DE68908647T2

DE68908647T2 - Schwimmsattel-Scheibenbremse.

Info

Publication number: DE68908647T2
Application number: DE89309299T
Authority: DE
Inventors: Nui Wang
Original assignee: PBR Automotive Pty Ltd
Current assignee: Chassis Brakes International Australia Pty Ltd
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: AU622481B2; EP0359548B1; AU4129889A; EP0359548A1; US5022500A; CA1324324C; ES2044133T3; DE68908647D1; KR900005094A; KR960016602B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Scheibenbremsenanordnungen und insbesondere Scheibenbreinsenanordnungen mit Schwimmsätteln - die Erfindung wird insbesondere in Bezug auf belaggeführte Scheibenbremsenanordnungen beschrieben, aber es versteht sich, daß die Erfindung mit anderen Arten von Anordnungen verwendet werden kann, wie z.B. stiftgeführten Scheibenbremsenanordnungen.
Das Bremsen von Kraftfahrzeugen erzeugt beachtliche Belastungen in den Bestandteilen der Bremse, die dementsprechend, je nach der Belastung darauf und der Art des einzelnen Bestandteils, mehr oder weniger stark ausgelenkt werden. Zur Erklärung zeigt Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen eine schematische Darstellung einer Scheibenbremsenanordnung 1 nach dem Stand der Technik unter Bremsbedingungen. Die Scheibenbremsenanordnung 1 umfaßt einen Sattel 2 an dessen innenliegender Seite ein Zylinder 3 einstückig gebildet wird. Ein (nicht daßgestellter) Kolben ist innerhalb des Zylinders 3 gleitbeweglich und mit einer innenliegenden Belaganordnung 4 verbunden. Eine außenliegende Belaganordnung 5 ist mit der außenliegenden Seite des Sattels 2 verbunden und die zwei Belaganordnungen sind so angeordnet, daß sie auf eine Scheibe 6 klemmen, die so gelagert ist, daß sie sich mit dem Kraftfahrzeug, auf dem die Anordnung gelagert ist, dreht. Eine Ankerklammer 7 ist am Fahrzeug befestigt und Gleitführungen 8 werden auf der Ankerklammer gebildet. Die Gleitführungen 8 dienen zur Unterstützung und Führung der Belaganordnungen 4 und 5 unter Bremsbedingungen. Wie in Fig. 1 übertrieben dargestellt ist, neigt die Ankerklammer 7 dazu, unter Belastung ausgelenkt zu werden, was wiederum zu einem Schwenken des Sattels 2 relativ zur Drehachse der Scheibe und somit zu einer ungleichen Belastung führt, die durch die Belaganordnungen aufgebracht wird. Die Reibungsbeläge 9 der Belaganordnungen neigen dazu, sich nach fortgesetztem Gebrauch konisch zu verformen und dies führt zu Bremsausfall, Bremsverzug und verringerter Leistung aufgrund der schiefen Verteilung des Belagdrucks. Dies führt auch zu einer verkürzten Lebensdauer der Beläge.
Dieses Problem gilt sowohl für den Sattel der belaggeführten Anordnung als auch für den der stiftgeführten Anordnung. Dieses Problem kann bis zu einem gewissen Grad verringert werden, indem man die Ankerklammer weniger auslenkbar macht, dadurch, daß man z.B. ein Zugband (dargestellt durch die gestrichelten Linien 10) an der außenliegenden Seite der Klammer anbringt, oder alternativ, dadurch, daß man die Ankerklammer stärker macht. Diese beiden Lösungen führen zu einer Ankerklammer, die wesentlich schwerer ist als wünschenswert, und somit dementsprechend teurer. Der Gewichtsfaktor ist wichtig, da es nötig ist; das Gewicht des Fahrzeugs so niedrig wie möglich zu halten, um so die Fahreigenschaften des Fahrzeugs zu verbessern. Man hat auch herausgefunden, daß, obwohl die Auslenkung unter Verwendung einer dieser beiden Lösungen verringert wird, die Auslenkung immer noch auftritt, was nicht wünschenswert ist.
Ein weiterer Nachteil der Scheibenbremsenanordnungen nach dem Stand der Technik ist die Schwierigkeit der Herstellung, die begrenzten Möglichkeiten, die Anordnungen in einer Vielzahl von Fahrzeugen zu verwenden, die hohen Herstellungskosten und das hohe Gewicht.
Ein weiteres Problem ergibt sich durch die Verschiedenheit der Fahrzeuge. Man erkennt, daß Kraftfahrzeuge eine Bremsanlage benötigen, die speziell geeignet ist, die Eigenschaften dieses Fahrzeugs zu ergänzen, und dementsprechend werden, bei Verwendung von Scheibenbremsen, Scheibendurchmesser und Bestandteile der Bremse so ausgewählt, daß jedes spezielle Kraftfahrzeugmodell ergänzt wird. Kraftfahrzeughersteller produzieren nun eine große Palette von Modellen mit verschiedenen Gewichten und Geschwindigkeiten und dementsprechend ist es nötig geworden, eine große Palette von Scheibenbremsenanordnungen herzustellen. Die Notwendigkeit, diese Palette zur Verfügung zu stellen, trägt wesentlich zu den Kosten der Anordnungen bei, insbesondere, wenn eine spezielle Anordnung nur für eine kurze Produktionszeit benötigt wird, da das Kapital, das für eine bestimmte Anordnung gebraucht wird, nur aus einer begrenzten Stückzahl wieder herausgeholt werden muß.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremsenanordnung zu schaffen, in der das oben erwähnte Problem der konischen Verformung der Beläge beachtlich verringert wird. Eine weitere Aufgabe ist es, einen Sattel zu schaffen, der eine leichte Scheibenbremsenanordnung ermöglicht. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenbremsenanordnung zu schaffen, die geeignet ist zur Verwendung bei einer Vielzahl von Fahrzeugen und bei der nur eine minimale Anpassung an die verschiedenen Fahrzeuge nötig ist.
