DE3632961A1 - Teilbelagscheibenbremse, insbesondere innen umgreifende scheibenbremse fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere innen umgreifende Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem mit einer Betäti­ gungseinrichtung versehenen, im wesentlichen U-förmigen Brems­ gehäuse, das den Rand einer Bremsscheibe und zwei zu beiden Seiten der Bremsscheibe axial verschiebbar angeordnete Brems­ beläge umgreift und das an einer fahrzeugfesten Führungsein­ richtung axial verschiebbar gelagert ist.

Eine derartige Teilbelag-Scheibenbremse ist aus der DE-A-35 08 039 bekannt. Bei dieser Teilbelag-Scheibenbremse, die als innen umgreifende Scheibenbremse ausgeführt ist, ist das Bremsgehäuse axial verschiebbar an einem stationären Brems­ träger gelagert. Der Bremsträger weist zwei Bremsträgerarme auf, die über einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind, so daß der Bremsträger insgesamt eine bogenförmige Gestalt aufweist. Zur axial verschiebbaren Lagerung des Brems­ gehäuses am Bremsträger ist ein Tragbolzen vorgesehen, der in einer Bohrung des Bremsträgers fest angeordnet ist, wobei letzterer in dem in Hauptdrehrichtung eingangsseitig gelegenen Bremsträgerarm vorgesehen ist. Der Tragbolzen bildet ein aus der Bohrung herausragendes, sich von der Bremsscheibe weg er­ streckendes freies Ende, welches eine Führungsfläche bildet, die mit einer im Bremsgehäuse vorgesehenen Führungsbohrung zusammenwirkt. Zur Betätigung der Scheibenbremse weist der innenliegende Schenkel des U-förmigen Bremsgehäuses eine Zylinderbohrung auf, in der ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist. Der innenliegende Bremsbelag ist unmittelbar in einem im Bremsträger ausgebildeten Schacht abgestützt. Der äußere Bremsbelag weist auf der Rückenseite zwei axial vor­ springende Nasen auf, mit denen er am Bremsgehäuse abgestützt ist. Auf der in Hauptdrehrichtung gesehenen Ausgangsseite ist eine Einrichtung vorgesehen, um die beim Bremsen um den Trag­ bolzen auftretenden Momente aufzunehmen. Infolge der speziel­ len Anordnung des bogenförmigen Verbindungssteges des Brems­ trägers wird radial ein relativ großer Bauraum benötigt. Dadurch wird der ausnutzbare Bremsscheibenradius begrenzt, so daß die Leistung derartiger Bremsen beschränkt ist.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, ist in der deutschen Patent­ anmeldung P 35 39 602 vorgeschlagen worden, den Verbindungs­ steg innerhalb der von den radial verlaufenden Schenkeln und einem Brückenabschnitt des Bremsgehäuses gebildeten Öffnung anzuordnen. Da bei dieser Ausführung der Verbindungssteg im Bereich des inneren Belages angeordnet ist, ist hier der aus­ nutzbare Raum nach innen hin beschränkt, so daß der innere Belag entsprechend nur eine relativ geringe Höhe aufweisen kann und dadurch in seiner Leistung eingeschränkt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Teilbe­ lag-Scheibenbremse der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der ausnutzbare Bauraum für eine optimale Gestaltung der Bremse hinsichtlich ihres Scheibendurchmessers innen und außen sowie der erzielbaren Belaghöhe vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der der Betätigungseinrichtung zugeordnete Bremsbelag an am Bremsge­ häuse vorgesehenen Führungsabschnitten bzw. -elementen in Um­ fangsrichtung abgestützt und geführt ist und daß der der Be­ tätigungseinrichtung zugeordnete Bremsbelag Führungsflächen aufweist, die länger sind als die vorgesehene Abnützungsdicke des Bremsbelages. Damit kann wegen der Abstützung und Führung auch des inneren Bremsbelages am Bremsgehäuse der Bremsträger entfallen, wodurch der ausnutzbare Bauraum für eine optimale Gestaltung der Bremse hinsichtlich Scheibendurchmesser innen und außen sowie erzielbarer Belaghöhe vergrößert wird. Infolge der damit möglichen größeren Belaghöhe ist eine bessere Ver­ teilung der Anpreßkräfte, eine längere Lebensdauer der Beläge, ein geringerer Verschleiß der Bremsscheibe, niedrigere Tempera­ turbelastungen der Bremsscheibe und geringere Bremsflüssig­ keitstemperaturen erzielbar. Ferner wird durch den Wegfall eines relativ großen und schweren Bremsträgers eine wesentliche Gewichtsreduzierung erreicht. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung nur die Anschraubpunkte der Führungselemente am Achs­ schenkel dem gewünschten Bremsscheibendurchmesser angepaßt werden müssen, wird mit dieser Lösung eine Art Baukastensystem ermöglicht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Führungseinrichtung für das Bremsgehäuse zumindest eine Führungshülse aufweist, die an einem fahrzeug­ festen Teil befestigt ist und die in eine im Bremsgehäuse vorgesehene Führungsbohrung eingreift. Bei dieser Ausführungs­ form ist der bei bekannten Scheibenbremsen vorgesehene Brems­ träger praktisch auf den bzw. die Führungsbolzen reduziert. Zweckmäßig sind hierbei zwei Führungsbolzen vorgesehen, die, in Umfangsrichtung gesehen, etwa im Bereich der Führungsflächen bzw. angrenzend an diese angeordnet sind.

