DE2614321C2

DE2614321C2 - Mechanisch betätigbare Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2614321C2
Application number: DE2614321A
Authority: DE
Inventors: Donald Dixon South Bend Ind. Johannesen
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1975-04-02
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1987-01-08
Also published as: GB1497242A; JPS51123474A; DE2614321A1; IT1058886B; AU497621B2; CA1030881A; US4109765A; AU1222576A; FR2306372B1; JPS6021256B2; FR2306372A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Scheibenbremse dieser Gattung ist aus der DE-AS 15 75 894 bekannt. Bei dieser Scheibenbremse ist der Hebel mit der Wandfläche des Bremssattels durch ein Gelenk in Form eines in die Wandfläche greifenden Nasenabschnittes des Hebels verbunden. Die Nockenfläche auf der Vorderseite des Hebels greift unmittelbar an einer Fläche des kraftübertragenden Teiles an, das seinerseits schwenkbar in einem axial verschieblich gelagerten, am Reibkörper angreifenden Hohlzylinder gelagert ist.
An der Gelenkverbindung zwischen der Rückseite des He -bels und der Wandfläche des Bremssattels kommt es zu einer Gleitreibung. Die Nockenverbindung der Hebelvorderseite mit dem kraftübertragenden Teil vermeidet zwar eine Gleitreibung; aufgrund der schwenkbaren Lagerung des kraftübertragenden Teiles und der hierdurch bedingten zusätzlichen Federabstützung des kraftübertragenden Teils dürfte die vorbekannte Anordnung jedoch vergleichsweise störanfällig sein.
Aus der US-PS 33 71 752 ist eine Scheibenbremse etwas anderer Gattung bekannt, bei der ein Hebel der Betätigungseinrichtung an seiner Vorder- und Rückfläche Nockenflächen aufweist und über Rollkörper unmittelbar auf ein gleitend im Bremssattel geführtes kraftübertragendes Teil für die Bremsbacken einwirkt. Bei dieser Scheibenbremse ist jedoch der Hebel um eine zur Bremsscheiben-Drehachse parallele Achse drehbar, was eine grundsätzlich andere Art von Betätigungselement zum Schwenken des Hebels erfordert.
Aus der DE-AS 10 36 075 ist ferner eine Scheibenbremse bekannt, bei der ein Hebel der Betätigungseinrichtung um eine zur Bremsscheiben-Drehachse senkrechte Achse schwenkbar ist und über ein Gleitstück auf ein im Bremssattel gleitend geführtes kraftübertragendes Teil einwirkt. Auf seiner Rückseite umgreift er pfannenartig einen festgelegten Schwenkzapfen, so daß es dort zu einer beträchtlichen Gleitreibung kommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß bei geringerer Störanfälligkeit die bei der Bremsbetätigung auftretende Reibung möglichst klein wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Scheibenbremse wird durch die Rollverbindung zwischen der Rückseite des Hebels und der Bremssattel-Wandfläche einerseits und den Rollkörper zwischen der Vorderseite des Hebels und dem kraftübertragenden Teil andererseits eine Gleitreibung vermeiden. Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung zwischen der Vorderseite des Hebels und dem kraftübertragenden Teil eine axiale Führung des kraftübertragenden Teils, das somit nicht schwenkbar gelagert zu werden braucht. Hierdurch wird die Funktionssicherheit der Betätigungseinrichtung erheblich erhöht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch eine Scheibenbremse mit einer mechanischen Betätigungseinrichtung.
In der Zeichnung ist eine Scheibenbremse 10 gezeigt, die eine Bremsscheibe 12 mit Bremsflächen 14, 16 aufweist. In der Nachbarschaft der Bremsflächen 14, 16 der Bremsscheibe 12 sind Reibkörper 18, 20 angeordnet, die bei Betätigung der Bremse unter Druck an die Bremsflächen 14, 16 anlegbar sind. Die Scheibenbremse 10 weist ferner einen Bremssattel auf, der als Gehäuse ausgebildet ist. Der Bremssattel 22 ist verschiebbar auf einem feststehenden Bremsträger 24 angeordnet. Der feststehende Bremsträger 24 ist starr mit einem nicht umlaufenden Teil des Fahrzeuges verbunden, z. B. mit einem nicht gezeigten Achsgehäuse.
