DE3788931T2

DE3788931T2 - Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Geräuschdämpfung.

Info

Publication number: DE3788931T2
Application number: DE3788931T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Toyota Jido Katagiri
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2007-10-21
Also published as: EP0268095A2; US4805746A; EP0268095B1; DE3788931D1; JPS63125832A; EP0268095A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwimmsattel-Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Wie in der Bedienungsanleitung für Toyota Soarer (im Januar 1986 veröffentlicht) Seiten 4-87 und 4-88 beschrieben wurde, weist eine Scheibenbremse im allgemeinen auf: einen Scheibenrotor, der sich mit einem Rad eines Fahrzeugs dreht, ein Paar von Reibungsbelägen, von denen jedes ein Reibungselement und eine Trägerplatte aufweist, die an einer hinteren Fläche des Reibungselements befestigt ist, eine Stelleinrichtung, die das Paar von Reibungsbelägen gegen die entgegengesetzten Reibungsflächen des Scheibenrotors drückt, um Reibungskontakte der Reibungselemente mit den Reibungsflächen des Rotors herzustellen, und ein Drehkraftelement, das an einem feststehenden Element des Fahrzeugs befestigt ist und das das Paar von Reibungsbelägen beweglich zu den Reibungsflächen des Scheibenrotors hin und von diesen weg stützt, so daß das Drehkraftelement über die Trägerplatten Tangentialkräfte aufnimmt, die während der Bremsanwendung auf die Reibungsbeläge wirken.
In der US-A-3 349 871 ist eine herkömmliche Schwimmsattel- Scheibenbremse offenbart, die eine Einrichtung zur Verminderung eines durch ein unausgeglichenes Drehmoment bedingten, ungleichmäßigen Verschleißes des Belags aufweist. Für diesen Zweck sind Bremsbelagstützanordnungen vorgesehen, in denen die Punkte der drehmomentübertragenden Verbindungen zwischen einer Trägerplatte und einem feststehenden Drehkraftelement auf einer Linie liegen, die sich in nächster Nähe zu der die Reibungsfläche des Bremsbelags einschließenden Ebene befindet.
Dadurch ist das Kopplungsmoment zwischen der Fläche des Belags, auf die durch die Scheibe eingewirkt wird, und den Drehkraftelementen auf einen kleinen oder geringfügigen Betrag reduziert. Bei dieser Anordnung wird der leicht unausgeglichene Verschleiß, der während des Beginns der Verwendung des Belags auftritt, durch eine leichte Unausgeglichenheit in entgegengesetzte Richtung zum Ende der Verwendung des Belags, vor dem Ersetzen des Belags, ausgeglichen.
Eine solche Scheibenbremse kann unter gewissen Umständen schrille oder quietschende Geräusche während der Bremsanwendung erzeugen. Als Ursache für diese quietschende Erscheinung werden gewisse instabile Vibrationen angesehen, die durch gegenseitige Beeinflussung des Scheibenrotors und der Reibungsbeläge entstehen.
Andere, herkömmliche Scheibenbremsen sind in den Fig. 11 und 12 gezeigt.
Wenn ein Reibungsbelag 212 (nur der äußere Belag ist in der Fig. gezeigt) durch eine Stelleinrichtung (nicht gezeigt) gegen einen sich drehenden Scheibenrotor 210 gedrückt wird, wirkt, wie in der Fig. 11 beispielhaft dargestellt ist, eine Tangentialkraft F, die durch eine Gegenkraft zu einer durch den Reibungsbelag 212 an den Scheibenrotor 210 angelegten Reibungskraft bedingt ist, auf den Reibungsbelag 212 in eine Richtung, die parallel zu einer Reibungsfläche 214 des Scheibenrotors 210 verläuft. Diese Tangentialkraft F wird über eine Trägerplatte 218, die an der hinteren Fläche eines Reibungselements 216 des Belags 212 befestigt ist, zu einem Drehkraftelement 220 übertragen. Da ein Betriebspunkt A, an dem das Drehkraftelement 220 die übertragene Tangentialkraft F aufnimmt, mit zumindest einer Entfernung zur Reibungsfläche 214 räumlich beabstandet ist, die einer Dicke des Reibungselement 216 entspricht, tritt ein Moment M um den Betriebspunkt A in Richtung des Uhrzeigersinns (in Fig. 11) auf. Folglich wird der Reibungsbelag 212 leicht, wie übertrieben durch die Zweipunkt-Strichlinie in Fig. 11 dargestellt, in eine Richtung verschoben, in der der Oberflächendruck des Scheibenrotors 210 an der Vorderseite wächst. Anders ausgedrückt neigt der Reibungsbelag 212 dazu, mit einer größeren Kraft an der Vorderseite als an der Hinterseite gegen die Reibungsfläche 214 gedrückt zu werden. Es wird angenommen, daß diese Erscheinung instabile Vibrationen des Reibungsbelags 212 verursachen kann, die dann wieder Vibrationen des Scheibenrotors 210 verursachen können, wodurch Betriebsbedingungen der Scheibenbremse entstehen, unter denen schrille oder quietschende Geräusche leicht erzeugt werden.
