DE3833553C2 - Festsattel-Teilbelag-Scheibenbremse mit unsymmetrisch geteiltem Gehäuse - 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 vermö­ gen 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 zu können. Weiterhin wird durch eine derartige Schnittführung erreicht, daß die zum Verbinden der Gehäuseteile dienenden Schraubenbolzen möglichst weit­ gehend entlastet sind und die auf diese wirkende Hebelwir­ kung gering 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 Spannkräf­ te aufgebracht werden können. Diese Kräfte sind insofern erheblich, als sie nicht nur durch die Kraft der Kolben 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.

Aus der DE-OS 19 05 643 ist eine Scheibenbremse mit einem mehrfach geteilten Gehäuse bekannt. Dabei sind zwei die Bremsscheibe umgreifende Bügelteile vorgesehen, die auch beim Bremsen die Umfangskräfte der Bremsbeläge aufnehmen. An den Bügelteilen sind axialseitig zwei Zylinderteile an­ geschraubt. Wegen der Verwendung von vier Gehäuseteilen ist die bekannte Scheibenbremse aufwendig und kostenintensiv in der Herstellung.

Die Erfindung geht aus von einer Teilbelag-Scheibenbremse, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs aufgeführt ist und hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Bremse dieser Gat­ tung zu schaffen, die bei einer großen Bremsleistung mit einem geringen Einbauraum auskommt. Die Schwierigkeit bei einer derartigen Bremse besteht insbesondere darin, daß sie zum einen zur Erzielung einer großen Bremsleistung Bremsbe­ läge aufnehmen soll, die sich möglichst weit in radialer Richtung erstrecken. Zum anderen soll aber die die Brems­ scheibe übergreifende Gehäusebrücke möglichst stabil sein, um die geforderten Bremsleistungen aufnehmen zu können und weiterhin möglichst dünn sein, um in radialer Richtung Platz zu sparen, da der Radkasten 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 benötigte Material­ stärke sehr gering gehalten werden kann, ohne daß dem Ge­ häuse 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 be­ nötigt sowie das zur festen Verbindung der beiden Gehäuse­ teile notwendige, die Bohrungen umgebende Material. Wegen der in die Ebene des bremsscheibenseitigen Endes der Zylin­ derbohrung liegenden Teilungsebene steht besonders viel Ma­ terial zur Verbindung der beiden Gehäuseteile zur Verfü­ gung, so daß auch eine besonders große Stärke der die Ge­ häuseteile miteinander verbindenden Schraubbolzen gewählt werden kann. Die Teilungsebene läuft also bei neuen Brems­ klötzen etwa in Höhe der Rückenplatte dieser Klötze, bei abgenutzten Belägen aber in einer hinter der Rückenplatte liegenden Ebene. Trotzdem werden die Schraubbolzen teilwei­ se von den durch den Bremsvorgang entstehenden Umfangskräf­ ten entlastet, da der innere Bremsbelag durch die erfin­ dungsgemäße Belagabstützung am ersten, mit den Flanschen versehenen Gehäuseteil abgestützt wird.

Dabei kann gemäß Anspruch 2 die Belagabstützung nur zur Aufnahme der bei Vorwärtsfahrt sich ergebenden Bremskräfte vorgesehen sein oder aber nach Anspruch 3 sowohl zur Auf­ nahme der bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt aufzunehmenden Bremskräfte.

Um die Belagabstützung möglichst stabil zu halten, empfiehlt sich in Verbesserung der Erfindung eine Merkmals­ kombination nach Anspruch 4. 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 5 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 etwa in der gleichen Ebene liegen und damit der Hebel prak­ tisch zu Null wird. Daher empfiehlt sich als besonderer Vorteil der Erfindung eine Ausgestaltung nach Anspruch 6. 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 ver­ suchen, den mittleren Bereich der beiden seitlich der bei­ den Kolben miteinander verschraubten Gehäusehälften vonein­ ander zu trennen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Er­ findung die Verwendung der Merkmalskombination nach An­ spruch 8.

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 gemäß Linie A-A von Fig. 1 geschnit­ tener und zum Teil aufgebrochener Darstellung 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 D-D von Fig. 3 ge­ schnitten wurde.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Festsattel-Teilbe­ lag-Scheibenbremse besitzt ein Gehäuse 2, welches sich aus einem ersten Gehäuseteil 3 und einem zweiten Gehäuseteil 4 zusammensetzt. Die beiden Gehäuseteile 3, 4 sind in Höhe der Linie D-F in Fig. 3 voneinander getrennt, wobei die Tren­ nungsebene in der in Fig. 3 gegenüber dem Betrachter senk­ rechten Richtung verläuft.

Das erste Gehäuseteil 3 besitzt an seinen in Fig. 1 unterem Ende zwei Flansche 6 und 7 zur Befestigung der Scheiben­ bremse an dem zu bremsenden Fahrzeug. Infolge entsprechen­ der kreisförmiger Sichtkanten in Fig. 1 sind im ersten Ge­ häuseteil 3 die Umrisse zweier Zylinder 10 und 11 zu erken­ nen, die zur Betätigungseinrichtung des ersten Gehäuseteils 3 gehören. 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 der in den Zylindern angeordneten Kolben und dem Haltepunkt der Schraubbolzen 18, 19 erreicht, so daß sicher verhindert wird, daß durch die Kraft der Betätigungseinrichtung die beiden Gehäuseteile 3, 4 gespreizt werden können.

