DE1144134B - Disc brakes, especially for motor vehicles - Google Patents
Disc brakes, especially for motor vehiclesInfo
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Description
Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem feststehenden Gehäuse, einer mit dem Rad verbundenen, in das Gehäuse hineinragenden Bremsscheibe, die in Achsrichtung verschiebbar ist, beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Reibbelägen und einer hydraulischen Betätigungseinrichtung.Disc brake, particularly for motor vehicles The invention relates to a disc brake, especially for motor vehicles, consisting of a stationary one Housing, a brake disc connected to the wheel and protruding into the housing, which is displaceable in the axial direction, arranged on both sides of the brake disc Friction linings and a hydraulic actuator.
Bei einer bekannten Scheibenbremse dieser Art ist das. Gehäuse als U-förmiger, die Bremsscheibe übergreifender Bügel ausgebildet, der an seinem einen Schenkel einen feststehenden Reibbelag trägt und in dessen anderem Schenkel ein Kolben der hydraulischen Betätigungseinrichtung mit einem zweiten Reibbelag geführt ist. Im Gehäuse dieser Scheibenbremse ist keine Möglichkeit zum Einbau einer unabhängig von der hydraulischen Betätigungseinrichtung wirkenden mechanischen Betätigungseinrichtung vorgesehen. Eine solche, beispielsweise mit der Handbremse eines Kraftfahrzeuges bedienbare, mechanische Betätigungseinrichtung müßte also vollkommen unabhängig und räumlich getrennt von den hydraulisch betätigten Bremsorganen unter erheblicher Erhöhung des Platzbedarfes eingebaut werden. Ferner ist frei der bekannten Scheibenbremse keine Einrichtung zusn selbsttätigen Ausgleich des Reibbelagverschleißes vorgesehen, so daß sich der Be, dienungsweg des Bremspedals im Laufe der Zeit vergrößert.In a known disc brake of this type, the housing is as U-shaped, the brake disc overlapping bracket formed on its one Leg carries a stationary friction lining and in the other leg a The piston of the hydraulic actuator is guided by a second friction lining is. In the housing of this disc brake there is no possibility of installing an independent one Mechanical actuating device acting by the hydraulic actuating device intended. Such, for example, with the handbrake of a motor vehicle operable, mechanical actuator would have to be completely independent and spatially separated from the hydraulically operated braking elements under considerable Increase in the space required. Furthermore, the known disc brake is free no device for automatic compensation of friction lining wear provided, so that the Be, dienungsweg the brake pedal increases in the course of time.
Es ist ferner eine Scheibenbremse mit einer hydraulischen und einer mechanischen Betätigungseinrichtung bekannt, bei der beide Reibbeläge axial verschiebbar sind. Die beiden Betätigungseinrichtungen greifen unabhängig voneinander an beiden Reibbelägen an. Die funktionell völlig selbständigen Betätigungseinrichtungen bedingen einen großen Platzbedarf. Es ist außerdem bei der bekannten Scheibenbremse keine Einrichtung zum Kompensieren des Reibbelagverschleißes vorgesehen. Eine solche Einrichtung dürfte auch kaum eingebaut werden können, da die hydraulische Betätigungseinrichtung mittels eines mit Druckmittel anfüllbaren elastischen Belages auf die Reibbeläge einwirkt.It is also a disc brake with one hydraulic and one mechanical actuator known in which both friction linings are axially displaceable are. The two actuating devices act on both independently of one another Friction linings. The functionally completely independent actuating devices require a large space requirement. It is also not in the known disc brake Device for compensating the wear of the friction lining provided. Such a facility can hardly be installed either, since the hydraulic actuation device by means of an elastic lining that can be filled with pressure medium on the friction linings acts.