Während die Tangentialkraft F durch eine Wandfläche einer Aussparung oder einer Vertiefung aufgenommen wird, die im Drehkraftelement 220 ausgebildet ist, um den Reibungsbelag 212 im Beispiel von Fig. 11 unterzubringen, wird angenommen, daß eine ähnliche Erscheinung in dem Fall auftritt, in dem die Tangentialkraft durch einen an einem Drehkraftelement befestigten Stift 222 an einem Punkt B an der Vorderseite des Rotors 210, wie in Fig. 12 dargestellt, aufgenommen wird.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwimmsattel-Scheibenbremse zu schaffen, die die vorstehend aufgeführten Probleme beim Stand der Technik überwindet oder günstiger löst, d. h. die eine Einrichtung hat, die quietschende Geräusche wirkungsvoll minimiert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist mit reduzierten quietschenden Geräuschen betreibbar. Und zwar ist dort, wo sich ein Kontaktpunkt (Betriebspunkt) zwischen dem auf der Trägerplatte ausgebildeten, kraftübertragenden Abschnitt und dem Drehkraftelement auf der die entsprechenden Reibungsflächen des Rotors aufweisenden Ebene befindet, eine während der Bremsanwendung auf den entsprechenden Reibungsbelag wirkende Tangentialkraft nicht die Ursache dafür, daß der Reibungsbelag, wie es bei der bekannten Bremsanordnung anzutreffen ist, einem Moment ausgesetzt ist, das ein Anwachsen seines Oberflächendrucks an seiner Vorderseite bewirkt. Dort, wo sich der Betriebspunkt oder der Kontaktpunkt an einer Position befindet, die in die Richtung zum anderen Reibungsbelag hin räumlich beabstandet von der vorstehend genannten Ebene ist, tritt ein Moment auf, das in die Richtung wirkt, die entgegengesetzt zu der des in der bekannten Scheibenbremse erzeugten Momentes ist. Das heißt, daß ein Moment auftritt, das in eine Richtung wirkt, in die der Oberflächendruck des Rotors an der Hinterseite höher ist. In diesen zwei Fällen kann eine andernfalls auftretende Tendenz dazu vermieden werden, daß der Reibungsbelag die Vorderseite des Rotors mit einer größeren Kraft drückt. Dieses kann als nützlich zur Minimierung von durch die Scheibenbremse erzeugten schrillen oder quietschenden Geräuschen angesehen werden.
Weitere Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist der kraftübertragende Abschnitt an einem vorderen oder hinteren Endabschnitt von zumindest einem der Reibungsbeläge angeordnet.
Entsprechend einem alternativen Merkmal der Erfindung ist der kraftübertragende Abschnitt sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende von zumindest einem der Reibungsbeläge angeordnet.
Entsprechend einem noch weiteren Merkmal der Erfindung weist das Drehkraftelement einen im allgemeinen ebenen Träger, der an einer der entgegengesetzten Seiten des Scheibenrotors angeordnet ist, und ein Paar von drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen auf, die sich vom Träger über einen äußeren Umfang des Scheibenrotors zur anderen Seite des Scheibenrotors erstrecken. In diesem Fall wird einer der Reibungsbeläge durch die drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen gestützt.
In einer Form des vorstehenden Merkmals der Erfindung hat der Träger eine Aussparung, um den anderen Reibungsbelag unterzubringen.
In einer weiteren Form des vorstehenden Merkmals der Erfindung weist der kraftübertragende Abschnitt einen zylindrischen Abschnitt auf, der von einer Fläche der Trägerplatte des einen dem Scheibenrotor gegenüberliegenden Reibungsbelags in eine Richtung vorsteht, die parallel zu einer Drehachse des Scheibenrotors verläuft, wobei das zylindrische Element einen radial nach innen gerichteten Flansch an seinem entferntliegenden, offenen Ende hat, wobei der Flansch mit einem der zwei drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen in Eingriff steht.
In einer weiteren Form desselben Merkmals der Erfindung weist der kraftübertragende Abschnitt einen zungenförmigen Fortsatz auf, der von einer Fläche der Trägerplatte des einen dem Scheibenrotor gegenüberliegenden Reibungsbelags zum anderen Reibungsbelag vorsteht. Bei diesem Beispiel hat der Fortsatz ein freies Ende, das mit einem der drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen in Eingriff steht.
In einer noch weiteren Form desselben Merkmals der Erfindung weist der kraftübertragende Abschnitt einen sich verjüngenden Vorsprung auf, der von einer Fläche der Trägerplatte des einen dem Scheibenrotor gegenüberliegenden Reibungsbelags zum anderen Reibungsbelag vorsteht. In dieser Anordnung hat der sich verjüngende Vorsprung einen Durchmesser, der von einem nächstliegenden, breiten Ende zu einem entferntliegen den, schmalen Ende abnimmt, wobei der sich verjüngende Vorsprung mit einem der drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen am entferntliegenden, schmalen Ende in Eingriff steht.
In einer noch weiteren Form desselben Merkmals der Erfindung hat die Trägerplatte des einen Reibungsbelags einen Fortsatz, der sich von einem seiner seitlichen Enden her erstreckt. Der Fortsatz besteht aus einem geneigten Teil, das sich schräg zum anderen Reibungsbelag erstreckt, und einem entferntliegenden Endabschnitt, der sich vom geneigten Teil in eine zur Ebenen parallelen Richtung erstreckt. In diesem Fall hat der entferntliegende Endabschnitt ein Eingriffsloch, das mit einem der drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen in Eingriff steht und daher als kraftübertragender Abschnitt arbeitet.
