DE1241290B

DE1241290B - Teilbelagscheibenbremse, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1241290B
Application number: DED43864A
Authority: DE
Inventors: Henry James Butler; Sutton Coldfield
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1963-03-15
Filing date: 1964-03-12
Publication date: 1967-05-24
Also published as: GB1066442A; FR1385221A

Description

DEUTSCHES WflTWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 63 c-51/02

Nummer: 1241290

Aktenzeichen: D 4386411/63 c

1241 290 Anmeldetag: 12. März 1964

Auslegetag: 24. Mai 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Träger, der die Scheibe bügelartig umgreift, und mit einem Reibungselement, das über Druckplatten durch die Betätigungsvorrichtung gegen die Scheibe in Schrägrichtung relativ zur Ebene der Scheibe bewegbar ist, mit einer Widerlagerfläche an dem Träger, die zu der Bewegungsrichtung des Reibungselementes parallel liegt, um das Element in der Schrägrichtung gegen die Scheibe zu führen, sowie mit einem starren Verbindungsglied, dessen eines Ende mit dem Reibungselement verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem Träger in Eingriff treten kann.

Es ist vorgeschlagen worden, das schräge Reibungselement mit einem Bremsenträger durch einen Lenker zu verbinden, der an einem Ende mit dem Reibungselement und an seinem anderen Ende mit dem Träger schwenkbar im Eingriff steht, um das Reibungselement zu zwingen, sich in einer Schrägrichtung gegen die Scheibe zu bewegen.

Bei einer Ausführung dieser Art hängt das Ausmaß einer selbsttätigen Servowirkung von dem Winkel zwischen der Bremsfläche der Scheibe und einer Linie ab, die durch die Schwenkpunkte des Lenkers hindurchgeht. Infolgedessen verändert sich die selbsttätige Servowirkung während der Abnutzungsdauer des Reibungselementes, weil der Winkel des Lenkers sich proportional zur Dicke des Reibungsmaterials verändert.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Servo-Scheibenbremse zu schaffen, in welcher der vorstehend erläuterte Nachteil weitgehend vermieden wird.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Teilbelagscheibenbremse der einleitend gekennzeichneten Art das Verbindungsglied an dem Reibungselement schwenkbar befestigt und relativ zur Widerlagerfläche verschiebbar, wobei es beim Anlegen der Bremse um seinen Berührungspunkt mit dem Träger kippt und 4<> beim Lösen der Bremse sich je nach Abnutzung des Reibbelages relativ zur Widerlagerfläche verschwenkt, um den vorgegebenen Winkel zwischen dem Verbindungsglied und der Bremsfläche im wesentlichen aufrechtzuerhalten.

Drei Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend beispielsweise in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine zur Verwendung als Hinterradbremse geeignete Scheibenbremse, in axialer Riehtung der Scheibe gesehen, wobei Teile der Bremse im Querschnitt wiedergegeben sind;

Teilbelagscheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Dunlop Rubber Company Limited, London
Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte, Hamburg 50, Königstr. 28

Als Erfinder benannt:
Henry James Butler,

Sutton Coldfield, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 15. März 1963 (10 270) - -

F i g. 2 zeigt eine radiale Ansicht der in F i g. 1 dargestellten Bremse, teilweise geschnitten;

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Hinterradbremse, in radialer Richtung der Scheibe gesehen, und

Fig.4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Scheibenbremse, welche als Vorderradbremse geeignet ist.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Scheibenbremse weist einen nicht drehbaren Träger in der Form eines bügelartigen Gehäuses 10 auf, welches einen kleinen Teil eines Umfanges einer drehbaren Bremsscheibe 11 übergreift. Das Gehäuse 10 ist an einer Seite der Bremsscheibe 11 mit einem Zylinder 12 versehen, dessen Achse zur Ebene der Scheibe in einem Winkel von etwa 45° schräg geneigt ist. Das Gehäuse 10 ist so angeordnet, daß die normale Drehrichtung der Bremsscheibe 11, wie sie durch den Pfeil angedeutet wird, entsprechend der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges in dem Winkel liegt, der zwischen der Achse des Zylinders 12 und der Ebene der Bremsscheibe 11 gebildet wird. Der Zylinder 12 ist mit einem Kolben 13 versehen, welcher in ihm arbeitsmitteldicht unter dem Druck eines hydraulischen Arbeitsmittels verschiebbar ist, das dem ge-

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schlossenen äußeren Ende des Zylinders 12 durch eine Leitung 14 zugeführt wird, die mit einem Bremsenhauptzylinder (nicht dargestellt) verbunden ist. Der Kolben 13 und der Zylinder 12 bilden die Betätigungsvorrichtung, welche an ein zugeordnetes Reibungselement 15 einen Druck anlegen kann, wobei die Wirkungslinie der Betätigungsvorrichtung längs der Achse seines Zylinders 12 verläuft.

