DE3347387C2

DE3347387C2 - Schwimmsattel-Scheibenbremse

Info

Publication number: DE3347387C2
Application number: DE19833347387
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 7012 Fellbach Kizler; Alexander 7314 Wernau Lode; Emil Dipl.-Ing. 7313 Reichenbach Näumann; Hans-Joachim Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Schöpf
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1987-04-30
Also published as: DE3347387A1

Abstract

Die Bremsbeläge von Schwimmsattel-Scheibenbremsen nützen sich, selbst bei mittleren Bremsleistungen, zueinander parallel, jedoch schräg zu den Stirnflächen der Bremsscheibe ab, wobei in der bei Vorwärtsfahrt gegebenen Drehrichtung der Bremsscheibe die vom Bremssattel abgestützte äußere Bremsbacke an der Auslaufseite der Bremsscheibe aus dem Bremssattel und demzufolge die andere Bremsbacke an deren Einlaufseite stärker verschleißt, was zu häufigem Backenwechsel zwingt. Um deshalb die Standzeit der Bremsbacken zu erhöhen und deren Abnutzung zu vergleichmäßigen, wird vorgeschlagen, dem zu der bei Vorwärtsfahrt gegebenen Drehrichtung der Bremsscheibe hinteren Teil des Bremssattels im Vergleich zu dessen zu dieser Drehrichtung vorderem Teil bereichsweise eine geringere Biegesteifigkeit zu verleihen.

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Werden Schwimmsattel-Scheibenbremsen bei schweren Fahrzeugen eingesetzt, so stellt sich bereits nach kuizer Zeit eine ungleichmäßige Abnutzung der ßrcinsbeläge beider Bremsbacken ein und zwar dergestalt, daß in der bei Vorwärtsfahrl gegebenen Drchrichiung der Bremsscheibe der Bremsbelag der am einen Sa UcI-schenkel des Bremssattels abgestützten Bremsbacke auslaufseitig und der Bremsbelag der durch die Zuspannvorrichtung betätigbarcn Bremsbacke uinlaufseitig stärker verschleißt.

Die Bremsbeläge nutzen sich somit schräg zu der Ebene ab, in welcher sich die ihnen benachbarte Stirnfläche der Bremsscheibe befindet. Dieser tangential^ Schrägverschleiß beider Bremsbeläge wird in erster Linie durch die Nachgiebigkeit des Bremsenträgers und außerdem durch bauartbedingte Toleranzen bezüglich der Führung des Bremssattels relativ zum Brcinscnträger verursacht.

Die Nachteile des Belagschrägverschleißcs sind ein verlängerter Pedalweg sowie partielles Tragen bei niedrigen Bremsdrücken, mit der Folge verringerter Bremswirkung und gegebenenfalls Bremsgeräuschen. Schließ lieh ergeben sich daraus relativ kurze Backenwechselintervalle.