In einer noch weiteren Form desselben Merkmals der Erfindung hat die Trägerplatte des einen Reibungsbelags einen Fortsatz, der sich von einem seiner seitlichen Endabschnitte schräg zum anderen Reibungsbelag erstreckt. Der Fortsatz hat ein Eingriffsloch, das mit einem der drehmomentaufnehmenden Vorwölbungen in Eingriff steht und daher als kraftübertragender Abschnitt arbeitet.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser beim Durchlesen der folgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet werden, in denen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Geräuschdämpfung-Schwimmsattel-Scheibenbremse der Erfindung ist,
Fig. 2 eine Schnittansicht an der Linie II-II von Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht an der Linie III-III von Fig. 1 ist,
Fig. 4 eine Ansicht in Richtung von Pfeil IV in Fig. 1 ist,
Fig. 5 eine Ansicht ist, die einen äußeren Reibungsbelag in Druckkontakt mit einem Rotor zeigt,
Fig. 6 eine Ansicht ist, die Verschiebungen des inneren und des äußeren Reibungsbelags von Fig. 1, die durch vom Rotor übertragene Tangentialkräfte verursacht werden, in übertriebener Weise darstellt,
Fig. 7, 8, 9 und 10 Ansichten sind, die jeweils die äußeren Reibungsbeläge, die bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendet werden, darstellen, und
Fig. 11 und 12 Ansichten sind, die äußere Reibungsbeläge in Druckkontakt mit einem Rotor in bekannten Scheibenbremsen darstellen.
In den Fig. 1 und 2, auf die zuerst Bezug genommen werden soll, bezeichnet Bezugszeichen 10 einen Scheibenrotor (auf den sich im folgenden durch "Rotor" bezogen werden soll), der gegenüberliegende Reibungsflächen 11, 12 hat, und der mit einem Rad eines Kraftfahrzeugs gedreht wird. Ein innerer Reibungsbelag 14 und ein äußerer Reibungsbelag 16 sind so angeordnet, daß diese den entgegengesetzt Reibungsflächen 11, 12 des Rotors 10 gegenüberliegen. Sowohl der innere Reibungsbelag 14, als auch der äußere Reibungsbelag 16 hat ein Reibungselement 17, 18 und eine Trägerplatte 20, 22, die an der hinteren Fläche des Reibungselements 17, 18 befestigt sind. Ein Sattel 24 ist so angeordnet, daß sich dieser über die Reibungsbeläge 14, 16 und den äußeren Umfang des Rotors 10 erstreckt.
Der Sattel 24 weist ein Paar zylindrischer Abschnitte 26, 28 an seinen entgegengesetzten Enden auf, die in Drehrichtung des Rotors 10 voneinander entfernt liegen. Die zylindrischen Abschnitte 26, 28 befinden sich in gleitfähigem Eingriff mit den jeweiligen Führungen 30, 32, so daß der Sattel 24 bewegbar in einer zu einer Drehachse des Rotors 10 parallelen Richtung gelagert ist. Die Führungen 30, 32 sind durch Schrauben 35 an einem Drehkraftelement 34 befestigt, das an einem stationären oder feststehenden Element (nicht gezeigt) des Fahrzeugs befestigt ist. Der Sattel 24 weist einen zylindrischen Abschnitt 36, der dem inneren Reibungsbelag 14 gegenüberliegt, und einen Backenabschnitt 38 auf, der dem äußeren Reibungsbelag 16 gegenüberliegt. Wenn ein Druckbremsfluid am zylindrischen Abschnitt 36 eingesetzt wird, wird ein Kolben 40, der im zylindrischen Abschnitt 36 gleitfähig aufgenommen ist, bewegt, um den inneren Reibungsbelag 14 gegen die Reibungsfläche 11 des Rotors 10 zu drücken, während der Backenabschnitt 38 durch die Gegenkraft der Bewegung des Kolbens 40 den äußeren Reibungsbelag 16 gegen die andere Reibungsfläche 12 des Rotors 10 drückt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, hat das Drehkraftelement 34 einen im allgemeinen ebenen Hauptträger (auf den sich im folgenden als "Träger" bezogen wird) 42, der der inneren Reibungsfläche 11 des Rotors 10 gegenüberliegt, und ein Paar von Drehmoment aufnehmenden Stiften 44, 46, die sich vom Träger 42 über den äußeren Umfang des Rotors 10 zur Position des äußeren Reibungsbelags 16 erstrecken. Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der Träger 42 Montagelöcher 48, die in seinem Abschnitt relativ nahe zur Achse des Rotors 10 ausgebildet sind, und ist an einem Achsschenkel (nicht gezeigt) befestigt, der als Befestigungselement dient. Die Drehmoment aufnehmenden Stifte 44, 46 sind einstückig mit dem vorderen und dem hinteren Ende des Trägers 42 ausgebildet, so daß die Stifte 44, 46 parallel zur Drehachse des Rotors 10 vorstehen. Der Träger 42 hat eine Aussparung oder eine Vertiefung 49, in der der innere Reibungsbelag 14 auf eine solche Weise untergebracht ist, daß der Belag 14 parallel zur Achse des Rotors 10 bewegbar ist.