Die beiden Gehäuseteile 3, 4 des Gehäuses 2 sind weiterhin durch Gewindebolzen 23 und 24 miteinander verbunden, wel­ che, wie aus Fig. 1 ersichtlich, oberhalb der Schraubbolzen 18, 19 und weiterhin gegenüber den Zylindern 10, 11 verschoben angeordnet sind. Durch die verschobene Lage der Gewindebol­ zen 23, 24 wird der Hebel verkürzt, mit welchem die beiden Gehäuseteile 3, 4 um die Verbindungspunkte (23, 24) auseinan­ dergepreßt werden können. Es wird somit in verbesserter Weise ein Aufbiegen der beiden Gehäuseteile 3, 4 gegeneinan­ der in axialer Richtung verhindert.

In Fig. 3 sind die beiden Bremsbeläge 15, 16 zu erkennen, die an Stiften federnd geführt sind. Der äußere Bremsbelag 16 stützt sich beim Bremsen in Umfangsrichtung an dem zwei­ ten Gehäuseteil 4 ab, so daß die von dem Gehäuseteil 4 auf­ genommene Bremskraft über die Schraubbolzen 18, 19 und das erste Gehäuseteil 3 zu den Flanschen 6, 7 gelangt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist zu beiden Seiten des flanschseiti­ gen 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 Ge­ häuseteil 3 verbunden, vorzugsweise als angegossene An­ sätze. Damit ragen die Belagabstützungen über die Schnitt­ ebene D-F in Richtung zum äußeren Bremsbelag 16 hinaus. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht insbesondere darin, daß zum einen die vorteilhafte Anordnung der Schraubbolzen 18, 19 vorgesehen ist, zum anderen aber nicht auf den Vorteil verzichtet wird, die beim Bremsvorgang auf­ tretenden Umfangskräfte des inneren Bremsklotzes 15 direkt über die Belagabstützungen 28 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 18, 19 nur noch die halbe Umfangskraft auf, während die restliche Umfangskraft von den Belagab­ stützungen 28, also insbesondere von der Belagabstützung aufgenommen wird, welche am auslaufseitigen Ende der Brems­ scheibe liegt.

Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung auch auf die Gewindebolzen 23, 24 verzichtet werden. Es ist aber aus Fig. 2 deutlich ersichtlich, daß der Raum der Gehäusebrücke 9 oberhalb der Bremsscheibe, die in Fig. 2 nicht darge­ stellt ist, und in deren Höhe ein Abstandshalter 5 für die Bremsbeläge 15, 16 vorgesehen ist, nur geringe Abmessungen hat. Fig. 2 zeigt weiterhin noch auf der Außenseite der er­ findungsgemäßen Bremse eine Zylinderbohrung 13, des Zylin­ ders 10 sowie einen darin angeordneten Betätigungskolben 14, der auf den Bremsbelag 16 bei dessen Betätigung ein­ wirkt. Die vorangegangene Beschreibung beschreibt nur Merk­ male der erfindungsgemäßen Teilbelag-Scheibenbremse, 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 ausdrücklich Bezug genom­ men wird.

Claims (8)

1. Teilbelag-Scheibenbremse mit einem Gehäuse (2), das den Rand einer Bremsscheibe und beidseitig der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge (15, 16) umgreift, wobei auf je­ den der Bremsbeläge (15, 16) jeweils mindestens eine Be­ tätigungseinrichtung in zur Bremsscheibe axialer Rich­ tung einwirkt und wobei das Gehäuse (2) in einer zur Bremsscheibe parallelen Ebene geteilt ist und das erste der beiden Gehäuseteile (3, 4) Flansche (6, 7) zur Brem­ senbefestigung an dem bremsenden Fahrzeug besitzt, da­ durch gekennzeichnet, daß die Teilungs­ ebene (D-F) des Gehäuses (2) zum Flansch (6, 7) hin axial nach innen verschoben und etwa in Höhe des offenen Endes einer Zylinderbohrung (13) des ersten Gehäuseteils (3) angeordnet ist und daß das mit Flanschen (6, 7) versehene erste Gehäuseteil (3) mit zumindest einer Belagabstüt­ zung (28) einstückig verbunden ist, die sich mindestens um einen der Höhe des zugeordneten Bremsbelags (15) ent­ sprechenden Betrag axial zur Bremsscheibe hin erstreckt.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Belagabstützung (28) bezogen auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe auslaufseitig angeordnet ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu beiden Seiten des Bremsbelags (15) jeweils eine Belagabstützung (28) vorgesehen ist.

4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Belagab­ stützung (28) durchgehend längs der Seitenfläche des Bremsbelags (15) verläuft.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Belagabstützung (28) in Höhe ihres mittleren Teils zumindest eine in tangentialer Richtung verlaufende Durchbrechung besitzt.

6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß ungefähr in Höhe der zur Bremsscheibe senkrechten, sich parallel zur Umfangsrichtung erstreckenden, die Mittellinie eines Zy­ linders (10, 11) der Betätigungseinrichtung aufnehmenden Ebene seitlich eines Kolbens (14) zumindest eine Durch­ gangsbohrung (20) in dem ersten Gehäuseteil (3) zur Auf­ nahme eines Schraubbolzens (18) vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden Gewindebohrung (22) in dem sich an­ schließenden zweiten Gehäuseteil (4) fluchtet.

7. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß symmetrisch zu beiden Seiten des Kolbens (14) bzw. der Zylinder (10, 11) zwei Durchgangs­ bohrungen (20) mit den entsprechenden Gewindebohrungen (22) vorgesehen sind und die beiden Gehäuseteile (3, 4) über durch die Durchgangsbohrungen (20) in die Gewinde­ bohrungen (22) ragende Schraubbolzen (18, 19) miteinander verschraubt sind.

8. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (3, 4) durch zusätzlich in radialer Richtung oberhalb der Schraubbolzen (18, 19) und in tangentialer Richtung zur Bremsenmitte hin verschobene Gewindebolzen (23, 24) ver­ schraubt sind, die parallel zu den Schraubbolzen (18, 19) verlaufen.