DE3833553A1 - Festsattel-teilbelag-scheibenbremse mit unsymmetrisch geteiltem gehaeuse - Google Patents

Description

Aus einer Reihe von Gründen werden im Automobilbau immer mehr Fahrzeuge angestrebt, die bei steigender Motorleistung verhältnismäßig kleine Räder besitzen. In Abhängigkeit hiervon besteht die Aufgabe, Bremsen zu schaffen, welche zum einen mit einem verengten Einbauraum auszukommen ver­ mögen und zum anderen in der Lage sind, das wachsende benö­ tigte Bremsmoment aufzubringen.

Bei Festsattel-Scheibenbremsen, die zu beiden Seiten der Bremsscheibe einen Betätigungskolben zur Betätigung der Bremsklötze besitzen, ist es üblich, das Gehäuse in Höhe der Mittelebene der Bremsscheibe in radialer Richtung zu teilen. Aus der DE-OS 36 08 317 ist es weiterhin bekannt, das Bremsgehäuse eines Festsattels unsymmetrisch zu teilen, wobei die Schnittebene von der Bremsscheibe weg in Richtung zu dem äußeren Bremsklotz hin verschoben ist. Der Grund für diese Schnittführung besteht darin, die beim Bremsen durch das Gehäuse aufzunehmende Kraft in einem Gehäuseteil weit­ gehend zu belassen, welcher mit dem Fahrzeug durch eine Flanschverbindung verbunden ist um diese Kräfte weitgehend ungefährdet übernehmen können. Weiterhin wird durch eine derartige Schnittführung erreicht, daß die zum Verbinden der Gehäuse dienenden Schraubenbolzen möglichst weitgehend entlastet sind und die auf diese wirkende Hebelwirkung ge­ ring ist.

Die zuletzt beschriebene Konstruktion setzt allerdings voraus, daß für die Verschraubung der Gehäuseteile an den Schnittstellen und darüber hinaus hinreichend viel umgeben­ des Gehäusematerial zur Verfügung steht, damit die notwen­ digen, die Gehäuseteile miteinander verbindenden Spann­ kräfte aufgebracht werden können. Diese Kräfte sind inso­ fern erheblich, als sie nicht nur durch die Kraft der Kol­ ben zu einer Verbiegung des Gehäuses in axialer Richtung der Bremsscheibe führen können, sondern darüber hinaus noch die Tendenz zeigen, die beiden Gehäusehälften in Höhe der Schnittebene und um die Verbindungslinie der beiden Schraubbolzen voneinander wegzuspreizen.

Die Erfindung geht daher aus von einer Teilbelag-Scheiben­ bremse, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs aufge­ führt ist und hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Bremse dieser Gattung zu schaffen, die bei einer großen Brems­ leistung mit einem geringen Einbauraum auskommt. Die Schwierigkeit bei einer derartigen Bremse besteht insbeson­ dere darin, daß sie zum einen zur Erzielung einer großen Bremsleistung Bremsbeläge aufnehmen soll, die sich mög­ lichst weit in radialer Richtung erstrecken. Zum anderen soll aber die, die Bremsscheibe übergreifende Gehäusebrücke möglichst stabil sein, um die geforderten Bremsleistungen aufnehmen zu können und weiterhin möglichst dünn sein, um in radialer Richtung möglichst Platz zu sparen, da der Rad­ kasten sehr niedrig liegt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die aus dem kennzeich­ nenden Teil des Hauptanspruchs sich ergebende Merkmalskom­ bination gelöst. Die Erfindung besteht also im Prinzip darin, die Schnittlinie auf der Flanschseite des Gehäuses durchzuführen. Der hierdurch erzielbare Vorteil besteht darin, daß die für die Gehäusebrücke (9) benötigte Ma­ terialstärke sehr gering gehalten werden kann, ohne daß dem Gehäuse die erhöhte notwendige Festigkeit fehlt. Dies liegt darin, daß durch die Brücke nicht mehr in axialer Richtung die zur Verbindung der Gehäuseteile notwendigen Bohrungen hindurchgeführt werden müssen. Auch wird die zur Verbindung der Gehäuseteile über der Bremsscheibe liegende möglichst große Anlagefläche der beiden Gehäuseteile nicht mehr benö­ tigt sowie das zur festen Verbindung der beiden Gehäuse­ teile notwendige, die Bohrungen umgebende Material.