Die GB-A-2 012 896 schlägt eine Lösung für das Problem der unregelmäßigen Belagabnutzung vor, worin eine Stützplatte des außenliegenden Belags mit einer erhöhten Rippe ausgestattet ist, die an außenliegenden Fingern der Sattelbrücke anliegt, um so als eine Art Stützpunkt zu wirken.
Die DE-A-3 347 387, die im Oberbegriff des folgenden unabhängigen Anspruchs anerkannt wird, schlägt eine andere Lösung für das Problem der ungleichmäßigen Belagabnutzung vor, worin der Sattel unter Bremsbedingungen federnd auslenkbar ist, wobei die Ausgangsseite des Sattels dazu gebracht wird, elastischer zu sein, als die Eingangsseite, so daß die Bremsklemmkraft auf der Ausgangsseite geringer ist, als die auf der Eingangsseite.
Gemäß der Erfindung ist jedoch eine Scheibenbremsenanordnung vorgesehen, die mit einer Scheibe, die drehbar an einem Fahrzeug gelagert ist, in Anlage bringbar ist und auf einer Ankerklammer gelagert ist, die in fester Beziehung zu dem Fahrzeug gelagert ist, mit einem Sattel, der eine Brücke und einen Zylinder aufweist, wobei die Brücke einen innenliegenden Abschnitt und einen außenliegenden Abschnitt auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe aufweist und die innenliegenden und außenliegenden Abschnitte über einen mittleren Abschnitt miteinander verbunden sind, der Zylinder an dem innenliegenden Abschnitt mit einem Kolben gelagert ist, der gleitbeweglich in dem Zylinder gelagert ist, und wobei innenliegende und außenliegende Reibungskissenanordnungen bzw. Reibungsbelaganordnungen vorgesehen sind, die ebene Oberflächen aufweisen, die in Reibschluß mit gegenüberliegenden Flächen der Scheibe bringbar sind, wobei der Sattel im Bremszustand federnd auslenkbar ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die federnde Auslenkung im Bremszustand solchermaßen ist, daß der außenliegende Abschnitt des Sattels relativ zu dem innenliegenden Abschnitt in einer Richtung quer zur Achse des Zylinders und parallel zur Bewegungsrichtung der Scheibe in dem Abschnitt federnd ausgelenkt wird, wo die Reibungsbelaganordnungen in Anlage mit der Scheibe sind.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden jetzt mit Hilfe von Beispielen beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Scheibenbremsenanordnung nach dem Stand der Technik in einer schematischen Draufsicht;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Scheibenbremsenanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 3 eine Draufsicht von Fig. 2 unter Bremsbedingungen;
Fig. 4A und 4B einen Zusammenbau einer Brücke und eines Bremszylinders, während und nach dem Zusammenbau dieser beiden Bestandteile;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Brücke und Vergrößerungen, die die Verbindung zwischen der Brücke und dem Bremszylinder darstellen;
Fig. 6 und 7 Seitenansichten alternativer Anordnungen von Anlagen zwischen der Brücke und dem Bremszylinder;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX von Fig. 8;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 eine Seitenansicht einer Scheibenbremsenanordnung gemäß der Erfindung, die mit einer schmalen Scheibe betrieben werden kann;
Fig. 13 eine Seitenansicht einer Scheibenbremsenanordnung, die mit einer breiten Scheibe betrieben werden kann;
Fig. 14 eine Querschnittsendansicht durch eine erfindungsgemäße Brücke;
Fig 15A und 15B die Weise, auf welche die außenliegende Stützplatte an der Brücke angebracht ist;
Fig 16 eine Endansicht einer Scheibenbremsenanordnung, die eine weitere Weise der Anbringung der außenliegenden Stützplatte an der Brücke darstellt;
Fig. 17 eine Endansicht einer Zweisattel-Bremsanordnung;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Jochsattels;
Eine erfindungsgemäße Scheibenbremsenanordnung kann auf verschiedene Weisen konstruiert werden. Wie in Fig. 2 gezeigt weist der Sattel 11 eine Brücke 12 auf, die einen innenliegenden Abschnitt 13 und einen außenliegenden Abschnitt 14 hat, wobei diese beiden Abschnitte durch einen mittleren Abschnitt 15 miteinander verbunden werden. Die Form der Brücke 12, die in Fig. 2 dargestellt ist, hat im wesentlichen zwei symmetrische Abschnitte 16 und 17, von denen jede im wesentlichen eine umgekehrte U-Form besitzt, wobei die beiden Abschnitte 16 und 17 an der außenliegenden Seite 14 der Brücke 12 durch einen Steg 18 miteinander verbunden sind. An der innenliegenden Seite 13 der Brücke ist ein Zylinder 19 befestigt, wobei dieser Zylinder 19 im allgemeinen als Bremszylinder bekannt ist. Der Bremszylinder 19 besitzt Verbindungen 20 für hydraulische Flüssigkeit, um den Zylinder mit Druckflüssigkeit zu versorgen, und ein Kolben 21 ist gleitbeweglich im Zylinder, um die Bremsen zu betätigen. Der Sattel 11 umfaßt eine innenliegende Reibungsbelaganordnung 22 und eine außenliegende Reibungsbelaganordnung 23. Eine Ankerklammer 24 ist so angepaßt, daß sie durch Befestigungslöcher 25 an einem Kraftfahrzeug befestigt werden kann, und die Klammer 24 hat an jeder Seite Gleitführungen 26, in denen die Enden 27 der Belaganordnungen 22, 23 gleiten.
Die Brücke 12 wird bevorzugt aus einem elastischen Stahlwerkstoff hergestellt, so daß sich der mittlere Abschnitt 15 unter Bremsbedingungen in einer Richtung parallel zu den Belägen biegen kann. Fig. 3 stellt die Weise daß, auf die die Brücke 12 ausgelenkt werden kann, obwohl die Auslenkung in Fig. 3 zur leichteren Beschreibung übertrieben ist.
