DE2718003C2 - Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge - Google Patents

Description

a) jeder Sattelabschnitt (4) weist eine trapezförmige, sich in Richtung auf die Bremsscheibenachse verjüngende Form auf,

b) die Zyiinderabschniiie (9) in jedem Satieiieii (5) sind jeweils als Stufenzylinder ausgebildet, dessen der Bremsscheibe (2) näherer Zylinderabschnitt (9a) einen größeren und der Bremsscheibe entferntere Zylinderabschnitt (96,/einen kleineren Durchmesser aufweist; und

c) jeweils die beiden Sattelteile (5) sind durch parallel zur Bremsscheibenachse verlaufende Haltebolzen verbunden, und auf den Haltebolzen (16) sind zwischen den Sattelteilen (5) der Stärke ier Bremsscheibe entsprechende Distanzstücke (17) anbringen

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei bereits bekannten Scheibenbremsen für Fahrzeuge (US-PS 33 48 636) ist ein die Bremsscheibe umfassendes Bremsscheibengehäuse vorgesehen, in welchem sich mehrere Bremsbetätigungseinrichtungen befinden. Diese bestehen in Form von Bremssätteln, die am Umfang der Bremsscheibe befindlich zur radialen Mittelebene der Bremsscheibe spiegelbildlich ausgerichtete Saitelieile aufweisen. In diesem Sinne ist eine derartige Bremsscheibenanordnung als Vollbelagscheibenbrcmse anzusehen, welche im wesentlichen die gesamte Wirkfläche der Bremsscheibe abdeckt. Für eine Bremsscheibe mit vorgegebener Wirkfläche ist demnach jeweils ein Bremssattelsystem vorgegebener Dimensionierung vorgesehen: hierdurch ist auch der Verwendungszweck der Bremsscheibenanordnung, bezogen auf die geforderte Brcmsleistung, festgelegt.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Scheibenbremse der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß ein und dasselbe Bremssattelsystem an Brcmbscheiben mit unterschiedlicher Dicke und mit unterschiedlichen Radien eingesetzt werden kann. Hierdurch soll es ermöglicht sein, eine Standardisierung des Bremssattelsystems vorzunehmen, derart, daß den unterschiedlichen Forderungen nach Bremslcistung in den unterschiedlichen Fahrzeugen Rechnung getragen wird, ohne daß hierzu Sonderteile benötigt wären.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches.

Die Scheibenbremse ist infolge des standardisierten Aufbaues bzw. der räumlichen Anpassung der einzelnen Sattelabschnitte eines Bremssatteisystems an Bremsscheiben unterschiedlicher Dicke als auch unterschiedlichen Durchmessers verwendbar; auch bei kleineren Bremsscheiben ist das System verwendbar, da hierbei entsprechend der Flächenverkleinerung auf einen Sattelabschnitt oder mehrere verzichtet werden kann. Es ist von Vorteil, daß die Betätigungseinrichtung jedes Saitelabschnittes stufenweise ausgebildete Zylinderabschnitte beinhaltet, da dies zu einer baulich gedrängten

ίο Form beiträgt, das heißt, daß das Bremssattelsystem auch bei kleineren Fahrzeugen mit vorgegebenen baulichen Beschränkungen eingesetzt werden kann. Durch die Verwendung des Distanzstückes ist es in einfacher Weise möglich, den unterschiedlichen Dickeabmessungen von Bremsscheiben Rechnung zu tragen, dies unabhängig von der radialen Dimension der Bremsscheibe. Die Verwendung des Distanzstückes ermöglicht auch die Anpassung an Bremsbeläge unterschiedlicher Dicke, wie sie für unterschiedliche Bremsscheiben geeignet sein mögen.

Durch die Kombination der teilweise für sich bekannten Merkmale ist ein universell verwendbares, baulich gedrängt geformtes Bremssattelsystem geschaffen, welches infolge der bestehenden Hydrauükverbindüngen leicht und ohne großen Aufwand umgesteckt, d. h. demontiert und neu montiert werden kann. In gleicher Weise ermöglicht das Bremssattelsystem erleichtertes Austauschen von Bremsbelägen unterschiedlicher Dimension. Von besonderem Vorteil erweist sich auch die Tatsache, daß das Bremssattelsystem zu einer vereinfachten Bevorratung der verwendeten Einzelteile beiträgt, d. h., unabhängig vom Fahrzeugtyp und von der verwendeten Fahrzeuggröße werden immer dieselben, einheitlichen Bauteile verwendet und gegebenenfalls ausgetauscht.

