DE2912733A1

DE2912733A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2912733A1
Application number: DE19792912733
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Shimizu
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1979-10-11
Also published as: GB2017825A; FR2421307A1; GB2017825B; JPS54129262A; US4294336A

Description

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, die insbesondere so ausgebildet ist, daß sie die Luft vollständig aus der in einem Zylinder^ gebildeten Arbeitskammer abführt, wenn es erforderlich ist, ein Arbeitsfluid in die Kammer einzulassen.

Es ist bekannt, an die Arbeitskammer des Zylinders einer Scheibenbremse einen Unterdruck zu legen, um die Luft aus der Arbeitskammer abzuführen, wenn ein Arbeitsfluid in die Kammer eingelassen werden muß. Aufgrund der Art des Aufbaus des Zylinders und der im Zylinder angeordneten Kolben ist es jedoch sehr schwierig, die Luft aus der Arbeitskammer vollständig abzuführen, selbst wenn ein derartiger Unterdruck an die Arbeitskanimer gelegt wird. Es kommt daher manchmal vor, daß Luftblasen im Arbeitsfluid in der Arbeitskammer zurückbleiben. Das Vorhandensein von derartigen Luftblasen in der Arbeitskammer führt jedoch zu einer instabilen, mit Gefahren verbundenen Arbeitsweise der Scheibenbremse, wie es allgemein bekannt ist.

Durch die Erfindung soll daher eine Scheibenbremse geliefert werden, die den oben beschriebenen Nachteil nicht aufweist. Die erfindungsgemäße Scheibenbremse soll sich weiterhin durch einen einfachen Aufbau auszeichnen.

Ein besonders bevorzugter Gedanke der Erfindung besteht dazu darin, daß ein umschlossener Raum, der einen Teil der Arbeitskammer eines Zylinders bildet, zwischen einem Kolben und dem Boden des Zylinders oder zwischen einem Kolben und einem anderen Kolben bleibt, wenn der Kolben in einen Kontakt mit dem Boden des Zylinders oder mit dem anderen Kolben gebracht wird.

Wenigstens eine Nut oder Aussparung ist entweder im Kolben oder im Boden des Zylinders oder entweder im Kolben oder im anderen Kolben ausgebildet, so daß die Verbindung zwischen dem umschlossenen Raum und einer Fluidmündung des Zylinders selbst dann nicht blockiert wird, wenn der Kolben in einen Kontakt mit dem Boden des Zylinders oder mit dem anderen Kolben gebracht wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer herkömm

lichen Scheibenbremse mit einem Kolben;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer weiteren

herkömmlichen Scheibenbremse mit zwei Kolben;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines ersten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibenbremse;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines

Kolbens, der bei der in Fig. 3 dargestellten Scheibenbremse verwandt wird;

Fig. 5 in einer Fig. 3 ähnlichen Ansicht

ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Drauf

sicht auf ein drittes Ausführungs-909841/0768

beispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines

inneren Kolbens, der bei der in Fig. 6 dargestellten Scheibenbremse verwandt wird;

Fig. 8 in einer Fig. 6 ähnlichen Ansicht

ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines

äußeren Kolbens, der bei der in Fig. 8 dargestellten Scheibenbremse verwandt wird.

Bevor Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben werden, werden im folgenden zunächst anhand der Fig. 1 und zwei'herkömmliche Scheibenbremsen dargestellt, um die Erfindung deutlich zu machen.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche Scheibenbremse 10 mit einem Kolben dargestellt, die im wesentlichen ein Joch 12, einen Zylinder 14 mit einem geschlossenen Ende 15» der in einem Stück mit dem Joch 12 ausgebildet ist, einen Kolben 16, der dicht und gleitend verschiebbar im Zylinder 14 angeordnet ist, ein Dichtungselement 18, das in der Innenwand des. Zylinders 14 angebracht ist, eine flexible Abdeckung 20, die vom offenen Ende des Kolbens 16 bis zum Eingang des Zylinders verläuft, einen Reibstoffklotz oder Bremsbelag 22, der direkt durcli den Kolben 16 betätigt wird und einen weiteren Reibstoff klotz oder Bremsbelag 24 aufweist, der durch das Joch betätigt i?IrcL Eine Scheibe 26, die an der nicht dargestell ^ eiii3