Bei Bremsen anderer Bauart mit hydraulischer Betätigungseinrichtung sind schließlich Einrichtungen zum Ausgleich der Reibbelagabnutzung bekannt, die jedoch baulich getrennt von der eigentlichen Betätigungseinrichtung angeordnet sind, so daß sie wiederum den Platzbedarf der Bremse erhöhen.For brakes of other types with hydraulic actuation device Finally, devices to compensate for the friction lining wear are known which but are structurally separated from the actual actuation device, so that they in turn increase the space required by the brake.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, zum Verringern des Platzbedarfs die Betätigungeinrichtungen und die Nachstellvorrichtung in gegenseitige Abhängigkeit zu bringen, ohne daß bei Ausfall der einen Betätigungseinrichtung gleichzeitig die andere funktionsunfähig würde.The invention has for its object to reduce the space requirement Actuating devices and the adjusting device in mutual dependence to bring without the failure of one actuator at the same time others would become inoperable.
Die Scheibenbremse nach der Erfindung zeichnet sich gegenüber den bekannten Bremsen durch die Kombination folgender teilweise bekannter Merkmale aus: a) Es ist zusätzlich zur hydraulischen eine mechanische Betätigungseinrichtung vorgesehen; b) beide Reibbeläge sind axial gegenüber dem Gehäuse verschiebbar; c) die hydraulische Betätigungseinrichtung greift unmittelbar an der Rückseite des Reibbelages einer Seite an, während die mechanische Betätigungseinrichtung unmittelbar am Reibbelag der anderen Seite angreift; d) in der hydraulischen Betätigungseinrichtung ist eine an sich bekannte selbsttätige Nachstellvorrichtung zum Ausgleich der Abnutzung der Reibbeläge angeordnet, und e) die Nachstellvorrichtung ist so ausgebildet, daß sie zusätzlich als Stützorgan für die Bremskraft bei rein mechanischer Betätigung der Bremse dient.The disc brake according to the invention is distinguished from the known brakes by the combination of the following partly known features: a) In addition to the hydraulic one, a mechanical actuator is provided; b) both friction linings are axially displaceable with respect to the housing; c) the hydraulic Actuating device engages directly on the back of the friction lining Side on, while the mechanical actuator is directly on the friction lining the other side attacks; d) in the hydraulic actuator there is a self-adjusting device known per se to compensate for the wear and tear of the Friction linings arranged, and e) the adjusting device is designed so that it additionally as a support element for the braking force in the case of purely mechanical actuation of the Brake is used.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse kann hydraulisch und unabhängig davon mechanisch, beispielsweise durch Fuß- und Handbremse eines Kraftfahrzeuges, betätigt werden und ist mit einer Einrichtung zum Ausgleich der Reibbelagabnutzung versehen. Da das an einem Reibbelag angreifende Betätigungsorgan der hydraulischen Betätigungseinrichtung zugleich zum Abstützen der Bremskraft der am anderen Reibbelag ° angreifenden mechanischen Betätigungseinrichtung " und, umgekehrt .dient und da ferner. die Nachstellvorrichtung in die hydraulische Betätigungseinrichtung eingebaut ist, ergibt sich eine funktionelle und bauliche Verschmelzung dieser Bremsorgane, welche den Bau" einer kompakten, auf engem Raum unterbringbaren Bremse ermöglicht. Trotz der engen funktionellen Verschmelzung der hydraulischen und,der'mechanischen Betätigungseinrichtung macht dabei der Ausfall der einen die andere nicht funktionsunfähig: Die Nachstelleinrichtung kann nämlich, selbst wenn die hydraulische Bremsanlage ausfällt, als Stützoq#ään für die mechanische Bremsung dienen.The disc brake according to the invention can be actuated hydraulically and independently of it mechanically, for example by the foot and hand brakes of a motor vehicle, and is provided with a device to compensate for the wear of the friction lining. Since the engaging on a friction lining actuator of the hydraulic actuator at the same time for supporting the braking force of engaging the other friction lining ° mechanical actuator "and vice versa .dient and further since. The adjusting device is incorporated in the hydraulic actuator, a functional and structural integration results of this Brake organs which enable the construction of "a compact brake that can be accommodated in a small space. Despite the close functional fusion of the hydraulic and the mechanical actuation device, the failure of one does not make the other inoperative: the adjustment device can in fact serve as a support for the mechanical braking even if the hydraulic brake system fails.