Scheibenbremsen mit Distanzstücke aufweisenden Sattelabschnitten sind berc-iis bekannt (US-PS 29 68 370). bei derartigen Anordnungen, welche den gesamten Radius der Bremsscheibe abdecken, ist es

«ο nicht möglich, eine mehrteilige, bzw. aus mehreren Abschnitten bestehende Verwendung zu treffen. In diesem Sinne ist einer Bremsscheibe vorgegebener Konfiguration und Abmessung jeweils ein Bremssattel entsprechend angepaßter Dimensionier jng zugeordnet.

Dies gilt in gleicher Weise für Bremsscheibenanordnungen nach einer weiteren bekannten Konstruktion (US-PS28 50 1I9).

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. I ist eine Schnittansicht durch eine in ein Fahrzeugrad eingebaute Scheibenbremse, wobei im oberen Teil der Schnitt A-A in F i g. 2 und im unteren Teil der Schnitt S-S in F ig. 2 wiedergegeben ist:

F i g. 2 ist eine teilweise geschnitten wiedergegebene Seitenansicht einer Scheibenbremse mit einem aus zwei Sattelabschnitten zusammengesetzten Brcmssattcl:

F i g. 3 ist eine Aufsicht auf eine Scheibenbremse mit einem einzigen Sattelabschnitt, wobei strichpunktiert ein zweiter, identischer Sattelabschnitt angedeutet ist:

Fig.4 ist eine Einzelansicht eines Satteiteils des Sattelabschnitts nach F i g. 3:

F i g. 5 gibt den Saitelteil in Draufsicht u. leder:
F i g. 6 ist eine Schniitansicht des Sattelteils:

Fig. 7 ist eine Einzelansicht eines Tra^ringN fur den Brcmssattcl:

F i g. 8 ist eine Schnittansicht des 'Iragriiii.". n i-.-h Fig. 7: und

F ι g. 9 gibt die Verwendung von Sattelabschnitten an Bremsscheiben unterschiedlichen Durchmessers wieder.

Die Scheibenbremse weist gemäß F i g. 1 eine mit einem Fahrzeugrad 1 verbundene Bremsscheibe 2 auf, welche, wie dargestellt, belüfteter Bauart sein kann. jedoch auch als einfache Scheibe ausgeführt sein kann. Die Bremsscheibe 2 ist von einem U-förmigen Bremssattel 3 übergriffen, welcher aus einem oder mehreren, nach Fig.2 aus zwei Sattelabschnitten 4 bestehen kann. Die seitlich der Bremsscheibe 2 befindlichen Schenkelteüe eines jeden Sattelabschnittes 4 bestehen im wesentlichen aus einem Sattelteil 5 gemäß den F i g. 4 bis 6. Jedes Sattelteil 5 weist, wie in F i g. 4 dargestellt, in Ansicht eine im wesentlichen trapezartige Gestalt auf. Nahe jeder Ecke des Sattelteiles 5 befindet sich eine Bohrung, wobei die der längeren der beiden parallelen Trapezbegrenzungen benachbarten Bohrungen mit dem Bezugszeichen 6 und die beiden restlichen Bohrungen mit dem Bezugszeichen 7 versehen sind. Der mittlere Abschnitt des Sattelteiles 5 ist zu einem Gehäuse 8 ausgeformt, welches zwei ^: _Tn ihrtm Durchmesser abgestufte Zylinderabschnitte 9a und 9b aufnimmt. Ein Druckmittelanschluß 10 führt durch die Wandung des Gehäuses in die Zylinderabschnitte. Auf der der Bremsscheibe abgewandten Seite ist das Gehäuse 8 im Anschluß an den kleineren Zylinderabschnitt 9b mitteis eines Deckelabschnittes 11 verschlossen. Seitlich des Gehäuses 8 ist das Sattelteil 5, wie besonders deutlich aus den F i g. 3 und 5 ersichtlich, mit Abkröpfungen 12 versehen, derart, daß die die Bohrungen 6 aufweisenden Randbereiche des Sattelteiles 5 der Bremsscheibe 2 angenähert sind. Zwischen den beiden Bohrungen 6 ist das Sattelteil 5 mit einem bezogen auf die Bremsscheibe 2, radial auskragenden Ansatz 13 versehen, in welchem sich eine zu den Bohrungen 6 und 7 parallele Gewindebohrung 14 befindet, welche nahe ihrer bremsscheibenseitigen Mündung in einen konisch erweiterten Abschnitt 15 übergeht.