Aus der DE-OS 28 31 643 ist bereits eine Schwimm sattel-Scheibenbremse bekannt, die einem Schrägvcrschleiß ihrer Bremsbeläge entgegenwirkt. Zu diesem Zweck ist der Bremssattel zur Aufnahme der auUcnlicgenden Bremsbacke mit zwei in seitlichem Abstand voneinander und sich in radialer Richtung parallel zur Bremsscheibe erstreckenden Abstützpral/cn ausgestattet, von denen die, bezogen auf die Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe, vordere Abstützpratze durch entsprechende Ausbildung im Querschnitt eine geringere Biegesteifigkeit als die hintere Abstützpratze aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Konstruktion aufzuzeigen, wie sich mit Hilfe des Bremssattels eine im wesentlichen gleichmäßige Abnutzung der Bremsbeläge erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen unterschiedlichen Biegesleifigkeiten des Bremssattels erhält dessen sich auf der Auslaufseite der Bremsscheibe befindlicher Teil ein zum restlichen Sattelteil kleineres Trägheitsmoment. Hierdurch wird die an dem die eine Bremsbacke abstützenden Sattelschenkel des Bremssattels beim Bremsen wirksam werdende Reaktionskraft bereichsweise entsprechend verringert, wodurch sich Schrägverschleiß der Bremsbeläge ohne Einbuße an Bremsleistung kompensieren läßt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Bremssattels sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Neben einer Bremsenkonstruktion gemäß DE-OS 28 31 643, von der die Erfindung ausgeht, ist aus der DE-PS 31 21 186 bereits eine Schwimmsattel-Scheibenbremse bekannt, deren Schwimmsattel zur Abstützung der außenliegenden Bremsbacke, analog zur Konstruktion gemäß DE-OS 28 31 643, zwei in seitlichem Abstand voneinander vorgesehene Abstützpratzen aufweist, von denen die, bezogen auf die Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe, hinten liegende am Reaktionsteil des Bremssattels eine geringere Biegesteifigkeit als die vorne liegende aufweist. Durch diese Ausbildung des Schwimmsattels soll jedoch ein Quietschen bei der Bremsenbetätigung verhindert werden, das durch Vi-

bration des vorderen Seitenabschnittes des indirekt betätigten Bremsbelages entsteht

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeis{iiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht der Schwimmsattel-Scheibenbremse,

Fig. 2 eineni Schnitt entlang der Linie 11—II der Fig. 1,

Fig. 3 ejne Ansicht der Schwimmsattel-Scheibenbremse in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1 gesehen, be 26 angelegt wird. Die dabei durch die Bremsscheibe 26 aufgebrachte Reaktionskraft führt zu einer Verschiebung des Bremssattels 12 gemäß Fig. 2 nach links, in deren Verlauf auch die Bremsbacke 24 an die Bremsscheibe 26 angelegt wird.

Scheibenbremsen der beschriebenen Kategorie haben den Nachteii, daß die Bremsbeläge 32 und 34 ihrer Bremsbacken 22 und 24, gemäß Fig. 6, innerhalb kurzer Zeit starkem Schrägverschleiß unterliegen, d. h. die

Fig. 4 einen Teilschnitt durch den Bremssattel entlang 10 Standzeit der Bremsbacken 22, 24 ist im Vergleich zu der Linie FV-IV der Fig. 1, denjenigen von Festsattelbremsen erheblich geringer

Fig. 5 einen Teilschnitt durch den Bremssattel entlang

der Linie V-V der Fig. 1,

Fig. 6 eine Darstellung der bei Schwimmsattel-Scheibenbremsen beim Einsatz in schwereren Fahrzeugen üblichen Abnutzung der Bremsbeläge.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Schwimmsattel-Schei-.benbremse weist einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Bremsenträger auf, der fest mit einer Achse oder einer und zwingt zu häufigem Bremsbackenwechsel, sofern solche Scheibenbremsen in schwereren Fahrzeugen eingesetzt werden.

15 Diese schrägverlaufende Belagabnutzung vollzieht sich in der Weise, daß in der bei Vorwärtsfahrt gegebenen, in Fig. 6 durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung der Bremsscheibe 26 der Bremsbelag 32 der durch den Kolben 42 betätigbaren Bremsbacke 22 an der EinRadaufhängung verschraubt sein kann. 20 Iaufseite der Bremsscheibe 26 und der Bremsbelag 34 Dem Bremsenträger 10 ist ein als Ganzes mit 12 be- der von den Schenkelteilstücken 20' und 20" des Bremszeichneter Bremssattel zugeordnet, der entlang von satteis 12 abgestützten Bremsbacke 24 an der Auslauf-Führungen des Bremsenträgers 10 verschiebbar geführt seite der Bremsscheibe 26 stärker verschleißt, ist. Diese Führungen sind beispielsweise durch zwei im Dieser tangentiale Schrägverschleiß beider Bremsbe-Abstand voneinander angeordnete, parallele Führungs- 25 läge 32, 34 kommt sowohl durch die Elastizität des zapfen 14, 16 gebildet, auf welchen der Bremssattel 12 Bremsenträgers 10 als auch durch Toleranzen in der