Die Auslenkung der Brücke 12 in dieser Beschreibung bezeichnet man als eine in der "seitlichen" Richtung. Den Begriff "seitlich" ist so zu verstehen, daß er im wesentlichen quer zur Drehachse der Scheibe bedeutet, mit der-die Bremsanlage/ -anordnung verwendet werden soll, und im wesentlichen parallel zum Umfang dieser Scheibe in dem Bereich, in dem die Belaganordnungen die Scheibe berühren. "Axiale" Auslenkung bedeutet andererseits senkrecht zur seitlichen Auslenkung und parallel zur Achse der Scheibe, d.h. in Richtung der Achse des Sattelzylinders. Es ist wünschenswert, die axiale Auslenkung gering zu halten.
Wie in Fig. 3 gezeigt, klemmen die innenliegenden und die außenliegenden Belaganordnungen 22, 23 auf einer Scheibe 29, die sich in Pfeilrichtung 30 dreht. Da die Ankerklammer 24 wie eine Art freitragender Arm gebaut ist, schwenkt die Gleitführung 26, auf der die Enden 27 der Belaganordnungen gelagert sind, relativ zur Drehachse der Scheibe 29. Die außenliegende Belaganordnung 23 bewegt sich somit um eine Strecke, die der Auslenkung der Gleitführung 26 gleich ist, aber da die Gleitführung 26 schwenkt, ist die Strecke, um die sich der außenliegende Belag 23 bewegt, größer als die Strecke, um die sich der innenliegende Belag 22 bewegt. Der Unterschied zwischen den Strecken, die sich die beiden Beläge bewegen, ist durch die Größe D in Fig. 3 dargestellt. Um diesen Bewegungsunterschied anzupassen, wird der mittlere Abschnitt 15 der Brücke 12 ausgelenkt. Der außenliegende Abschnitt 14 wird weiter ausgelenkt als der innenliegende Abschnitt 13, wobei der Unterschied dieser Auslenkungen durch die Größe d dargestellt wird. Vorzugsweise sind die Größen D und d gleich groß und die Reibungsbelaganordnungen 22, 23 bleiben parallel mit den Flächen der Scheibe 29. Auf diese Weise wird die konische Abnutzung der Reibungsflächen der Belaganordnungen zumindest im wesentlichen vermieden, selbst wenn die Mittellinien 31, 32 der Kräfte, die durch jede Belaganordnung aufgebracht werden, nicht co-linear sind.
Man erkennt, daß es noch immer wichtig ist, daß die Brücke 12 im wesentlichen in einer axialen Richtung starr ist, d.h. die Oberflächen der Stützplatten 35 der Belaganordnungen müssen parallel gehalten werden. Wenn sich die innenliegenden und außenliegenden Abschnitte der Brücke 12 unter Belastung ausschrägen könnten, würden die radialen äußeren Ecken 36 der Reibungsflächen 32 zu schneller Abnutzung neigen als die radialen inneren Ecken. Die Brücke 12, die in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, erhält diese axiale Starrheit durch die Weise, auf die sie geformt ist. Man bemerkt, daß die Tiefe (die radial gemessen wird) des mittleren Abschnitts 15 von jedem der beiden Abschnitte 16 und 17 größer ist als die Breite (die am Umfang oder in seitlicher Richtung gemessen wird) dieser Abschnitte. Die beiden Abschnitte sind ebenfalls leicht zueinander angewinkelt, so daß die Ebene jedes Abschnitts 16, 17 im wesentlichen mit einem Radius der Scheibe ausgerichtet ist, mit der die Bremsanordnung verwendet werden soll.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Weise, auf die die Brücke 12 mit dem Bremszylinder oder Zylinder 19 verbunden ist. Der innenliegende Abschnitt 13 ist vorzugsweise wie ein Paar gekröpfte Arme 37 geformt, zwischen denen der Bremszylinder 19 gehalten wird. Die Weise, auf die der Bremszylinder 19 gehalten wird, kann variieren, obwohl es wichtig ist, daß der Bremszylinder gegenüber der Brücke 12 nicht um eine Achse schwenkt, die die beiden verbindenden Anlagen miteinander verbindet. In einer bevorzugten Anordnung sind die gekröpften Arme 37 zueinander geneigt und der Bremszylinder 19 ist dazwischen geklemmt. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die Brücke 12 aus Stahlblech einheitlicher Dicke geformt, das in eine C-förmige Form geschnitten und in die gewünschte Gestalt gebogen wird. Die freien Enden dieser C-Form bilden die gekröpften Arme 37. Vor dem Zusammenbau mit dem Bremszylinder 19 sind die Arme 37 der Brücke 12 um eine Entfernung voneinander beabstandet, die geringer ist als die Breite des Bremszylinders. Sobald der Bremszylinder zwischen den Armen 37 in Position gebracht wird, gewährleistet die Elastizität des Werkstoffs, aus dem die Brücke hergestellt wird, daß der Bremszylinder 19 fest zwischen die gekröpften Arme 37 geklemmt wird.
Fig. 4A und 4B stellen den Vorgang des Zusammenbaus dar. Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt, wird der Bremszylinder 19 zwischen den beiden Abschnitten 16 und 17 angebracht und in Pfeilrichtung 40 geschoben. Konische Oberflächen 41 auf der innenliegenden Seite des Bremszylinders drängen die gekröpften Arme 37 auseinander (siehe Pfeil 38) und ermöglichen es, daß der Bremszylinder 19 zwischen die Arme 37 treten kann. Eine Aussparung 42 ist auf jeder Seite des Bremszylinders 19 abgegrenzt und die Arme 37 schnappen in diese Aussparungen, wenn der Bremszylinder 19 in seine Position geschoben wird.
Eine konische Oberfläche 43, auf der innenliegenden Seite jeder Aussparung 42, befindet sich mit jedem der gekröpften Arme in Anlage (wie in der vergrößerten Ansicht 44 eines Teils von Fig. 3 gezeigt ist), um eine Ausrichtoberfläche 45 auf jedem Arm 37 in Anlage mit einer Anlageoberfläche 46 auf jeder Seite des Bremszylinders 19 zu drücken. Somit wird die Vorspannkraft auf den beiden Armen 37 gegeneinander durch die konischen Oberflächen 43 ausgerichtet, um die Ausrichtoberfläche 45 auf jedem Arm dazu zu bringen, sich auf der Anlageoberfläche 46 auf dem Bremszylinder 19 fest in Anlage zu bringen und zu positionieren. Pfeile 47 stellen die Art dieser Kraft dar.
