DE3237515C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbe­ sondere für Kraftfahrzeuge, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken und einem das Bremsmoment aufnehmen­ den Bremsträger und Führungsstangen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-AS 11 89 811 und aus der DE-OS 18 03 246 sind Nachstellvorrichtungen bekannt, die auf einen Kolben einer Scheibenbremse Einfluß nehmen. Dabei wird die innere Brems­ backe und damit der Kolben durch Taumelbewegungen der Brems­ scheibe zurückgestellt. Bei übermäßig großen Taumelbewegungen der Bremsscheibe, die z. B. während einer Kurvenfahrt auftre­ ten, wirkt die Bremsscheibe gegen eine Feder der Nachstell­ vorrichtung, so daß nachteilig immer ein Verschleiß an der inneren Bremsbacke stattfindet.

Aus der US-PS 39 52 840 ist ein Bushing bekannt, das zur Lüftspieleinstellung der äußeren Bremsbacke dient. Auch hier­ bei arbeitet die Bremsscheibe bei übermäßig großen Taumelbe­ wegungen gegen das federnde Bushing, so daß immer ein Ver­ schleiß an der äußeren Bremsbacke stattfindet.

Aus der DE-OS 24 14 174 ist eine Teilbelag-Scheibenbremse be­ kannt, in deren Nachstellvorrichtung Reibscheiben eingesetzt sind. Die Reibscheiben dienen als Gegenlager einer am Brems­ sattel angreifenden Federkraft.

Ist die Ver­ schiebung des Bremssattels aufgrund von Belagverschleiß größer als der Abstand zwischen der Reibscheibe und einem Anschlag in Lösestellung der Bremse, so werden die Reibscheiben verschoben, so daß auf den Bremssattel stets die gleiche Federkraft wirkt. Beim Lösen der Bremse wird der Bremssattel um ein gewisses Maß in Bremslöserichtung zurückgestellt, so daß gewährleistet ist, daß die Bremsbacke sich nach jeder gewöhnlichen Bremsung um ein bestimmtes Bremslüftspiel von der Brems­ scheibe zurückstellt.

Eine gattungsgemäße Teilbelag-Schreibenbremse ist aus der DE-OS 30 29 472 bekannt. In einem zweiteiligen Gehäuse sind Führungsringe und eine Vorrichtung zur Lüftspieleinstellung mit der Nachstellung für den Bremsbelagverschleiß angeordnet. Die elastischen Führungsringe dienen zur axialen Verschieb­ barkeit des Sattels auf in einem Bremsträger festgelegten Bolzen. Das Gehäuse weist über seine axiale Länge mehrere verschiedene Durchmesser auf und sitzt in einem Auge des Sat­ tels, das mehrstufig gebohrt ist. Eine Gehäusehälfte weist mehrere Bereiche zur Aufnahme eines Führungsringes, eines Reibelementes, eines Anschlagelementes und einen Abschnitt zur Halterung der zweiten Gehäusehälfte auf. Insgesamt ist das Gehäuse recht aufwendig und kompliziert ausgeführt.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe ge­ macht, eine Teilbelag-Scheibenbremse der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der durch baulich einfache Maßnahmen sichergestellt ist, daß sich auch unmittelbar nach einer Bremsung mit elastischer Dehnung des Bremssattels zuverlässig ein ausreichendes Lüftspiel einstellt.