Straßenfahrseugrades angebracht ist» Ibefin

det sich am äußeren Umfangsteil zwischen den Bremsbelägen 22 und 24, so daß die Scheibe 26 durch die Bremsbeläge 22 und 24 gebremst wird, wenn Arbeitsfluid durch die im Zylinder 14 ausgebildete Fluidmündung 28 in eine Arbeitskammer eingeleitet wird, die vom Boden des Zylinders 14 und vom geschlossenen Ende des Kolbens 16 begrenzt wird. Bei einer derartigen Scheibenbremse 10 ist es aufgrund ihres Herstellungsverfahrens unvermeidlich, daß eine Ringnut 30 entlang des Außenumfangs des Zylinderbodens bleibt, und daß eine ringförmige Aussparung 32 sich um den Schulterteil des geschlossenen Endes des Kolbens 16 bildet, so daß dann, wenn der Kolben 16 die dargestellte Lage einnimmt, in der das geschlossene Ende des Kolbens 16 mit der Bodenfläche des Zylinders 14 in Kontakt steht, sich ein ringförmiger, abgedichteter Zwischenraum 34 mit einem beträchtlichen Volumen an der Bodenfläche des Zylinders 14 bildet, wie es in Fig.1 dargestellt ist. Das Auftreten eines derartigen abgedichteten Zwischenraumes 34 im Zylinder 14 macht es schwierig, die Arbeitskammer optimal mit dem Arbeitsfluid zu beladen, da selbst dann, wenn ein Unterdruck an der Arbeitskammer liegt, die Luft im abgedichteten Zwischenraum 34 nicht abgeführt werden kann, wenn der Kolben 16 einmal mit der Bodenfläche des Zylinders 14 in Kontakt gebracht ist. Es bleiben daher Luftblasen im Arbeitsfluid in der Kammer. Das ist außerordentlich gefährlich, wie es bereits erwähnt wurde.

In Fig. 2 ist eine herkömmliche Scheibenbremse 36 mit zwei Kolben dargestellt, die ein selbstregelndes Joch 38, einen Zylinder 40, einen inneren und einen äußeren Kolben 42 und 44, die dicht und gleitend verschiebbar im Zylinder 40 angeordnet sind, so daß dazwischen eine Arbeitskammer 46 begrenzt ist, eine Armkonstruktion 48, die in einem Stück mit dem Zylinder 40 ausgebildet ist und den Urafangsteil der Scheibe 26 überspannt, zwei parallele Stifte 50, die durch

die Armkonstruktion 48 gehalten sind, zwei Bremsbeläge 22 und 24, die gleitend verschiebbar durch die Stifte 50 gehalten sind und jeweils durch den inneren Kolben. 42 und das Joch 38 betätigt werden, und zwei Halte- und Führungselemente 52 aufweist, die das Joch 38 mit der Armkonstruktion 48 verbinden. Der äußere Kolben 44 weist eine Bohrung 54 auf, die einen Teil der Arbeitskammer 46 bildet, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Mit 53 ist eine Ablaßschraube bezeichnet. Wenn ein Arbeitsfluid unter Druck in die Arbeitskammer 46 über eine Fluidmündung 55 im Zylinder 40 eingeleitet wird, werden der innere und der äußere Kolben 42 und 44 in Richtungen, in denen sie sich voneinander trennen, d.h. in die Richtungen nach links und rechts in der Zeichnung, bewegt, so daß sie gegen die Bremsbeläge 22 und 24 drücken, um sie in eine Bremsingriffnahme mit der Scheibe 26 zu bringen, um diese zu bremsen. Bei dieser Art einer Scheibenbremse kommt es aufgrund der Art der Konstruktion der Kolben manchmal vor, daß die Bohrung 54 im äußeren Kolben 44 vollständig gegenüber der Fluidmündung 55 isoliert oder abgedichtet ist, wenn der äußere und der innere Kolben 42 und 44 in einen Kontakt miteinander gebracht werden. Das ist aus dem oben erwähnten Grund unerwünscht.

Durch die Erfindung sollen daher die oben erwähnten Mängel der herkömmlichen Scheibenbremsen beseitigt werden.