Zum Bremssattel 22 gehört ein Gehäuse 26 für eine Betätigungseinrichtung, ein Brückenabschnitt 28 und ein Stirnabschnitt 30. Das Gehäuse 26 erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Bremsfläche 14 der Bremsscheibe 12; der Brückenabschnitt 28 erstreckt sich quer über den Rand der Bremsscheibe 12; und der Stirnabschnitt 30 erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Bremsfläche 16 in radialer Richtung nach innen. Der Reibkörper 20 ist auf dem nach innen verlaufenden Stirnteil 30 des Bremssattels 20 angeordnet; der Reibkörper 18 ist in Drehrichtung in dem das Drehmoment aufnehmenden Bremsträger 24 festgelegt. Ein Kolben 32 liegt am Reibkörper 18 an. Der Kolben 32 ist verschiebbar in einer einen größeren Durchmesser aufweisenden, innerhalb des Gehäuses 26 ausgebildeten Bohrung 34 angeordnet. Ein kraftübertragendes Teil 36 ist verschiebbar in einer einen kleineren Durchmesser aufweisenden Bohrung 38 angeordnet, die ebenfalls im Gehäuse 26 gebildet ist. Das kraftübertragende Teil 36 steht in die Bohrung 34 hinein über und endet in einer Stirnfläche 40, die in Anlage an die Hinterseite 42 des Kolbens 32 bewegbar ist, um den letzteren und damit den Reibkörper 18 in Richtung auf die Bremsfläche 14 zu zu drücken. Wenn der Reibkörper 18 in Anlage an die Bremsfläche 14 gebracht worden ist, drücken infolge der verschiebbaren Anordnung des Bremssattels 22 über den Brückenteil 28 und den nach innen verlaufenden Stirnteil 30 übertragene Kräfte den Reibkörper 20 seinerseits an die Bremsfläche 16. Damit ist die Bremse angelegt. Natürlich können das kraftübertragende Teil 36 und der Kolben 32 mit einer automatischen Nachstelleinrichtung versehen sein, die beim Entlasten der Bremse das Zurückfahren der Reibkörper 18, 20 auf eine konstante, vorgegebene Strecke begrenzt.
Die Scheibenbremse 10 weist ferner eine mechanische Betätigungseinrichtung 44 auf. Zu der Betätigungseinrichtung 44 gehört ein Hebel 46, der an seinem einen Ende mit einer Ausnehmung 48 versehen ist. In der Ausnehmung 48 findet ein Betätigungselement Aufnahme, z. B. die Abtriebsstange 50 eines pneumatischen Stellmotors. Statt dessen kann in der Ausnehmung 48 ein mit einem Seil verbundenes Teil Aufnahme finden, so daß die mechanische Betätigungseinrichtung 44 bei einer mittels hydraulischen Druckmittels betätigten Scheibenbremse als Feststellbremse verwendet werden kann. Die der Bremsscheibe gegenüberliegende Rückenfläche 52 des Hebels 46 weist eine bogenförmige Nockenfläche 54 auf. Die letztere liegt rollend an einer im wesentlichen ebenen Wandfläche 56 eines gehärteten Einsatzes 58 an. Der Einsatz 58 ist fest mit dem Bremssattel 22 verbunden.