Wie bereits erwähnt, ist es wichtig, daß der Bremszylinder 19 rechtwinklig zur Brücke 12 gehalten wird, d.h. die Achse des Zylinders innerhalb des Bremszylinders ist senkrecht zur Ebene der Stützplatten 35. Die Anlage zwischen den Oberflächen 45 und 46 hält den Bremszylinder rechtwinklig zur Brücke.
Fig. 5 zeigt eine andere mögliche praktische Anordnung, durch die dies erreicht wird. Wie gezeigt, hat die Ausrichtoberfläche 50 auf dem rechten gekröpten Arm 49 eine leicht konvexe Form, so daß die Oberfläche 50 die Anlageoberfläche 46 auf dem Bremszylinder nur in einem einzigen kleinen Bereich berührt. Die linke Anlageoberfläche 51 ist jedoch rechteckig, um mit der Anlageoberfläche 46 auf der linken Seite des Bremszylinders im rechten Winkel zu stehen. Die vorher erwähnte Vorspannungskraft hält somit die beiden Ausrichtoberflächen 50, 51 in fester Anlage mit ihren jeweiligen Anlagen 46 und damit den Bremszylinder in richtiger Ausrichtung mit der Brücke. Die abgerundete Form der Ausrichtoberfläche 50 bedeutet, daß nur eine der Oberflächen 50, 51 zum Bremszylinder rechteckig spanend bearbeitet werden muß. Die konvexe Oberfläche 50 steht in festem Kontakt mit ihrer Anlage 46, aber die beiden Oberflächen 50, 51 müssen nicht rechtwinklig zueinander sein und die beiden Anlageoberflächen können ebenfalls leicht schief sein. Vorausgesetzt, die Ausrichtoberfläche 51 ist richtig rechtwinklig, dann ist die Brücke 12 mit dem Bremszylinder 19 richtig ausgerichtet.
Obwohl die Erfindung auf eine Schnappverbindung von Bremszylinder und Brücke abzielt, um die Anzahl der Teile zu verringern und die Herstellung und den Zusammenbau zu vereinfachen, können geeignete Verbindungselemente, wie z.B. Stifte, Nieten oder Schrauben verwendet werden, um die Brücke und den Bremszylinder ständig fest miteinander zu verbinden, wenn dies gewünscht wird.
Wenn der Bremszylinder 19 und die Brücke 12 aus getrennten Teilen bestehen, ergibt sich der Vorteil, daß man Abwandlungen beim Zusammenbau der Bremse, die zur Anpassung an die Unterschiede der Fahrzeuge notwendig sind, dadurch erreicht, daß man nur eines der Teile verändert. In der bevorzugten Anordnung ist beabsichtigt, daß der Bremszylinder 19 zur Anpassung an ein spezielles Fahrzeug verändert wird, während die Brücke 12 für eine Reihe von Fahrzeugen mit verschiedenen Scheibendurchmessern und -stärken gleich bleibt. Wenn z.B. eine höhere Bremskraft benötigt wird, kann man dies dadurch erreichen, daß man den Durchmesser des Zylinders im Bremszylinder 19 größer bohrt und einen dementsprechend größeren Kolben 21 verwendet. Im allgemeinen beabsichtigt man, die gebräuchlichsten Abwandlungen einfach durch Bohrung des Zylinders im Bremszylinder 19 auf den benötigten Durchmesser und/oder Gießen der Anlagen am Bremszylinder an verschiedenen Positionen zu erreichen. Der Bremszylinder 19 und die Brücke 12 können aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, was zu einer Einsparung der teuren Legierungswerkstoffe, aus denen der Bremszylinder normalerweise gegossen wird, führen kann. Das Fehlen der Brücke am Bremszylinder erleichtert das Bohren des Bremszylinders und vereinfacht die Einführung des Kolbens und die Prüfverfahren.
Alternative Anordnungen zur Gewährleistung, daß der Bremszylinder und die Brücke 12 richtig aufeinander ausgerichtet sind, sind in Fig. 6 und 7 dargestellt. Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der ein Vorsprung 55 auf dem Bremszylinder eine obere Fläche 56 hat, die als eine Anlageoberfläche für eine Ausrichtoberfläche 57 dient, die auf der unteren Seite einer Aussparung 58 im gekröpften Arm 59 einer Brücke 12 gebildet wird. Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der sich eine Anlageoberfläche 62 auf einem Vorsprung 60 auf dem Bremszylinder 19 mit einer Ausrichtoberfläche 61, die auf der Unterseite des mittleren Abschnitts der Brücke 12 gebildet ist, in Anlage befindet. Natürlich sind auch andere Anordnungen möglich.
Fig. 8 und 9 stellen eine alternative Anordnung der Brücke dar, und ein alternatives Verfahren zur Befestigung der Brücke am Bremszylinder. Wie dargestellt, ist ein Bremszylinder 70, der eine ähnliche Form hat wie der oben beschriebene, mit einer Brücke 71 verbunden, die aus zwei im wesentlichen identischen Abschnitten 72 und 73 besteht. Beide Abschnitte haben einen innenliegenden Abschnitt 74, einen mittleren Abschnitt 75 und einen außenliegenden Abschnitt 76. Die außenliegenden Abschnitte 76 haben je einen nach unten gerichteten Finger 77 zur Anlage mit einer außenliegenden Stützplatte, während die innenliegenden Abschnitte je einen gekröpften Arm 78 haben, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Bremszylinders 70 befestigt sind. Die beiden Abschnitte der Brücke sind wiederum in axialer Richtung starr, d.h. die Starrheit ist so, daß sich die Finger 77 und die gekröpften Arme 78 unter Bremskraft nicht auseinander bewegen können.
Die Brücke 71 ist mit dem Bremszylinder 70 durch eine Schwenkverbindung verbunden. Dies ist mit Bezug auf Fig. 9 besser zu verstehen. Jeder gekröpfte Arm 78 wird mit Hilfe eines hochfesten Zapfens 79 auf seiner feweiligen Seite des Bremszylinders 70 gehalten. Die Zapfen sind federnd biegsam und können hohi sein, und befinden sich in Löchern 80, die in Seitenteilen 81 gebildet werden, die einstückig mit dem Bremszylinder sind. Die innenliegenden Seiten 82 der Seitenteile 81 dienen als Anlageoberflächen für die Brücke 71. In jeder Stirnseite 83 jedes gekröpften Arms 78 wird eine längliche, konvexe ausgerundete Aussparung 84 gebildet und auf jedem Arm 78 befindet sich der Zapfen 79 innerhalb dieser Aussparung 84, um den Arm 78 an der Seite des Bremszylinders 70 zu halten. Die Verbindung zwischen Bremszylinder und Arm 78 erfolgt gegen die innere ausgerundete Aussparung 84, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß die Brücke 71 aufgrund der Beweglichkeit der Zapfen 79 gegenüber dem Bremszylinder 70 schwenken kann. Die abgerundete Form der Aussparungen 84 vereinfacht diesen Aufbau.
Mit dem in Fig. 8 und 9 gezeigten Aufbau besteht eine seitliche Biegsamkeit zwischen Bremszylinder und Brücke, die eine parallele Bewegung und Anlage der (nicht dargestellten) Belaganordnungen ermöglicht, so daß diese Belaganordnungen die Probleme der konischen Abnutzung, die oben in Bezug auf Fig. angesprochen wurden, vermeiden. Die axiale Starrheit gewährleistet jedoch, daß in einer radialen Richtung keine Konizität auftritt.
Fig. 10 stellt noch eine weitere Ausführungsform dar. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, können der Bremszylinder 90 und die Brücke 91 einstückig hergestellt sein, Die Brücke 91 kann einen mittleren Abschnitt 92 umfassen, der aus zwei parallelen einstückigen Brückenelementen oder -trägern 93 besteht, deren Tiefe größer ist als ihre Breite und die deshalb in einer seitlichen Richtung biegsamer sind als in einer axialen Richtung. Die Finger 94 sind auf der außenliegenden Seite der Brücke 91 mit dem mittleren Abschnitt 92 einstückig gebildet.
Fig. 11 stellt eine weitere Ausführungsform dar, die der in Fig. 10 dargestellten ähnelt, abgesehen davon, daß die in Fig. 11 dargestellte Brücke 95 einen komplizierteren Aufbau besitzt als die in Fig. 10. Der Sattel 95 beinhaltet einen mittleren Abschnitt 96, der einen vielzelligen, rahmenähnlichen Aufbau besitzt, wobei die Rahmenelemente 97 relativ kleine Querschnittsflächen aufweisen. Wie gezeigt weisen die Rahmenelemente 97 jeweils eine im wesentlichen quadratische Querschnittsform an ihren Mittelpunkten auf. Jedes Rahmenelement 97 hat nicht unbedingt selbst eine Steifheit, die in der radialen Richtung größer ist als in der seitlichen Richtung. Durch die zusammenwirkende Anordnung der Elemente weist der Sattel jedoch eine Steifheit auf, die in der radialen Richtung wesentlich größer ist als in der seitlichen Richtung. Die Rahmenelemente 97 wirken zusammen/in einer Verbundart, um so eine seitliche Biegung unter Bremskraft zu ermöglichen. Die Finger 98 der Brücke 95 weisen eine wesentlich größere Querschnittsstärke auf als die Rahmenelemente 97 und diese vermehrte Stärke verleiht der Brücke axiale Starrheit. Ein Querbalken 99, ebenfalls mit einem beachtlichen Querschnitt, auf der außenliegenden Seite der Brücke 95, gewährleistet, daß die Rahmenelemente 97 zusammenwirken. Die Brücke 95 ist einstückig mit dem Bremszylinder 100 und wird vorzugsweise aus einem leichten Metall oder Legierung hergestellt.
Fig. 12 und 13 stellen zwei verschiedene Anordnungen von Scheibenbremsenanordnungen dar, wobei Fig. 12 eine Anordnung 105 zur Verwendung mit einer Scheibe 110 mit einer geringen Stärke zeigt, während Fig. 13 eine Anordnung 106 zur Verwendung mit einer Scheibe 111 mit einer größeren Stärke zeigt. Bei jeder der beiden Anordnungen 105 und 106 ist die Brücke 107 identisch. Die unterschiedlichen Stärken der Scheiben werden durch die Art der Befestigung der Brücke 107 am jeweiligen Bremszylinder 108 oder 109 ausgeglichen. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist die Brücke mit dem Bremszylinder 108 an einer Stelle gegen die innenliegende Seite 112 des Bremszylinders 108 verbunden. Befestigungsvorsprünge 113 und -anlagen 114 gewährleisten, daß die Brücke 107 und der Bremszylinder 108 auf die richtige Weise, wie oben beschrieben, ausgerichtet sind. Der Kolben 115 wird somit relativ nah an den Fingern 116 der Brücke 107 an der außenliegenden Seite der Brücke 107 angebracht.
Die in Fig. 13 dargestellte Anordung ist darin unterschiedlich, daß die Verbindung zwischen der Brücke 107 und dem Bremszylinder 117 mehr im Bereich der Mitte des Bremszylinders 109 liegt. Der Bremszylinder 109 ist somit weiter von den Fingern 117 auf der Außenseite des Sattels entfernt, im Vergleich mit der Anordnung gemäß Fig. 12, was die Verwendung einer breiteren Scheibe 111 erlaubt.
Natürlich kann Breitenunterschieden der Scheibe auf verschiedene Weise begegnet werden, beispielsweise durch Kolben unterschiedlicher Länge. Jedoch können Unterschiede bei den Positionen der Vorsprünge zwischen den Figuren 12 und 13 ohne weiteres beim Gießen des Bremszylinders aufgefangen werden.
Fig. 14 zeigt, wie eine Brücke 120 der allgemeinen erörterten Art mit Scheiben 121, 122 mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden kann. Ein breiter Bereich von Scheiben kann so abgedeckt werden.