Der Kolben 13 ist mit einer Verbindungsstange 16 versehen, die sich von seiner Fläche bis nahe zur Bremsscheibe 11 erstreckt. Die Verbindungsstange 16 ist mit einer Druckplatte 17 fest verbunden, die mit dem Reibungselement 15 in Eingriff treten kann. Das Reibungselement 15 kann einen Block aus Reibungsmaterial 18 für sich oder einen Block aus Reibungs- material bilden, der mit einer Rückplatte 19 verbunden ist, wie in F i g. 2 dargestellt ist.

Ein zweites Reibungselement 20 an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 11 ist an dem Gehäuse 10 starr befestigt, das eine ausreichende axiale Bewegung ausführen kann, damit das feststehende Reibungselement 20 mit der Bremsscheibe 11 zufolge der Reaktionskräfte in Eingriff treten kann, die erzeugt werden, wenn die Bremse angelegt wird.

Nahe der Hinterkante 21 des beweglichen Reibungselementes 15 ist ein starrer Lenker 22 an der Druckplatte 17 vermittels eines Schwenkzapfens 23 angelenkt, der durch das innere Ende des Lenkers 22 und der Druckplatte 17 in einer Richtung parallel zur Radialrichtung der Bremsscheibe 11 hindurchgeht. Der Lenker 22 ist zur Ebene der Bremsscheibe

11 schräg und in einem Winkel von etwa 90° zur Achse des Zylinders 12 angeordnet.

Das äußere Ende des Lenkers 22 kann durch einen Schlitz 25 hindurchgehen, der in einen hinteren Widerlagerflansch 26 eingearbeitet ist, der an dem Gehäuse 10 ausgebildet ist. Dieser Widerlagerflansch 26 ist vorzugsweise in einem Winkel angeordnet, der zu der Achse des Zylinders 12 ausgerichtet liegt.

Der Lenker 22 ist nahe seinem äußeren Ende 24 mit einem Paar Reaktionszapfen 27 und 28 versehen, die sich in einer Richtung parallel zum Schwenkzapfen 23 erstrecken und die jeweils nahe der Innen- und der Außenfläche des Widerlagerflansches 26 angeordnet sind. Die Ausführung dieser Reaktionszapfen 27 und 28 ist derart, daß, wenn die Bremse angelegt wird, wobei die Bremsscheibell sich in einer Richtung entsprechend der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges dreht, der Zapfen 27 sich gegen die Innenfläche des Widerlagerflansches 26 legt, um die Reaktionskräfte aufzunehmen, während, wenn die Bremse angelegt wird, wobei die Bremsscheibell sich in einer Richtung entsprechend der Zurückbewegung des Fahrzeuges dreht, der Zapfen 28 sich gegen die Außenfläche des Widerlagerflansches 26 legt, um die Reaktionskräfte aufzunehmen.

Eine Schraubenfeder 29, welche den Schwenkzapfen 23 umgibt, ist an dem Lenker 22 in solcher Weise befestigt, daß er bestrebt ist, den Lenker 22 in dem gewünschten Winkel zur Achse des Zylinders

12 zu halten, wenn die Bremse sich in der Lösestellung befindet.

Ein im wesentlichen winklig geformter Hebel 30, der Arme 31 und 32 ungleicher Länge hat, ist an seinem Lagerpunkt 33 zwischen einem PaarTragstreben 34 angelenkt, die sich axial nach außen von der Außenfläche des Widerlagerflansches 26 erstrecken. Der längere Arm 31 des Winkelhebels 30 erstreckt

sich im wesentlichen in axialer Richtung weg von der Bremsscheibe 11, um an seinem entfernt liegenden Ende in einem gegabelten Teil 35 zu enden, der einen Kauschblock 36 aufnehmen kann. Die äußere Umhüllung 37 eines Betätigungskabels oder -seiles 41 ist an dem Kauschblock 36 befestigt, während das innere Drahtseil 38 sich jenseits des Hebelarmes 31 erstreckt, um mit einem Ansatz 39 in Eingriff zu treten, der an dem Außenende des Zylinders 12 ausgebildet ist. Der kürzere Arm 32 des Winkelhebels 30 bildet den Schwenkpunkt für ein Ende einer Druckstange 40, welche sich gegen die Bremsscheibe 11 erstreckt, um an ihrem anderen Ende mit der Druckplatte 17 zwischen ihrer vorderen und ihrer hinteren Kante schwenkbar in Eingriff zu treten.