Die Nockenfläche 54 ist ein Segment eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt bei O ₁ liegt und der einen Radius R ₁ aufweist. In der Rückenfläche 52 des Hebels 46 ist ferner eine Ausnehmung 60 vorgesehen, in der ein Stift 62 unter verhältnismäßig großem Spiel Aufnahme findet. Durch den Stift 62 wird der Hebel 46 in der in der Zeichnung gezeigten Stellung gehalten, wenn die Bremse entlastet ist Die Vorderfläche 64 des Hebels 46 weist eine Ausnehmung 66 auf. Der Boden der Ausnehmung 66 weist zwei bogenförmige Vertiefungen 68, 70 auf, die über eine bogenförmige Nockenfläche 72 verbunden sind. Die Nockenfläche 72 hat ebenso wie die Nockenfläche 54 die Form eines einfachen Kreisbogens, wobei der Mittelpunkt des Kreisbogens bei O ₂ liegt und sein Radius R ₂ ist. Der Mittelpunkt O ₂ des Kreisbogens der Nockenfläche 72 ist um eine sehr kleine Strecke e vom Mittelpunkt O ₁ der kreisbogenförmigen Nockenfläche 54 entfernt. Steht der Hebel 46 in der in der Zeichnung gezeigten, der entlasteten Bremse entsprechenden Stellung, so befindet sich ein im wesentlichen kugelförmiger, kraftübertragender Rollkörper 74 in der Vertiefung 68. Die in der Zeichnung rechts gelegene Stirnfläche 76 des kraftübertragenden Teils weist eine gestreckte Ausnehmung 78 auf. Der kraftübertragende Rollkörper 74 greift in die Ausnehmung 78 ein, deren Abmessung in Längsrichtung größer als der Durchmesser des Rollkörpers 74 ist; zugleich greift der Rollkörper 74 in die im Hebel 46 ausgebildete Vertiefung 68 ein. Durch eine Feder 80 ist das kraftübertragende Teil 36 in der Zeichnung federnd nach rechts vorgespannt; hierdurch wird der kraftübertragende Rollkörper in der in der Zeichnung gezeigten Stellung gehalten.
Der Hebel 46 hat ferner eine die Flächen 52 und 64 verbindende untere Fläche 82. Eine Blattfeder 84 weist einen an der unteren Fläche 82 des Hebels 46 anliegenden Arm 86 und einen zweiten, an der Wand des Gehäuses 26 anliegenden Arm 88 auf. Durch die Blattfeder 84 wird der Hebel 46 federnd in die die Bremse entlastende Stellung gedrückt, die in der Zeichnung durch ausgezogene Linien dargestellt ist. Durch die Blattfeder 84 wird beim Freigeben der Bremse der Hebel 46 ferner im Uhrzeigersinn gekippt, so daß der Stift 62 wieder in die Ausnehmung 60 eingreifen kann, wenn zuvor die Ausnehmung 60 beim Anlegen der Bremse vom Stift 62 herunterbewegt worden ist.
Die oben beschriebene Scheibenbremse arbeitet wie folgt:
In der Zeichnung ist die Stellung der verschiedenen Teile der Betätigungseinrichtung, die diese bei entlasteter Bremse einnehmen, durch ausgezogene Linien dargestellt; durch gestrichelte Linien sind die Teile der Betätigungseinrichtung in der Stellung dargestellt, die sie beim vollen Anlegen der Bremse einnehmen. Soll die Bremse angelegt werden, so wird die Abtriebsstange 50 in der Zeichnung im wesentlichen nach links bewegt, und hierdurch wird der Hebel 46 über die Nockenfläche 54 auf dem Einsatz 58 entgegen dem Uhrzeigersinn verkippt. Beim Abrollen der Nockenfläche 54 auf dem Einsatz 58 und dem entsprechenden Verschwenken des Hebels 46 wird der kraftübertragende Rollkörper 74 aus der Vertiefung 68 heraus und über die Nockenfläche 72 hinweggedrückt. Hierdurch wird der Rollkörper 74 in der Zeichnung nach unten und nach links gedrückt, so daß er die in der Zeichnung durch ge -strichelte Linien wiedergegebene Stellung einnimmt. Beim Hinüberdrücken des Rollkörpers 74 über die Nockenfläche 72 hinweg wird das kraftübertragende Teil 36 in der Zeichnung nach links bewegt. Damit werden die Reibkörper 18, 20 bremsend an die ihnen zugeordnete Bremsfläche 14 bzw. 16 der Bremsscheibe 12 angelegt, wie oben schon genauer beschrieben worden ist.
