DE3608317C2 - Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Scheibenbremse ist beispielsweise aus dem Bremsenhandbuch der Firma Alfred Teves GmbH, 8. Neuauflage 1984, Bartsch-Verlag, Ottobrunn bei München, bekannt. Bei der bekannten Scheibenbremse, die als Festsattel- Scheibenbremse ausgeführt ist, kann es, insbesondere bei Verwendung als Hochleistungsbremse, zu Problemen kommen, die durch die beim Bremsen entstehende Wärme bedingt sind.

Bei einer anderen, aus der DE-GM 82 36 515 bekannten Scheibenbremse ist das Bremsgehäuse mit radialen Durchbrüchen zur Kühlluftführung versehen, die zwar die Kühlung verbessern, jedoch unter extremen Umständen, beispielsweise einer langdauernden Paßabfahrt, immer noch unzureichend sein kann. Die bekannte Bremse ist daher mit zusätzlichen Kühlrippen und weiteren Vorsprüngen versehen, die zapfenartig gestaltet sind und ebenfalls der Wärmeableitung dienen. Die Anordnung von zusätzlichen Kühlrippen oder Vorsprüngen erhöht jedoch das Gewicht des Bremsgehäuses. Der Vorteil einer besseren Wärmeableitung wird hier durch den Nachteil eines höheren Gewichts erkauft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelag-Scheibenbremse der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, bei der der nachteilige Einfluß der beim Bremsen entstehenden Wärme weitgehend verringert ist, ohne daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen das Gewicht der Bremse erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst. Die zusätzlichen achsparallelen Durchbrüche verbessern die Kühlung des Bremsgehäuses und vermindern gleichzeitig sein Gewicht.

Die Erfindung wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 2 noch verbessert, da die Durchbrüche für die Kühlung besonders effektiv wirken, wenn sie in radialer Richtung auf Höhe der Bremsbeläge angeordnet sind.

Durch die Maßnahmen des Anspruchs 3 wird in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 eine weitere Verbesserung, der Kühlung erzielt. Da die axialen Durchbrüche und ein zusätzlicher radialer Durchbruch ineinander münden, ergibt sich eine besonders effektive Kühlung durch einen Synergieeffekt.

Eine Weiterbildung der Erfindung stellen die Merkmale des Anspruchs 4 dar, denn eine starke Wärmebelastung der Bremse tritt in der Regel nur auf, wenn sich die Bremsscheibe bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs in Hauptdrehrichtung dreht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, daß das Bremsgehäuse eine im Bereich über der Bremsscheibe angeordnete Ausnehmung bzw. Vertiefung aufweist, die von einem, im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Steg überbrückt ist, der einen Druckmittelkanal für die Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtung bildet. Durch diese Ausführungsform wird einerseits gegenüber der Bremsscheibe ein Wärmeschild gebildet, da die Ausnehmung nicht zur Bremsscheibe hindurchgehend bzw. offen ausgeführt ist. Andererseits wird der durch den Steg geführte Druckmittelkanal durch zwei Luftpolster von der wärmeabstrahlenden Bremsscheibe getrennt, so daß der Wärmeübergang sehr gering ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Die in der Zeichnung dargestellte Festsattel-Scheibenbremse 2 weist einen im Längsschnitt U-förmigen Querschnitt auf, wobei sie zwei radial verlaufende Schenkel 4, 6 bildet, die über ein Brückenteil 8 miteinander verbunden sind. Der innenliegende, das heißt im eingebauten Zustand der Fahrzeugmitte zugewandte Schenkel 4 weist zwei Befestigungsaugen 10, 12 auf, die mit Gewindebohrungen 14, 16 versehen sind, um die Bremse an einem fahrzeugfesten Teil, beispielsweise dem Achsschenkel, zu befestigen. Der innere Schenkel 4 nimmt zwei Betätigungseinrichtungen 18, 20 auf, die von in Zylinderbohrungen 22, 24 axial verschiebbar angeordneten Kolben 26, 28 gebildet sind. Der gegenüberliegende äußere Schenkel 6 enthält gleichfalls zwei Betätigungseinrichtungen 30, die zweite Betätigungseinrichtung ist nicht zu sehen, die als in Zylinderbohrungen 38 verschiebbare Kolben 34 ausgebildet sind. Zur Druckmittelzufuhr zu den Zylinderbohrungen 22, 24 und 38 ist am inneren Schenkel 4 ein Anschluß 42 für eine Druckmittelleitung vorgesehen. Vom Anschluß 42 führt ein sich bezüglich der Achse der Zylinderbohrung im spitzen Winkel erstreckender Kanal 44 zunächst bis zum Umfangsbereich der Zylinderbohrung 24, die er in einem kleinen Bereich schneidet, so daß dieser Zylinderbohrung Druckmittel zugeführt werden kann. Ein weiterer Kanalabschnitt 46 erstreckt sich als geradlinige Fortführung des Kanalabschnittes 44 im Schenkel 4. Etwa in dem Bereich, in dem der Schenkel 4 in den Brückenteil 8 übergeht, geht der Kanalabschnitt 46 in einen achsparallel verlaufenden Kanalabschnitt 48 über. An den Kanalabschnitt 48 schließt sich dann wieder ein im spitzen Winkel zu den Achsen der Zylinderbohrungen verlaufender Kanalabschnitt 50 an, der zum Randbereich der Zylinderbohrung 38 führt. Die Verbindung der Zylinderbohrungen 22, 24 einerseits und 38, 40 andererseits erfolgt über Verbindungskanäle, von denen einer bei 52 zu sehen ist.

