DE4234818A1

DE4234818A1 - Fahrzeug-scheibenbremsvorrichtung

Info

Publication number: DE4234818A1
Application number: DE4234818A
Authority: DE
Inventors: Kanau Iwashita; Yukimasa Nishimoto; Yoshiaki Sawano; Tetsuo Tsuchida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2012-10-16
Also published as: IT1257154B; US5363943A; ITTO920830A0; ITTO920830A1; DE4234818C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeug- Scheibenbremsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Bei einer Scheibenbremsvorrichtung für ein Motorrad mit mehreren Kolben zum Anpressen eines Bremsbelags an eine Bremsscheibe ist es bekannt, daß bei Wirksamwerden eines Kolbens durch Betätigung eines Bremspedals der weitere Kolben oder weitere Kolben wirksam werden, wenn ein Bremshebel betätigt wird (siehe dazu beispielsweise die JP- OS Nr. 55-1 40 633).

Bei einer derartigen Scheibenbremsvorrichtung werden jedoch beispielsweise bei Wirksamwerden lediglich des zentralen Kolbens die sich gegenüberliegenden Enden des Bremsklotzes nach hinten gebogen, wodurch sie einen Abstand von der Bremsscheibe erhalten. Daher tritt eine Tendenz zu einem lokalen Abrieb lediglich im mittleren Teil des Belags auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung mit mehreren getrennt betätigbaren Kolben zum Anpressen an einen Bremsklotz anzugeben, bei der zwi schen dem Belag des Bremsklotzes und einer Bremsscheibe ein ausreichender Kontaktbereich bzw. die Biegefestigkeit des Bremsklotzes sichergestellt wird, um einen lokalen Abrieb des auf dem Bremsklotz vorgesehenen Belags zu verhindern.

Diese Aufgabe wird bei einer Scheibenbremsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer An sprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine ebene Ansicht eines Motorrades;

Fig. 2 ein Systemdiagramm eines Bremssystems;

Fig. 3 eine Vorderansicht einer Scheibenbremsvor richtung;

Fig. 4 einen Schnitt in einer Ebene 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt in einer Ebene 5-5 in Fig. 3;

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung einer Pfeilmarkierung in der Ebene 5-5 nach Fig. 5;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt einer zweiten Ausführungs form einer Scheibenbremsvorrichtung;

Fig. 8 einen Vertikalschnitt einer dritten Ausführungs form einer Scheibenbremsvorrichtung;

Fig. 9 ein Systemdiagramm einer vierten Ausführungsform eines Bremssystems;

Fig. 10 einen Schnitt der Scheibenbremsvorrichtung nach Fig. 5;

Fig. 11 eine Ansicht in Richtung einer Pfeilmarkierung in der Ebene 11-11 in Fig. 10; und

Fig. 12 eine Ansicht in Richtung einer Pfeilmarkierung in der Ebene 12-12 in Fig. 10.

Gemäß den Fig. 1 und 2 sind ein Vorderrad 1 am unteren Ende einer Vorderradgabel 3 in Form eines inversen Gabeltyps und ein Hinterrad 2 am hinteren Ende einer Hinterradgabel 5 ge lagert. Weiterhin sind ein Kraftstofftank 7, ein Handlenker 8, ein Bremshebel 9 auf diesem Handlenker 8 sowie ein Bremspedal 10 im unteren Bereich eines Seitenteils eines Fahrzeugrahmens vorgesehen.

Auf der linken und rechten Seite des Vorderrades ist ein Paar von Scheibenbremsvorrichtungen A und B vorgesehen, während auf der rechten Seite des Hinterrades 2 eine Schei benbremsvorrichtung C vorgesehen ist. Es sei darauf hinge wiesen, daß in Fig. 2 die einzige Vorderradgabel 3 aus Zweckmäßigkeitsgründen aus zwei Richtungen gesehen darge stellt ist.

