DE3707156C2

DE3707156C2 - Anordnung zum Lüften einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE3707156C2
Application number: DE3707156A
Authority: DE
Inventors: Rolf Weiler; Uwe Bach; Thomas Hans Kirst; Klaus Paschke
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2007-03-07
Also published as: US4807725A; FR2611841A1; GB8804384D0; JPS63231024A; FR2611841B1; DE3707156A1; GB2202015A; GB2202015B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lüftspieleinstellung an einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse mit einem Bremsträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse ist aus den Fig. 4 bis 6 der DE-OS 35 10 372 bekannt, in denen eine Einrichtung zum aktiven Lüften des Schwimmsattels dargestellt ist. Die Einrichtung weist einen Haltekörper auf, der mit einer durchgehenden Ausnehmung versehen ist. Die durchgehende Ausnehmung bildet eine Ringnut, mit einer ersten Seitenwand, einem Nutgrund und einer zweiten Seitenwand, die von einem ringförmigen Element gebildet wird. Das ringförmige Element ist dabei mittels Reibschweißen mit dem Grundkörper des Halte körpers verbunden, wobei zwischen diesen beiden Teilen eine Verbindung nach Art einer Nut-Feder-Verbindung vorgesehen ist. In der Ringnut ist ein Reibring angeordnet, der mit Reibsitz auf dem Führungsbolzen sitzt und der sich an der vom Element gebildeten Seitenwand abstützt. Zwischen dem Reibring und der Seitenwand ist eine Tellerfeder angeordnet, die sich an diesen beiden Teilen abstützt. Ein freier Raum zur Erhaltung der Wirksamkeit des hülsenförmigen elastischen Elementes ist bei dieser Ausführungsform zwischen der inneren Begrenzung der Ausnehmung und dem Bolzen vorgesehen. Die Tellerfeder ist entsprechend gestaltet.

Bei dieser Ausführungsform sind sowohl an den hakenförmigen Ansätzen als auch am Haltekörper selbst Anlageflächen ausge bildet, zwischen die ein Abschnitt des Bremsgehäuses mit axialem Spiel s eingreift. Die aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtung zur Lüftspieleinstellung erfordert damit neben einer Tellerfeder als zusätzlichem Bauteil eine unnötig aufwendige Gestaltung des Haltekörpers.

Der Erfindung liegt ausgehend davon die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung an einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse anzugeben, die unter Verwendung einfacher und kostengünstiger Einzelbauteile eine sichere Funktion gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen genannt.

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

Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilbelagscheibenbremse,

Fig. 2 eine Bolzenführung im Längsschnitt,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Bolzenführung,

Fig. 4 einen weiteren Querschnitt durch die Bolzenführung,

Fig. 5 eine Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung an einer Bolzenführung,

Fig. 6 eine weitere Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung an einer Bolzenführung,

Fig. 7 eine zweite Bolzenführung im Längsschnitt,

Fig. 8 eine dritte Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung an einer Bolzenfüh rung am Reibring,

Fig. 9 eine vierte Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung an einer Bolzenfüh rung am Reibring,