Fig. 15A und 15B zeigen die Weise, auf welche die außenliegende Bremsbelaganordnung 130 mit der außenliegenden Seite der Brücke 131 verbunden ist. Es sei bemerkt, daß die Brücke 131 zu der unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 oben beschriebenen Brücke ähnlich ist. Die Brücke 131 weist ein Paar von Fingern 132 auf der außenliegenden Seite auf, die über eine Strebe 133 miteinander verbunden sind. Die innenliegende Fläche der Finger 132 weist eine rechteckige Nut 134, die darin ausgebildet ist, auf, wobei diese Nuten 134 in einer Richtung ausgerichtet sind, die im wesentlichen parallel mit dem Umfang der Scheibe ist, mit welcher der Sattel 131 verwendet wird. Ein Federklips 135 ist auf der rückwäßtigen Fläche 136 der Stützplatte 137 der Bremsbelaganordnung 130 angeordnet und wird verwendet, um die Bremsbelaganordnung 130 mit der Strebe 133 zu verbinden. Zwei Vorsprünge 139 sind auf der hinteren Fläche 136 der Stützplatte 137 ausgebildet und diese Vorsprünge 139 sind so angeordnet, daß sie in die Nuten 134 passen. Das Zusammenwirken zwischen den Vorsprüngen 139 und den Nuten 134 begrenzt das Ausmaß, mit welchem die Bremsbelaganordnung 130 relativ zu der Brücke 131 bewegt werden kann. Wie es in Fig. 15B dargestellt ist, ist die Belaganordnung 130 dazu in der Lage, sich zu drehen, und sich radial leicht relativ zu der Brücke 131 zu bewegen, wobei die Grenze der Drehung und Verlagerung durch die relativen Abmessungen der Nuten 134 und der Vorsprünge 139 festgelegt ist.
Die Stützplatte 137 hat auch einen Flansch 140, der in eine außenliegende Richtung weist und in einem montierten Zustand zwischen der Fingern 132 zu liegen kommt. Das Zusammenwirken zwischen den Fingern 132 und dem Flansch 140 begrenzt das Ausmaß, in welchem die außenliegende Belaganordnung 130 sich in seitlicher Richtung relativ zur Brücke 131 bewegen kann. Sowohl die Dreh- als auch die Verlagerungsbewegungen, die oben beschrieben sind, dienen der anfänglichen Ausrichtung des Bremsbelags an der Brücke während der Installation.
Eine alternative Anordnung zu der in den Fig. 15A und 15B dargestellten Anordnung ist aus Fig. 16 ersichtlich. Wie es dort dargestellt ist, stützt eine Brücke 150 eine Bremsbelaganordnung 151 mit einer Stützplatte 152 ab. Die Stützplatte ist mit einer Strebe 153 der Brücke verbunden und gegenüber dieser durch eine Feder 154 vorgespannt, die an der Stützplatte mit einer Niete 155 befestigt ist. Der Reibwiderstand gegenüber der Relativbewegung zwischen der Stützplatte 152 und der Strebe 153 schafft eine Gleitverbindung zwischen diesen beiden Bauteilen. Die Stützplatte wird durch einen U-förmigen unteren Bereich 156 der Feder 154 daran gehindert, sich aufwärts zu bewegen, und wird durch die Seitenbereiche 157 der Feder 154 daran gehindert, sich abwärts zu bewegen. Jedoch ist infolge des konstruktionsbedingten Abstands zwischen der Feder 154 und der Strebe 157 eine gewisse dauernde Bewegung der Stützplatte nach oben und nach unten möglich. Nach aufwärts weisende Vorsprünge 158 auf der Oberkante 159 der Stützplatte 152 liegen an dem Mittenbereich 160 der Brücke 150 mit einem seitlichen Freiraum an, um Grenzen für die seitliche Bewegung der Bremsbelaganordnung 151 relativ zu der Brücke zu schaffen. Eine Anti-Klapper-Feder 161 wirkt zwischen der Ankerklammer 162 und einer dieser nach aufwärts weisenden Vorsprünge 158. Die Enden 163 der Stützplatte 152 gleiten in Gleitführungen 164, die auf der Ankerklammer 162 ausgebildet sind.
Fig. 17 stellt eine Hochleistungsanwendung der Bremsanordnung dar. Wie es ersichtlich ist, weist eine Ankerklammer 170 zwei relativ breit voneinander beabstandete Gleitführungen 171 auf. Ein Paar länglicher Belaganordnungen 172 weist Enden 173 auf, die in diesen Gleitführungen gleiten. Dünne Brücken 174 und Bremszylinder 175 wirken auf die Belaganordnungen. Die Brücken 174 können von einer Form sein, die im wesentlichen identisch mit der in den Fig. 2 bis 7 gezeigten ist, und die Art der Befestigung zwischen der Erücken 174 und den Bremszylindern 175 kann ähnlich zu den zuvor beschriebenen Anordnungen sein.
Zuletzt wird, wie es aus Fig. 18 ersichtlich ist, ein jochartiger Sattel 180 dargestellt. Der Sattel 180 besteht aus einer Metallplatte mit einem einwärtigen Bereich 181, einem Mittelbereich 182 und einem auswärtigen Bereich 183. Eine Zylinderanordnung 184 ist auf dem innenliegenden Bereich 181 gelagert und Reibbelaganordnungen 185 sind angeordnet, um an gegenüberliegenden Flächen einer Scheibe oder eines Rotors 186 anzuliegen. Ein länglicher Schlitz 187 ist in dem Sattel 180 ausgebildet, um zu ermöglichen, daß der Sattel 180 über die Scheibe 186 paßt, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Der Mittenbereich 182 wird durch zwei strebenartige Streifen 188 an jedem Ende des Schlitzes 187 ausgebildet. Die Streifen 188 sind einstückig mit den innenliegenden und außenliegenden Bereichen 181 und 183 und weisen Metallblech der gleichen Stärke wie die innenliegenden und außenliegenden Bereiche auf. Jedoch ist die Breite der Streifen 188, wie es in der Maßlinie "d" dargestellt ist, erheblich geringer als bei zuvor bekannten Jochen dieser Art, so daß im Bremszustand der außenliegende Bereich 183 des Sattels sich federnd seitlich relativ zu dem innenliegenden Bereich 181 auslenkt. Die Breite des Streifens 188 wird durch den erforderlichen Grad der Biegsamkeit und durch die Stärkenerfordernisse des Bremssattels festgelegt.