Gemäß den Fig. 3 bis 5 sind auf einem Sattelkörper 12 Zy linder 13, 14 und 15 ausgebildet, wobei weiterhin ein Bremsklotz 16, eine Bremsscheibe 18 sowie Kolben 20, 21 und 22 in den Zylindern 13, 14 und 15 zum Anpressen des Bremsklotzes an der Bremsscheibe 18 vorgesehen sind.

Die Zylinder 13 und 15 stehen gemäß Fig. 5 mit einem Öl kanal a in Verbindung, während der Zylinder 14 gemäß Fig. 4 mit einem weiteren Ölkanal b in Verbindung steht.

Der Bremsklotz 16 wird durch zwei auf einer Seite der Bremsscheibe 18 angeordnete unterteilte Beläge 16b sowie eine auf der anderen Seite der Bremsscheibe 18 angeordnete Gegenplatte 16a gebildet. In der Mitte der Gegenplatte 16a ist ein Loch 16a₁ ausgebildet, während zwischen dem Paar von Belägen 16b an einer der Stelle des zentralen Kolben 21 entsprechenden Stelle eine Aussparung 26 vorgesehen ist. In einer der Bremsscheibe 18 gegenüberstehenden Fläche der Auskleidungen 16b ist jeweils eine Nut 16b₁ in einer Rich tung senkrecht zur Längsrichtung des Bremsklotzes 16 ausge bildet, um die Wärmeabstrahlung vom Belag 16b zu verbes sern. Die Nuten 16b tragen weiterhin zum Ausbringen von beim Bremsen entstehendem Abrieb von den Belägen 16b bei.

Auf einer Fläche des Bremsklotzes 16 auf der Seite des Kolbens 21 ist eine dem Loch 16a entsprechende Preßplatte 31 vorgesehen, die mittels einer Arretierfeder 31d an einem Ende des Kolbens 21 befestigt ist. Diese Preßplatte 31 ist größer als die Aussparung 26, so daß ein Teil von ihr die Beläge 16b in der Ebene gesehen überlappt.

Gemäß Fig. 3 sind an den vier Ecken der Preßplatte 31 Vor sprünge 31a vorgesehen. Diese Vorsprünge 31a besitzen ein derartiges bogenförmiges Profil, daß sie die Kolben 20 und 22 umgeben, und besitzen weiterhin durch schräge Linien an gegebene Druckaufnahmeflächen A und A. Seitliche Enden 31b der Vorsprünge 31a stehen gemäß Fig. 4 mit einer Seitenflä che des Bremsklotzes 16 in Eingriff.

Der Aufbau des Sattelkörpers 12 der Bremsvorrichtungen B und C entspricht dem Aufbau der Bremsvorrichtung A, wobei ebenfalls Zylinder 13, 14 und 15, Kolben 20, 21 und 22, eine Aussparung 26 eines Bremsklotzes 16, Ölkanäle a und b usw. vorgesehen sind.

Der Sattelkörper 12 der Bremsvorrichtung A ist gemäß Fig. 2 im oberen und unteren Bereich auf einem Arm 33 montiert, der seinerseits mittels eines Paars von Klammern 34 und 35 auf der Vorderradgabel 3 montiert ist. Der Sattelkörper 12 der Bremsvorrichtung B ist im oberen und unteren Bereich auf einem weiteren Arm 36 montiert, dessen unterer Teil schwenkbar auf einer Klammer 37 montiert ist. Ein oberer Teil des Arms 36 ist schwenkbar am hinteren Ende einer Ver bindung 38 montiert, deren vorderes Ende schwenkbar an einer Endseite eines Kipphebels 39 mit V-förmigem Profil montiert ist. Die andere Endseite des Kipphebels 39 ist schwenkbar am unteren Ende einer Kolbenstange 41 eines auf der Vorderseite der Vorderradgabel 3 angeordneten Sekundär hauptzylinders 40 montiert.

Anhand von Fig. 2 wird nachfolgend ein generelles Bremssy stem beschrieben.