Fig. 10 eine Ausführung eines Kunststoffteiles,

Fig. 11 eine dritte Bolzenführung im Längsschnitt,

Fig. 12 ein Diagramm

Fig. 13 eine Faustsattel-Teilbelagscheibenbremse in Seitenansicht und

Fig. 14 eine Faustsattel-Teilbelagscheibenbremse in Draufsicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Schwimmsattel Teilbelag scheibenbremse weist einen Schwimmsattel 1 auf, im folgenden Bremsgehäuse genannt. Das U-förmige Bremsgehäuse 1 umgreift den äußeren Rand einer Bremsscheibe 2. Das Bremsgehäuse 1 ist dabei an einem fahrzeugfesten Bremsträger 3 axial verschiebbar gela gert. Zur axialen Führung des Bremsgehäuses 1 am Bremsträger 3 sind mit dem Bremsträger 3 achsparallel ausgerichtete, in Umfangsrichtung mit Abstand ange ordnete Führungsbolzen 4, 4' vorgesehen, die den äuße ren Rand der Bremsscheibe 2 überragen. Zu beiden Sei ten der Bremsscheibe 2 sind Bremsbeläge 5, 6 angeord net, welche an den Führungsbolzen 4, 4' abgestützt sind. Auf der der Bremsscheibe 2 abgewandten Seite des Bremsträgers 3 erstrecken sich Fortsätze der Führungs bolzen 4, 4', die zur Lagerung des Bremsgehäuses 1 dienen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Bremsgehäuse 1 über den entsprechenden Bremsbelag 5 abgestützt. Zur Führung auf den Führungsbolzen 4, 4' weist das Bremsgehäuse 1 im wesentlichen in Umfangs richtung sich erstreckende Ansätze 7, 8 auf, die mit achs parallelen Bohrungen versehen sind, von denen in Fig. 1 nur die Bohrung 9 zu sehen ist. Zwischen dem Führungs bolzen 4 und dem Ansatz 7 ist in der Bohrung 9 eine Bolzenführung 10 angeordnet. Das Bremsgehäuse 1 weist zwei sich im wesentlichen radial erstreckende Schenkel 11, 12 auf, wobei der innere Schenkel 11 des Bremsgehäuses 1 eine (nicht zu sehende) Betätigungs einrichtung in Form einer Kolben-ZylinderEinheit auf weist. Die Betätigungseinrichtung wirkt auf einen er sten, auf einer Seite der Bremsscheibe 2 angeordneten Bremsbelag 6 direkt und auf den zweiten, auf der ande ren Seite der Bremsscheibe 2 angeordneten Bremsbelag 5 über das Gehäuse 1 indirekt ein. Der innere Bremsbe lag 6 wird von dieser Betätigungseinrichtung direkt und der äußere Bremsbelag 5 durch eine entsprechende Verschiebung des Bremsgehäuses 1 in entgegengesetz ter Richtung indirekt betätigt (physikalisches Gesetz: actio und reactio).

Fig. 2 zeigt den Führungsbolzen 4, auf den ein Reib ring 13 aufgesetzt ist. Zwischen dem Reibring 13 und dem Ansatz 7 sind ein Haltekörper 14, im folgenden Kunststoffteil genannt, und ein Elastomerteil 15 ange ordnet. Das Elastomerteil 15 weist Dichtlippen 16, 17 auf, die den Führungsbolzen 4 radial umlaufen und das Eindringen von Staub- und Schmutzteilen in die Boh rung 9 verhindern. Das Elastomerteil 15 kann aus Gum mi mit Tefloneinlage und/oder aus gleitfähigem Gum mimaterial gebildet sein. Das Elastomerteil 15 weist ei nen buchsenförmigen Abschnitt 18, im folgenden Buch se genannt, mit einem Ansatz 19 auf. Ein Teil der Buchse 18 umschließt einen Schaft 20 mit Ringen 21 einer Ver schlußkappe 22 mit Deckel 23. Die Buchse 18, der An satz 19 der Buchse 18 und die Verschlußkappe 22 sind so verformbar, daß der Schaft 20 der Verschlußkappe 22 in die Buchse einführbar ist. Dabei sind der Ansatz 19 der Buchse 18 und die Ringe 21 der Kappe 22 so bemessen, daß diese nach Einführung des Schaftes 20 in den Teil der Buchse 18 miteinander verhaken.

