DE102005059247B4

DE102005059247B4 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005059247B4
Application number: DE200510059247
Authority: DE
Inventors: Wlodzimierz Macke
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: DE102005059247A1

Abstract

Bremsvorrichtung mit einem an einer Radachse (9) eines Kraftfahrzeuges befestigten Anschlussteil (1) und einem daran angeschlossenen, zumindest in auslaufseitiger Umfangsrichtung der Radachse (9) formschlüssig am Anschlussteil (1) gehaltenen Befestigungskörper (2) eines Bremssattels oder Bremsträgers einer Scheibenbremse, wobei der Formschluss durch mindestens eine Abstützfläche (4) des Befestigungskörpers (2) gebildet ist, die an einer zugeordneten Abstützfläche (5) des Anschlussteiles (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskörper (2) Anlageflächen (6) aufweist, mit denen er zusätzlich zum Formschluss reibschlüssig an Anlageflächen des Anschlussteiles (1) anliegt, wobei das Anschlussteil (1) durch achsparallel zur Radachse (9) verlaufende Schrauben mit dem Befestigungskörper (2) verbunden ist, und dass jede Abstützfläche (4) Teil einer Abstufung (3) ist, die die Anlagefläche (6) des Befestigungskörpers (2) oder des Anschlussteiles (1) aufweist, wobei die Abstützfläche (4) sich teilweise in Achsrichtung der Radachse (9) und die Anlagefläche (6) quer dazu erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mittels einer derartigen Bremsvorrichtung wird eine Scheibenbremse an einer Radachse, vorzugsweise eines Nutzfahrzeuges, befestigt. Dabei weist die Scheibenbremse einen Befestigungskörper eines Bremssattels oder Bremsträgers auf, der mit einem an der Radachse starr befestigten Anschlussteil verbunden ist.
Durch die beim Bremsen auftretenden Bremskräfte, die auf die Radachse übertragen werden, bestehen besondere Anforderungen an den Anschluss zwischen dem Befestigungskörper und dem Anschlussteil. Für eine Übertragung der Bremskräfte sind unterschiedliche Lösungen bekannt.
Aus der EP 1 637 762 A2 ist eine gattungsgemäße Bremsvorrichtung bekannt.
In der EP 0 849 486 A2 ist eine Verbindung gezeigt und beschrieben, bei der der Befestigungskörper über achsparallel zur Radachse sich erstreckende Schrauben mit dem Anschlussteil verbunden ist, wobei der Befestigungskörper flächig am Anschlussteil anliegt.
Dabei wirken die Bremskräfte parallel zu einer Trennfuge zwischen dem Befestigungskörper und dem Anschlussteil und müssen durch die Schraubverbindungen aufgenommen werden, die jeweils aus einer Durchgangsbohrung, einer Gewindebohrung sowie einer Schraube bestehen, wobei die Durchgangsbohrung im Anschlussteil oder Befestigungskörper vorgesehen sein kann und die Gewindebohrung in dem anderen zugeordneten Bauteil.
Zur Durchführung der Schraube muss der Durchmesser der Durchgangsbohrung größer sein als der Schaftdurchmesser der Schraube. Dies führt insbesondere bei hohen Bremsmomenten, die durch den Reibschluss zwischen dem Anschlussteil und dem Befestigungskörper nicht übertragen werden, zu einer Relativbewegung des die Durchgangsbohrung aufweisenden Bauteils gegenüber dem anderen, bis die Leibung der Durchgangsbohrung am Schraubenschaft zur Anlage kommt. Hierdurch werden die Schrauben im erheblichen Maße auf Abscheren beansprucht, was eine entsprechende Querschnittsdimensionierung erforderlich macht, die einer kostengünstigen Montage sowie einer gewichtsoptimierten Bauweise entgegensteht. Durch die mögliche Relativbewegung der Schrauben zu den Durchgangsbohrungen besteht überdies die Gefahr, dass sich die Schrauben selbsttätig lösen.