Andererseits ist der äußere Reibungsbelag 16 mit Armen 23a, 23b versehen, die sich von der Trägerplatte 22 zu den Drehmoment aufnehmenden Stiften 44, 46 wie in Fig. 4 gezeigt erstrecken. Der Arm 23a der Trägerplatte 22, der an der Seite des Drehmoment aufnehmenden Stifts 44 (an der Vorderseite des Rotors 10) angeordnet ist, ist mit einem kraftübertragenden Abschnitt in Form eines einstückig ausgebildeten zylindrischen Abschnitts 50 wie in Fig. 1 gezeigt versehen. Dieser zylindrische Abschnitt 50 dient dazu, eine Tangentialkraft zum Drehmoment aufnehmenden Stift 44 zu übertragen, die auf den äußeren Reibungsbelag 16 während eines Reibungskontaktes des äußeren Reibungselements 18 mit der äußeren Reibungsfläche 12 des Rotors 10 wirkt. Zum Beispiel wird der zylindrische Abschnitt 50 ausgebildet, indem ein zylindrisches Element durch Reib- Schweißen oder durch Ring-Buckelschweißen an einem seiner offenen Enden an der Innenfläche der Trägerplatte 22 befestigt wird, so daß das angeschweißte zylindrische Element oder der zylindrische Abschnitt 50 von der Trägerplatte 22 in eine Richtung parallel zur Achse des Rotors 10 vorsteht. Somit bildet der zylindrische Abschnitt 50 ein Teil der Trägerplatte 22. Die Trägerplatte 22 hat ein Entlastungsloch 52, das den gleichen Durchmesser wie eine Bohrung hat, die durch den zylindrischen Abschnitt 50 hindurch ausgebildet ist. Desweiteren hat der zylindrische Abschnitt 50 an seinem entferntliegenden, offenen Ende einen radial nach innen gerichteten Flansch 53, so daß der radial nach innen gerichtete Flansch 53 ein Eingriffsloch 54 konzentrisch mit dem Entlastungsloch 52 festlegt. Der Drehmoment aufnehmende Stift 44 erstreckt sich durch den zylindrischen Abschnitt 50 und das Entlastungsloch 52 und steht mit dem Eingriffsloch 54 in Eingriff, dessen Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des Abschnitts 50, jedoch etwas größer als der Außendurchmesser des Stifts 44 ist. Die Entfernung der Vorwölbung des zylindrischen Abschnitts 50 von der Trägerplatte 22 ist größer als eine Dicke des äußeren Reibungselements 18. Daher befindet sich der nach innen gerichtete Flansch 53 des zylindrischen Abschnitts 50, d. h. das Eingriffsloch 54, an einer Position, die von einer die Reibungsfläche 12 einschließenden Ebene zum inneren Reibungsbelag 14 hin in einer Entfernung nach innen räumlich beabstandet ist, die einer Differenz zwischen der Vorwölbungsentfernung (Höhe) des zylindrischen Abschnitts 50 und der Dicke des Reibungselements 18 entspricht. An dem in dieser Weise vorgesehenen Eingriffsloch 54 steht der kraftübertragende Abschnitt oder der zylindrische Abschnitt 50 gleitfähig mit dem Drehmoment aufnehmenden Stift 44 in Eingriff.
Der andere Arm 23b der Trägerplatte 22, der das Gegenstück für den anderen Drehmoment aufnehmenden Stift 46 (auf der Hinterseite des Rotors 10) bildet, ist mit einem ähnlichen kraftübertragenden Abschnitt in Form eines zylindrischen Abschnitts 56 und einem ähnlichen Entlastungsloch 58 versehen. Der zylindrische Abschnitt 56 hat einen radial nach innen gerichteten Flansch 59, der ein Eingriffsloch 60 festlegt, das gleitfähig mit dem Drehmoment aufnehmenden Stift 46 in Eingriff steht.
In der vorstehend beschriebenen Anordnung wird der äußere Reibungsbelag 16 durch die Drehmoment aufnehmenden Stifte 44, 46 so gestützt, daß der Belag 16 in die Richtung parallel zur Achse des Rotors 10 zur äußeren Reibungsfläche 12 des Rotors 10 hin und von dieser weg bewegbar ist, und daß die Drehmoment aufnehmenden Stifte 44, 46 die Tangentialkraft aufnehmen, die während des Bremseinsatzes auf den äußeren Reibungsbelag 16 wirkt, das heißt, während des Reibungskontaktes des äußeren Reibungselementes 18 mit der äußeren Reibungsfläche 12 des Rotors 10. In Fig. 1 und in den Fig. , auf die Bezug genommen wird, sind die Zwischenräume zwischen den Drehmoment aufnehmenden Stiften 44, 46 und den Eingriffslöchern 54, 56 in übertriebener Weise dargestellt.
In der in dieser Weise konstruierten Scheibenbremse wird eine Tangentialkraft F auf den äußeren Reibungsbelag 16 ausgeübt, während die zwei Reibungsbeläge 14, 16 durch den Sattel 24 gegen die Reibungsflächen 11, 12 wie in Fig. 5 gezeigt, gedrückt werden, wobei diese Fig. die Vorderseite des äußeren Reibungsbelags 16 zeigt. Diese Tangentialkraft F wird vom Reibungselement 18 zum kraftübertragenden Abschnitt 50 der Trägerplatte 22 übertragen und dann zum Drehmoment aufnehmenden Stift 44 weitergeleitet, genauer gesagt zu einem Punkt C, an dem die Innenfläche des im kraftübertragenden Abschnitt 50 ausgebildeten Eingriffsloches 54 den Drehmoment aufnehmenden Stift 44 berührt. Da dieser Kontakt- oder Betriebspunkt C von der Reibungsfläche 12 des Rotor 10 mit einer Entfernung l (l > 0) zum inneren Reibungsbelag 14 hin beabstandet ist, erzeugt die auf den äußeren Reibungsbelag 16 wirkende Tangentialkraft F ein Moment M um den Punkt C, das entgegen dem Uhrzeigersinn (in Fig. 5) gerichtet ist. Folglich neigt der äußere Reibungsbelag 16 dazu, um einen geringen Betrag in eine Richtung verschoben zu werden, in der der Oberflächendruck der Reibungsfläche 12 des Rotors 10 an der Hinterseite steigt, wie durch die Zweipunkt-Strichlinie in Fig. 5 in übertriebener Weise dargestellt ist. Somit beseitigt diese Anordnung eine anderweitig auftretende Tendenz, daß durch den äußeren Reibungsbelag 16 ein höherer Druck an die Vorderseite des Rotors 10 als an seine Hinterseite angelegt wird, wodurch instabile Vibrationen des Belags 16 verhindert werden und ein schrilles oder quietschendes Bremsgeräusch verringert wird.