Bei Bremsungen mit extrem hohen Betätigungskräften wird in der Regel auch der Bremssattel elastisch verformt. Diese Aufweitung des Bremssattels bei sogenannten Ge­ waltbremsungen kann dazu führen, daß die Reibscheibe zu weit nachgestellt wird, da die elastische Verformung des Bremssattels einen in Wirklichkeit nicht eingetretenen Belagverschleiß vortäuscht. Es kann also der Fall ein­ treten, daß der Bremssattel nach einer Gewaltbremsung zwar um das Bremslüftspiel zurückgestellt wird, aber dennoch nach dem Lösen der Bremse in Anlage an der Bremsscheibe bleibt. Der Normalzustand der Scheibenbremse ist erst dann wiederhergestellt, wenn sich die Belagdicke um das Bremslüftspiel vermindert hat. Bei diesem Schleifvorgang tritt aber eine unerwünschte Erwärmung der Bremsvorrichtung ein. Außerdem wird der Bremsbelag stärker abgenutzt, als es eigentlich notwendig wäre. Ferner führt ein derartiges Verhalten der Bremse natürlich zu einer Veränderung des Fahrverhaltens, was sich insbesondere auf die Beschleunigungswerte des Kraftfahrzeuges bezieht. Außerdem muß die bei dem Schleifvorgang geleistete Arbeit zusätzlich von der Antriebsmaschine kompensiert werden.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Reibelement um das Lüftspiel axial beweglich in einer Hülse angeordnet ist und daß die Hülse den Brems­ sattel derart führt, daß der Bremssattel eine zu­ sätzliche Strecke in Bremslöserichtung bewegbar ist, die mindestens der möglichen elastischen Dehnung des Brems­ sattels entspricht. Im Normalbetrieb der Bremse, d. h. ohne nennenswerte elastische Dehnung des Bremssattels, bleibt die Hülse unbeweglich in einer Führung des Brems­ sattels. Das Reibelement paßt sich ständig dem Belagver­ schleiß an und sorgt über die Druckfeder stets dafür, daß nach dem Bremsvorgang das erforderliche Bremslüft­ spiel eingestellt wird. Wenn sich aber bei einer Bremsung mit sehr hohen Betätigungskräften der Brems­ sattel aufdehnt und dadurch das Reibelement in eine Position gelangt, die einem weiter fortgeschrittenen Belagverschleiß entspricht, kann sich die das Reibele­ ment aufnehmende Hülse in der Führung des Bremssattels in Bremslöserichtung bewegen, so daß allein durch den Schreibenschlag ein Bremslüftspiel eingestellt wird. In einem derartigen Betriebszustand ist zwar die durch Federkraft unterstützte Einstellung des Bremslüftspiels unterbunden, doch wird auf jeden Fall vermieden, daß die Bremsbeläge nach Beendigung des Bremsvorgangs weiter an der Bremsscheibe in Anlage gehalten werden.

Der Anmeldungsgegenstand läßt sich in vorteilhafter Weise dadurch weiterbilden, daß die Hülse durch einen im wesentlichen hohlzylindrischen Körper gummielastisch auf der Führungsstange gelagert ist. Es werden somit fertigungstechnisch bedingte Toleranzen wirkungslos.