Auf baulich relativ einfache Weise können die Führungselemente an am Bremsgehäuse ausgebildeten seitlichen Armen vorgesehen sein. Die Anordnung ist hierbei erfindungsgemäß so getroffen, daß die Führungselemente axial über die Betätigungseinrichtung vorspringend angeordnet sind. Sie können dadurch relativ dicht an die Bremsscheibe herangeführt werden, so daß die am inneren Bremsbelag vorzusehenden Führungs- bzw. Abstützflächen nicht übermäßig lang zu sein brauchen.

Um für die Führungsbolzen einen möglichst großen Bauraum zur Verfügung zu haben, sind diese gegenüber den Führungs- bzw. Abstützflächen für den inneren Belag radial nach innen ver­ setzt angeordnet und befinden sich insbesondere etwa radial im Bereich des die beiden radial verlaufenden Schenkel des Brems­ gehäuses verbindenden Brückenabschnittes.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungs- bzw. Abstützflächen für den inneren Belag einander zugewandt, so daß der innere Belag bei Bremsbetätigung auf Druck beansprucht wird. Es ist jedoch auch die umgekehrte Anordnung möglich, bei der die Führungs- bzw. Abstützflächen am Bremsgehäuse einander abgewandt sind und von Teilen des inneren Bremsbelages umgriffen werden, so daß der Bremsbelag bei Bremsbetätigung auf Zug beansprucht wird.

Schutz wird auch beansprucht für einen Bremsbelag, der Füh­ rungsflächen aufweist, die in Richtung der Belagabnutzung länger sind als die maximale bzw. mögliche zulässige Belag­ abnutzung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer innen umgreifenden Scheibenbrem­ se von der Außenseite her gesehen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die innen umgreifende Scheibenbremse gemäß Fig. 1 mit einem nur teilweise dargestellten Fahrzeugrad,

Fig. 3 eine Ansicht der in den Fig. 1 und 2 dargestellten innen umgreifenden Scheibenbremse von der Innensei­ te her gesehen,

Fig. 4 eine Ansicht der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform einer innen umgreifenden Scheiben­ bremse von der Innenseite her gesehen und teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die innen umgreifende Scheiben­ bremse gemäß Fig. 1 bis 4 und