Bremssattelführung und durch andere bauartbedingte Gegebenheiten zustande.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird nun dieser Belag-Schrägverschleiß dadurch vermieden, daß der Bremssattel 12 an der Auslaufseite der Bremsscheibe 26 durch Differenzen in der Wahl des Querschnittes der durch den Sattelsteg 44 und die beiden Schenkelteilstük-

schwimmend geführt ist. Letzterer ist umgekehrt U-förmig ausgebildet, wobei dessen einer Sattelschenkel 17 ein Gehäuse 18 zur Aufnahme einer Zuspannvorrichtung bildet und dessen anderer Sattelschenkel 20 zur Abstützung einer von zwei Bremsbacken 22 und 24 dient.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, übergreift der Bremssattel
12 einen Teil einer mit 26 bezeichneten Bremsscheibe,
die sich zusammen mit einem Rad eines Fahrzeuges 35 ringere Biegesteifigkeit als dreht. Sie taucht mit einem Teil ihres Randstückes zwi- Bremsscheibe 26 aufweist, sehen die beiden Bremsbacken 22, 24 ein, so daß deren
Stirnflächen 28 und 30 der Flachseite jeweils eines
Bremsbelages 32 bzw. 34 der Bremsbacken 22, 24 benachbart
sind. 40

Während die Bremsbacke 24 mit ihren Stirnenden auf sich parallel zur Achse der Bremsscheibe 26 erstreckenden Führungsleisten 36 und 38 verschiebbar geführt ist, sitzi die Bremsbacke 22 unmittelbar vor der Zuspannke 20' und 20" gebildeten Bremssattelbereiche eine ge-

an der Einlaufseite der

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, ist hierzu das bei der bei Vorwärtsfahrt gegebenen und durch einen Pfeil angezeigten Drehrichtung der Bremsscheibe 26 durch ein Sattelteil 44' des Sattelsteges 44 und das Schenkelteilstück 20' gebildete, winkelförmige Endstück des Bremssattels 12 gegenüber dem benachbarten Bremssattelendstück gemäß Fig. 4 im Querschnitt kleiner ausgebildet und zwar ist die Querschnittsverminderung anhand

vorrichtung, die im vorliegenden Falle durch einen in 45 der in Fig. 5 strichpunktiert eingezeichneten Kontur des einem im Gehäuse 18 des Bremssattels 12 vorgesehenen Bremssattelendstückes gemäß Fig. 4 ersichtlich. Zylinder 40 verschiebbar geführten und die Bremsbacke
22 tragenden Kolben 42 gebildet ist, der hydraulisch

Im vorliegenden Falle ist sowohl der Sattelteil 44' des Sattelsteges 44 als auch das Schenkelteilstück 20' im

betätigbar ist. Übergangsbereich 48 zum letzteren im Querschnitt ver-

Die Führungszapfen 14,16 erstrecken sich dabei, ana- 50 ringert, wodurch bei Anlegen der Bremsbacke 24 an die log zu den Führungsleisten 36, 38 des Bremsenträgers Bremsscheibe 26 das diese abstützende Schenkelteil-

10, parallel zur Achse der Bremsscheibe 26.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Sattelschenkel 20 des U-formigen Bremssattels 12 in zwei Schenkelteilstücke 20' und 20" aufgeteilt, die lediglich in ihrem oberen Bereich durch einem mit 43 bezeichneten Verbindungssteg miteinander fest verbunden sind. Wie Fig. 1 zeigt, ist auch der die beiden Satlelschenkel 17, 20 des BremssaUels 12 miteinander verbindende Sattelsteg 44 bereichsweise durch eine sich in Bewegungsrichtung des Bremssattels 12 erstreckende, längliche Ausnehmung 46 durchbrochen.