Je zwei Sattelteile 5 sind, wie aus dem unteren Teil der Fig.! ersichtlich, zur radialen Mittelebene der Bremsscheibe 2 spiegelbildlich neben der Bremsscheibe 2 angeordnet und mittels ihre Bohrungen 6 durchragender Haltebolzen 16 miteinander verschraubt. Zwischen den beiden Sattelteilen 5 befindet sic:i dabei im Bereich beider Haltebolzen 16 je ein Distanzstück 17, welches annähernd die gleiche Stärke wie die Bremsscheibe 2 aufweist und die Sattelteile 5 somit außer Berührung zur Bremsscheibe 2 hält. Bei tien dargestellten Ausführungsbeispielen der Bremsscheibe übergreifen die Haltebol- zen sowie die Distanzstücke 17 die Bremsscheibe 2 radial außen. In den Zylinderabschnitten 9a und 9b der Sattelteile 5 befinden sich, wie im oberen Teil der F i g. I dargestellt, als hydraulische Betätigungseinrichtung in Form von Stufenkolben ausgebildete Kolbenglieder 18, welche über die Druckmittelanschlüsse 10 in Andrückrichtung an die Bremsscheibe 2 beaufschlagbar sind. Zwischen den Kolbengliedern 18 und den Gehäusen 8 können in üblicher, nicht gesondert bezeichneter Weise Nachstellvorrichtungen zum Begrenzen des Rückhubes der Kolbenglieder 18 eingeordnet sein. Die Kolbenglieder 18 beaufschlagen Bremsbacken, welche jeweils aus einem Bremsbelag 19 und einer diesen tragenden Trägerplatte 20 bestehen. Zwischen den Ansätzen 13 der einander gegenüberstehenden Sattelteile 5 ist ein Druckbolzen 21 eingespannt; dieser liegt einerseits mit einer entsprechend konischen Anfasung 22 im Abschnitt 15 der Gewindebohrung 14 des einen Sattelteiles 5 an und ist andererseits mit einer konischen Zentrierbohrung versehen, in welche die entsprechend konische Zentrierspitze 23 einer mit dem Ansatz 13 des anderen Sattelteiles 5 verschraubten Druckschraube 24 eingreift. Mittels der Druckschraube 24 ist der Druckbolzen 21 auf eine bestimmte Druckspannung vorgespannt.

Die Trägerplatten 20 weisen eine im wesentlichen der Form des Sattelteiles 5 innerhalb der Abkröpfungen 12 entsprechende Form auf; beim Einsetzen der Bremsbakke in einen Sattelteil 5 wird die Trägerplatte dementsprechend zwischen den Abkröpfungen 12 geführt. An ihrer Außenkante ist die Trägerplatte 20 mit einem Augenansatz 25 versehen, in welchem sich eine Bohrung 26 befindet Die Bohrung 26 wird, wie aus F i g. 1 und 3 ersichtlich, mit geringem Spiel von dem Druckbolzen 21 durchragt; die Trägerplatte 20 erhält hierdurch in montiertem Zustand eine weitere Führung zu den Sattelteilen 5. Nahe ihrer Seitenbegrenzungen befinden sich in der Trägerplatte 20 zwei zu den Seitenbegrenzungen parallele Sackiohrungen. In die einander gegenüberstehenden Sackboh^ungen zweier gegenüberliegend montierter Bremsbacken greifen die Enden jeweils einer Druckfeder 29 ein. deren mit'lerer Abschnitt mit Spiel spiralig um den Druckbolzen 21 gewuncJon ist. Die Druckfedern 29 suchen unter ihrer Eigenspannung jeweils zwei einander gegenüberstehende Bremsbacken auseinanderzuspreizen und somit von der Bremsscheibe 2 abzuheben.

Die der Scheibe des Fahrzeugrades 1 abgewandte Seite des Sattelteils 5 ist mittels in seine Bohrungen 7 eingreifender Befestigungsbolzen 30 starr mit einem Tragring 31 verbunden, welcher ringförmig ausgebildet sein kann und welcher mit einem festen Fahrzeugteil verbunden ist.