In den Fig. 3 und 4 ist ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 56 dargestellt. Das dargestellte erste Ausführungsbeispiel ist eine Scheibenbremse mit einem Kolben, die einen ähnlichen Aufbau wie die in Fig. 1 dargestellte Scheibenbremse hat und etwa die gleichen Teile, wie die erste herkömmliche Scheibenbremse in Fig. 1 aufweist. Gleiche Bauteile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt.

Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheiben-

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bremse unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Scheibenbremse nur in dem Kolben 58, der in der in Fig. 4 dargestellten Weise einen zylindrischen Hauptteil 5Sa und zwei halbmondförmige Vorsprünge 58b auf v/eist, die in einem Stück an einem in Längsrichtung geschlossenen Ende des Hauptteils 58a ausgebildet sind. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Krümmungsradius Jedes Vorsprungs kleiner als der des Hauptteils 58a und sind die beiden Vorsprünge 58b voneinander getrennt, so daß dazwischen eine Nut 58c und um die Vorsprünge 58b herum ein abgestufter Teil 58d gebildet sind. Vorzugsweise sind die beiden halbmondförmigen Vorsprünge 58b koaxial mit dem zylindrischen Hauptteil 58a angeordnet. Beim Zusammenbau wird der Kolben 58 derart im Zylinder 14 angeordnet, daß wenigstens ein Teil der Nut 58c der Fluidmündung 28 zugewandt ist, um diese zu öffnen.

Es versteht sich, daß bei einem derartigen Aufbau selbst dann, wenn der Kolben 58 seine ganz nach rechts verschobene Lage einnimmt, in der die Vorsprünge 58b in einem Kontakt mit der Bodenfläche des Zylinders 14 stehen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, die Verbindung zwischen dem Ringraum 34 und der Fluidmündung 28 über die Nut 58c bestehen bleibt. Das Abführen der Luft durch das Anlegen eines Unterdrucks erfolgt daher vollständig, so daß das Einführen des Arbeitsfluids in die Arbeitskammer der Scheibenbremse optimal erfolgt, ohne daß Luft in der Arbeitskammer bleibt.

In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das mit 60 bezeichnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 60 ist außer dem Aufbau des Zylinders ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Scheibenbremse. Gleiche Bauteile, sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Zylinder 62 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel so aufgebaut, daß in seiner Bodenfläche wenigstens eine Nut vorgesehen ist, die von der

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Pluidmündung 28 zu der kreisförmigen Nut 30 verläuft. Eine Verbindung zwischen dem. Ringraum 34 und der Mündung 28 wird somit selbst dann nicht blockiert, wenn das geschlossene Ende des Kolbens 16 in einen Kontakt mit dem Boden des Zylinders 62 gebracht ist.

In den Fig. 6 und 7> und insbesondere in Fig. 6, ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das eine Scheibenbremse 66 mit zwei Kolben ist. Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ähnelt die Scheibenbremse 66 dieses dritten Ausführungsbeispiels der in Fig. 2 dargestellten Scheibenbremse und weist das dritte Ausführungsbeispiel im wesentlichen die gleichen Bauteile wie die in Fig. 2 dargestellte Scheibenbremse 36 auf. Gleiche Bauteile sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß sich eine Beschreibung im einzelnen erübrigt.

Das dritte Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Scheibenbremse nur durch den inneren Kolben 68. Der innere Kolben 68 weist bei diesem Ausführungsbeispiel in der in Fig. 7 dargestellten Weise einen zylindrischen Hauptteil 68a und einen kreuzförmigen Vorsprung 68b auf, der in einem Stück an einer Außenfläche des in Längsrichtung geschlossenen Endes des Hauptteiles 68a ausgebildet ist. Die Größe des Vorsprungs 68b ist kleiner als die Querschnittsflache des Hauptteils 68a, so daß um den Vorsprung 68b herum ein abgestufter Teil 68c gebildet oder begrenzt ist. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß der Vorsprung 68b vier radial nach außen verlaufende Teile aufweist, die mit dem offenen Ende des äußeren Kolbens 44 in Kontakt bringbar sind. Der abgestufte Teil 68c weist vier radial nach innen verlaufende Teile auf, die so ausgebildet sind, daß sie mit der Bohrung 54 des äußeren Kolbens 44 selbst dann in Verbindung stehen, wenn der Vorsprung 68b, d.h. insbesondere die vier radial nach außen verlaufenden Teile, in einen Kontakt mit dem offenen Ende

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des äußeren Kolbens 44 gebracht sind. Beim Zusammenbau werden die Kolben 68 und 44 derart im Zylinder 40 angeordnet, daß wenigstens ein Teil des abgestuften Teils 68c der Fluidmündung 55 zugewandt ist, um diese zu öffnen.