Gemäß Fig. 2 sind auf der Seite des Bremshebels 9 ein Hauptzylinder 43, auf der Seite des Bremspedals 10 ein Hauptzylinder 44, ein Reservetank 45 sowie ein vom Haupt zylinder 43 zu zwei Ölkanälen d und e abgehender Ölkanal C vorgesehen. Der Ölkanal D steht über den Ölkanal a der Bremsvorrichtung A mit den Innenräumen der Zylinder 13 und 15 der Bremsvorrichtung A in Verbindung. Der Ölkanal e steht über dem Ölkanal a der Bremsvorrichtung B mit den Innenräumen der Zylinder 13 und 15 der Bremsvorrichtung B in Verbindung.

Vom Hauptzylinder 44 auf der Seite des Bremspedals 10 gehen zwei Ölkanäle f und g ab, wobei der Ölkanal f über ein Pro portionalsteuerventil 46 mit dem Ölkanal b der Bremsvor richtung C und über den Ölkanal b mit dem Innenraum des Zy linders 14 in Verbindung steht. Der Ölkanal g verzweigt sich in zwei Ölkanäle h und i, wobei der Ölkanal h über den Ölkanal b der Bremsvorrichtung A mit der Innenseite des Zy linders 14 in Verbindung steht. Der Ölkanal i verzweigt sich in zwei Ölkanäle j und k, wobei der Ölkanal j über den Olkanal b der Bremsvorrichtung B mit dem Innenraum des Zy linders 14 und der Ölkanal k mit dem Innenraum des Sekun därhauptzylinders 40 in Verbindung steht.

Ein vom Sekundärhauptzylinder 40 abgehender Ölkanal m steht über ein Proportionalsteuerventil 47 mit dem Ölkanal a der Bremsvorrichtung C und über den Ölkanal a mit den Zylindern 13 und 15 in Verbindung.

Wird der Bremshebel 9 betätigt, so fließt Öl vom Hauptzy linder 43 in den Ölkanal c sowie über die Ölkanäle d und e in die Ölkanäle a der Bremsvorrichtung A und B. Das in die Ölkanäle a fließende Öl fließt in die Zylinder 13 und 15 und übt dabei einen solchen Druck auf die Kolben 20 und 22 aus, daß die Beläge 16b der Bremsklötze 16 gegen die Brems scheiben 18 gepreßt werden, wodurch die Bremsvorrichtungen A und B wirksam werden und eine Bremskraft auf das Vorder rad 1 ausgeübt wird. Wird das Bremspedal 10 betätigt, so fließt Öl vom Hauptzylinder 44 in die Ölkanäle f und g. Das in den Ölkanal f fließende Öl fließt über das Proportional steuerventil 46 und den Ölkanal b in den Zylinder 14 der Bremsvorrichtung C und drückt dabei so auf den Kolben 21, daß die Beläge 16b des Bremsklotzes 16 gegen die Brems scheibe 18 gedrückt werden, so daß die Bremsvorrichtung C wirksam wird und eine Bremskraft auf das Hinterrad 2 aus übt. Das in den Ölkanal g fließende Öl fließt in die Ölka näle h und i, wobei das in den Ölkanal h fließende Öl über den Ölkanal b der Bremsvorrichtung A in den Zylinder 14 fließt, so daß es auf den Kolben 21 drückt und die Brems vorrichtung A wirksam werden läßt. Das in den Ölkanal i fließende Öl fließt in die Ölkanäle j und k, wobei das in den Ölkanal j fließende Öl über den Ölkanal b der Bremsvor richtung B in den Zylinder 14 fließt, so daß es auf den Kolben 21 drückt und die Bremsvorrichtung B wirksam wird. Das in den Ölkanal k fließende Öl fließt in den Sekundär- Ölzylinder 40 und aus diesem in den Ölkanal m. Das Öl fließt über das Proportionalsteuerventil 47 in den Ölkanal a der Bremsvorrichtung C, von wo es in die Zylinder 13 und 15 fließt und auf die Kolben 20 und 22 drückt.

Wird die Bremsvorrichtung B wirksam, so wirkt der Sattel körper 12 der Bremsvorrichtung B so auf die Reaktionskraft im durch eine Pfeilmarkierung 1 angegebenen Gegenuhrzeiger sinn, daß der Arm 36 in Richtung der Pfeilmarkierung 1 um seinen Schwenklagerpunkt gekippt wird. Bei dieser Kippbewe gung wird der Arm 38 in Fig. 2 nach links bewegt und damit der Kipphebel 39 um seinen Schwenklagerpunkt im Gegenuhr zeigersinn gekippt, so daß die Kolbenstange 41 des Sekun därhauptzylinders 40 nach oben bewegt wird. Daher fließt Öl vom Sekundärhauptzylinder 40 in den Ölkanal m und drückt im oben beschriebenen Sinne auf die Kolben 20 und 22 der Bremsvorrichtung C. Die Wirkung des Sekundärhauptzylinders 40 wird zwar von zwei Quellen, nämlich von vom Ölkanal k fließendem Öl und vom Kippteil des Sattelkörpers 12 abge leitet; er wird jedoch lediglich von der größeren dieser beiden Quellen betätigt.

Der Kolben 21 sowie die Kolben 20 und 22 der Bremsvorrich tungen A, B und C gehören zu gesonderten Ausrüstungen. Fließt beispielsweise bei der Bremsvorrichtung A gemäß Fig. 5 Öl in den Ölkanal a, so werden die Kolben 20 und 22 in Fig. 5 gesehen nach oben bewegt (in Richtung einer Pfeil markierung, die mit einem Rechteck gekennzeichnet ist), so daß der Bremsklotz 16 so bewegt wird, daß seine Beläge 16b gegen die Bremsscheibe 18 gepreßt werden.

Fließt Öl in den Zylinder 14, so daß der Kolben 21 in Fig. 5 gesehen nach oben bewegt wird (in Richtung einer Pfeil markierung, die mit einem Rechteck gekennzeichnet ist), wodurch der Bremsklotz 16 durch die Preßplatte 31 so be wegt wird, daß die Beläge 16b in der oben beschriebenen Weise gegen die Bremsscheibe 18 gepreßt werden.

Da bei der in Rede stehenden Ausführungsform die Ausspa rung 26 im Teil des Bremsklotzes 16 zwischen dem Paar von Belägen 16b im Bereich des zentralen Kolbens 21 vorgesehen ist, sind die Beläge 16b im Bereich des Kolbens 21 nicht vorhanden. Vielmehr liegen sie lediglich in einem großen Flächenbereich am vorderen und hinteren Teil der Ausneh mung 26 an der Bremsscheibe 18 an. Selbst wenn nur der zentrale Kolben 21 wirksam wird, kann daher ein lokaler Abrieb der mittleren Teile der Beläge 16b des Bremsklotzes 16 verhindert werden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsge mäßen Bremsvorrichtung, bei der die Gegenplatte 16a des Bremsklotzes 16 ein Loch 16a₁ wie bei der vorstehend be schriebenen Ausführungsform nicht aufweist. Vielmehr ist der Kolben 21 direkt an der Gegenplatte 16a befestigt. Der Aufbau des übrigen Teils entspricht dem der oben beschrie benen Ausführungsform. Bei diesem Aufbau kann die Festig keit des Bremsklotzes 16 verbessert werden.

Fig. 8 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform bei der zwischen den Kolben 20, 21 und 22 und dem Brems klotz 16 eine Halterung 50 vorgesehen ist. Die Gegenplatte 16a des Bremsklotzes 16 ist an der Oberseite der Halterung 50 befestigt, während Klinken 50a an der Unterseite der Halterung 50 einzeln mit den Kolben 20, 21 und 22 in Wirk verbindung steht, so daß die Beläge 16b des Bremsklotzes 16 eines Kolbens 20, 21 oder 22 an der Bremsscheibe 18 angrei fen. Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform Aussparungen 26 und 26′ eines Paars von Bremsklötzen 16 unterschiedlich tief ausgebildet.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine vierte erfindungsgemäße Aus führungsform.

