vermindern.

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Claims

Patentanwälte
München 22 · Steinsdorfstraße 21-22 ■ Telefon 089 / 22 94 41

Tokico Ltd.

6-3, Fujimi 1-chome

Kawasaki-ku, Kawasaki-shi

Kanagawa-ken

Japan

Scheibenbremse

Patentansprüche

Scheibenbremse mit mindestens einem Bremsblock, der einer Seitenfläche einer rotierenden Bremsscheibe gegenüberliegt und einem statischen Trägerelement, das den Bremsblock verschiebbar hält, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (9, 12, 16) zwischen dem statischen Trägerelement (8) und dem Bremsblock (5) zu dessen federnder Rückführung in Richtung der Trennung von der Bremsscheibe (2) nach der Betätigung der Bremse.

Z/Di-9738

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ORIGINAUMSPECTED
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element aus einer Feder (9) besteht, deren eines Ende an der den Bremsblock (5) haltenden Bremsplatte (3) befestigt ist und deren anderes Ende an dem statischen Trägerelement (8) anliegt.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Torsionsspiralfeder (9) ist.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder eine Blattfeder (12) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das an der den Bremsblock (5) haltenden Bremsplatte (3) befestigte Ende der Feder (9, 12) um einen vorbestimmten Betrag in Richtung auf die Bremsscheibe (2) erstreckt.
6. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element aus Gummi (16) oder einem ähnlichen Material besteht und sowohl an dem festen Trägerelement (8) als auch an der den Bremsblock (5) tragenden Bremsplatte (3) anliegt, wobei das elastische Element (16) elastisch verformt wird, wenn der Bremsblock (5) an die Scheibe (2) geführt ist.
7. Scheibenbremse nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (16) innerhalb eines Umfangsspiels (w) angeordnet ist, das sich zwischen dem statischen Trägerelement (8) und der den Bremsblock (5) tragenden Bremsplatte (3) befindet.
8. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) plastisch verformt wird, wenn die elastische Deformation der Feder (9) einen vorbe-

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stimmten Betrag überschreitet, zur Aufrechterhaltung der elastischen Kraft der Feder auf einem niedrigen Niveau.
9. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet., daß die Feder (12) plastisch verformt wird, wenn die elastische Deformation der Feder (12) einen vorbestimmten Betrag überschreitet, zur Aufrechterhaltung der elastischen Kraft der Feder auf einem niedrigen Niveau.

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