Die Bremse wird durch Einführen eines Druckmittels in den Zylinder 12 betätigt, um den Kolben 13 zusammen mit der mit ihm verbundenen Druckplatte 17 gegen die Bremsscheibe 11 zu drücken oder, indem das Betätigungsseil 41 angezogen wird, um den Winkelhebel 30 zu verschwenken und vermittels der Druckstange 40 die Druckplatte 17 gegen die Bremsscheibe 11 zu drücken. In beiden Fällen bringt die Druckplatte 17 das ReibungseIementlS mit der benachbarten Bremsfläche der Bremsscheibe 11 in Eingriff. Wenn das Reibungselement 15 gegen die Bremsscheibe 11 gedrückt wird, bewirkt die an dem Gehäuse 10 entstehende Reaktion, daß es sich in axialer Richtung bewegt, um das mit ihm verbundene Reibungselement 20 mit der gegenüberliegenden Bremsfläche der Bremsscheibe 11 in Eingriff zu bringen. Wenn die Bremse angelegt ist, wobei die Bremsscheibe 11 in einer Richtung entsprechend der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs rotiert, bewirkt der auf das Reibungselement 15 ausgeübte Zug am Umfang, daß der Reaktionszapfen 27 mit der Innenfläche des Widerlagerflansches 26 in Eingriff gedrückt wird und dadurch Reaktionskräfte entstehen, ,die dazu dienen, die Reibungselemente mit erhöhter Kraft gegen die Bremsscheibe 11 zu drücken.

Falls eine Abnutzung der Reibungselemente während des Bremsvorganges eintritt, wird bei Lösen der Bremse das äußere Ende 24 des starren Lenkers 22 längs des Widerlagerflansches 26 gegen die Bremsscheibe 11 durch die Feder 29 um den gleichen Abstand vorwärts bewegt, um welchen die Reibungselemente bewegt worden sind, um die Abnutzung auszugleichen.

Bei selbstverstärkenden Scheibenbremsen kann die Differenz in der Bremskraft zwischen der Vorwärts- und der Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges in der Größenordnung von 2 :1 liegen, welches bei durch Druckmittel betätigten Bremsen annehmbar ist, jedoch kann, wenn sie auf eine mechanisch betätigte Gefahren- oder Parkbremse angelegt wird, diese Differenz einen Nachteil bedeuten.

Dieser Nachteil wird bei der Ausführungsform der Fig. 3 in weitgehendem Maße vermieden, welche grundsätzlich die gleiche Ausführung wie die in F i g. 1 und 2 beschriebene ist und bei welcher infolgedessen für die gleichen Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind.

Bei- dieser Ausführungsform ist das innere Ende des starren Lenkers 22 in einer Nut angeordnet, die in die Druckplatte 17 eingearbeitet ist. Der Schwenkzapfen 23 ist mit dem Lenker 22 starr verbunden und erstreckt sich in einer Richtung parallel zur Radialrichtung der Bremsscheibe 11 und wird in einem