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer anderen Ausfüh­ rungsform einer innen umgreifenden Teilbelag-Schei­ benbremse, teilweise geschnitten, wobei der Brems­ belag die Führungs- bzw. Abstützflächen am Bremsge­ häuse von außen umgreifend angeordnet ist.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Anordnung einer innen umgreifen­ den Scheibenbremse 2 an einem Flansch 3 eines Fahrzeugrades 4. Vom Fahrzeugrad ist hier nur die Radfelge 6 und teilweise die Radschüssel 8 dargestellt. Das Fahrzeugrad 4 ist über die Radschüssel 8 mittels Schraubbolzen 10 an einem Radlagerge­ häuse 12 befestigt. Mittels des Radlagergehäuses 12 ist das Fahrzeugrad 4 über ein, hier nicht dargestelltes Lager auf einer mit dem Achsschenkel verbundenen (gleichfalls nicht dargestellten) Achsspindel drehbar gelagert. Das Radlagerge­ häuse 12 weist dazu einen Flansch 14 auf, in dem Gewinde­ bohrungen 16 vorgesehen sind, in die die Schraubbolzen 10 eingeschraubt werden. Mit den Schraubbolzen 10 wird auch ein Bremsscheibenträger 18 am Flansch 14 befestigt, wobei der Bremsscheibenträger 18 zwischen dem Flansch 14 und der Rad­ schüssel 8 angeordnet ist. Der Bremsscheibenträger 18 weist einen radial innenliegenden, im wesentlichen kreisringförmi­ gen Befestigungsabschnitt 20 auf, in dem Bohrungen 21 zur Durchführung der Schraubbolzen 10 vorgesehen sind und einen der Kontur der Radschüssel 8 angepaßten Trägerabschnitt 22. Der Trägerabschnitt 22 bildet ein Endabschnitt, welcher im wesentlichen achsparallel verläuft und an dem ein Verbin­ dungsring 24 befestigt ist oder spezielle Befestigungsab­ schnitte aufweist. Mit dem Verbindungsring 24 ist ein Reib­ ring 26 verbunden, welcher die eigentliche Bremsscheibe bildet.

Die innen umgreifende Scheibenbremse 2 weist ferner ein Bremsgehäuse 28 auf, welches im Längsschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei es zwei sich radial nach außen erstreckende Schenkel 30, 32 aufweist, die über ein Brückenteil 34 miteinander verbunden sind. Zu beiden Seiten des Reibringes 26 sind Bremsbeläge 36, 38 angeordnet, die vom U-förmigen Bremsgehäuse 28 umgriffen werden. Zur Betätigung der Scheibenbremse weist der innen liegende Schenkel 32 eine Zylinderbohrung 40 auf, in der ein Kolben 42 axial verschieb­ bar angeordnet ist. Der Kolben 42 beaufschlagt unmittelbar den innen liegenden Bremsbelag 38, wodurch als Reaktion das Bremsgehäuse 28 entgegengesetzt nach innen verschoben wird und dadurch auch der außen liegende Belag 36 beaufschlagt wird.

Wie insbesondere aus den Fig. 1, 3 und 4 ersichtlich ist, ist das Bremsgehäuse 28 axial verschiebbar an einem Achsschenkel 44 gelagert. Am Achsschenkel 44 sind hierzu zwei parallel zueinander verlaufende hohle Führungshülsen 46 befestigt, von denen eine in Fig. 4 zu sehen ist. Durch die hohlen Füh­ rungshülsen 46 ist eine Befestigungsschraube 48 geführt, die in eine Gewindebohrung 50 im Achsschenkel 44 eingeschraubt ist und mit ihrem Kopf die Führungshülsen 46 am Achsschenkel 44 hält.

Die Führungshülsen 46 greifen in Führungsbohrungen 52 ein, die in Umfangsrichtung außen liegenden Augen 54, 56 des Bremsgehäuses 28 vorgesehen sind. Die Augen 54, 56 sind mit dem die Betätigungseinrichtung enthaltenden Schenkel des Bremsgehäuses einstückig über Stege 58, 60 verbunden. Radial gesehen befinden sich die die Führungsbohrungen enthaltenden Augen 54, 56 etwa auf der Höhe des Brückenteiles 34 des Bremsgehäuses 28. Zum Schutze der Führungsflächen der Füh­ rungshülsen 46 sind diese mit Schutzkappen 62, 64 versehen.

Am vorderen Abschnitt des die Betätigungseinrichtung aufneh­ menden Schenkels des Bremsgehäuses 28 sind über in Umfangs­ richtung schräg vorspringende Arme 66, 68 Führungselemente 70, 72 mit dem Bremsgehäuse 28 verbunden. Die Führungsele­ mente 70, 72 erstrecken sich in axialer Richtung und weisen jeweils Führungs- bzw. Abstützflächen 74, 76 auf, um den inneren Bremsbelag 38 in radialer Richtung abzustützen, sowie gegenüberliegende, aufeinanderzu gerichtete Führungs- bzw. Abstützflächen 78, 80, um den inneren Bremsbelag 38 in Umfangsrichtung abzustützen. Die Führungselemente 70, 72 mit den Führungs- bzw. Abstützflächen sind in tangentialer bzw. Umfangsrichtung gesehen etwa im Bereich der Führungsbolzen 46 bzw. angrenzend an diese angeordnet. Radial gesehen befinden sich die Führungselemente, 70, 72 im Bereich der Mittellinie des inneren Bremsbelages bzw. etwas darunter.