Während das dargestellte Ausführungsbeispiel so angepaßt ist, daß der Drehmoment aufnehmende Stift 44 die auf den äußeren Reibungsbelag 16 wirkende Tangentialkraft F an der Vorderseite des Rotors 10 aufnimmt, ist es möglich, daß der andere Drehmoment aufnehmende Stift 46 an der Hinterseite des Rotors 10 die Tangentialkraft F aufnimmt. In diesem Fall tritt ein Moment in die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn (in Fig. 1) um einen Betriebs-Kontaktpunkt auf, an dem der kraftübertragende Abschnitt oder der zylindrische Abschnitt 56 den Drehmoment aufnehmenden Stift 46 berührt, wodurch der Oberflächendruck des Rotors 10 an seiner Hinterseite höher als an seiner Vorderseite wird. Somit wird mit dem kraftübertragenden Abschnitt 56 das gleiche Resultat erzielt, wie es durch den kraftübertragenden Abschnitt 50 an der Vorderseite des Rotors 10 erzielt wurde.
Obwohl der kraftübertragende Abschnitt 50, 56 nur entweder an der Vorderseite oder an der Rückseite des Rotors 10 vorgesehen sein kann, ist es von Vorteil, den äußeren Reibungsbelag 16 an beiden Seiten des Rotors mit den kraftübertragenden Abschnitten 50, 56 zu versehen, so daß der äußere Reibungsbelag 16 symmetrisch aufgebaut ist, um zur Erhöhung der Vielseitigkeit der Scheibenbremse die Verwendung dieser für entweder das linke oder das rechte Rad des Fahrzeugs zuzulassen. In diesem Fall können die radialen Zwischenräume zwischen den Stiften 44, 46 und den Eingriffslöchern 54, 60 so bestimmt sein, daß einer der Stifte 44, 46 die Tangentialkraft vom entsprechenden der kraftübertragenden Abschnitte 50, 56 in Abhängigkeit davon aufnimmt, ob die Scheibenbremse für das linke oder das rechte Rad des Fahrzeugs verwendet wird. Diese Scheibenbremse kann jedoch so angepaßt sein, daß beide Drehmoment aufnehmenden Stifte 44, 46 die Tangentialkraft F aufnehmen. In diesem Fall sind die gleichen radialen Zwischenräume für die Stifte 44, 46 vorgesehen.
In dem Fall, in dem ein sehr hoher Bremsdruck an die Scheibenbremse angelegt ist, tritt eine Tendenz auf, daß das Reibungselement 18 über das gesamte Gebiet der Reibungsfläche 12 durch eine entsprechend große Kraft gegen die Reibungsfläche 12 gedrückt wird. Dabei wird berücksichtigt, daß die vorliegende Scheibenbremse bei relativ geringem Bremsdruck eine besonders hohe Wirkung bei der Verringerung des Bremsquietschens hat.
Während die am äußeren Reibungsbelag 16 wirkende Tangentialkraft F vorstehend beschrieben wurde, wird, wie in Fig. 6 gezeigt, die auf den inneren Reibungsbelag 14 wirkende Tangentialkraft wie bei einer herkömmlichen Scheibenbremse über die Trägerplatte 20 zu einer inneren Wandfläche der Aussparung 49 an der Hinterseite des Rotors 10 übertragen. Folglich ist der innere Reibungsbelag 14 einem Moment in die Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn (in Fig. 6) ausgesetzt, wodurch der innere Reibungsbelag 14 dazu neigt, leicht (wie in übertriebener Weise in der Fig. dargestellt) in eine Richtung verschoben zu werden, in der der Oberflächendruck des Rotors 10 an der Vorderseite wächst. Durch diese Verschiebung wird eine Bedingung geschaffen, durch die der innere Reibungsbelag 14 instabilen Vibrationen unterworfen ist, die Vibrationen des Rotors 10 verursachen können. Bedingt durch das am äußeren Reibungsbelag 16 wirkende Moment kann der somit vibrierende Rotor 10 jedoch während seiner Drehung durch den äußeren Reibungsbelag 16 gedrückt werden, um einen höheren Oberflächendruck an die Hinterseite des Rotors 10 anzulegen. Anders ausgedrückt hat die Hinterseite des äußeren Reibungsbelags 16 die Funktion, die vom inneren Reibungsbelag 14 verursachten Vibrationen des Rotors 10 einzuschränken oder zu dämpfen. Somit wird angenommen, daß der äußere Reibungsbelag 16 ebenfalls dazu dient, das durch den inneren Reibungsbelag 14 verursachte Bremsquietschen zu verhindern.