Der im vorstehenden Umfange beschriebene Aufbau
der Schwimmsattel-Scheibenbremse ist an sich bekannt
und bildet keinen Teil der Erfindung. Sie arbeitet in der 65 26 vollziehenden Belagverschleiß sicher.

Weise, daß zum Einleiten eines Bremsvorganges der

Kolben 42 mit Hydrauliköl beaufschlagt und dadurch Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

die Bremsbacke 22 an die Stirnfläche 28 der Bremsscheistück 20' am Bremssattel 12 nachgiebiger gehalten ist als das benachbarte Schenkelteilstück 20". Dies hat zur Folge, daß der das Schenkelteilstück 20' tragende Teil des Bremssattels 12 auf der Auslaufseite der Bremsscheibe 26 ein zum restlichen Sattelteil kleineres Trägheitsmoment aufweist, wodurch die über das Schenkelteilstück 20' auf die Bremsbacke 24 übertragene Anpreßkraft im Vergleich zu der durch das Schenkelteilstück 20" erzeugten entsprechend verringert ist.

Die daraus resultierenden, ein- und auslaufseitig an den Bremsbacken 22 und 24 unterschiedlich stark wirksamen Anpreßkräfte stellen einen sich im wesentlichen parallel zu den Stirnflächen 28 und 30 der Bremsscheibe

Claims

Patentansprüche

1. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Bremsenträger, mit einem im Querschnitt umgekehrt U-förmigen, einen Teil einer Bremsscheibe übergreifenden, und bezogen auf die Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe, einen vorderen und einen hinteren Sattelteil aufweisenden sowie am Bremsenträger parallel zur Achse der Bremsscheibe verschiebbar geführten Bremssattel, dessen Sattelschenkel durch einen Sattelsteg miteinander verbunden sind und mit zwei jeweils einer der Bremsscheibenstirnflächen benachbarten Bremsbacken, von denen die eine durch wenigstens eine in einen Sattelschenkel untergebrachte, insbesondere hydraulisch betätigbare Zuspannvorrichtung unmittelbar und die andere, am anderen Sattelschenkel abgestützte mittelbar über den Bremssattel mit der Bremsscheibe in Eingriff bringbar ist, wobei der bezogen auf die Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe vordere Sattelteil bereichsweise eine geringere Biegesteifigkeit als der hintere Sattelteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die geringere Biegesteifigkeit des vorderen Sattelteils (44') im Bereich des Sattelsteges (44) vorgesehen ist.

2. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die geringere Biegesteifigkeit aufweisende Sattelteil (44') des Sattelsteges (44) im Querschnitt kleiner als dessen anderer Stegteil (44") ausgebildet ist.

3. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Bremsbacke (24) abstützende Sattelschenkel (20) an seinem bezogen auf die Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe (26) vorderen Teil zumindest im Bereich (bei 48) seines Überganges zum Sattelsteg (44) des Bremssattels (12) eine Querschnittsverringerung aufweist.

4. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des vorderen Sattelteils gegenüber demjenigen des hinteren Sattelteils einen geringen Elastizitätsmodul aufweist.

5. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Bremsbacke tragende Sattelschenkel in zwei in seitlichem Abstand zueinander angeordnete und am Sattelsteg abnehmbar befestigte sowie aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehende Schenkelteilstücke aufgeteilt ist.

6. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Bremsbacke tragende U-Schenkel des Bremssattels in zwei in seitlichem Abstand voneinander angeordnete und am Sattelsteg abnehmbar befestigte Schenkelteilstücke rufgeteilt ist und daß die das bezogen auf die Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe vorderer Schenkelteilstück mit dem Sattelsteg verbindenden Verbindungsmittel gegenüber den das andere Schenkelteilstück mit dem Sattelsteg verbindenden Verbindungsmitteln nachgiebiger ausgebildet sind.