Wie aus den Fig. 1 und 5 deutlich zu erkennen ist, weist der innere Bremsbelag 38 eine Rückenplatte 84 auf, die mit seit­ lichen Ansätzen 86, 88 versehen ist. Mit an diesen Ansätzen 86, 88 ausgebildeten Führungsflächen 87, 89 liegt der innere Bremsbelag 36 an den Führungs- bzw. Abstützflächen 74, 76, 78, 80 an bzw. auf. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind die Ansätze 86, 88 nach hinten, d.h. zur Betätigungseinrichtung hin, umgebogen, so daß sich Führungsflächen ergeben, die länger sind als die vorgesehene Abnützungsdicke des Brems­ belages. Dadurch ist der Bremsbelag 38 auch bei vollständiger Abnutzung noch hinreichend sicher an den Führungs- bzw. Ab­ stützflächen des Bremsgehäuses geführt. Zur Sicherung des Bremsbelages 38 gegen eine Bewegung radial nach außen, ist an der Rückenplatte 84 eine Feder 90 befestigt, die in eine im Kolben 42 vorgesehene Ringnut 92 eingreift, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Der äußere Belag 36 ist mittels zweier Befesti­ gungsschrauben 94, 96 am äußeren Schenkel des Bremsgehäuses angeschraubt. Ein rechteckiger vorspringender Teil 98 der Rückenplatte 100 dieses Bremsbelages greift hierbei in eine am äußeren Schenkel des Bremsgehäuses vorgesehene U-förmige Ausnehmung 102 ein.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform einer innen umgrei­ fenden Teilbelag-Scheibenbremse 104 in einer Prinzipdarstel­ lung. Die Scheibenbremse 104 weist ein Bremsgehäuse 106 auf, welches weitgehend dem Bremsgehäuese 28 der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform entspricht. Im Gegensatz zu dem Bremsgehäuse 28 sind jedoch bei dem in Fig. 6 dargestell­ ten Bremsgehäuse 106 Führungselemente 108, 110 unmittelbar am vorderen Teil des die Betätigungseinrichtung aufnehmenden Schenkels 109 angeordnet. Die Führungselemente 108, 110 sind als sich axial erstreckende Ansätze ausgebildet, die mit Füh­ rungs- bzw. Abstützflächen 112, 114 und 116, 118 versehen sind. Der innere Bremsbelag 120 weist eine Rückenplatte 122 auf, die mit nach innen, zur Betätigungseinrichtung hin umge­ bogenen Ansätzen 124, 126 versehen sind, die die voneinander weggerichteten Führungs- bzw. Abstützflächen 116, 118 außen umgreifen. Die Bremsbeläge sind in Fig. 6 in einem bereits weitgehend abgenutzten Zustand dargestellt. In diesem Zustand sind die von den Ansätzen 124, 126 auf der Innenseite gebilde­ ten Führungsflächen 128, 130 bereits weitgehend nach innen, d.h. zur Bremsscheibe 132 hin vorgerückt. Entsprechend weit ist auch der Bremskolben 134 ausgefahren. Zur Halterung des Bremsbelages 120 am Bremskolben 134 weist die Rückenplatte 122 einen Ansatz 136 auf, der in das Innere des Bremskolbens 134 eingreift. Der äußere Bremsbelag 140 ist in ähnlicher Weise befestigt, wie bei dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Aus­ führungsbeispiel. Bei einer Betätigung der Bremse werden bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform die Ansätze 124, 126 je nach Drehrichtung auf Zug beansprucht. Bei einer Dreh­ richtung der Bremsscheibe 132 in Richtung des Pfeiles kommt die Führungsfläche 130 des Ansatzes 126 zur Anlage an die Abstütz- bzw. Führungsfläche 118 des Bremsgehäuses.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand zweier Ausführungsbei­ spiele beschrieben, die innen umgreifende Teilbelagscheiben­ bremsen betreffen. Es ist jedoch prinzipell auch möglich, die Erfindung bei einer normalen, d.h. außen umgreifenden Anord­ nung einzusetzen.

