DE2558141B2

DE2558141B2 - Ratterschutz-Federanordnung an einem Bremsbacken einer Teilbelag-Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2558141B2
Application number: DE2558141A
Authority: DE
Inventors: Horst Willi 5401 St Sebastian Klassen; Hans-Juergen 5231 Steimel Wienand
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1974-12-24
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1980-04-17
Also published as: FR2296127A1; BR7508593A; US4056174A; AU503263B2; MY8200234A; PL111877B1; CS203100B2; JPS5189971A; DE2558141C3; ES443780A1; GB1533976A; IT1052613B; JPS5858533B2; JPS5891934A; DE2558141A1; FR2296127B1; AU8773675A; ZA757788B

Description

a) Der rübbelagfreie Ansatz (4) ist in an sich bekannter Weise etwa im Mittelbereich der radial außen liegenden Kante (2a) der Belag- ^x trägerplatte (2) angeordnet;

b) am Ansatz(4) ist ein Stift (7) befestigt;

c) die Drahtfeder (8) ist mit ihrer Befestigungswindung (9) auf dem Stift (7) gelagert;

d) die Drahtfeder (8) weist in an sich bekannter Weise zwei vom Ansatz (4) wegragende, freie Federarme (10,11) auf.

2. Federanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (8) durch den Stift (7) unlösbar mit dem Ansr.'z (4) verbunden ist.

3. Federanordnung .ⁿach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, üaß je "er freie Federarm (10, H) an seinem Endbereich (12, 13) zunächst um eine zur Bremsscheibenachse parallele Achse und schließlich um eine zu letzterer senkrechte Achse gebogen ist.

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Die Erfindung betrifft eine Ratterschutz-Federanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Bei den meisten Teilbelag-Scheibenbremsen sind die Bremsbacken mit Spiel an Führungen abgestützt, die an einem Bremsträger, -rahmen oder -sattel ausgebildet sind und die Bremskräfte aufnehmen. Um zu verhindern, daß die Bremsbacken infolge dieses Spiels bei Erschütterungen in ihren Führungen rattern, sind Ratterschutz-Federanordnungen üblich. so

Eine bekannte Federanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Gattung (DE-OS 21 22 240) weist zwei Drahtfedern je: Bremsbacke auf, die an je einem seitlichen, reibbelagfreien Ansatz der Belagträgerplatte angeordnet sind, jede dieser Drahtfedem besteht aus einem Stück Runddniht und weist zwei Befestigungswindungen auf, die durch einen von dem betreffenden Ansatz wegragenden, haarnadelförmigen Bügel miteinander verbunden sind und in je einem die Kante dieses Einsatzes umgreifenden Haken enden. Die M) Drahtfeder ist sozusagen rittlings auf den Befestigungsansatz aufgesteckt und mit ihren beiden Befestigungswindungen an ihm festgeklemmt. Trotz der recht verwickelten Form der Drahtfedern besteht die Gefahr, daß die Drahtfedern bei Lagerung, Transport oder t>5 Einbau der Bremsbacken versehentlich abgestreift werden, wonach keinr Gewähr da'Or besteht, daß sie wieder richtig aufgesteckt werden.