Außerdem ist vermieden, daß die Führungsstangen infolge von Vibrationen oder Erschütterungen an den sie führenden Teilen anschlagen und dadurch unerwünschte Ge­ räusche und einen erhöhten Materialverschleiß bewirken. Um die erforderlichen Verschiebekräfte des Bremssattels klein zu halten, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß zwischen dem gummielastischen Körper und der Führungsstange ein Gleitkörper angeordnet ist. Zu einer konstruktiv einfachen Ausbildung gelangt man ferner da­ durch, daß die eine Führungsöffnung des Bremssattels durchragende Hülse an dem dem Bremsträger zugewandten Ende einen erweiterten Ringbund trägt, der einen Abstand zum Bremssattel aufweist. Dieser Abstand besteht immer dann, solange die Stellung des Reibelementes der Belag­ dicke entspricht. Erst wenn der Bremssattel infolge einer extremen Bremsbetätigung elastisch aufgedehnt wird, verschiebt sich die Hülse in der Führungsöffnung des Bremssattels derart, daß der Ringbund der Hülse am Bremssattel anschlägt. Es kann dabei vorgesehen sein, daß zwischen dem erweiterten Ringbund der Hülse und dem Bremssattel ein elastischer Dämpfungsring angeordnet ist, der dafür sorgt, daß der Ringbund der Hülse relativ weich am Bremssattel anschlägt. Im einfachsten Fall kann dieser Dämpfungsring ein gummielastischer Ringkörper sein. Ebenfalls ist denkbar, daß der Abstand zwischen dem radialen Ringbund und dem Bremssattel durch den Dämpfungsring einstellbar ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Anmeldungsgegen­ standes sieht vor, daß das an der Führungsstange an­ greifende Reibelement durch ein Spreizelement von der Führungsstange abhebbar ist. Eine derartige Ausbildung erlaubt es, die Führungsstange beispielsweise beim Be­ lagwechsel vom Eingriff des Reibelementes zu befreien, so daß beim Belagwechsel die Reibkräfte des Reibele­ mentes nicht wirksam sind. Das Reibelement selbst läßt sich in verschiedenster Art und Weise realisieren. Bei­ spielsweise kann als Reibelement eine geschlitzte Ring­ scheibe eingesetzt sein, die mit einer konstruktiv vor­ gegebenen radialen Druckkraft an der Führungsstange zur Anlage kommt. Die Druckkraft wird somit durch die Eigen­ elastizität der Ringscheibe bestimmt. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Reibscheibe über radiale Aus­ nehmungen verfügt, in die die Anlaufschrägen des Spreiz­ elementes einführbar sind. In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, das dem Bremsträger abgewandte Ende der Hülse mit einer topfartigen Abdeckkappe aus vorzugs­ weise gummielastischem Material zu versehen. Es ist bei dieser Ausgestaltung nun möglich, vor einem notwendig werdenden Belagwechsel mit einem Schlagwerkzeug über die gummielastische Kappe auf das Spreizelement einzuwirken, um das Reibelement von der Führungsstange abzuheben. Außerdem sorgt die topfartige Abdeckkappe aus gummi­ elastischem Material dafür, daß während des Betriebes kein Schmutz in die Führung eindringt und dadurch die Verschiebekräfte erhöht.

Als Reibelement ist ferner ein axial geschlitzter Rohr­ körper einsetzbar. Vorteilhaft ist es, wenn das dem Bremsträger abgewandte Ende des Rohrkörpers radial nach außen aufgeweitet ist und mittels eines Schraubele­ mentes, das sich ohne weiteres ständig auf der Führungs­ stange befinden kann, spreizbar ist. Das Schraubelement kann dabei über eine Sechskantmutter verfügen, so daß das Aufweiten des Rohrkörpers besonders einfach und mit geringem Kraftaufwand durchführbar ist. Der Bremsbelag­ wechsel ist also durch die erfindungsgemäße Einrichtung in keiner Weise erschwert oder gar behindert.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Fig. 1 und Fig. 2 der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilbelagscheibenbremse im Schnitt und

Fig. 2 eine alternative Ausgestaltung einer Brems­ sattelführung im Schnitt.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Be­ zugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Bremsscheibe bezeichnet, an der zwei Bremsbacken 2, 3 zur Anlage bringbar sind. Die in der Darstellung linke Bremsbacke 2 ist fest mit einem Bremssattel 4 verbunden, während die in der Darstellung rechts der Bremsscheibe 1 angeordnete Bremsbacke 3 axial verschiebbar an einer Führungsfläche 5 eines fest mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Bremsträgers 6 geführt ist. Die Bremsbacke 3 ist mittels eines in der Zeichnung nicht sichtbaren hydraulischen Kolbens an die Brems­ scheibe 1 anpreßbar.

Eine mit dem Bremsträger 6 fest verbundene Führungs­ stange 7, die im wesentlichen senkrecht zur Bremsscheibe 1 steht, ist in einer Lüftspieleinstellvorrichtung 8 axial verschiebbar gelagert.