Es ist möglich, für eine Scheibenbremse mit relativ geringer Bremsleistung einen Bremssattel aus nur zwei einander gegenüberstehenden Sattelteilen und damit nur einem Sattelabschnitt 4 zu bilden, wie es in fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Es ist aber auch möglich, eine Scheibenbremse größerer oder sehr großer Bremsleistung durch Anordnen mehrerer, jeweils zwei einander gegenüberliegende Sattelteüe 5 umfassender Sattelabschnitte 4 zu schaffen. In Fi g. 2 ict eine Bremsscheibe dargestellt, welche einen ai.'s zwei Sattelabschnitten 4 zusammengestellten Bremssattel 3 aufweist. Die beiden Sattelabschnitte 4 sind dabei einander benachbart und in einem dem Krürnmungswinkel des Außenumfanges der Bremsscheibe 2 entsprechenden Winkel zueinander geneigt an einem Tragring 31 befestigt, derart, daß sie sich mit ihren annähernd radial verlaufenden, einander zugewandten seitlichen Begrenzungen zumindest nahezu berühren. Um auch radial außen eine Verbindung der beiden Sattelabschnitte 4 zu erreichen, sind hierbei die Distanzstück? 17 laschenartig ausgebildet. Das zwischen den beiden Sattelabschr.itten 4 befindliche Distanzstück 17 wird von den benachbarten Haltebolzen 16 der beiden Sattelabschnitte 4 durchsetzt und verbindet diese somit miteinander; die an den freien Enden des Bremssattels 3 befindlichen Distanzstücke 17 sind tangential zum Umfang der Bremsscheibe 2 völlig zwischen den abgekröpften Bereichen der jeweils gegenüberstehenden Sattelteüe 5 angeordnet, wobei nur ihre der Bremssattel-Stirnsei.e 32 benachbarte Bohrung vom Haltebolzen 16 durchgriffen wird, wie aus F i g. 2 an der rechten Bremssatte'.-Stirnseite 32 ersichtlich ist. Die Zylinderabschnitte 9a und 9b aller Sattelteüe 5 sind durch eine Rohrleitung 33 miteinander verbunden und

somit durch eine gemeinsame, nicht dargestellte Zuleitung mit Druckmittel beaufschlagbar. Die Rohrleitung 33 überkreuzt die Bremsscheibe 2 etwa an der Stoßstelle der beiden Sattelabschnitte 4, wobei sie in einer Nut 34 verläuft, welche das Distanzstück 17 auf =, seiner der Bremsscheibe 2 abgewandten Seite aufweist. Im Bereich der Nut 34 ist die Rohrleitung 33 zu ihrem Wärmeschutz mit einem Isoliermantcl 35 versehen.

In Fig.3 ist ein zweiter Sattelabschnitt 4 mit strichpunktierten Linien angedeutet. to

Zur weiteren Steigerung der Bremsleistung der Scheibenbremse ist es möglich, den Brcmssattel 3 mit weiteren Sattelabschnitten 4 zu versehen, welche vorzugsweise anschließend an die Bremssattel Stirnseiten 32 anzuordnen sind. In Fig. Il sind in der linken ιί Hälfte drei derart nebeneinander angeordnete Sattelabschnitte 4 dargestellt bzw. angedeutet. Alle derartigen Sattelabschnitte 4 sind radial außen mittels der laschenartigen Distanzstücke 17 miteinander zu verbinden und radial innen mit einem ihrer Sattelteile 5 am >» Tragteil 31 mittels Befesiigungsbolzen 30 zu befestigen. Der Tragring 31 ist hierzu gemäß Fig.9 mit fünf an seinem Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten, radial nach außen abstehenden und jeweils zwei benachbarte Bohrungen aufweisenden Flanschen 36 :> versehen, so daß an ihm insgesamt fünf Sattelabschnitte 4 gehaltert werden können, welche einen geschlossenen, ringförmigen Bremssattel ergeben. Der aus Fig. 10 ersichtliche, L-förmige (Querschnitt des Tragringes 31 verleiht diesem eine große Steifigkeit. w

Die aus den Sattelteilen 5 gebildeten Sattelabschnitte 4 sind auch geeignet, einen Bremssattel für eine Bremsscheibe darzustellen, welche einen größeren oder kleineren Durchmesser als die in den vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispiclcn verwendete r> Bremsscheibe 2 äufweiSi. Die einzelnen Säiiciäbschnitic 4 des Bremssattels 3' bzw. 3" werden hierzu, wie aus der rechten Hälfte der Fig. Il ersichtlich, um die Haltebolzen 16 etwas radial nach außen oder bei verlängerten Distanzstücken 17 nach radial innen verschwenkt -w befestigt, derart, daß die einander benachbarten Seitenflächen zweier Sattelabschnitie 4 einen sich nach radial innen oder radial außen keilförmig verbreiternden Abstand zueinander aufweisen. Der Tragring 31 ist hierbei mit entsprechend vergrößertem oder verklei- -»5 nertem Durchmesser und im ersteren Fall entsprechend erweitertem Abstand der Bohrungen an seinen Flanschen 36 auszubilden.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß mittels gleichartiger Sattelteile 5 unterschiedliche Bremssättel gebildet werden können, welche je nach geforderter Bremsleistung zwischen einem und fünf Sauelabschnitte 4 aufweisen können und welche Bremsscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser zu umgreifen vermögen. Das Sattelteil 5 ist somit bei ϊϊ unterschiedlichen Scheibenbremsen zum Teil in vielfacher Anordnung verwendbar und kann dementsprechend in großen Stückzahlen und somit weitgehend maschinell und entsprechend billig gefertigt werden. Die wenigen übrigen, zur Montage des Bremssattels m> erforderlichen Teile sind einfach gestaltet und werden zudem ebenfalls zumeist mehrfach und in gleicher Ausführung für die unterschiedlichen Bremssattelausführungen benötigt, so daß auch diese Teile in großer Stückzahl und somit billig herstellbar sind. Es ergibt sich also ein Baukastensystem mit billigen Einzelteilen, aus welchen Bremssättel für unterschiedliche Scheibenbremsen einfach und kostensparend aufbaubar sind.