Claims

1. Scheibenbremsenanordnung, die mit einer Scheibe (29), die drehbar an einem Fahrzeug gelagert ist, in Anlage bringbar ist und auf einer Ankerklammer (24) gelagert ist, die in fester Beziehung zu dem Fahrzeug gelagert ist, mit einew. Sattel (11), der eine Brücke (12) und einen Zylindei (19) aufweist, wobei die Brücke (12) einen innenliegender Abschnitt (13) und einen außenliegenden Abschnitt (14) auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe aufweist und die innenliegenden und außenliegenden Abschnitte über einen Mittenabschnitt (15) miteinander verbunden sind, der Zylinder (19) an dem innenliegenden Abschnitt (13) mit eineiß Kolben gelagert ist, der gleitbeweglich in dem Zylinder (19) gelagert ist, und wobei innenliegende (22) und außenliegende (23) Reibungskissenanordnungen bzw. Reibungsbelaganordnungen vorgesehen sind, die ebene Oberflächen aufweisen, die in Reibschluß mit gegenüberliegenden Flächen der Scheibe (29) bringbar sind, wobei der Sattel (11) im Bremszustand federnd auslenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Auslenkung im Bremszustand solchermaßen ist, daß der außenliegenden Abschnitt (14) des Sattels (11) relativ zu dem innnenliegenden Abschnitt (13) in einer Richtung quer zur Achse (32) des Zylinders (19) und parallel zur Bewegungsrichtung der Scheibe (29) in dem Abschnitt federnd ausgelenkt wird, wo die Reibungsbelaganordnungen (22, 23) in Anlage mit der Scheibe (29) sind.