Die Lüftspieleinstellvorrichtung 8 besteht im wesent­ lichen aus einer Hülse 9, die in einer Führungsöffnung 10 des Bremssattels 4 geführt und um einen Weg s 1 in der Führungsöffnung 10 axial verschiebbar ist, wobei der Verschiebeweg s 1 durch einen Absatz 11 und einen radial nach außen vergrößerten Ringbund 12 der Hülse vorgegeben ist. Im Inneren der Hülse 9 befindet sich ein im wesentlichen hohlzylindrischer Körper 13 aus gummi­ elastischem Material, der axial unbeweglich in der Hülse 9 gelagert ist und an seiner inneren Mantelfläche einen Gleitkörper 14 trägt, der mit der Führungsstange 7 in Kontakt tritt. Die in der Darstellung rechte Stirnfläche des gummielastischen Hohlkörpers 13 ist über einen Seegerring 15 durch eine Druckfeder belastet, die sich ferner an einem Reibelement 17 abstützt, das als ge­ schlitzte Ringscheibe ausgebildet ist und mit einer radialen Vorspannung auf der Führungsstange 7 aufliegt. Der äußere Randbereich des Reibelementes 17 greift in eine Umfangsnut 18 der Hülse 9 ein, die in Axialrichtung derart bemessen ist, daß die Hülse 9 um einen Weg s 2 axial verschiebbar ist, ohne daß das Reibelement 17 in seiner Position verändert wird. Das Reibelement 17 ver­ fügt über mindestens zwei am Umfang verteilte Schlitze 19, in die Anlaufschrägen eines auf der Führungsstange 7 axial verschiebbar gelagerten Spreizelementes 20 ein­ führbar sind. Das in der Darstellung rechte, offene Ende der Hülse 9 ist durch eine topfartige Abdeckkappe 21 aus gummielastischem Material verschlossen.

Nachfolgend ist die Wirkungsweise der beschriebenen Teilbelagscheibenbremse näher erläutert. Die Funktions­ beschreibung geht von dem in Fig. 1 dargestellten Brems­ lösezustand aus. Bei Bremsbetätigung wird die am Brems­ träger 6 geführte Bremsbacke 3 durch das in der Dar­ stellung nicht erkennbare hydraulische Betätigungs­ element zur Anlage an die Bremsscheibe 1 gebracht, wo­ durch sich der Bremssattel 4 insgesamt nach rechts ver­ schiebt, so daß auch die linke Bremsbacke 2 mit der Bremsscheibe 1 in Berührung kommt. Dabei verschiebt der Bremssattel die Hülse 9 um den Weg s 2, der dem Brems­ lüftspiel entspricht. Eine Erhöhung der hydraulischen Betätigungskraft vergrößert den Anpreßdruck der Brems­ backen 2, 3 an der Bremsscheibe 1, so daß ein Bremsmoment wirksam wird. Bei Verminderung der Belagdicke infolge von Bremsbelagverschleiß wird das Reibelement 17 durch die axialen Begrenzungsflächen der Umfangsnut 18 stets in eine Position geschoben, in der die Kraft der Druck­ feder 16 in Bremslöserichtung konstant ist und das Reib­ element 17 in der Bremslösestellung an der in der Dar­ stellung rechten axialen Begrenzungsfläche der Umfangs­ nut 18 der Hülse 9 anliegt.

Wird bei einer Bremsung mit sehr hohen Betätigungs­ kräften der Bremssattel 4 elastisch aufgeweitet, so wird das Reibelement 17 derart verschoben, wie es bei einem geringeren Belagverschleiß der Fall wäre. In der Bremslösestellung liegt das Reibelement demnach nicht mehr an der in der Darstellung rechten axialen Begrenzungsfläche der Umfangsnut 18 der Hülse 9 an, sondern nimmt eine Zwischenstellung in der Umfangsnut ein bzw. kommt an der in der Darstellung linken axialen Begrenzungsfläche der Hülse 9 zur Anlage. Ein aus­ reichendes Lüftspiel wird nun dadurch eingestellt, daß die Hülse zusätzlich um den Verschiebeweg s 1 in Brems­ löserichtung verschoben wird, so daß die Bremsbeläge 2, 3 jedenfalls von der Bremsscheibe 1 abheben. Diese zusätzliche Rückstellung der Hülse 9 um den Weg s 1 ge­ schieht durch den Scheibenschlag.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen mit der Hülse 9 verbundenen Sprengring 23, der in der dargestellten Bremslösestellung in einem Abstand s 1 vom Bremssattel liegt. Als Reibelement ist ein Rohr­ körper 24 eingesetzt, der axial geschlitzt ist und durch die Kraft der Druckfeder 16 derart positioniert ist, daß er das Bremslüftspiel s 2 mit der Hülse 9 einschließt. Das in der Darstellung rechte Ende des Rohrkörpers 24 ist radial nach außen aufgeweitet und liegt einem Schraubelement 25 gegenüber, das über Anlaufschrägen verfügt, die in das aufgeweitete Ende des Rohrkörpers einschraubbar sind, so daß eine Spreizung des Rohr­ körpers erfolgt. Das Schraubelement 25 ist als Hohl­ schraube ausgebildet, durch eine Abdeckkappe 26 aus vor­ zugsweise gummielastischem Material verschlossen und mittels eines Gewindes auf der Führungsstange positionierbar. Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt ferner Dichtringe 28, die das Eindringen von Schmutz­ partikeln in das Gehäuse verhindern sollen.