Das vorstehend beschriebene Baukastensystem ist bei entsprechender Ausbildung seiner Sattelteile auch zur Herstellung von Bremssätteln geeignet, welche die ringförmig ausgebildete Bremsscheibe von radial innen umfassen; die Distanzstücke und die Haltebolzen sind dabei radial innen an den Sattelteilen anzuordnen. Auch hier ist es möglich, unterschiedliche Anzahlen von Sattelabschnitten aufweisende Bremssiitiel sowie für unterschiedliche Bremsscheiben-Innendurchmesscr geeignete Bremssättel aus gleichen Einzelteilen aufzubauen.

Nach Lösen der Druckschraube 24 kann der Druckbolzen 21 entfernt werden. Die Bremsbacken sind dann durch die von den Sattelteilen 5 und den Distanzstücken 17 umschlossene, in Fig. 3 ersichtliche öffnung zum Ersatz verschlissener Bremsbeläge 19. wie beispielsweise in F i g. I links der Bremsscheibe dargestellt, radial herausnehmbar und durch unverschlissenc Bremsbeläge 19 tragende Bremsbacken, wie in Fig. 1 rechts der Bremsscheibe 2 gezeigt, ersetzbar.

Falls, zusätzlich zur hydraulischen Betätigung noch eine mechanische Betätigungsvorrichtung, beispielsweise als Feststellbremse, für die Scheibenbremse erforderlich ist, kann das Gehäuse 8 wenigstens eines Sattelteiles 5 des Bremssattels 3. gegebenenfalls unter Abänderung zur dargestellten Ausführungsform, derart ausgebildet werden, daß in es eine mechanische oder kombiniert hydraulisch-mechanische Zuspanneinrichtung montterbar ist. Hierdurch wird die Variationsmöglichkeil der ochcibcnuFcrnSc Weiter gCSiCigCri.

Es ist noch zu erwähnen, daß bei entsprechender Änderung der Trapezgestalt der Sattelteile 5 erreichbar ist. daß in Abänderung zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel auch weniger oder mehr als fünf Sattelabschnitte einen ringförmigen, geschlossenen Bremssattel ergeben.

Alle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Scheibenbremse weisen also einen einfachen, konstruktiven Aufbau auf. bei welchem infolge der Wirkung des Druckbolzens 21 der Bremssattel seiner Aufweitung einen hohen Widerstand entgegensetzt, wobei keine beweglichen Sattellagerungen erforderlich sind und ein einfacher, problemloser Bremsbelagwechsel mögl'ch ist. Außerdem weist die Scheibenbremse einen optimalen Reibradius auf und besitzt bei kompakter Bauweise und geringem Gewicht keine verkantungsgefährdeten Bauteile. Sie kann in beliebiger Einbaulage montiert werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß bei gelöster Bremse die Reibbeläge auch unter dem Einfluß der Schwerkraft nicht an der Bremsscheibe anliegen.

Die entsprechend den abgestuften Zylinderräumen 9 abgestufte Form des Gehäuses 8 erleichtert den Einbau der Scheibenbremse in Fahrzeugräder 1. in weichen oftmals ein nur sehr begrenzter Einbauraum für die Scheibenbremse zur Verfugung steht.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, mit einem im Querschnitt U-förmigen, eine Bremsscheibe umfassenden, auf einem Tragring fest angeordneten mehrteiligen System aus Bremssätteln, wobei jeder Bremssattel einen Sattelabschnitt mit zwei zur radialen Mitteiebene spiegelbildlich zueinander angeordneten Sattelteilen bildet, welche gleichartig ausgebildet sind und mit Zylinderabschnitten versehen sind, die zur gemeinsamen Beaufschlagung durch hydraulischen Druck verbunden sind, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender, teilweise für sich bekannter Merkmale