Bei einer anderen bekannten Federanordnung an einem Bremsbacken einer Teilbelag-Scheibenbremse (GB-PS 12 19 778) ist am Bremsbacken nur eine einzige Drahtfeder vorgesehen, die an einem etwa im Mittelbereich der radial außenliegenden Kante der Belagträgerplatte angeordneten, reibbelagfrgien Ansatz befestigt ist und zwei vom Ansatz wegragen.Ie freie Federarme aufweist. Zur Befestigung der Drahtfeder an dem Ansatz liegt an dessen vom Reibbelag abgewandter Seite ein haarnadelförmiger Mittelteil der Drahtfeder an, der mit den beiden Armen durch je einen die radial äußere Kante der Belagträgerplatte auf je einer Seite des Ansatzes umgreifenden U-förmigen Bügel verbunden ist. Die Verbindung jedes dieser Bügel mit dem zugehörigen Arm ist durch eine Abwinkelung hergestellt, die an der reibbelagseitigen Fläche der Belagträgerplatte anliegt, und derentwegen die Belagträgerplatte nicht nur im Bereich des Ansatzes, sondern auch beiderseits davon in einem verhältnismäßig breiten, zum Abstützen der Arme ausreichenden Bereich längs ihrer oberen Kante von Reibbelag frei sein muß. Die Enden der freien Federarme sind hakenförmig umgebogen und umgreifen je einen zur Achse der Bremsscheibe parallelen Bremsbackenführungsstift mit solcher Vorspannung, daß diese hakenförmigen Enden sich einer Verschiebung längs der Führungsstifte mit einem gewissen Reibungswiderstand widersetzen. Dadurch sollen beim Betätigen der Bremse Rückstellkräfte aufgebaut werden, die beim Lüften der Bremse die Bremsbacken von der Bremsscheibe abstellen. Auch bei dieser bekannten Federanordnung können sich die Drahtfedern trotz ihrer verwickelten Form vor und während dem Einbau der Bremsbacken in radialer Richtung von den Belagträgerplatten lösen und es ist dann für den Laien schwer ersichtlich, wie die Drahtfedern wieder richtig zu befestigen sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Federanordnung der im Oberbegri/f des Anspruchs I beschriebenen Art zu schaffen, die einfacher herstellbar ist und eine sicherere Befestigung gewährleistet.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die Drahtfeder auf einem am Ansatz befestigten Stift gelagert ist, braucht sie die Belagträgerplatte nicht zu umgreifen und braucht deshalb in ihrem am stärkstem beanspruchten mittleren Bereich nicht auch noch in der bekannten Weise U- oder hakenförmig umgebogen zu sein. Dadurch läßt sich vermeiden, daß die Drahtfeder an bestimmten Stellen besonders hoch belastet ist; die Belastungen der erfindungsgemäßen Drahtfeder sind von den freien Enden ihrer Federarme zu ihrem mittleren Bereich im wesentlichen stetig zunehmende Biegebelastungen. Infolge der Vermeidung von Unstetigkeiten und dadurch bedingten Spannungshäufungen kann die Feder mit geringem Werkstoffaufwand hergestellt werden und beansprucht dementsprechend wenig Platz.

Die Gefahr, daß die erfindungsgemäBe Drahtfeder vor oder bei dem Einbau einer Bremsbacke in radialer Richtung von der Belagträgerplatte abrutscht, ist nicht gegeben. Allenfalls ließe sich die Feder in axialer Richtung vom Stift abziehen. Γλ läßt sich dann nicht ausschließen, daß die möglicherweise ermüdete Feder eines abgenutzten Bremsbackens an einem neuen Bremsbacken angebracht und mit diesem eingebaut wird. Um auch dies auszuschließen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die

Drahtfeder durch den Stift unlösbar mit dem Ansatz verbunden.

Die erfindungsgemäße Federanordnung läßt sich besonders platzsparend unterbringen, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung jeder freie Federarm an seinem Endbereich zunächst um eine zur Bremsscheibenadise parallele Achse und schließlich um eine zu letzterer senkrechte Achse gebogen ist. Mit der letztgenannten Biegung kann sich jeder Arm beispielsweise εη einem Schwimmrahmen oder Schwimmsattel abstützen und dadurch diesen in radialer Richtung in bezug auf einen Bremsträger, an dem er verschiebbar geführt ist, vorspannen, während die Drahtfeder gleichzeitig über den Stift den Bremsbacken in bezug auf den Schwimmrahmen oder Schwimmsatte! oder den is Bremsträger vorspannt, wodurch alle genannten Bauteile am Rattern gehindert sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematicher Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform,

Fig.3 eine Endansicht, teilweise im Schnitt, der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform,

Fig.4A, 4B und 4C Ansichten im vergrößerten Maßstab der im Bremsbacken gemäß Fig. 1 bis 3 verwendeten Drahtfeder,

F i g. 5 eine Draufsicht auf eine Schwimmsattel-Schei- 3C benbremse mit Bremsbacken und Drahtfeder gemäß Fig. 1,

Fig.6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 und

F i g. 7 eine Ansicht von hinten der Scheibenbremse gemäß Fig.5, teilweise im Schnitt längs der Linie VII-VII in F ig. 5.

Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung in einer Schwimmrahmenoder Schwimmsattel-Scheibenbremse. Der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Bremsbacken weist eine Belagträgerplatte oder Stützplatte 2 und einen Reibbelag 3 auf. Die gemäß Fig. 1 obere Kante 2a der Stützplatte ? hat einen nach oben gerichteten Ansatz 4, der von Reibbelag frei ist und zwei seitlich herausragende Schultern 5, die ebenfalls von Reibbelag frei sind. Der Ansatz 4 ist ungefähr in der Mitte der oberen Seitenkante 2a der Stützp!?.tte 2 angeordnet und ist von einem Loch 6 durchsetzt. In dieses dringt ein Stift 7 ein, der als Schv/enkstift zur schv/enkbaren Aufnahme einer so Drahtfeder 8 dient. Der Stift 7 und die Drahtfeder 8 sind an der Stützplatte 2 so befestigt, daß eine alte, schwache Feder an einem Austausch-Bremsbacken mit neuer StUtzplatte 2 und neuem Reibbelag 3 nicht befestigt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform kann der Stift 7 jedoch von der Stützplatte 2 abnehmbar sein, so daß die Drahtfeder 8 bei Bedarf ausgewechselt werden kann.

Entsprechend Fig.4A, 4B und 4C weist die Drahtfeder 8 eine zentrale schraubenförmige Befesti- f>o gungswindung 9 auf, die von zwei Windungen 9a gebildet ist. Bei Bedarf kann der gewundene Abschnitt 9 in alternativen Ausführungsformen von nur einer oder von mehr als zwei Windungen gebildet sein. Von entgegengesetzten F-nden der Befestigungswindung 9 aus erstrecken sich freie Federarme 10 und 11 der Drahtfeder 8 in entgegengesetzte Richtungen und sind jeweils an einer Stelle '"> um eine zur Achse der Befestigungswindung oder des gewundenen Abschnittes 9 parallele Achse und an einer anderen, vom gewundenen Abschnitt 9 weiter entfernten Stelle 13 um eine zur Achse des gewundenen Abschnittes 9 senkrechte Achse gebogen. Der gewundene Abschnitt 9 der Drahtfeder 8 ist so auf den Stift 7 aufgesetzt, daß die Achse des Abschnittes 9 im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsfläche 3a des Reibbelages 3 verläuft

Im Betrieb unterliegen die Federarme 10 und 11 der Drahtfeder 8 einem veränderlichen Biegemoment, das an den Angriffspunkten der Last, d. h. an den Stellen 12, Null ist und an der Stelle, an der die Drahtfeder 8 am Stift 7 anliegt, ein Maximum erreicht. Bei der Konstruktion einer Stahlfeder wird der zur Erzielung der geforderten Federkräfte und -w;ge vorgesehene Metalleinsatz durch die im Metall zulässige maximale Spannung bestimmt. Ergibt sich aus der Konstruktion einer Feder, daß die maximale Spanning, wie es häufig bei Blattfedern geschieht, an einem einzigen Punkt auftritt, dann wird das Potential des Restes des Federmetalls nicht voll ausgenutzt Dies ist Material- und Raumverschwendung. Es ist somit zweckmiißig, wenn das Metall über einen größtmöglichen Teil seines Volumens mit seiner maximalen Spannung belastet wird. Bei der in F i g. 4A dargestellten Drahtfeder 8 sind die Stellen maximaler Spannung mit S bezeichnet. An diesen Stellen tritt selbstverständlich das größte Biegemoment auf. Die Spannung rund um den gewundenen Abschnitt 9 ist nur geringfügig kleiner als das Maximum, und das meiste Metall ist in diesem Bereich konzentriert. Durch die Ausbildung einer kreisrunden Windung oder Wicklung um eine Achse, die auf der von den Wirkungsiinien der an der Feder angreifenden Kräfte gebildeten Ebene senkrecht steht, wird das Metall im Bereich der größten Spannung konzentriert, wodurch eine maximale Metallausnutzung erreicht wird. Die Erfindung erzielt in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform diesen Vorteil und erfüll* gleichzeitig die an eine Bremsbacken-Ratterschutzfeder gestellten Forderungen.

Abgesehen davon, daß für die Feder ein Minimum an Metall eingesetzt wird, gewährleistet die hohe Metallausnutzung selbstverständlich, daß die Fed::r sehr '.venig Raum beansprucht, in einem Bereich, in dem es wesentlich auf die geringstmögliche Beeinträchtigung anderer Bauteile ankommt.