2. Scheibenbremsenanordnunaen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von relativ zueinander beabstandeten Gleitbahnen (26) auf der Ankerklammer (24) ausgebildet sind, die so einander zugewandt und im wesentlichen parallel zu der Achse der Scheibe (29) angeordnet sind, mit welcher die Bremse zu verwenden ist, wobei eine innenliegende und eine außenliegende Stützplatte (35) in stützender Anordnung für den betreffenden Reibungsbelag befestigt ist, wobei jede Stützplatte (35) Endabschnitte aufweist, die je in einem Anlageabschnitt (27) enden, der in je einer Gleitbahn (26) gleitbeweglich ist, daß die Ankerklammer (24) elastisch unter Belastung auslenkbar ist, die durch den Stützplatten-Anlageabschnitt (27) derart angelegt wird, daß die Gleitbahnen (26) unter Belastung sich aus der parallelen Ausrichtung zu der Scheibenachse herausbewegen, und daß der Sattel (11) federnd derart auslenkbar ist, daß ebene Flächen der Reibungsbelaganordnungen (22, 23) parallel zu ihren jeweiligen Scheibenflächen gehalten werden, während die Anlageabschnitte (27) in Anlage mit den unausgerichteten Gleitbahnen (26) verbleiben.

3. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabschnitt (15) elastisch biegsam ist.

4. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innenliegende Abschnitt (13) des Sattels durch eine federnd vorgespannte Schwenkverbindung (79, 84) an dem Zylinder (70) gelagert ist, wobei die federnde Vorspannung der Verbindung die innen liegenden und außenliegenden Abschnitte in Ausrichtung zu der Achse des Zylinders (70) vorspannt.

5. Scheibenbremsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifheit der Brücke in axialer Richtung beträchtlich größer als die Steifheit der Brücke in einer seitlichen Richtung ist.

6. Scheibenbremsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (12, 80) aus einem Metallblechmaterial gebildet ist, das in eine geeignete Form gebogen ist.

7. Scheibenbremsenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innenliegende Abschnitt der Brücke (12) aus einem Paar Arme (37) besteht, die um einen bestimmten Abstand voneinander beabstandet sind und an einer Stelle fern des innenliegenden Abschnitts miteinander verbunden sind, wobei der Zylinder (19) eine Seitenabmessung aufweist, die größer als der bestimmte Abstand ist, der Zylinder (19) an der Brücke (12) durch die Arme (37) gelagert ist, die federnd gegenüberliegende Seiten des Zylinders (19) festhalten, um den Zylinder zwischen diesen zu halten.

8. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder ein Paar von Schultern, die auf diesem ausgebildet sind, und eine Anlageoberfläche (46) aufweist, die auf jeder Schulter ausgebildet ist, und jeder Arm (37) eine Ausrichtoberfläche (45) aufweist, die auf diesem ausgebildet ist, wobei die Ausrichtoberflächen (45) in Anlage mit den Anlageoberflächen (46) gehalten werden, um den Zylinder (19) und die Brücke (12) im Betrieb auszurichten.

9. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seite des Zylinders eine konische Oberfläche (43) auf diesem aufweist, die zu der Anlageoberfläche (46) weist, und daß die konischen Oberflächen (43) auf die Arme (37) wirken, um die Ausrichtoberflächen (45) in Anlage mit den Anlageoberflächen (46) zu drücken.

10. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ausrichtoberfläche (51) flach und die andere Ausrichtoberfläche (50) konvex ist.

11. Scheibenbremsenanordung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (91, 95) und der Zylinder (90, 100) einstückig ausgebildet sind und die innenliegenden, außenliegenden ,ßnd mittleren Abschnitte der Brücke (91, 95) aus Rahmenelementen (93, 97) bestehen, die einstückig miteinander ausgebildet sind, so daß sie in einer Verbundart wirken.

12. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabschnitt (96) mindestens 3 parallele Rahmenelemente (97) aufweist, die einstückig an dem innenliegenden Abschnitt der Brücke mit dem Zylinder (100) verbunden sind und an dem außenliegenden Abschnitt durch einen Balken (99) verbunden sind, der sich quer zur Länge des Rahmenelements (97) erstreckt, wobei der Balken eine größere Festigkeit in einer Richtung senkrecht zu der Scheibenachse als die Rahmenelemente (97) aufweist.

13. Scheibenbremsenanordnung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegende Belaganordnung (130) relativ zu der Brücke (131) in einem begrenzten Ausmaß um eine Achse drehbeweglich ist, die parallel zur Achse der Scheibe ist, mit welcher die Bremsenanordnung zu verwenden ist.

14. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der außenliegende Abschnitt ein Paar miteinander verbundene Finger (132) aufweist und die innenliegende Seite der Finger je eine Nut (134) aufweist, die darin ausgebildet ist, und die außenliegende Seite der außenliegenden Belaganordnung ein Paar von nach auswärts weisenden Vorsprüngen (139) auf dieser aufweist, von denen jeder in je einer der Nuten (134) angeordnet ist, wobei die Vorsprünge und Nuten zusammenwirken, um die Drehung und die radiale Bewegung der außenliegenden Belaganordnung relativ zu der Brücke zu begrenzen.

15. Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegende Belaganordnung einen auswärtsgerichteten Flansch (140) auf diesem aufweist, der zwischen den Fingern (132) angeordnet ist und das Ausmaß begrenzt, bis zu welchem die Belaganordnung sich seitlich relativ zu der Brücke bewegen kann.

16. Scheibenbremsenanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorspannungsfeder (154) zwischen dem außenliegenden Abschnitt und der außenliegenden Stützplatte wirkt, um die außenliegende Stützplatte (152) in Reibanlage mit dem außenliegenden Abschnitt zu drücken, wobei die Vorspannungsfeder (154) so arbeitet, daß sie Begrenzungen für die radiale und axiale Drehung der Stützplatte relativ zu dem außenliegenden Abschnitt schafft.