Bei Bremsbetätigung wird wiederum der Bremssattel 4 mit der Hülse 9 in der Darstellung nach rechts verschoben, bis das Bremslüftspiel s 2 überwunden ist. Sollte bei einer extremen Beanspruchung der Bremssattel 4 aufge­ weitet werden, so wird der Rohrkörper 24 weiter ver­ schoben, als es notwendig wäre. Beim Bremslösevorgang wird daher nicht mehr das erforderliche Bremslüftspiel s 2 eingestellt. Der Schlag der Bremsscheibe 1 bedingt allerdings, daß sich der Bremssattel 4 um einen weiteren Verschiebeweg s 1 in Bremslöserichtung bewegen kann, so daß dennoch ein ausreichendes Bremslüftspiel hergestellt wird.

Claims (11)

1. Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahr­ zeuge, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken und einem das Bremsmoment aufnehmenden Bremsträger und Führungsstangen, mit denen ein die Bremsscheibe übergreifender Bremssattel verschiebbar am Bremsträger geführt ist, bei der der Bremssattel mit einer Betätigungsvorrichtung zum Andrücken der Brems­ backen an die Bremsscheibe versehen ist, wobei der Bremssattel in Bremslöserichtung federnd vorgespannt ist, die Federkraft von der Position eines verschiebbar am Bremsträger gelagerten Reibelementes unabhängig von der Belagdicke konstant gehalten wird und der Bremssat­ tel eine zusätzliche Strecke in Bremslöserichtung be­ wegbar ist, die mindestens einer möglichen elastischen Dehnung des Bremssattels entspricht, mit einer Hülse, die um ein Lüftspiel axial beweglich zu dem Reibelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) eine Führungsöffnung (10) des Brems­ sattels (4) durchragt, daß der Bremssattel (4) auf der Hülse (9) führbar ist und daß die Hülse (9) an dem dem Bremsträger (6) zugewandten Ende einen erweiterten Ringbund (12, 23) trägt, der einen Abstand (s 1) zum Bremssattel (4) aufweist.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) durch einen im wesentlichen hohlzylindrischen Körper (13) gummielastisch auf der Führungsstange (7) gelagert ist.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem gummielastischen Körper (13) und der Führungsstange (7) ein Gleitkörper (14) angeordnet ist.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem erwei­ terten Ringbund (12) und dem Bremssattel (4) ein ela­ stischer Dämpfungsring (22) angeordnet ist.

5. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Abstand (s 1) zwischen dem radialen Ringbund (12) und dem Brems­ sattel (4) durch den Dämpfungsring (22) einstellbar ist.

6. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) eine Umfangsnut (18) aufweist, in die das an der Führungs­ stange (7) angreifende Reibelement (17, 24) eingreift.

7. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Reibelement (17, 24) eine geschlitzte Ringscheibe (17) eingesetzt ist.

8. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ringschei­ be (17) über radiale Ausnehmungen (19) verfügt.

9. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (9) an einem dem Brems­ träger (6) abgewandten Ende eine topfartige Abdeckkappe (21) aus vorzugsweise gummielastischem Material auf­ weist.

10. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Reibelement (17, 24) ein axial geschlitzter Reibkörper (24) einge­ setzt ist.

11. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Bremsträger (6) abgewandtes Ende des Rohrkörpers (24) radial nach außen aufgeweitet ist.