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Scheibenbremse nach der Erfindung im Aufriß und teilweise. im Schnitt entsprechend den Linien D-D', E-E' in _Fig. 6; Fig j 2; die Ansidh4' eines einzelnen Bremsbelages mit seinem Träger, ' Fig. 3 die Einhängevorrichtung für die Bremsbeläge, Fig. 4 eine Einzelheit des Bremsscheibenträgers im Schnitt" ehtsprechend der Linie A-A' in Fig. 1, Fig. 4 a eine Einzelheit der Bremsscheibe in Ansicht, , Fig. 5 *die Stirnansicht einer Bremsgehäusehälfte entsprechend der Linie' B-B' in Fig1, Fig.6 die schematische Gesamtansicht eines mit der Bremse ausgerüsteten Rades.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows Fig. 1 the disc brake according to the invention in elevation and partially. in section according to the lines D-D ', EE' in _Fig. 6; Fig j 2; the Ansidh4 'of an individual brake lining with its carrier,' Fig. 3 the suspension device for the brake linings, Fig. 4 a detail of the brake disc carrier in section "according to the line AA 'in Fig. 1, Fig. 4a a detail of the brake disc in view ,, Fig. 5 * the front view of a brake housing half according to the line 'BB' in Fig. 1, Fig. 6 the schematic overall view of a wheel equipped with the brake.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Bremse aus einem zweiteiligen Bremsgehäuse, dessen beide Teile 1, 2 durch eine Schraube 3 vereinigt sind. Diese Ausbildung hat den Vorteil, die Bearbeitung auf der Werkzeugmaschine und die Gesamtzahl der Bauteile herabzusetzen. Die beiden Teile 1 und 2 lassen in ihrem oberen Abschnitt einen Hohlraum mit halbkreisförmigem Boden 4 frei, der von der Bremsscheibe 5 durchsetzt ist und zur Aufnahme der Bremsbeläge d a und 6 b dient: Diese Beläge sind dabei in Pfannen 7 eingebaut, die auf dem Boden des von zwei einander zugekehrten Rändern 8 a, 8 b der Teile 1; 2 gebildeten Hohlraumes frei aufruhen und zu beiden Seiten der Bremsscheibe 5 'angeordnet sind. Der Teil 2 bildet einen Zylinder 9, der einen Kolben 10 enthält, dessen Aufgabe darin besteht, die Brems- ; beläge an die Bremsscheibe 5 zu drücken.In the illustrated embodiment, the brake consists of a two-part brake housing, the two parts 1, 2 of which are united by a screw 3. This training has the advantage of reducing machining on the machine tool and the total number of components. The two parts 1 and 2 leave a cavity with a semicircular bottom 4 free in their upper section, which is penetrated by the brake disc 5 and serves to accommodate the brake pads da and 6b: These pads are built into pans 7 that are on the floor of the two facing edges 8 a, 8 b of the parts 1; 2 formed cavity rest freely and are arranged on both sides of the brake disc 5 '. The part 2 forms a cylinder 9 containing a piston 10, the task of which is to brake the; to press pads on the brake disc 5.
Die Bremsscheibe 5 ist mit dem Fahrzeugrad mittels dreier Halterungen verbunden, die die seitliche Verschiebung der Bremsscheibe jedoch nicht hindern. Jede Halterung setzt sich zusammen aus einem durch eine Winkellasche 12 o4. dgl. mit dem Rad verbundenen Zapfen 11, einem Führungsstein 13 mit zwei Abflachungen, einem in die Bremsscheibe 5 eingelassenen Teil 14, Unterlegscheiben 1516 und einer Schutzkappe 17 aus Gummi, deren leicht zusammengepreßter Mittelteil bei gelöster Bremse jegliches Geräusch ausschaltet.The brake disc 5 is connected to the vehicle wheel by means of three brackets connected, which do not prevent the lateral displacement of the brake disc. Each bracket is made up of an angle bracket 12 o4. like with the wheel connected pin 11, a guide block 13 with two flat areas, a part 14 embedded in the brake disc 5, washers 1516 and one Protective cap 17 made of rubber, the middle part of which is slightly compressed when released Brake turns off any noise.