Zu einer weiteren Erhöhung der Festigkeit empfiehlt sich insbesondere eine Merkmalskombination nach Anspruch 2. Die Schnittebene wird hierbei in die Ebene des bremsscheiben­ seitigen Endes der Zylinder gelegt. Hier steht besonders viel Material zur Verbindung der beiden Gehäuseteile zur Verfügung, so daß auch eine besonders große Stärke der die Gehäuseteile miteinander verbindenden Schraubbolzen gewählt werden kann. Die Trennebene läuft also bei neuen Brems­ klötzen etwa in Höhe der Rückenplatte dieser Klötze, bei abgenutzten Belägen aber in einer hinter der Rückenplatte liegenden Ebene.

Um nun aber die Schraubbolzen möglichst von den durch den Bremsvorgang entstehenden Spannungen zu entlasten, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung eine in An­ spruch 3 dargelegt Konstruktion. Dabei kann gemäß Anspruch 4 die Belagabstützung nur zur Aufnahme der bei Vorwärts­ fahrt sich ergebenden Bremskräfte vorgesehen sein oder aber nach Anspruch 5 sowohl zur Aufnahme der bei Vorwärtsfahrt als auch Rückwärtsfahrt aufzunehmenden Bremskräfte.

Um die Belagabstützung möglichst stabil zu halten, empfiehlt sich in Verbesserung der Erfindung eine Merkmals­ kombination nach Anspruch 6. In vielen Fällen kann es aber auch darauf ankommen, für eine besonders gute Belüftung der Bremsbeläge zu sorgen. In diesem Fall bietet sich in Ver­ besserung der Erfindung die Merkmalskombination nach An­ spruch 7 an.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Scheibenbremse gestattet eine Konstruktion, die besonders gut geeignet ist, die durch die Kraftwirkung des betätigten Kolbens ausgeübten Kräfte im Gehäuse aufzunehmen. Da nämlich der Schraubbolzen nicht mehr, wie bei den bekannten Gehäusen, über die Brems­ scheibe ragt, kann er auch seitlich vom Kolben angeordnet werden. Eine derartige Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Aufspreizen der beiden Gehäusehälften durch einen von der Kolbenebene bis zur Ebene der Schraubbolzen reichenden He­ bel nicht mehr möglich ist, da die Kolben und die Schrauben in etwa in der gleichen Ebene liegen und damit der Hebel praktisch zu Null wird. Daher empfiehlt sich als besonderer Vorteil der Erfindung eine Ausgestaltung nach Anspruch 8. Diese Ausgestaltung besteht im Prinzip darin, in Höhe der Mittelebene der beiden der Bremsscheibe gegenüberliegenden Kolben zumindest einen oder alle beide Schraubbolzen anzu­ ordnen und so die beiden Gehäuseteile miteinander zu ver­ schrauben. Die Ebene verläuft dabei in bei ausgebauter Bremse waagrechter Richtung, wobei diese Ebene sich senk­ recht zu den Bremsbelägen und in Längsrichtung der Bremsbe­ läge erstreckt.

Um ein Verbiegen der Gehäuseteile in axialer Richtung zu verhindern, bei dem die Kolben bei Bremsbetätigung versu­ chen, den mittleren Bereich der beiden seitlich der beiden Kolben miteinander verschraubten Gehäusehälften voneinander zu trennen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Verwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 10.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schei­ benbremse,

Fig. 2 in teilweise in Höhe der Linie AA in Fig. 1 ge­ schnittener und zum Teil aufgebrochener Darstel­ lung die Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 3 in teilweise aufgebrochener Darstellung die Drauf­ sicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und

Fig. 4 die Rückenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, wobei in Höhe der Linie DD in Fig. 3 ge­ schnitten wurde.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Faustsattel-Teil­ belag-Scheibenbremse besitzt ein Gehäuse 2, welches sich aus einem ersten Gehäuseteil 3 und einem zweiten Gehäuse­ teil 4 zusammensetzt. Die beiden Gehäuseteile sind in Höhe der Linie D-F in Fig. 3 voneinander getrennt, wobei die Trennungsebene in der in Fig. 3 gegenüber dem Betrachter senkrechten Richtung verläuft.