Gemäß Fig. 9 enthält das Bremssystem in dieser vierten Aus führungsform eine mit dem Bremshebel 9 und dem Bremspedal 10 verbundene Sperrschaltung 60. Diese Sperrschaltung 60 ist mit einem Motor verbunden und so aufgebaut, daß der Motor solange nicht gestartet wird, bis ein Startermotor wirksam wird, während der Bremshebel 9 oder das Bremspedal 10 betätigt wird.

Bei dieser vierten Ausführungsform fehlt das in der ersten Ausführungsform vorgesehene Proportionalsteuerventil 46. Dies ist deshalb der Fall, weil der Punkt, an dem das Proportionalsteuerventil 46 so arbeitet, daß es die Brems kraft für das Hinterrad 2 schwächt, außerhalb des Bereiches der Bremskraft liegt, die für den gewöhnlichen Bremsbetrieb erforderlich ist. Es ist daher in einem gewöhnlichen Be triebszustand nicht immer erforderlich.

Weiterhin ist bei der vierten Ausführungsform der Sekundär hauptzylinder 40 auf der Hinterseite der Vorderradgabel 3 montiert, um ihn gegen Steinschlag und ähnliches zu schüt zen. Der Arm 36 und der Sekundärhauptzylinder 40, die auf dem Sattelkörper 12 der Bremsvorrichtung B vorgesehen sind, sind mit entgegengesetzten Enden eines L-förmigen Kipphe bels 61 verbunden, der auf einer auf der Vorderradgabel 3 vorgesehenen Klammer 62 schwenkbar gelagert ist. Wird die Bremsvorrichtung B wirksam und wird der Sattelkörper 12 in der durch eine Pfeilmarkierung λ angegebenen Richtung ge kippt, so wird der Kipphebel 61 im Uhrzeigersinn gekippt, um den Sekundärhauptzylinder 40 wirksam zu machen.

Die Beläge 16b des Bremsklotzes 16 der vierten Ausführungs form sind so ausgebildet, wie dies in den Fig. 10 bis 12 dargestellt ist. Speziell ist der auf der Innenseite der Gegenplatte 16a montierte Belag 16b durch einen Spalt 27 in zwei Teile geteilt, welcher um etwa 45° gegen die Radial richtung des Bremsklotzes 16, d. h. gegen die Radialrichtung des Rades geneigt ist, wobei seine Lage der Lage des zen tralen Kolbens 21 entspricht. In einer Fläche der Beläge 16b, welche der Bremsscheibe 18 gegenübersteht, ist jeweils eine Nut 16b₁ derart ausgebildet, daß sie im wesentlichen senkrecht auf dem Spalt 27 steht. Gemäß den Fig. 11 und 12 sind die Spalte 27 und die Nuten 16b₁ in den Belägen 16b auf beiden Seiten der Bremsscheibe 18 so angeordnet, daß ihre Neigungsrichtungen sich schneiden.

Wenn der Belag 16b im oben beschriebenen Sinne im mittleren Teil in zwei Teile geteilt ist, so wird die Tendenz einer Krümmung des Bremsklotzes 16 aufgrund thermischer Ausdeh nung durch Reibungswärme beim Bremsen verringert; anderer seits ergibt sich jedoch das Problem einer Beeinträchtigung der Festigkeit des Bremsklotzes 16. Selbst wenn lediglich der zentrale Kolben 41 wirksam wird, um gegen den mittleren Teil des Bremsklotzes 16 zu drücken, wird jedoch der Ver ringerung der Festigkeit des Bremsklotzes 16 entgegenge wirkt, weil der Spalt 27 und die Nuten 16b₂ in Bezug auf die Radialrichtung des Bremsklotzes 16 geneigt sind und die Deformation des Bremsklotzes 16 durch Druck des Kolbens 21 klein gehalten werden kann. Die gesamten Flächen der Beläge 16b werden daher mit im wesentlichen gleichförmigem Flä chendruck gegen die Bremsscheibe 18 gepreßt, so daß ein lo kaler Abrieb des mittleren Teils des Belags 16b verhindert werden kann. Da darüber hinaus die Spalte 27 und die Nuten 16b₂ der Beläge 16b auf sich gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe 18 unterschiedlich ausgebildet sind, kann ein Quietschen beim Bremsen verhindert und auch eine bessere Trocknung erreicht werden.