Der Bremsbelag 6 a ist normalerweise durch Federn 37 an die Stützfläche des Teiles :1 festgezogen, und der Teil 1 hat eine Gewindebohrung 18, deren Aufgabe noch näher beschrieben werden soll.The brake lining 6 a is normally by springs 37 on the support surface of the part: 1 tightened, and part 1 has a threaded hole 18, whose task to be described in more detail.
Wie Fig. 1 zeigt, trägt der Kolben 10 an seiner Rückseite eine.Vorrichtung, die' zum Ausgleich des Verschleißes der Bremsbeläge und zum Festhalten der Handbremse in der angezogenen Stellung bestimmt ist. Diese Nachstellvorrichtung besteht aus einer in eine Bohrung des Kolbens eingepreßten Außenmuffe 19 und aus einem kleinen zylindrischen Glied 20 mit einer kegligen Auflauffläche 21 und einer axialen Endbohrung 22 für die Lagerung einer Feder 23. Das mit einem Flansch 24 versehene innere Ende dieses Gliedes weist eine Öffnung 25 auf. Um den zylindrischen Teil dieses Gliedes 20 herum ist ein Satz Kugeln 26 verteilt, die durch Federn 27 gegen die Auflauffläche 21 gedrückt werden. Das äußere Ende des Gliedes 20 ist von einer Schale 28 abgedeckt, gegen deren Boden sich -die Feder 23 abstützt. Die Schale 28 ist in ihrer Lage durch den Schraubteil 29 feststellbar, die die Öffnung 30 im Teil 2 absperrt. Ein in der Achse des Schraubteiles 29 angeordneter Stößel 31, der in noch zu beschreibender Weise die Bedienung der Schale 28 gestattet, ist normalerweise durch eine Verschlußschraube 32 geschützt.As FIG. 1 shows, the piston 10 carries a device on its rear side, which is intended to compensate for the wear on the brake linings and to hold the handbrake in the applied position. This adjusting device consists of an outer sleeve 19 pressed into a bore of the piston and a small cylindrical member 20 with a conical ramp surface 21 and an axial end bore 22 for the storage of a spring 23. The inner end of this member, which is provided with a flange 24, has an opening 25 on. A set of balls 26 is distributed around the cylindrical part of this member 20 and is pressed against the ramp surface 21 by springs 27. The outer end of the link 20 is covered by a shell 28, against the bottom of which the spring 23 is supported. The position of the shell 28 can be fixed by the screw part 29, which closes the opening 30 in part 2. A plunger 31 arranged in the axis of the screw part 29, which allows the shell 28 to be operated in a manner still to be described, is normally protected by a locking screw 32.
Der Zylinder 9 endlich steht mit der Außenseite durch eine Öffnung 33 in Verbindung, die den Einlaß des Druckmittels und dessen Rückkehr zum Behälter gestattet.The cylinder 9 finally stands with the outside through an opening 33 in connection, the inlet of the pressure medium and its return to the container allowed.
Der den Bremsbelag 6a tragende Teil 1 ist, wie bereits erwähnt, mit einer Gewindebohrung 18 versehen. Diese nimmt eine mehrgängige Schraube 34 auf, die über eine Feder 36 von einem Kabelzug oder einer Stange 35 betätigt wird. Der Bremsbelag 6a selbst wird wie auch der Bremsbelag 6 b durch die Federn 37 (Fig. 3) an den Boden des Teiles 1 zurückgeführt.The part 1 carrying the brake lining 6a is, as already mentioned, provided with a threaded hole 18. This takes on a multi-start screw 34, which is actuated by a spring 36 by a cable pull or a rod 35. The brake lining 6a itself, like the brake lining 6b, is returned to the bottom of the part 1 by the springs 37 (FIG. 3).
Die Arbeitsweise der Bremse ist folgende: Die durch Betätigung des Bremspedals unter Druck gesetzte Flüssigkeit dringt in den Zylinder 9 ein und verschiebt den Kolben 10, dessen Rückseite mit einer Dichtungsmanschette 38 aus Gummi versehen ist. Der Kolben 10 schiebt die Bremsscheibe 5 durch Vermittlung des Bremsbelages 6 b gegen den Bremsbelag 6a, der sich am Boden des Teiles 1 abstützt. Die Verstellung der Bremsscheibe 5 erfolgt ohne Schwierigkeit durch die Gleitbewegung der in ihr eingelassenen Teile 14 gegen die Stützflächen der abgeplatteten Führungssteine 13, die unbeweglich bleiben. Es ist zu bemerken, daß die Bremsseheibe aus einem gestanzten Blech bestehen kann, das nicht genau eben zu sein braucht, da der Druck nur von einem kleinen Teil ihrer Fläche aufgenommen wird.The function of the brake is as follows: The operation of the Brake pedal pressurized fluid enters cylinder 9 and shifts the piston 10, the back of which is provided with a sealing sleeve 38 made of rubber is. The piston 10 pushes the brake disc 5 through the intermediary of the brake lining 6 b against the brake lining 6 a, which is supported on the bottom of part 1. The adjustment the brake disc 5 takes place without difficulty due to the sliding movement in it recessed parts 14 against the support surfaces of the flattened guide stones 13, that remain immobile. It should be noted that the brake disc is stamped from a Sheet metal can exist that does not need to be exactly flat, since the pressure only comes from a small part of its area is recorded.
Beim Vorwärtshub nimmt der Kolben 10 die Muffe 19 mit, die gegenüber der Wand des Teiles 2 einen Zwischenraum frei läßt, wo die Druckflüssigkeit zunächst in die Muffe 19 und alsdann durch die Öffnung 25 bis zu dem von der Muffe 19 umgebenen Teil des Kolbens 10 dringt, so daß der Druck sich an der ganzen Oberfläche des Kolbens 10 auswirken kann.During the forward stroke, the piston 10 takes the sleeve 19 with it, the opposite the wall of the part 2 leaves a gap free where the hydraulic fluid initially into the sleeve 19 and then through the opening 25 to the one surrounded by the sleeve 19 Part of the piston 10 penetrates so that the pressure is applied to the whole surface of the piston 10 can affect.
Die Druckflüssigkeit verschiebt jedoch auch den zylindrischen Teil 20 um einen Betrag, der höchstens dem Spiel entspricht, das zwischen den am Teil 20 sitzenden Anschlägen 39 und der Wand des Teiles 2 vorgesehen ist.However, the pressure fluid also displaces the cylindrical part 20 by an amount no greater than the game between the on the part 20 seated stops 39 and the wall of part 2 is provided.
Auf diese Weise rückt die (mit dem Kolben fest verbundene) Muffe 19 zusammen mit dem zylindrischen Glied 20, den Kugeln 26 und den diese belastenden Federn 27 in einem Zuge um einen Betrag vor, der höchstens dem vorgesehenen Spiel gleich ist. Geht der Verschleiß der Bremsbeläge über dieses normale Spiel hinaus, dann setzt die vom Kolben 10 mitgenommene Muffe 19 ihre Vorwärtsbewegung fort und verstellt sich gegenüber dem Glied 20. Beim Rückwärtshub unter der Wirkung der Federn 37 halten jedoch die sich zwischen der Innenwand der Muffe 19 und der kegligen Auflauffläche verklemmenden Kugeln die einmal erfolgte Gegeneinanderverstellung aufrecht, so daß der Kolben 10 um einen dem Verschleiß entsprechenden Betrag vorgerückt bleibt.In this way the sleeve 19 (firmly connected to the piston) moves together with the cylindrical member 20, the balls 26 and those loading them Springs 27 in one go by an amount that is at most the intended play is equal to. If the brake pads wear beyond this normal play, then the sleeve 19 carried along by the piston 10 continues its forward movement and adjusts itself in relation to the link 20. During the backward stroke under the However, the action of the springs 37 is maintained between the inner wall of the sleeve 19 and the conical run-up surface jamming balls the one-time adjustment against one another upright so that the piston 10 is advanced by an amount corresponding to the wear remain.