• Bezugszeichenliste:   2 Scheibenbremse
    3 Flansch
    4 Fahrzeugrad
    6 Radfelge
    8 Radschüssel
   10 Schraubbolzen
   12 Radlagergehäuse
   14 Flansch
   16 Gewindebohrung
   18 Bremsscheibenträger
   20 Befestigungsabschnitt
   21 Bohrung
   22 Trägerabschnitt
   24 Verbindungsring (bzw. Befestigungsabschnitt)
   26 Reibring (Bremsscheibe)
   28 Bremsgehäuse
   30 Schenkel
   32 Schenkel
   34 Brückenteil
   36 Belag
   38 Belag
   40 Zylinderbohrung
   42 Kolben
   44 Achsschenkel
   46 Führungshülsen
   48 Befestigungsschraube
   50 Gewindebohrung
   52 Führungsbohrung
   54 Auge
   56 Auge
   58 Steg
   60 Steg
   62 Schutzkappe
   64 Schutzkappe
   66 Arm
   68 Arm
   70 Führungselement
   72 Führungselement
   74 Führungs- bzw. Abstützfläche
   76 Führungs- bzw. Abstützfläche
   78 Führungs- bzw. Abstützfläche
   80 Führungs- bzw. Abstützfläche
   82 -
   84 Rückenplatte für den inneren Belag
   86 Ansatz
   87 Führungsfläche
   88 Ansatz
   89 Führungsfläche
   90 Feder
   92 Ringnut
   94 Befestigungsschraube
   96 Befestigungsschraube
   98 Teil der Rückenplatte 100
  100 Rückenplatte für den äußeren Belag
  102 Ausnehmung
  104 Scheibenbremse
  106 Bremsgehäuse
  108 Führungselement
  109 Schenkel
  110 Führungselement
  112 Führungs- bzw. Abstützfläche
  114 Führungs- bzw. Abstützfläche
  116 Führungs- bzw. Abstützfläche
  118 Führungs- bzw. Abstützfläche
  120 Bremsbelag (innen)
  122 Rückenplatte
  124 Ansatz
  126 Ansatz
  128 Führungsfläche
  130 Führungsfläche
  132 Bremsscheibe
  134 Bremskolben
  136 Ansatz
  140 Bremsbelag (außen)

Claims (8)

1. Teilbelag-Scheibenbremse insbesondere innen umgreifende Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einem mit einer Betäti­ gungseinrichtung versehenen, im wesentlichen U-förmigen Bremsgehäuse, das den Rand einer Bremsscheibe und zwei zu beiden Seiten der Bremsscheibe axial verschiebbar angeordnete Bremsbeläge umgreift und das an einer fahrzeugfesten Füh­ rungseinrichtung axial verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der der Betätigungseinrichtung (40, 42) zugeordnete Bremsbelag (36; 120) an am Bremsgehäuse (28; 106) vorgesehenen Führungselementen (70, 72; 108, 110) in Umfangs­ richtung abgestützt und geführt ist und daß der der Betäti­ gungseinrichtung zugeordnete Bremsbelag (38; 120) Führungs­ flächen (87, 89; 128, 130) aufweist, die länger sind, als die vorgesehene Abnützungsdicke des Bremsbelages.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungseinrichtung für das Bremsgehäuse (28; 106) zumindest eine Führungshülse (46) aufweist, die an einem fahrzeugfesten Teil befestigt ist und die in eine im Bremsgehäuse (28) vorgesehene Führungsbohrung (52) eingreift.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (70, 72) aufeinander­ zu gerichtete Führungs- bzw. Abstützflächen (78, 80) aufweisen.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (108, 110) vonein­ anderweg gerichtete Führungs- bzw. Abstützflächen (116, 118) aufweisen.

5. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (70, 72) an am Bremsgehäuse (28) ausgebildeten seitlichen Armen (66, 68) angeordnet sind.

6. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (70, 72) axial über die Betätigungseinrichtung (40, 42) vor­ springend angeordnet sind.

7. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (70, 72) für den inneren Bremsbelag radial gegenüber den Sattelführungselementen (46) versetzt angeordnet sind.

8. Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bremsbelag Führungsflächen aufweist, die in Rich­ tung der Belagabnutzung länger sind als die maximale bzw. mög­ liche zulässige Belagabnutzung.