Hinsichtlich der Teilung des Belags 16b in zwei Teile durch den in Bezug auf die Radialrichtung geneigten Spalt 27 bei der vierten Ausführungsform ist darauf hinzuweisen, daß das Profil des Spaltes 27 nicht auf eine gerade Linie be schränkt ist. Er kann beispielsweise auch durch eine ver schlungene Linie gebildet werden, längs der das Paar von Belägen 16b teilweise ineinander übergehen. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß bei einer solchen Anordnung des Paars von getrennten Belägen 16b, daß sie sich in Ra dialrichtung des Bremsklotzes 16 an der Stelle des Spaltes 27 überlappen, die Beläge zur Sicherstellung der Festigkeit des Bremsklotzes 16 beitragen.

Da gemäß einem Merkmal der Erfindung in einem Teil eines Belages eines Bremsklotzes im Bereich eines zentralen Kol bens eine Aussparung vorgesehen ist, liegt selbst bei Be tätigung nur des zentralen Kolbens ein großer Teil des Be lages außerhalb der Aussparung an einer Bremsscheibe an, wie dies auch der Fall ist, wenn ein Paar von Kolben auf sich gegenüberliegenden Seiten wirksam ist, wodurch ein lokaler Abrieb des Belags des Bremsklotzes verhindert werden kann.

Da gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sich der durch einen Spalt aufgeteilte Belag in Radialrichtung des Bremsklotzes überlappt, wobei die Lage des Spaltes der Lage des zentralen Kolbens entspricht, kann die Biegefestigkeit des Bremsklotzes leicht aufrechterhalten und ein lokaler Abrieb des Belags des Bremsklotzes verhindert werden.

Da in weiterer Ausgestaltung der Spalt zwischen den ge trennten Belägen in Bezug auf die Längsrichtung des Brems klotzes geneigt ist und auf einer der Bremsscheibe gegen überstehenden Seite der Beläge jeweils eine Nut derart aus gebildet ist, daß sie in einer den Spalt schneidenden Rich tung verläuft, kann die Biegefestigkeit des Bremsklotzes weiter verbessert und der Abrieb der Beläge des Bremsklot zes verhindert werden, wobei auch ein Quietschen beim Brem sen wirksam verhindert werden kann.

Claims

1. Scheibenbremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit mehreren Kolben (20, 21, 22) zum Anpressen eines Belags (16b) eines Bremsklotzes (16) an eine Bremsscheibe (18), von denen ein zentraler Kolben (21) unabhängig von benach barten Kolben (20, 22) betätigbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß in einem der Bremsscheibe (18) gegen überstehenden Flächenteil des Belags (16b) ein ausge sparter Abschnitt (26; 26′) ausgebildet ist.

2. Scheibenbremsvorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (16b) in Beläge (16b) mit einem dazwischen befindlichen Spalt (27) un terteilt ist und daß die Beläge (16b) sich in Radial richtung des Bremsklotzes (16) überlappen, wobei der Spalt (27) in einem dem zentralen Kolben (21) entspre chenden Teil dazwischen ausgebildet ist.

3. Scheibenbremsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (27) zwischen den geteilten Belägen (16b) in Bezug auf die Längs richtung des Bremsklotzes (16) geneigt ist und daß in einer der Bremsscheibe (18) gegenüberliegenden Fläche der Beläge (16b) eine Nut (16b₂) derart ausgebildet ist, daß sie in einer den Spalt (27) schneidenden Richtung verläuft.