Die Bolzenführung 10 weist die Bohrung 9 im Ansatz 7, den Reibring 13, das Kunststoffteil 14 und das Elasto merteil 15 auf. Ein Lager, im folgenden Bushing genannt, weist das Kunststoffteil 14 und das Elastomerteil 15 auf. Das Bushing ist in den Ansatz 7 einknöpfbar. Beim Bremsen wird der Ansatz 7 in Richtung 24 verschoben. Über einen radialen Vorsprung 25, im folgenden Wulst genannt, des Kunststoffteiles 14 wird das Kunststoffteil 14 gegen den Reibring 13 gedrückt. Dazu wird zunächst der Weg X zwischen Reibring 13 und Kunststoffteil 14 zurückgelegt, ehe beiden Flächen 26 und 27 des Reibringes 13 und des Kunststoffteiles 14 zusammensto ßen. Eine Haftung des Reibringes 13 auf der Welle 4 ist so bemessen, daß das Kunststoffteil 14 zunächst arre tiert und bei weiterer Bewegung des Ansatzes 1 in Rich tung 24 Federarbeit an dem Punkt A zwischen Ansatz 7 und Kunststoffteil 14 speicherbar ist. Erst nach Spannen dieser "Feder" im Punkt A wird der Reibring 13 über das Kunststoffteil 14 vom Ansatz 7 in Richtung 24 weiterbe wegt. Das Weiterbewegen des Reibringes 13 in Rich tung 24 erfolgt dann, wenn der Reibbelag des Brems belages 6 durch Reibung in seiner Dicke abgenommen hat, bei Scheibenschlag oder bei Sattelverformungen. Die Federarbeit im Punkt A zwischen Ansatz 7 und Kunststoffteil 14 dient dazu, um nach Bremsbeendigung ein Spiel zwischen Bremsbelag S und Bremsscheibe 2 einzustellen. Nach Lösen der Bremse ist die Haftung des Reibringes 13 auf der Welle 4 so bemessen, bzw. so groß, daß die Federarbeit im Punkt A den Ansatz 7 und damit den gesamten Bremssattel 1 in Richtung 28 drückt. Dadurch werden Bremsbelag 5 und Bremsschei be 2 voneinander getrennt, bzw. es stellt sich ein aktives Lüftspiel zwischen Bremsbelag 5 und Bremsscheibe 2 ein. Das Elastomerteil 15 ist gummiartig und dient als Dichtung (Dichtlippen 16, 17) und als Dämpfer in radia ler Richtung, um die radialen Bewegungen des Bolzens 4 in der Bohrung 9 zu dämpfen. Zwischen Führungsbol zen 4 und einer Anschlagfläche 59 des Kunststoffteiles 14 liegt ein Radialspiel z bzw. y. Das Kunststoffteil 14 hat radiale Stützwirkung nach dem Radialspiel y bzw. z. Innerhalb des Radialspieles führt das Elastomerteil 15 den Ansatz 7 dämpfend auf den Bolzen 4. Das Kunst stoffteil 14 weist im Bereich der Bohrung 9 einen gerin geren Druchmesser als den Bohrungsdurchmesser auf. Damit wird die Bearbeitung der Bohrung 9 gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht. Um den Reibring 13 auf dem Führungsbolzen 4 in einen aufnehmenden Be reich das Kunststoffteil einzuführen (zu montieren), weist das Kunststoffteil 14 eine sich radial nach außen erweiternde, konusförmige Fläche 58 auf, die das Kunst stoffteil während des Einführens spreizt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt C-C mit einer Anord nung des Kunststoffteil 14 in dem Elastomerteil 15. Das Kunststoffteil 14 weist Längsnuten in axialer Richtung des Führungsbolzen 4 auf, in die das Elastomerteil 15 eingreift.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt B-B mit einer Anord nung des Reibringes 13 zwischen Kunststoffteil 14 und Welle 4. Der Reibring 13 wird vorteilhaft aus federhar ter Bronze gebildet. Der Reibring 13 ist vorteilhaft eine geschlitzte Buchse, die in Axialrichtung der Welle 4 ei nen Schlitz 29 aufweist, so daß der Führungsbolzen 4 radial Federnd umgriffen ist.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt A mit einer Anordnung zwischen Ansatz 7 und Kunststoffteil 14. Die Auflageflä che 31 des Kunststoffteiles 14 ist gegenüber der Aufla gefläche 32 des Ansatzes 7 verschiebbar. Bei Betätigen der Bremse werden die Flächen 33 und 34 des Ansatzes 7 und des Kunststoffteiles 14 gegeneinander gedrückt und Federarbeit in einer Hülsenfeder 30, im folgenden (geschlitzte) Wellfeder 30 genannt, gespeichert. Das Ela stomerteil 15 ist gummiartig und an den Stellen A, D so verformbar, daß eine Federarbeit des Elastomerteiles 15 klein gegenüber der Federarbeit der geschlitzten Well feder 30 ist. Der Weg fw zwischen den beiden Flächen 33 und 34 wird als Federweg bezeichnet. Bei Lösen der Bremse drückt die Wellfeder 30 den Ansatz 7 in Rich tung 28, so daß sich zwischen Bremsscheibe 2 und Bremsbelag 5 ein aktives Lüftspiel s einstellen kann. Der entstehende Spalt 61 ist gegen Schmutz abgedichtet durch eine Absenkung 62 (Labyrintheffekt). Auch eine Gummischutzkappe ist denkbar.

Fig. 6 zeigt eine weitere Anordnung zum Einstellen eines aktiven Lüftspieles s. Ein Bund 37 des Kunststoff teiles 14 bildet mit dem Ansatz 7 zwischen den Anlage flächen 38 und 39 eine keilförmige Nut 40. Bei Betätigen der Bremse wird durch Verformung im Bereich der en gen Stelle 36 Federarbeit in dem Kunststoffteil 14 ge speichert. Bei Lösen der Bremse federn die Flächen 38 und 39 auseinander und stellen somit das aktive Lüft spiel s zwischen Bremsscheibe 2 und Bremsbelag 5 ein. Die engste Stelle 36 zwischen dem Bund 37 des Kunst stoffteiles 14 und Hauptteil 41 des Kunststoffteiles 14 ist dabei so bemessen, daß die Reibkraft zwischen den bei den Flächen 31 und 32 überwunden werden kann. Das Elastomerteil 15 ist gummiartig und an den Stelle A, D so verformbar, daß die Federarbeit in dem Kunststoff teil 14 groß gegenüber der Federarbeit des Elastomer teiles 15 ist.

Fig. 7 zeigt eine zweite Bolzenführung im Längs schnitt. Das Zusammenwirken zwischen Reibring 13 und Kunststoffteil 14 ist außerhalb der Bohrung 9 verla gert. Der den Reibring aufnehmende Bereich 46, im fol genden Buchsenende genannt, des Haltekörpers 14 ist vollständig außerhalb der Bohrung 9 angeordnet. Daher kann die Bohrung 9 kleiner ausfallen und/oder das Kunststoffteil 14 kann verstärkt sein. Ein Hinterschnitt innerhalb des Kunststoffteiles 14 entfällt. Das Kunst stoffteil 14 weist Vorsprünge 42 und einen sich radial erstreckenden Ring 43 auf, die sich am Ansatz 7 abstüt zen. Das Kunststoffteil 14 weist Längsnuten im Bereich der Vorsprünge 42 und eines Mittelteiles 48 auf, in die sen Bereichen ist das Elastomerteil 15 durchgeführt. Der Reibring 13 liegt an der Anschlagfläche 45 des radial nach innen vorspringenden Ansatzes 44 vom Kunst stoffteil 14, 41. Der die Anschlagfläche 45 bildende Abschnitt 44, 48 des Kunststoffteiles 14, der den Ansatz 44 und den Mittelteil 48 aufweist, ist vollständig außerhalb der Bohrung 9 angeordnet.

Das Buchsenende 46 des Kunststoffteiles 14 ist zur Kappe 22 hin offen gestaltet. Der Reibring 13 ist von dem Kunststoffteil 14 in Axialrichtung 24 mitnehmbar angeordnet und in entgegengesetzter Axialrichtung 28 von dem Kunststoffteil 14 unbeeinflußt. Beim Heraus schrauben des Führungsbolzens 4 aus dem Bremsträger 3 ist somit eine einfache Demontage von Führungsbol zen 4, Reibring 13, Kunststoffteil 14 und Elastomerteil 15 gegeben. Das Kunststoffteil 14 weist eine nach einer Seite hin offene Ausnehmungen am Buchsenende 46 für den Reibring 13 auf, so daß dieser in axialer Richtung 28 frei einsetzbar ist. Bei der Montage ist der Reibring 13 so auf den Führungsbolzen aufzuschieben, daß der Reibring 13 beim Einschrauben des Führungsbolzens 4 an der Fläche 45 zum Anschlag kommt. Der mit Reib haftung auf dem Führungsbolzen 4 angeordnete Reib ring 13 wird bei der Demontage mit dem Führungsbol zen 4 in Richtung 24 herausgezogen. Die Einzelheit E zeigt eine Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung am Reibring.

Weiterer Vorteil der dargestellten Lösung ist: Bei ei ner Abbremsung mit hohem hydraulischen Druck ent stehen durch die Belagkompressibilität sowie durch die Satteldehnung große Wege am Reibring 13. Wird der Ring 13 wie bisher innerhalb einer Nut im Bushingauge angeführt, können die bereitstehenden Rückstellwege ggf. den Sattel 1 nicht vollständig lüften, und es können Restmomente entstehen.

Fig. 8 zeigt eine dritte Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung für eine Bol zenführung an dem Reibring 13. Beim Bremsen wird der Ansatz 7 und über den Ansatz 7 das Elastomerteil 15 und das Kunststoffteil 14 in Richtung 24 bewegt. Dabei trifft die Fläche 45 des scheibenförmigen Ansatzes 44 des Kunststoffteiles 14 auf den Reibring 13. Die Reib haftung zwischen Führungsbolzen 4 und Reibring 13 ist so bemessen, daß die enge Stelle 49 zwischen Ansatz 44 und Buchsenende 46 des Kunststoffteiles 14 verformt und der Ansatz 44 in Richtung 28 gedrückt wird. Die enge Stelle 49 zum tellerförmigen Ansatz 44 des Kunst stoffteiles 14 wirkt als Feder und speichert Federarbeit. Erst nach Speicherung dieser Federarbeit und Überwin dung des aktiven Lüftspieles S wird der Reibring 13 in Richtung 24 verschoben. Die Federwege fw zwischen Reibring 13 und Kunststoffteil 14 und Ansatz 7 entspre chen einander. Vorteilhaft wirken beide Federwege fw in einem beliebigen Verhältnis, z. B. fw/2, zusammen.

Fig. 9 zeigt eine vierte Anordnung zur aktiven Lüftspieleinstellung für eine Bol zenführung am Reibring. Bei Bremsen wird über den Ansatz 7 des Elastomerteils 15 und das Kunststoffteil 14 in Richtung 24 bewegt. Dabei wird Federarbeit in der geschlitzten Wellfeder 50 gespeichert. Erst nach Über windung des aktiven Lüftspieles S wird der Reibring 13 auf dem Führungsbolzen 4 in Richtung 24 bewegt. Bei der Demontage des Führungsbolzens 4 aus dem Brems träger 3 und der Bolzenführung 10 sichert der Federhal tevorsprung 51 des Kunststoffteiles 14, im folgenden Nippel genannt, die Wellfeder 50 in dem Buchsenende 46. Damit geht die Wellfeder 50 nicht verloren.

Fig. 10 zeigt eine vorteilhafte Ausführung eines Kunststoffteiles 14. Das Kunststoffteil 14 weist Rundun gen 52 und 53 auf, so daß bei Vergießen des Kunststoff teiles mit dem Elastomerteil 15 das Elastomerteil 15 an den Stellen der Rundungen 52 und 53 besser verfließen kann.

Fig. 11 zeigt zwischen Reibring 13 und Kunststoffteil 14, das eine dem Reibring 13 zugewandte Endfläche 60 aufweist, eine Tellerfeder 56 und einen Ring 54 mit ei nem Anschlag 55. Beim Bremsen wird der Ansatz 7 in Richtung 24 bewegt. Der Ansatz 7 drückt gegen das Kunststoffteil 14 und das Kunststoffteil 14 über den Ring 54 und die Tellerfeder 56 gegen den Reibring 13. Nach Überwindung des aktiven Lüftspiels S drückt der innere Teil 57 der Tellerfeder 56 gegen den Ansatz 55 der Scheibe 54. Die Anordnung der Scheibe 54 mit An satz 55 und Tellerfeder 56 ist auch zwischen Kunststoff teil 14 und Ansatz 7 möglich. Der Nippel 51 ist am Elastomerteil 15 angeordnet.

Fig. 12 zeigt die zugehörige Federsteifigkeit. Nach Überwindung des aktiven Luftspiefes s und nach An schlag der Tellerfeder 56 gegen den Ansatz 55 steigt die Federsteifigkeit Fins Unendliche. Die Federsteifigkeit F über einen Weg w weist drei Bereiche b1, b2 und b3 auf. Im Bereich b1 wird die Feder gespannt, im Bereich b2 weist die Feder eine gleichbeleibende Federsteifig keit f1 auf und im Bereich b3 steigt die Federsteifigkeit ins Unendliche.

Fig. 13 zeigt eine Faustsattel-Teilbelagscheibenbrem se Typ FN in Seitenansicht.

Fig. 14 zeigt eine Faustsattel-Teilbelagscheibenbrem se Typ FN in Draufsicht. Vorteilhaft ist das Bushing in die Bohrung 9, im folgenden Bushingauge genannt, der Faustsattel-Teilbelagscheibenbremse einknöpfbar. Da bei ist der Bohrungsdurchmesser B und die Länge D des Bushingauges genormt, so daß sich das Bushing einfach und schnell auswechseln läßt.

Claims

1. Anordnung zum Lüften einer Schwimmsattel-Teilbelagschei benbremse mit einem Bremsträger, zumindest einem Füh rungsbolzen, einem in Axialrichtung des Führungsbolzens verschiebbar am Bremsträger gelagerten Bremsgehäuse und einer Bolzenführung, die eine Bohrung, ein aus einem Ela stomerteil sowie einem Haltekörper bestehendes Lager und einen Reibring aufweist, wobei der Reibring in einer axialen Richtung von dem Haltekörper mitnehmbar angeord net ist, dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Hal tekörper (14) eine nach einer Seite hin offene Ausnehmung für den Reibring (13) aufweist, so daß dieser in axialer Richtung (28) in die Ausnehmung einsetzbar ist und daß das Elastomerteil (15) und der Haltekörper derart mitein ander verbunden sind, daß das Elastomerteil (15) als Dichtung für die Bohrung (9) und als Dämpfer in radialer Richtung dient.

2. Anordnung zum Lüften einer Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltekörper (14) eine sich radial nach außen erweiternde konusförmige Fläche (58) aufweist, die in dem Bereich vorgesehen ist, der an den den Reibring (13) aufnehmenden Bereich angrenzt, und die den Haltekörper (14) beim Einführen des Reibrings (13) spreizt.

3. Anordnung zum Lüften einer Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagfläche (59) des Haltekörpers (14) dem Führungsbolzen (4) zuge wandt ist.

4. Anordnung zum Lüften einer Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Reibring (13) auf nehmende Bereich (46) des Haltekörpers (14) vollständig außerhalb der Bohrung (9) angeordnet ist.

5. Anordnung zum Lüften einer Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Haltekörper (14) Federarbeit speicherbar ist.