Es versteht sich, daß bei einem derartigen Aufbau aufgrund der Tatsache, daß die Bohrung 54 des äußeren Kolbens 44 in Verbindung mit der Fluidmündung 55 selbst dann gehalten wird, wenn die Kolben 68 und 44 in einen Kontakt miteinander gebracht sind, das Abführen der Luft durch das Anlegen eines Unterdrucks optimal erfolgt, so daß das Einleiten des Arbeitsfluids in die Kammer 46 sichergestellt ist.

In den Fig. 8 und 9, und insbesondere in Fig. 8, ist ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das allgemein mit 70 bezeichnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse ähnelt mit Ausnahme des Aufbaus des äußeren Kolbens 72 der in Fig. 2 dargestellten Scheibenbremse, Ähnliche Bauteile sind daher mit denselben Bezugszeichen versehen. Wie es insbesondere in Fig. 9 dargestellt ist, ist der äußere Kolben 72 bei diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß er vier halbmondförmige Aussparungen 72a an seinem offenen Ende aufweist. Vorzugsweise sind d.iese Aussparungen 72a in gleichemäßigen Abständen angeordnet, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß jede der Aussparungen 72a von der inneren zylindrischen Fläche des Kolbens 72 radial soweit nach außen verläuft, daß dann, wenn der innere und der äußere Kolben 42 und 72 in einen Kontakt miteinander gebracht sind, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, die Bohrung 54 des äußeren Kolbens 72 in Verbindung mit der Öffnung 44 über die Aussparungen 72a bleibt.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse der umschlossene Zwischenraum 34 oder 54 mit der Fluidmündung 28 oder 55 selbst dann in Verbindung steht,

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Y/enn der Kolben oder die Kolben sich in ihrem Totpunkt befinden, so daß das Abführen der Luft durch das Anlegen eines Unterdrucks optimal erfolgt,und somit das Einführen des Arbeitsfluids in die Arbeitskammer des Zylinders sichergestellt ist.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. L·. Acsna.-;n Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzhauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

D 8OOO MÜNCHEN 2, EFiAUHAUSSTRASSE 4

TELEFON: (089) 225341 TELEGRAMME: ZUMPAT TELEX 529979

PG23-78108

NISSAN MOTOR COMPANY,Limited, Yokohama City,

Japan

PATENTAlNfSPRUCHE

Scheibenbremse mit einem Zylinder, der eine Fluideinlaßmündung aufweist, mit einem Kolben, der gleitend verschiebbar und dicht im Zylinder angeordnet ist, mit einem ersten Bremsbelag, der direkt durch den Kolben betätigt wird, mit einem Joch zum Bewegen eines zweiten Bremsbelags und mit einer Scheibe, die mit ihrem Randbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Bremsbelag angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (15»44), die mit dem Joch verbunden und mit dem Zylinder vereinigt ist, so daß zwischen der ersten Einrichtung und dem Kolben eine Arbeitskammer (46) begrenzt wird, in die ein Arbeitsfluid durch die Fluideinlaßmündung eingeleitet wird, wobei dann, wenn der Kolben im Zylinder eine bestimmte Lage einnimmt, in der er mit der ersten Einrichtung in Kontakt steht, ein Teil der Arbeitskammer im Zylinder bestehen bleibt, und durch eine zweite Einrichtung

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(58b,58c,58d,64,68b,68c,72a), die wenigstens einen Durchlaß zwischen dem Teil der Arbeitskammer und der Fluideinlaßmündung bildet, wenn der Kolben die bestimmte Lage einnimmt.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung das in Längsrichtung geschlossene Ende (15) des Zylinders umfaßt.
3· Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung einen weiteren Kolben (44,72) umfaßt, der gleitend verschiebbar und dicht im Zylinder angeordnet ist.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung ein Vorsprung (58b,68b) ist, der am Kolben ausgebildet ist.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung eine Nut (64) ist, die in einem Innenflächenteil des in Längsrichtung geschlossenen Endes ausgebildet ist.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung aus einer Aussparung (72a) besteht, die im anderen Kolben ausgebildet ist.

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