Das Bremsgehäuse 2 ist zweigeteilt ausgeführt, wobei sich die Teilungsebene parallel zur Bremsscheibenebene erstreckt und dort angeordnet ist, wo der Kanalabschnitt 48 in den Kanalabschnitt 50 übergeht. Die beiden Gehäuseteile werden von vier Schrauben 54, 56, 58 und 60 zusammengehalten, die sich parallel zur Bremsscheibenachse erstrecken. An den Schenkeln 4, 6 sind im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende Versteifungsrippen 62, 64, 66, 68 bzw. 70, 72, 74 und 76 angeformt, so daß das Bremsgehäuse eine in sich steife rahmenförmige Gestalt erhält. Die Versteifungsrippen, die unter einem kleinen Winkel zur Tangentialrichtung verlaufen, gehen im mittleren Bereich, in den die Betätigungseinrichtungen aufnehmenden Teil der Schenkel 4, 6 über.

Zur Aufnahme der Bremsbeläge 78, 80 ist im Brückenteil 8 ein Bremsbelagschacht 82 vorgesehen, der als im Querschnitt rechteckförmiger Durchbruch in diesem Brückenteil ausgeführt ist. Die Bremsbeläge 78, 80 liegen mit ihren Rückenplatten 84, 86 an parallel zur Bremsscheibenebene verlaufenden Schachtwänden 88, 90 an. In Umfangsrichtung sind die Bremsbeläge 78, 80 mit ihren seitlichen Flächen an den parallel zur Bremsscheibenachse verlaufenden seitlichen Schachtwänden 92, 94 abstützbar, in denen entsprechende Anlageflächen ausgebildet sind. Zur Halterung der Bremsbeläge 78, 80 im Bremsbelagschacht 82 sind zwei Belaghaltestifte 96, 98 vorgesehen, die sich parallel zur Bremsscheibenachse durch in den Rückenplatten 84, 86 vorgesehene (hier nicht dargestellte Löcher) mit Spiel erstrecken und die in den Schachtwänden 88, 90 verankert sind. Um die Bremsbeläge 78, 80 klapperfrei zu halten, ist eine Kreuzfeder 100 vorgesehen, die mit einem ihrer Schenkel auf den Rückenplatten 84, 86 aufliegt und mit dem anderen Schenkel unter die Belaghaltestifte 96, 98 greift, um diese Teile federnd gegeneinander zu verspannen.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, ist auf einer Seite des Bremsgehäuses 2 neben dem Belagschacht ein Durchbruch 102 vorgesehen. Der Durchbruch 102 hat im Querschnitt im wesentlichen Rechteckform und ist je zu einem Teil in den beiden Gehäusehälften angeordnet. Vom Gehäuse bleiben infolge dieses Durchbruches 102 nur axial verlaufende Stege 104, 106 stehen, durch die die Schrauben 54 bzw. 56 geführt sind. In Umfangsrichtung gesehen, ist der Durchbruch radial soweit heruntergezogen, daß in Umfangsrichtung ein Einströmen von Luft ermöglicht ist. In den Schenkeln 4, 6 sind zwischen den Versteifungsrippen angeordnete, axial ausgerichtete Durchbrüche 108, 110 vorgesehen, die etwa gegenüberliegend angeordnet sind und im wesentlichen dieselbe Gestalt haben. Entsprechende Durchbrüche 112 (nur einer ist dargestellt) sind auf der gegenüberliegenden Seite des Bremsbelagschachtes 82 in den Schenkeln angeordnet. Auf dieser Seite des Belagschachtes ist auch eine sich im Bereich über der Bremsscheibe und zum Teil der Bremsbeläge erstreckende Ausnehmung 116 vorgesehen, die in der Draufsicht eine etwa rechteckförmige Gestalt aufweist und im Querschnitt gekrümmt ist, wie insbesondere aus Fig. 3 deutlich wird. Mit Abstand vom Boden 118 dieser Ausnehmung ist ein Steg 120 angeordnet, der die Ausnehmung 116 in axialer Richtung überbrückt und der einen Teil des Kanalabschnittes 48 aufnimmt. Dadurch ergibt sich ein zweifacher Luftisolationsraum zwischen der Bremsscheibe und dem Boden 118 einerseits und dem Boden 118 und dem Steg 120 andererseits, so daß der Druckmittelkanal in diesem besonders kritischen Bereich sehr effektiv vor Wärme geschützt ist. Gegebenenfalls kann der Steg 120 auch aus gießtechnischen Gründen über einen schmalen Verbindungsabschnitt mit dem Boden 120 verbunden sein.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist, wird vom Bremsgehäuse 2 ein in Umfangsrichtung verlaufender Luftkanal gebildet. Der Eingangsbereich dieses Kanals wird vom Bremsgehäuse im Bereich der Durchbrüche 102, 108 und 110 gebildet. Der Querschnitt des Kanals ist dabei in axialer Richtung etwas breiter als es der Position der Bremsbeläge 78, 80 in der ganz zurückgezogenen Stellung entspricht, wie sie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist. Dadurch kann durch den Luftkanal der Rückseite der Bremsbeläge 78, 80 Luft zugeführt werden. Um den Kanalquerschnitt möglichst wenig zu verengen, sind an den Schenkeln 4, 6 der Bremsscheibe zugewandte Vorsprünge oder Nasen 122, 124 angebracht, die die Bremsbeläge 78, 80 im radial innenliegenden Bereich abstützen, wie dies auch aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Die radiale Höhe der Nasen ist relativ gering und liegt im Bereich von etwa 0,8 bis 1,2 cm, so daß der freie Durchgang möglichst wenig behindert wird. Wie insbesondere aus der Fig. 5 ersichtlich ist, weisen die Bremsbeläge 78, 80 auf ihrer Rückenplatte 84, 86 den Kolben zugewandte Vorsprünge in Form von Noppen 126 oder dergleichen auf. Diese können zum Beispiel ringförmig der Kolbenstirnfläche entsprechend angeordnet und mittels Durchprägen hergestellt sein. Um die Bremsbeläge 78, 80 leicht in den Belagschacht einführen und aus diesem herausziehen zu können, sind angrenzend an den Bereich der seitlichen Anlageflächen Schlupffasen 128, 130 vorgesehen, wie in Fig. 3 dargestellt.