Läßt man eine Kraft auf den Hebel 46 einwirken, so ist die das Teil 36 in der Zeichnung nach links drückende Kraft um ein Vielfaches größer als die durch die Abtriebsstange 50 auf den Hebel ausgeübte Kraft. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die zwischen dem Mittelpunkt O ₁ und dem Mittelpunkt O ₂ liegende Strecke e, die den auf das Teil 36 arbeitenden Hebelarm bestimmt, nur einen kleinen Bruchteil der zwischen der Ausnehmung 48 und dem Mittelpunkt O ₁ liegende Strecke f darstellt, die den primären Hebelarm f vorgibt. Da das Hebelverhältnis des Hebels 46 gleich dem Verhältnis f geteilt durch e ist, ist dieses Verhältnis von beachtlicher Größe. Damit wird am Hebel 46 eine recht große Vervielfachung der Kraft erhalten.
Wie oben schon beschrieben, stellen die Feder 80 und die Blattfeder 84 die Teile der Scheibenbremse bei Entlastung der Bremse in die in der Zeichnung durch ausgezogene Linien wiedergegebene Stellung zurück. Durch Eingreifen des Stiftes 62 in die Ausnehmung 60 in der oben beschriebenen Art und Weise ist ein richtiges Fluchten des Hebels 46 bei entlasteter Bremse sichergestellt.

Claims

1. Scheibenbremse mit einem feststehenden Bremsträger, einem auf dem Bremsträger schwimmend gelagerten Bremssattel zum Andrücken gegenüberliegender Reibkörper an eine Bremsscheibe und einer im Bremssattel angeordneten Betätigungseinrichtung mit einem zur Bremsscheibe hin beweglichen kraftübertragenden Teil und mit einem Hebel, der um eine zur Bremsscheiben-Drehachse senkrechte Achse schwenkbar ist und mit seiner Rückenfläche drehbeweglich an der Wandfläche des Bremssattels abgestützt ist und mit seiner Vorderfläche über eine abrollbare erste Nokkenfläche auf das kraftübertragende Teil derart einwirkt, daß der Hebel durch ein Betätigungselement aus der Bremslösestellung in die Bremsbetätigungsstellung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenfläche des Hebels als an der Wandfläche (56) des Bremssattels (22) abrollbare zweite Nockenfläche (54) ausgebildet ist, daß zwischen der ersten Nockenfläche (72) des Hebels (46) und dem kraftübertragenden Teil (32, 36) ein Rollkörper (74) angeordnet ist, der in der Bremslösestellung in einer an der ersten Nockenfläche (72) angrenzenden Vertiefung (68) des Hebels (46) sitzt und bei einer Bewegung des Hebels (46) in die Bremsbetätigungsstellung aus der Vertiefung (68) heraus auf die erste Nockenfläche (72) gerollt wird, und daß das kraftübertragende Teil (32, 36), an dem der Rollkörper (74) unmittelbar anliegt, gleitend im Bremssattel (22) geführt ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kraftübertragende Teil (36) auf seiner dem Hebel (46) zugewandten Seite mit einer Ausnehmung (78) zur Aufnahme des Rollkörpes (74) versehen ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (78) des kraftübertragenden Teil (36) länger ist als der Durchmesser des Rollkörpes (74).

4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Nockenfläche (72) eine sich an die Vertiefung (68) anschließende zweite Vertiefung (70) aufweist, in die der Rollkörper ( 74) bei einer Bewegung des Hebels (46) in die Bremsbetätigungsstellung gerollt wird.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vertiefungen (68, 70) und die erste Nockenfläche (72) innerhalb einer Ausnehmung (66) des Hebels (46) gebildet sind.