Das erste Gehäuseteil besitzt an seinen in Fig. 1 unterem Ende zwei Flansche 6 und 7 zur Befestigung der Scheiben­ bremse an dem zu bremsenden Fahrzeug. Infolge entspre­ chender kreisförmiger Sichtkanten in Fig. 1 sind im ersten Gehäuseteil 3 die Umrisse zweier Zylinder 10 und 11 zu er­ kennen, die der Betätigungseinrichtung des ersten Gehäuse­ teils dienen. Die Mittelachsen der Zylinder 10 und 11 sind durch die Strichlinien G und H in Fig. 3 angedeutet. In dem ersten Gehäuseteil 3 sind zwei Durchgangsbohrungen vorgese­ hen, von denen in Fig. 2 nur die Durchgangsbohrung 20 dar­ gestellt ist. Durch diese Durchgangsbohrungen ragen zwei Schraubbolzen 18,19, die mit entsprechenden Gewindebohrun­ gen 22 des zweiten Gehäuseteils 4 verschraubt sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegen die Durchgangsbohrungen 20 und damit die Schraubbolzen 18,19 etwa in einer Ebene, die der Mittelebene der beiden Zylinder 10 und 11 entspricht. Hier­ durch wird ein sehr kurzer Hebel zwischen dem Angriffspunkt in den Zylindern angeordneten der Kolben und dem Haltepunkt der Schraubbolzen erreicht, so daß sicher verhindert wird, daß durch die Kraft der Kolben die beiden Gehäusehälften 3 und 4 gespreizt werden können.

Die beiden Gehäuseteile 3 und 4 des Gehäuses 2 sind weiter­ hin durch Gewindebolzen 23 und 24 miteinander verbunden, welche, wie aus Fig. 1 ersichtlich, oberhalb der Schraub­ bolzen 18, 19 und weiterhin gegenüber diesen zu den Kolben in den Zylindern 9, 10 hin verschoben angeordnet sind. Durch die zu den Kolben hin verschobene Lage der Gewindebolzen 23 und 24 wird insbesondere erreicht, daß der Hebel verkürzt wird, mit welchem die beiden Gehäuseteile um die Verbin­ dungspunkte (23, 24) auseinandergepreßt werden können. Es wird somit in verbesserter Weise ein Aufbiegen der beiden Gehäuseteile gegeneinander in axialer Richtung durch die Kraft der Kolben verhindert.

In Fig. 3 sind die beiden Bremsklötze 15 und 16 zu erken­ nen, die an Stiften 25, 26 federnd geführt sind. Der äußere Bremsbelag 25 stützt sich beim Bremsen in Umfangsrichtung an dem zweiten Gehäuseteil 4 ab, so daß die von dem Gehäu­ seteil 4 aufgenommene Bremskraft über die Bolzen 18, 19 und das erste Gehäuseteil 3 zu den Befestigungspunkten 6 und 7 gelangt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist zu beiden Seiten des flanschseitigen Bremsbelages 15 eine Belagabstützung angebracht, von denen in Fig. 4 nur die Belagabstützung 28 zu erkennen ist. Die Belagabstützungen (28) sind einstückig mit dem ersten Gehäuseteil 3 verbunden und bilden vorzugs­ weise an dieses Gehäuseteil angegossene Ansätze. Damit ra­ gen die Belagabstützungen über die Schnittebene D-F in Richtung zum äußeren Bremsbelag 16 hinaus. Der Vorteil die­ ser Ausgestaltung besteht insbesondere darin, daß zum einen die vorteilhafte Anordnung der Schraubbolzen 18, 19 vorgese­ hen ist, zum anderen aber nicht auf den Vorteil verzichtet wird, die beim Bremsvorgang auftretenden Umfangskräfte des Bremsklotzes 15 direkt über die Belagabstützungen durch das erste Gehäuseteil 3 aufzunehmen und damit die Schraubbolzen 18, 19 zu entlasten; was auch für die Gewindebolzen 23, 24 gilt. Somit tritt an diesen Schraubbolzen nur noch die hal­ be Umfangskraft auf, während die restliche Umfangskraft von den Belagabstützungen, also insbesondere der Belagab­ stützung aufgenommen wird, welche am austrittseitigen Ende der Bremsscheibe liegt.

Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung auch auf die Gewindebolzen 23 und 24 verzichtet werden. Es ist aber aus den Figuren, insbesondere Fig. 2, deutlich ersichtlich, daß der Raum der Brücke 9 oberhalb der Bremsscheibe, die in Fig. 2 nicht dargestellt ist, und in deren Höhe ein Ab­ standshalter 5 für die Bremsbeläge vorgesehen ist, nur ge­ ringe Abmessungen hat. Fig. 2 zeigt weiterhin noch auf der Außenseite der erfindungsgemäßen Bremse die Zylinderbohrung 13, die den durch 10 und 11 angedeuteten Zylinderbohrungen in Fig. 1 entspricht sowie einen darin angeordneten Betäti­ gungskolben 14, der auf den Bremsbelag 16 bei dessen Betä­ tigung einwirkt. Die vorangegangene Beschreibung beschreibt nur Merkmale der erfindungsgemäßen Teilbelag-Scheiben­ bremse, soweit sie für die Erfindung wichtig sind. Weitere Merkmale des in den Figuren gezeigten Festsattels können der DE-OS 36 08 317 entnommen werden, auf die hier ausdrück­ lich Bezug genommen wird.

Claims (10)

1. Teilbelag-Scheibenbremse mit einem Bremsgehäuse, das den Rand einer Bremsscheibe und beidseitig der Brems­ scheibe angeordnete Bremsklötze umgreift, wobei auf je­ den der Bremsklötze jeweils mindestens eine Betäti­ gungseinrichtung in zur Bremsscheibe axialer Richtung einwirkt und wobei das Gehäuse in einer zur Brems­ scheibe parallelen Ebene geteilt ist und das erste der beiden Gehäuseteile Flansche zur Bremsenbefestigung an dem bremsenden Fahrzeug besitzt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (2) in einer gegen­ über der Mittelebene der Bremsscheibe (5) zum Flansch (6, 7) hin verschobenen Ebene (DF) geteilt ist.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) etwa in Höhe der zur Bremsscheibe (5) weisenden Kante (8) der einen Betätigungskolben (14) der Betätigungsein­ richtung aufnehmenden Zylinderbohrung (13) geschnitten ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das flanschseitige erste Gehäuseteil (3) zumindest eine mit diesem einstückig verbundene, sich mindestens um einen der Höhe des zuge­ ordneten Bremsklotzes (15) entsprechenden Betrag axial zur Bremsscheibe (5) erstreckende Belagabstützung (28) besitzt.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Belagabstützung (28) auf der auslaufenden Seite der Bremsscheibe (5) angeordnet ist.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Bremsklotzes (15) jeweils eine Belagabstützung (28) vorgesehen ist.

6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Belagab­ stützung (28) durchgehend längs der Seitenfläche des Bremsklotzes (15) verläuft.

7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Belagab­ stützung (28) in Höhe ihres mittleren Teils zumindest eine in tangentialer Richtung verlaufende Durchbrechung besitzt.

8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß ungefähr in Höhe der zur Bremsscheibe senkrechten, sich parallel zur Umfangsrichtung erstreckenden, die Mittellinie des Zylinder (10, 11, 13) der Betätigungseinrichtung aufneh­ menden Ebene seitlich des Kolbens (13) zumindest eine Durchgangsöffnung (20) in dem ersten Gehäuseteil (3) zur Aufnahme eines Gewindebolzens (23) vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden Gewindebohrung (22) in dem sich anschließenden zweiten Gehäuseteil (4) fluchtet.

9. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß symmetrisch zu beiden Seiten des Kolbens (13) bzw. der Kolben (10, 11) zwei Durchgangs­ öffnungen (20) mit den entsprechenden Gewindebohrungen (22) vorgesehen sind und die beiden Gehäusehälften (3, 4) über durch die Durchgangsöffnungen (20) in die Gewindebohrungen (22) ragende Schraubbolzen (18, 19) miteinander verschraubt sind.

10. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Gehäusehälften (3, 4) durch zusätzlich in radialer Richtung oberhalb der Schraubbolzen (18, 19) und in tangentialer Richtung zum Kolben (10, 11) hin verschobene Gewindebolzen (23, 24) verschraubt sind, die parallel zu den Schraubbolzen (18, 19) verlaufen.