Im Schenkel 4 des Bremsgehäuses 2 sind oberhalb der Befestigungsaugen 10, 12 durchgehende Turbulenzöffnungen 13, 15 vorgesehen, die etwa nierenförmige Gestalt aufweisen.

Bezugszeichenliste

2  Bremsgehäuse
4, 6  Schenkel
8  Brückenteil
10, 12  Befestigungsauge
13, 15  Turbulenzöffnung
14, 16  Bohrung
18, 20  Betätigungseinrichtung
22, 24  Zylinderbohrung
26, 28  Kolben
30  Betätigungseinrichtung
34  Kolben
38  Zylinderbohrung
42  Anschluß
44, 46, 48, 50  Kanalabschnitt
52  Verbindungsglied
54, 56, 58, 60  Schraube
62, 64, 66, 68
70, 72, 74, 76  Versteifungsrippe
78, 80  Bremsbelag
82  Bremsbelagschacht
84, 86  Rückenplatte
88, 90, 92, 94  Schaltwand
96, 98  Belaghaltestift
100  Kreuzfeder
102  Durchbruch
104, 106  Steg
108, 110, 112  Durchbruch
116  Ausnehmung
118  Boden
120  Steg
122, 124  Vorsprung bzw. Nase
126  Vorsprung bzw. Noppen
128, 130  Schlupffase

Claims (5)

1. Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsgehäuse, das den Rand einer Bremsscheibe und beidseitig der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge umgreift, das mit zumindest einer Kolben-Zylinder- Betätigungsvorrichtung und mit im Bereich der Bremsscheibe seitlich neben einem die Bremsbeläge aufnehmenden Bremsbelagschacht angeordneten Belüftungskanälen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Schenkel (4, 6) des Bremsgehäuses (2) als Belüftungskanal zumindest ein achsparalleler Durchbruch (108, 110, 112) angeordnet ist.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (108, 110, 112) in radialer Richtung auf der Höhe der Bremsbeläge (78, 80) angeordnet sind.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Belüftungskanal als in das Brückenteil (8) des Bremsgehäuses (2) eingeformter radialer Durchbruch (102) ausgebildet ist.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Belüftungskanal (102) in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe gesehen auf der Ausgangsseite angeordnet ist.

5. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgehäuse (2) eine im Bereich der Bremsscheibe angeordnete Ausnehmung (116) aufweist, die von einem Steg (120) überbrückt ist, der einen Druckmittelkanal für die Kolben-Zylinder-Betätigungsvorrichtungen (30) bildet, wobei der Steg (120) insbesondere mit Abstand vom Boden (118) der Ausnehmung (116) angeordnet ist.