Anhand der Fig. 7 bis 10, auf die als nächstes Bezug genommen werden soll, werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Im Interesse der Kürze werden die gleichen Bezugszeichen, die im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, in diesen modifizierten Ausführungsbeispielen zur Kennzeichnung der entsprechenden Bauteile verwendet, wobei keine überflüssige Beschreibung dieser Bauteile vorgenommen wird.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 7 ist der seitliche Endabschnitt der Trägerplatte 22 des äußeren Reibungsbelags 16 an der Vorderseite des Rotors 10 mit einem kraftübertragenden Abschnitt in Form eines zungenförmigen Fortsatzes 74 versehen, der durch Schneiden eines U-förmigen Schlitzes in den vorstehend genannten seitlichen Endabschnitt der Trägerplatte 22 und durch das Bördeln oder Aufbiegen des U-förmigen, geschnittenen Teiles um die ungeschnittene Basis der U-Form so ausgebildet ist, daß das aufgebogene U-förmige, geschnittene Teil, d. h. der zungenförmige Fortsatz 74 zum inneren Reibungsbelag 14 hin vorsteht. Als Ergebnis dieses Aufbiegevorgangs ist die Trägerplatte 22 mit einem Eingriffsloch 76 versehen. Da der zungenförmige Fortsatz 74 mit einem leichten Neigungswinkel zur hinteren Kante des Rotors 10 ausgebildet ist, hat ein freies Ende 75 des zungenförmigen Fortsatzes 74 einen Kontakt- oder Betriebspunkt C, dessen Entfernung l von der Reibungsfläche 12 zum inneren Reibungsbelag 14 größer als Null (l > 0) ist.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 8 ist die Trägerplatte 22 mit einem kraftübertragenden Abschnitt in Form eines sich verjüngenden Vorsprungs 80 versehen, der zum inneren Reibungsbelag 14 vorsteht. Dieser sich verjüngende Vorsprung 80 ist durch Stanz- und Ziehvorgänge ausgebildet. Der sich verjüngende Vorsprung 80 hat einen Durchmesser, der von einem nächstliegenden, breiten Ende 81a zu einem entferntliegenden, schmalen Ende 81b abnimmt, wobei letzteres Ende ein Eingriffsloch 82 festlegt, das mit dem Drehmoment aufnehmenden Stift 44 in Eingriff steht.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 9 ist die Trägerplatte 22 mit einem kraftübertragenden Abschnitt in Form eines Fortsatzes 86 versehen, der sich von einem der seitlichen Enden der Trägerplatte 22 her erstreckt. Der Fortsatz 86 besteht aus einem gekrümmt geneigten Teil 87a, das sich schräg zum inneren Reibungsbelag 14 hin erstreckt, und einem entferntliegenden, ebenen Endabschnitt 87b, der sich vom geneigten Teil 87a in eine Richtung parallel zur Reibungsfläche 12 des Rotors 10 erstreckt. Der entferntliegende, ebene Endabschnitt 87b ist mit einem Eingriffsloch 88 versehen, das mit dem Drehmoment aufnehmenden Stift 44 in Eingriff steht.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 10 ist die Trägerplatte 22 mit einem kraftübertragenden Abschnitt in Form eines gekrümmten Fortsatzes 90 versehen, der sich von einem ihrer seitlichen Endabschnitte in einer solchen Weise schräg erstreckt, daß der Fortsatz 90 einen spitzen Winkel bezüglich einer ebene bildet, die parallel zur Reibungsfläche 12 des Rotors 10 liegt. Der Fortsatz 90 hat ein Eingriffsloch 92, das mit dem Drehmoment aufnehmenden Stift 44 in Eingriff steht.
Während die modifizierten Ausführungsbeispiele der Fig. 7-10 den kraftübertragenden Abschnitt nur an der Vorderseite des äußeren Reibungsbelags 16 aufweisen, kann der gleiche kraftübertragende Abschnitt ebenfalls an der Hinterseite des Belags 16 in einer solche Weise vorgesehen sein, daß die zwei kraftübertragenden Abschnitte symmetrisch zueinander sind. In diesem Fall sind einer der Drehmoment aufnehmenden Stifte 44/46 oder beide Stifte dazu angepaßt, die Tangentialkraft vom entsprechenden kraftübertragenden Abschnitt oder von den Abschnitten aufzunehmen, indem die Zwischenräume zwischen den kraftübertragenden Abschnitten und den Stiften in geeigneter Weise festgelegt sind. Alternativ dazu kann der kraftübertragende Abschnitt nur entweder an der Vorderseite oder an der Hinterseite des äußeren Reibungsbelags 16 vorgesehen sein, während ein herkömmlicher, kraftübertragender Abschnitt an der anderen Seite vorgesehen ist.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen befindet sich der Übertragungspunkt der Tangentialkraft oder der Betriebspunkt C an einem Punkt, der von der Reibungsfläche 12 des Rotors 10 zum inneren Reibungsbelag 14 räumlich beabstandet ist, d. h., daß die Entfernung l größer als Null ist. Es ist jedoch möglich, daß sich der Betriebspunkt auf einer Ebene befindet, die die Reibungsfläche 12 des Rotors 10 einschließt, d. h., daß die Entfernung l Null ist. Obwohl diese alternative Anordnung nicht zuläßt, daß der äußere Reibungsbelag 16 ein positives Moment in einer Richtung schafft, in der ein Ansteigen des Oberflächendruckes des Rotors 10 an der Hinterseite verursacht wird, ist die Anordnung wirksam, um einen höheren Oberflächendruck an der Vorderseite des Rotors 10 im Vergleich zu seiner Hinterseite zu vermeiden, wobei dieses als eines der Faktoren angesehen wird, durch die quietschende Geräusche der Bremse erzeugt werden. Entsprechend dieser Anordnung, bei der die Entfernung l bei neuem Belag 16 Null ist, wird die Entfernung l bei Verschleiß des Reibungselements 18 größer als Null und wächst.
Alternativ zum am äußeren Reibungsbelag 16 vorgesehenen, kraftübertragenden Abschnitt kann nur der innere Reibungsbelag 14 mit einem kraftübertragenden Abschnitt oder Abschnitten versehen sein.