F i g. 5 bis 7 zeigen eine Schwimmsattel-Scheibenbremse in Gleitstift-Bauweise, in die die Bremsbacken gemäß F i g. 1 eingebaut sind. Die Scheibenbremse weist einen schwimmenden Sattel 14 und einen das Bremsmoment aufnehmenden Bremsträger 15 auf, wobei der Sat:el i4 mit Stiften 16 versehen ist, von denen in F i g. 7 nur einer erkennbar ist und die in Bohrungen 17 im Bremsträger 15 gleiten. Wie in Fig.6 zu trkennen, weist der Sattel 14 einen hydraulisch betätigbaren Kolben 18 auf, der durch Hydraulikdruck in einem Zylinder 19 axial verschiebbar ist, um auf einen Bremsbacken 21 zu wirken, wobei sich der Sattel 14 relativ zum Bremsträger 15 verschiebt und bewirkt, daß sich die Bremsbacken 20 und 21 an entgegengesetzte Seiten einer Bremsscheibe 22 anlegen. Die Bremsbakken 20 und 21 sind in Aussparungen 2.3 im Bremsträger 15 angeordnet (Fig. 7). wobei die seitlich herausragenden Schultern 5 der jeweiligen Stützplatten an den Seiten der Aussparungen 23 an Schultern 24 angreifen, die als Führungen für die Bremsbacken 20 und 21 wirken. Entsprechend Fig. 7, in der nur eine: der B-emsbacken 20 und 21 erlennbar isi, greift jeder

Federarm 10 und 11 der Drahtfeder 8 an einer Stelle A (Fig. 4C) am Sattel 14 an, so daß der Bremsbacken 21 sowohl nach unten an die Schultern 24 angepreßt wird, wodurch Ratterndes Bremsbackens 21 im Bremsträger 15 verhindert oder verringert wird, als auch nach oben an den Sattel 14 angedrückt wird, um auf diese Weise jegliches Spiel zwischen den Stiften 16 und den Bohrungen 17 auszugleichen und so Rattern zwischen dem Sattel 14 und dem Bremsträger 1*5 zu verhindern oder zu mildern.

Auf diese Weise wird durch die Drahtfeder die Notwendigkeit vermieden, zwei spezielle Federn, Federsätze oder elastische Bauteile vorzusehen, die früher dazu benutzt wurden, durch Vorspannen des Rahmens oder Sattels in dem Bremsträger entgegengesetzter Richtung Fertigungstoleranzen auszugleichen und Rattern der Bremsbacken zn verhindern.

Bei bekannten Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremsen mit einer Feder zum Vorspannen des Rahmens oder Sattels in dem Bremsträger entgegengesetzter Richuing wird die Vorspannfeder beim Abnehmen des Rahmens oder Sattels sofort freigegeben und beschädigt in der Praxis häufig die Schimitzdichtung an der hydraulischen ßetätigungsw>r^r> richtung im Rahmen oder Sattel. Dies ist selbstverständlich unerwünscht. Die beschriebene Feder schalle! diese Gefahr aus, da sie an der Stützplatte befcstigl ist. wodurch eine zufällige Bewegung der Feder verhindert wird.

to Weiterhin kann bei Verwendung der beschriebenen Drahtfeder die Brücke eines Brcmssattcls. welche die Bremsscheibe übergreift, nahezu den gesamten /wischen dein Außenumfang der Bremsscheibe und tier Innenfläche des Laufrades zur Verfügung stehenden Raum in Anspruch nehmen, ohne daß von tier Drahtfeder eine Störung oder Beeinträchtigung auseehl. Auf diosr Wokp kann rlrr

¹' oder R?.hrn^f_

Hinblick auf
werden.

größtmögliche Starrheit konstruiert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ratterschutz-Federanordnung an einem Bremsbacken einer Teilbelag-Scheibenbremse, der in einer Ausnehmung eines Bremsträgers axial verschieblich geführt ist, mit einer Drahtfeder, die mittels mindestens einer Befestigungswindung, deren Achse parallel zur Bremsscheibenachse verläuft, an einem reibbelagfreien Ansatz der Belagträgerplatte gehalten ist und zumindest mit einem sich am Bremsträger oder an einem Bremssattel abstützenden etwa in Umfangsrichtung der Bremsscheibe wegragenden rederarm Schultern des Elremsbackens an entsprechenden Gegenschultern der Ausnehmung radial in Anlage hält, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: