DE2207414A1

DE2207414A1 - Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2207414A1
Application number: DE19722207414
Authority: DE
Inventors: Edward Joseph Dayton; Schaefer Ernest Daniel Kettering; Ohio DeHoff (V.St.A.). P
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1971-04-07
Filing date: 1972-02-11
Publication date: 1972-10-19
Also published as: US3688875A; AU3887672A; GB1312596A; AU443714B2; DE2207414C3; DE2207414B2; FR2135982A5; JPS5113819B1; CA935386A

Description

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W/Vh-2332 11.2.72

General Motors Corporation, Detroit, Mich., Y.St.A.

Teillielagscheitenbrenise für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einem Bremssattel, in dem eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen einer Bremsbacke gegen die Bremsscheibe in Form eines hydraulisch beaufschlagt^· ren Bremskolbens vorgesehen ist, und der Bremskolben wahlweise auch durch einen Spindel-Muttertrieb mechanisch bewegbar ist, und mit einer Nachstelleinrichtung in Form einer innerhalb des Kolbens zu diesem relativ verstellbaren Büchse, die eine übermässige Rückstellung des Bremskolbens bei eingetretener Abnutzung des Bremsbelages begrenzt.

Die hydraulische Betätigungseinrichtung dient der Betätigung während des Fahrbetriebes, während die meohani-

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sehe Betätigung für den Parkbetrieb "bestimmt ist. Eine derartige Teilbelagscheibenbremse ist beispielsweise durch die US-PS 3 550 732 bekannt. Bei dieser Bauart ist die Verschiebung der Nachstelleinrichtung aus der Stellung für ein bestimmtes Bremsspiel zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe durch eine Freilaufkupplung verhindert. Diese Bauweise erfordert eine sorgfältige Herstellung, damit die Freilaufkupplung ohne Verklemmen ihrer Kiemkörper an den mit ihnen zusammenarbeitenden Rampen einwandfrei arbeitet. Ferner erfolgt die Nachstellung bei abgenutzten Bremsbelägen während des Bremsvorganges und es ist eine Verschiebung des Bremssattels vorzusehen, um die Bewegung des Bremskolbens über das Bremsspiel zu ermöglichen, bevor die Nachstellung erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Teilbelagscheibenbremse derart weiter auszugestalten, dass sie gegenüber der bekannten Bauart eine einfachere Herstellung mit weniger engen Toleranzen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Bremskolben und die Büchse eine normalerweise eingerückte Konuskupplung bildende keglige Flächen aufweisen, und zwischen dem Bremskolben und der Büchse eine im Ausrücksinn der Konuskupplung wirkende Feder vorgesehen ist, dass eine zweite Feder zwischen dem Bremskolben und der Mutter des Spindel-Muttertriebs über die Mutter die Konuskupplung in Eingriff hält und dass die Relativbewegung der Büchse in die die übermässige Rück-

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stellung des Bremskolbens verhindernde Stellung durch die zweite Feder bewirkt wird.

Die erfindungsgemässe Bauweise hat den weiteren Vorteil, dass die Nachstellung "bei eingetretener Abnutzung des Bremsbelages anschliessend an einen Bremsvorgang erfolgt, wenn die den Bremssattel verstellenden Kräfte enden, so dass ein Bremsspiel zum Ausgleich der Bewegung des Bremssattels nicht vorzusehen ist. Im Gegensatz; zu der eingangs erwähnten bekannten Bauart ergibt sich eine einfachere Herstellung und Montage, wobei verbesserte Betriebsbedingungen gegeben sind, da kein Spiel zum Ausgleich der Bewegung des Bremssattels unter Bremsbedingungen vorzusehen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Teilbelagscheibenbremse nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Pig. 1 einen Schnitt durch eine Teilbelagscheibenbremse in der gelüfteten Stellung und

Pig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Pig. I in Richtung der Pfeile gesehen.

Die Teilbelagscheibenbremse hat gemäss eine Bretasscheibe 10, die drehfest mit einem Fahrzeugrad verbunden ist, und einen Bremssattel 12, der mit einem nicht dargestellten fahrzeugfesten Glied verbunden ist. Beiderseits

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der Bremsscheibe 10 sind Bremsbacken 14 und 16 vorgesehen, die aus einer Grundplatte 18 bzw. 20 und an diesen befestigten Bremsbelägen 22 bzw. 24 bestehen. Die Bremsbacke 16 ist am Bremssattel 12 befestigt. In einer axial gerichteten Bohrung

28 im Gehäuse 30 des Bremssattels 12 ist ein napfförmiger Bremskolben 26 verschieblich, in dessen Stirnfläche mehrere Aussparungen 27 vorgesehen sind. Diese passen in Vorsprünge

29 an der benachbarten Grundplatte 18 der Bremsbacke 14, wodurch diese mit der Stirnfläche des Bremskolbens 26 verbunden ist. Die Bremsbacke 14 ist in dem Bremssattel derart gehalten, dass sie keine Drehbewegung ausführen kann und durch ihre Verbindung mit dem Bremskllben 26 diesen am Drehen hindert.

Eine Büchse 34, die ebenfalls die Form eines Hohlkolbens hat, ist in einer Bohrung 36 innerhalb des Bremskolbens 26 verschieblich. Zwischen dem Bremskilben 26 und der Büchse 34 ist eine Konuskupplung 31 gebildet, zu der ein Kupplungsring 32 gehört, der in den Bremskolben 26 mit Preßsitz eingesetzt ist. Die innere Fläche des Kupplungsrings 32 bildet eine kegelstumpfförmige Fläche 33, die mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Fläche 35 an der Mantelfläche der Büchse 34 zusammenarbeitet. In Fig. 1 ist die Konuskupplung 31 in ihrer normalen Betriebsstellung dargestellt, bei der die in Anlage befindlichen kegelstumpfförmigen Flächen 33 und 35 ein Drehen der Büchse 34 verhindern und gleichzeitig die Übertragung einer

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axialen Kraft zwischen Bremskolben und Büchse ermöglichen. Das Öehäuse 30, der Bremskolben 26 und die Büchse 34 begrenzen eine Kammer 40, der Druckflüssigkeit zugeleitet werden kann, um die Büchse 34, den Bremskolben 26 und die Bremsbacke 14 gegen die Bremsscheibe 10 zu bewegen, bis der Bremsbelag 22 zur Reibanlage gegen die Bremsscheibe 10 gelangt. Die hierbei auftretende Reaktionskraft wird auf das Gehäuse 30 des Bremssattels übertragen, so dass dieser verschoben wird und die mit ihm verbundene Bremsbacke 16 gegen die andere Seite der Bremsscheibe 10 zur Anlage bewegt. Die Kammer 40 ist durch eine

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Dichtung/zwischen dem Gehäuse 50 und dem Bremsk&lben 26 und eine Dichtung 44 zwischen dem Bremskolben 26 und der Büchse 34 gegen Flussigkeitsverluste abgedichtet. Mit dieser beschriebenen hydraulischen Betätigungseinrichtung wird das Bremsen im Fährbetrieb bewirkt.

Zusätzlich ist eine automatische nachstelleinrichtung und eine mechanische Betätigung für Bremsen im Parkbetrieb eingegliedert. Eine Spindel 46 hat einen Schaft 48, der sich durch eine Dichtung 53 abgedichtet durch eine Bohrung 50 im Gehäuse 30 des Bremssattels erstreckt. Mit einer Schraube 52 ist mit dem Schaft 43 der Spindel 46 ein Hebel 54 verbunden. An den Hebel 54 ist ein Bremskabel 55 für die Parkbremse angeschlossen, das bei Ausüben einer Zugkraft den Hebel 54 und die mit ihm verbundene Spindel 46 dreht. Die Spindel 46 hat ein

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Steilgewinde 56, das sich in die Büchse 34 erstreckt. Der Auslauf des Gewindes 56 am Schaft 48 bildet eine Schulter, gegen die eine Druckscheibe 51 anliegt, die in dem Gehäuse 30 des Bremssattels sitzt und eine axiale Bewegung der Spindel 46 zum Gehäuse 30 des Bremssattels von der Bremsscheibe 10 fort verhindert. Auf dem Gewinde 56 der Spindel 46 läuft eine Mutter 58, die mit einer konvexen Stirnfläche 61 in eine entsprechende konkave Fläche 63 an der Büchse 34 passt. Zwischen der Mutter 58 und der Büchse 34 ist eine Keilverbindung 62 vorgesehen. Zwischen den Bremskolben 26 und die Büchse 34 ist eine Federscheibe 64 eingesetzt, die diese beiden Teile auseinanderzudrücken trachtet, wodurch die Konuskupplung 31 ausgerückt wird. Eine mit Fingern versehene Federscheibe 66 (Fig. 2) ist in einer Ringnut 67 des Bremskolbens 26 gehalten und wirkt über eine reibungsarme Scheibe 68 auf die Mutter 58, um die Spindel 46 zu drehen. Anstelle der mit Federn veraäienen Federscheibe 66 kann eine Torsions- oder Druckfeder zwischen der Mutter 58 und der Spindel 46,dem Gehäuse 30 des Bremssattels oder dem Bremskolben 26 verwendet werden.

In Fig. 1 nimmt der Bremssattel die normale

Ruhestellung ein. Die Vorspannung der Federscheibe 66 bewirkt über die Anlage zwischen der Mutter 58 und der Büchse 34 das Einrücken der Konuskupplung 31. Der Bremskolben 26 kann nicht weiter in das Gehäuse 30 des Bremssattels zurückgedrückt werden, da die eingerückte Konuskupplung 31 ein Drehen der

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Büchse 34 verhindert und damit eine axiale Bewegung der Büchse 34 und der Mutter 58 verhindert. Die Bremsbacken 14 und 16 v/erden daher mit einem gewünschten kleinen Spiel zur Bremsscheibe 10 gehaltet!.

Arbeitsweise

Wird die Bremse hydraulisch betätigt, so bewegt die der Kammer 40 zugeleitete Druckflüssigkeit die Büchse 34? den Bremskolben 26 und die Bremsbacke .14 gegen die Bremsscheibe 10. Die bei der Anlage gegen die Bremsscheibe 10 auftretende Reaktionskraft wird über das Gehäuse 30 des Bremssattels sum Bewegen des Bremssattels und damit der Bremsbacke 16 gegen die andere Seite der Bremsscheibe 10 ausgenutzt. Da die Konuskupplung 31 beim hydraulischen Betätigen eingerückt ist, können sich die Büchse 34 und die mit ihr über die Keilverbindung 62 verbundene Mutter 58 nicht drehen. Die Keilverbindung 62 gestattet jedoch eine axiale Bewegung der Büchse 34 von der Mutter 58 fort, so dass sich ein Spalt zwischen den Flächen und 63 bildet. Bei einer Abnutzung der Bremsbeläge wird der Bremskolben 26 nicht in seine vorherige Stellung zum Gehäuse des Bremssattels zurüekbewegt. Die Feder 64 drückt dann die Büchse 34 vom Bremskolben 26 ab, um den Spalt zwischen der Büchse 34 und der Mutter 58 zu schliessen, so dass die Flächen 61 und 63 wieder gegeneinä-ander anliegen. Die ausgerückte Konuskupplung 31 gestattet der Feder 66, die Mutter 58 auf der

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Spindel 46 fort zu schrauben. Die Büchse 34 dreht sich mit der Mutter 58, bis die Büchse 34 in Richtung auf die Bremsscheibe IO genügend weit fortbewegt ist, um die Konuskupplung 31 wieder einzurücken. Nach dieser Nachstellbewegung kann der Bremskolben 26 nicht tiefer in das Gehäuse 30 des Bremssattels zurückgestellt werden, da die eingerückte Konuskupplung. 31 und die Keilverbindung 62 ein Drehen der Mutter 58 auf der Spindel 46 verhindert.

Dar Fahrer kann die Bremse zum Parken des Fahrzeugs durch Ziehen an dem Kabel 55 betätigen, wodurch der Hebel 54 gedreht wird. Mit dem Hebel 54 dreht sich die Spindel 46 und bewirkt eine Bewegung der Mutter 58, der Büchse 34» des Bremskolbens 26 und der Bremsbacke 14 als Einheit gegen die Bremsscheibe 10. Die Mutter 58 kann sich wegen der eingerückten Konuskupplung 31 und der Keilverbindung 62 nicht mit der Spindel 46 drehen. Die Druckscheibe 51 überträgt die Reaktionskraft auf das Gehäuse 30 des Bremssattels und verringert auch die Reibungsverluste beim Drehen der Spindel 46. Endet der Zug am Kabel 55, so kehren der Hebel 54 und die Spindel 46 in ihre Ruh-eetellung zurück, wobei sich die Mutter 58 in axialer Richtung in die Anfangsstellung zurückbewegt und der Bremskolben 26 in das Gehäuse 30 des Bremssattels zurückbewegt wird. Ist eine Abnutzung der Bremsbeläge eingetreten, so rückt die Feder 64 die Konuskupplung 31 aus, damit die Feder 66^die Mutter 58

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und die Büchse 34 bis zum ¥iedereinrücken der Konuskupplung bewegt. Hierdurch "wird der Rückstellweg des Bremskolbens 26 entsprechend verringert.

Wenn auch im Ausführungsbeispiel eine teilbelagscheibenbremse mit einem Schwimmsattel beschrieben worden ist, so ist die Erfindung in gleicher Weise auch für üeilbelagbremsscheiben mit festem Bremssattel einsetzbar. In diesem Falle würde eine Nachstelleinrichtung im wesentlichen gleicher Ausbildung jeder der beiden Betätigungseinrichtungen der Bremse zuzuordnen sein.

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Claims

- 10 Patentansprüche

Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit einem Bremssattel, in dem eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen einer Bremsbacke gegen die Bremsscheibe in Porm eines hydraulisch beaufschlagbaren Bremskolbens vorgesehen ist, und der Bremskolben wahlweise auch durch einen Spindel-Muttertrieb mechanisch bewegbar ist, Und mit einer Nachstelleinrichtung in Porm einer innerhalb des Bremskolbens zu diesem relativ verstellbaren Büchse, die eine übermässige Rückstellung des Bremskolbens bei eingetretener Abnutzung des Bremsbelages begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskolben (26) und die Büchse (34) eine normalerweise eingerückte Konuskupplung (31) bildende keglige Plächen (33,35) aufweisen, und zwischen den Bremskolben und der Büchse eine im Ausrücksinn der Konuskupplung wirkende Peder (64) vorgesehen ist, dass eine zweite Peder (66) ewischen dem Bremskolben (26) und der Mutter (58) des Spindel-Muttertriebs über die Mutter die Konuskupplung in Eingriff hält, und dass die Relativbewegung der Büchse (34) in die die übermässige Rückstellung des Bremskolbens (26) verhindernde Stellung durch die zweite Peder (66) bewirkt wird.

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2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mutter (58) des Spindel-Muttertriebs und der BUchse (34) eine axiale Relativbewegungen zulassende Keilverbindung (62) vorgesehen ist.

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