Beim Bedienen der Handsteuerung schiebt diese den Bremsbelag 6 cc über den Hebel 35 und den Gewindebolzen 34 gegen die Bremsscheibe 5 und diese gegen den Bremsbelag 6 b, der sich durch die Muffe 19 gegen die Wand des Teiles 2 abstützt.When operating the hand control, it pushes the brake lining 6 cc via the lever 35 and the threaded bolt 34 against the brake disc 5 and against it the brake lining 6 b, which is supported against the wall of part 2 through the sleeve 19.
Wenn beim Bedienen der Handsteuerung die hydraulische Steuerung bereits wirksam ist und diese alsdann außer Wirkung gebracht wird, dann bleibt die Bremse infolge der Wirkung der Handsteuerung weiter angezogen. Der Kolben 10 kann nämlich höchstens um das vorgesehene normale Spiel zurückweichen, und dieses Spiel ist leicht dadurch ausgeglichen, daß der Bremsbelag 6a unter der Wirkung einer kräftigen Feder 36, die am Antrieb der Schraube 34 angeordnet ist, um einen entsprechenden Abstand vorrückt.If, when operating the hand control, the hydraulic control is already is effective and this is then put out of action, then the brake remains further tightened due to the effect of the hand control. The piston 10 can namely at most retreat by the normal game intended, and this game is easy compensated by the fact that the brake lining 6a under the action of a powerful spring 36, which is arranged on the drive of the screw 34, by a corresponding distance advances.
Eine weitere Verbesserung besteht endlich in der besonderen Anordnung der Bremsbeläge; die auf diese Weise sehr rasch ausgewechselt werden können. Die Bremsbeläge lassen sich nämlich infolge des für die Bremseinrichtung vorgesehenen normalen Spieles und auch infolge der seitlichen Bewegungsfreiheit der Bremsscheibe 5 ungehindert in das Bremsgehäuse einschieben. Die Auswechselung erfolgt in der Weise, daß gegebenenfalls nach Ausbau des Rades die abgenutzten Bremsbeläge durch den oberen Teil hindurch herausgezogen werden, zu welchem Zweck vorher die Rückzugtedern ausgespannt worden sind. Alsdann wird der Kolben 10 zurückgeschoben, der sich um den Abstand der Abnutzung der beiden Beläge verstellt hatte. Zu diesem Zweck werden die Kugeln ausgeklemmt, indem nach Losschrauben der Mutter 32 durch ein im Radbefestigungsflansch vorgesehenes Loch hindurch der Stößel eingedrückt wird.Another improvement is the special arrangement the brake pads; which can be replaced very quickly in this way. the Brake pads can namely as a result of the intended for the braking device normal game and also as a result of the lateral freedom of movement of the brake disc 5 slide freely into the brake housing. The substitution takes place in the Way that, if necessary, after removing the wheel, the worn brake pads through can be pulled out through the upper part, for which purpose the retraction springs were previously used have been stretched out. Then the piston 10 is pushed back, which is around had adjusted the distance between the wear and tear of the two pads. Be for this purpose The balls are clamped by, after unscrewing the nut 32 through one in the wheel mounting flange provided hole is pressed through the plunger.
Nachdem der Kolben am zylindrischen Glied 20 zum Anschlag gebracht worden ist, werden die neuen Bremsbeläge eingeschoben und die Rückzugfedern eingehängt.After the piston has come to a stop on the cylindrical member 20 has been, the new brake pads are pushed in and the retraction springs are attached.
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