Claims

Nockenschlitz 42 angeordnet, der in der Druckplatte 17 ausgebildet ist. Die Längsachse des Nockenschlitzes 42 erstreckt sich vorzugsweise im rechten Winkel zur Achse, längs welcher das Reibungselement 15 zwangsweise bewegt wird. Wenn die Bremse durch die durch Druckmittel gesteuerte Kraftvorrichtung betätigt oder der mechanisch betätigte Hebelmechanismus gesteuert wird, um das Reibungselement 15 im Eingriff mit der Bremsscheibe 11 zu bewegen, bewirkt die Reaktion auf das Gehäuse 17, daß das feste Reibungselement 20 gegen die gegenüberliegende Fläche der Bremsscheibe 11 gedrückt wird. Wenn die Bremsscheibell sich in einer Richtung entsprechend der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges dreht, bewirkt der durch die Bremsscheibe 11 auf die Reibungselemente 15,20 ausgeübte Zug am Umfang, daß in dem starren Lenker auf die gleiche Weise Reaktionskräfte entstehen, wie es mit Bezug auf die vorerläuterte Ausführungsform beschrieben wurde, wodurch bewirkt wird, daß der Druck auf die Reibungselemente erhöht wird. Wenn die Bremsen angelegt sind, wobei die Scheibe sich in einer Richtung entsprechend der Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges dreht, bewirkt der durch die Bremsscheibe auf das schräge Reibungselement ausgeübte Zug, daß der Reaktionszapfen 28 gegen die Außenfläche des Widerlagerflansches 26 gedrückt wird und der Schwenkzapfen 23 sich längs des Nockenschlitzes 42 bewegt, um zwischen dem Nokkenschlitz 42 und dem Schwenkzapfen 23 eine Verkeilungswirkung hervorzurufen, welche das Bestreben hat, die Reibungselemente mit einer erhöhten Kraft gegen die Bremsscheibe 11 zu drücken. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, in der Umkehrbewegungsrichtung eine Servokraft zu erhalten, die im wesentlichen gleich der Servokraft ist, die bei der Bewegung in Vorwärtsrichtung erhalten wurde. Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform ist für die Verwendung an den Vorderrädern von Motorfahrzeugen besser geeignet, da sie die mechanisch betätigte Gefahren- oder Parkbremse nicht aufweist, die mit Bezug auf die vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform hat der Träger wiederum die Form eines umgreifenden Gehäuses 10, welches die Bremsscheibe 11 bügelartig übergreift und das eine Druckmittelbetätigungseinrichtung 43 aufweist, die an einer Seite der Bremsscheibe 11 angeordnet ist und dessen Achse schräg zur Ebene der Scheibe liegt. Das Reibungselement 20 auf der anderen Seite der Bremsscheibell ist an dem Gehäuse gemäß vorstehender Beschreibung befestigt. Das schrägliegende Reibungselement 15 zusammen mit der Druckplatte 17 ist ähnlich der in den vorerläuterten Ausführungsformen beschriebenen, jedoch ist in diesem Fall der starre Lenker 44, der wiederum an der Druckplatte 17 angelenkt ist, an dem der Bremsscheibe 11 abgewandten Ende mit einer Nockenfläche 45 versehen, welche mit dem Widerlagerflansch 26 in Eingriff treten kann, der an dem Gehäuse 10 ausgebildet ist. Eine Feder 46 ist wiederum zwischen der Druckplatte 17 und dem starren Lenker 44 vorgesehen, um zu gewährleisten, daß der Lenker 44 in dem gewünschten Winkel zur Achse der Betätigungsvorrichtung 43 gehalten wird, wenn die Bremse sich in der Lösestellung befindet. Wenn das Reibungselement 15 gegen die Bremsscheibe 11 gedrückt wird, bewirkt die Reaktion an dem Gehäuse, daß das feste Reibungselement 20 gegen die gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe gedrückt wird. Der Umfangszug, der durch die Bremsscheibe 11 auf die Reibungselemente ausgeübt wird, ist ausreichend, um die Nockenfläche 45 des Lenkers 44 mit dem Widerlagerflansch 26 in Eingriff zu drücken und in ihm eine Reaktion zu verursachen, die dahin wirkt, die Reibungselemente mit erhöhter Kraft gegen die Bremsscheibe zu drücken. Die vorbeschriebenen Ausführungsformen zum Verbinden des starren Lenkers mit der Druckplatte und dem Widerlagerflansch sind nur als Beispiele gegeben, und auf sie ist die Erfindung nicht begrenzt. Beispielsweise könnte bei den in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen der Lenker zylindrische Form haben und in einer Bohrung mit passendem Durchmesser in der Druckplatte verschiebbar im Eingriff stehen. Patentansprüche:

1. Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Träger, der die Scheibe bügelartig umgreift, und mit einem Reibungselement, das über Druckplatten durch die Betätigungsvorrichtung gegen die Scheibe in Schrägrichtung relativ zur Ebene der Scheibe bewegbar ist, mit einer Widerlagerfläche an dem Träger, die zu der Bewegungsrichtung des Reibungselementes parallel liegt, um das Element in der Schrägrichtung gegen die Scheibe zu führen, sowie mit einem starren Verbindungsglied, dessen eines Ende mit dem Reibungselement verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem Träger in Eingriff treten kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied an dem Reibungselement schwenkbar befestigt und relativ zur Widerlagerfläche verschiebbar ist, wobei es beim Anlegen der Bremse um seinen Berührungspunkt mit dem Träger kippt und beim Lösen der Bremse sich je nach Abnutzung des Reibbelages relativ zur Widerlagerfläche verschwenkt, um den vorgegebenen Winkel zwischen dem Verbindungsglied und der Bremsfläche im wesentlichen aufrechtzuerhalten.

2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben der Druckmittelbetätigungsvorrichtung mit der Druckplatte starr verbunden ist, an welcher das Reibungselement lösbar befestigt ist, wobei der Kolben so ausgebildet ist, daß er sich in seinem Zylinder verschwenken kann, um eine Bewegung des Reibungselementes quer zur Wirkungslinie der Kraftvorrichtung zu ermöglichen.

3. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Lenker mit der Druckplatte vermittels eines parallel zur Radialrichtung der Scheibe angeordneten Schwenkzapfens schwenkbar verbunden ist.

4. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Schwenkzapfen abgewandte Ende des starren Lenkers sich durch einen Schlitz in einem Flansch erstreckt, der innere und äußere Widerlagerflächen hat, und der Lenker mit einem Paar