Claims

1. Schwimmsattel-Scheibenbremse für ein Fahrzeug, die aufweist:

einen Scheibenrotor (10),

ein Paar von Reibungsbelägen (14, 16), von denen jeder ein Reibungselement (17, 18) mit einer Trägerplatte (20, 22) aufweist, die an der hinteren Fläche des jeweiligen Reibungselements (17, 18) befestigt ist,

eine Stelleinrichtung (24), die das Paar von Reibungsbelägen (14, 16) gegen entgegengesetzte Reibungsflächen des Scheibenrotors (10) drückt, und

ein Drehkraftelement (34), das am Fahrzeug befestigt ist und das Paar von Reibungsbelägen (14, 16) beweglich stützt, wobei das Drehkraftelement (34) durch kraftübertragende Abschnitte (50, 56, 74, 80, 86, 90) der Trägerplatten (20, 22) Tangentialkräfte aufnimmt, die während der Kontakte der Reibungselemente (17, 18) mit den entgegengesetzten Reibungsflächen des Scheibenrotors (10) auf die Reibungsbeläge (14, 16) wirken,

wobei sich der kraftübertragende Abschnitt (50, 56, 74, 80, 86, 90) von einer der Trägerplatten (20, 22) über den äußeren Umfang des Scheibenrotors (10) erstreckt und die Tangentialkraft an einer Position (C) zum Drehkraftelement (34) überträgt, die zu einer Ebene in eine Richtung zur anderen Reibungsfläche des Scheibenrotors (10) hin beabstandet ist, die die entsprechende der entgegengesetzten Reibungsflächen des Scheibenrotors (10) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

der kraftübertragende Abschnitt der anderen der Trägerplatten (20, 22) die Tangentialkraft zum Drehkraftelement (34) an einer Position überträgt, die von einer Ebene in eine Richtung vom Scheibenrotor (10) weg beabstandet ist, die die entsprechende der entgegengesetzten Reibungsflächen des Scheibenrotors (10) einschließt.

2. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt der Trägerplatte (20) dem inneren Reibungsbelags (14) die Tangentialkraft zum Drehkraftelement (34) an einer Position überträgt' die von einer Ebene in eine Richtung vom Scheibenrotor (10) weg beabstandet ist, die die entsprechende der entgegengesetzten Reibungsflächen des Scheibenrotors (10) einschließt.

3. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt (50, 56, 74, 80, 86, 90) an einem vorderen Endabschnitt des einen der Reibungsbeläge (14, 16) angeordnet ist.

4. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt (50, 56, 74, 80, 86, 90) an einem hinteren Endabschnitt des einen der Reibungsbeläge (14, 16) angeordnet ist.

5. schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt (50, 56, 74, 80, 86, 90) sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende des einen der Reibungsbeläge (14, 16) angeordnet ist.

6. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehkraftelement (34) einen im allgemeinen ebenen Träger (42), der an einer der entgegengesetzten Seiten des Scheibenrotors angeordnet ist, und ein Paar von Drehmoment aufnehmenden Stiften (44, 46) aufweist, die sich vom Träger (42) über einen äußeren Umfang des Scheibenrotors zur anderen Seite des Scheibenrotors erstrecken, wobei der eine Reibungsbelag (16) des Paares von Reibungsbelägen durch die Drehmoment aufnehmenden Stifte gestützt wird.

7. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (42) eine Aussparung (49) hat, die den anderen Reibungsbelag (14) des Paares von Reibungsbelägen unterbringt.

8. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt einen zylindrischen Abschnitt (50) aufweist, der in eine Richtung parallel zu einer Drehachse des Scheibenrotors von einer dem Scheibenrotor (10) gegenüberliegenden Fläche der Trägerplatte (22) des einen Reibungsbelags (16) vorsteht, wobei das zylindrische Element (50) einen radial nach innen gerichteten Flansch (53) an einem seiner entferntliegenden, offenen Enden hat, wobei der Flansch mit einem der Drehmoment aufnehmenden Stifte (44, 46) in Eingriff steht.

9. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt einen zungenförmigen Fortsatz (74) aufweist, der von einer dem Scheibenrotor (10) gegenüberliegenden Fläche der Trägerplatte (22) des einen Reibungsbelags (16) zum anderen Reibungsbelag (14) hin vorsteht, wobei der Fortsatz (74) ein freies Ende (75) hat, das mit einem der Drehmoment aufnehmenden Stifte (44, 46) in Eingriff steht.

10. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kraftübertragende Abschnitt einen sich verjüngenden Vorsprung (80) aufweist, der von einer dem Scheibenrotor (10) gegenüberliegenden Fläche der Trägerplatte (22) des einen Reibungsbelags (16) zum anderen Reibungsbelag (14) vorsteht, wobei der sich verjüngende Vorsprung (80) einen Durchmesser hat, der von einem nächstliegenden, breiten Ende (81a) zu einem entferntliegenden, schmalen Ende (81b) abnimmt, wobei der sich verjüngende Vorsprung mit einem der Drehmoment aufnehmenden Stifte (44, 46) am entferntliegenden, schmalen Ende (81b) in Eingriff steht.

11. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (22) des einen Reibungsbelags (16) einen Fortsatz (86) hat, der sich von einem ihrer seitlichen Enden erstreckt, wobei der Fortsatz (86) aus einem geneigten Teil (87a), das sich schräg zum anderen Reibungsbelag (14) erstreckt, und einem entferntliegenden Endabschnitt (87b) besteht, der sich vom geneigten Teil (87a) in eine Richtung parallel zur Ebene erstreckt, wobei der entferntliegende Endabschnitt (87b) ein Eingriffsloch (88) aufweist, das mit einem der Drehmoment aufnehmenden Stifte (44, 46) in Eingriff steht und dadurch als kraftübertragender Abschnitt arbeitet.

12. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (22) des einen Reibungsbelags (16) einen Fortsatz (90) hat, der sich von einem ihrer seitlichen Endabschnitte schräg zum anderen Reibungsbelag (14) hin erstreckt, wobei der Fortsatz (90) ein Eingriffsloch (92) hat, das mit einem der Drehmoment aufnehmenden Stifte (44, 46) in Eingriff steht und dadurch als kraftübertragender Abschnitt arbeitet.