Aufgrund des vielfach nur geringen Bauraumes in der Achse können entsprechend große Schrauben dann nicht eingesetzt werden, so dass der erforderliche Reibschluss nicht ausreicht, um das Bremsmoment zu übertragen. In diesen Fällen müssen die Schraubverbindungen durch Einsatz von Passschrauben ergänzt werden, was nur mit erheblichen Fertigungskosten zu realisieren ist. Überdies ist aufgrund von Fertigungstoleranzen der Einsatz von lediglich nur einer Passschraube möglich, so dass diese Maßnahme nur eine begrenzte Lösung darstellt.
Eine andere Möglichkeit den Bremssattel bzw. einen Bremsträger mit dem Anschlussteil zu verbinden stellt die sogenannte Tangentialanbindung dar. Hierbei werden die Umfangskräfte zum Teil durch Reibschluss, zum Teil durch Formschluss übertragen, wobei allerdings wegen des ungünstigen Winkels der Trennfuge nur ein relativ kleiner Teil der Bremskraft formschlüssig übertragen wird.
Darüber hinaus ist bei dieser konstruktiven Lösung die axiale Positionierung der Bremse problematisch. Damit die Verbindungsschrauben montierbar sind, müssen Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Abstände zwischen den Bohrungen sowie Positionstoleranzen durch entsprechend große Aufnahmebohrungen ausgeglichen werden. Dies führt jedoch zu einer deutlich verschlechterten Positionierung der Bremse, was insbesondere in axialer Richtung nachteilig ist. Der Abstand der Bremsscheibe zu einem Trägerschacht muss entsprechend groß gestaltet sein. Überdies ist die Montage nur unter Zuhilfenahme entsprechender Werkzeuge wie Lehren oder Positionierungshilfen möglich. Weiter sind Bremsvorrichtungen bekannt, bei denen der Befestigungskörper formschlüssig in das Anschlussteil eingefügt ist und sich in Umfangsrichtung an diesem abstützt. Nachteilig sind hier die einzuhaltenden Toleranzen, die relativ hohe Herstellungs- und Montagekosten zur Folge haben. Darüber hinaus ist diese konstruktive Lösung nur dann möglich, wenn den Formschluss realisierende, miteinander korrespondierende Abstützflächen entsprechend tief positioniert sind bzw. entsprechend weit von der Bremsscheibe entfernt sind.
Aus der DE 10 2004 016 826 A1 ist eine Bremsvorrichtung bekannt, bei der der Befestigungskörper schlüssig am Anschlussteil vorgesehen ist, wobei die Befestigung des Befestigungskörpers am Anschlussteil durch praktisch tangential sich erstreckende Schrauben erfolgt, was eine Montage der Bremsvorrichtung insgesamt erheblich erschwert.
Schließlich durch Formschluss ist des Weiteren der Befestigungskörper einer Bremsvorrichtung an einem Anschlussteil befestigt, wie sie in der DE 20 2004 013 006 U1 gezeigt und beschrieben ist. Dabei erfolgt die Aufnahme der beim Bremsen entstehenden Momente ausschließlich über radiale Anlageflächen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass eine Optimierung der Abstützung des Befestigungskörpers am Anschlussteil und gleichzeitig eine genaue Positionierung der Bremse möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausbildung werden die Vorteile der formschlüssigen Abstützung des Befestigungskörpers, insbesondere hinsichtlich der Möglichkeit sehr hohe Bremskräfte aufzunehmen, mit den Vorteilen der axialen Befestigung kombiniert, wodurch es möglich ist, den Befestigungskörper und damit die angeschlossene Scheibenbremse in axialer Richtung exakt zu positionieren. Darüber hinaus kann der Befestigungskörper ohne Einhaltung besonders geringer Toleranzen hergestellt und montiert werden.
Auftretende Toleranzen innerhalb der Durchmesserunterschiede Durchgangsbohrung/Schraubenschaft bei der Axialanbindung können ausgeglichen werden, da der Formschluss so ausgebildet ist, dass die Abstützflächen des Befestigungskörpers einerseits und des Anschlussteiles andererseits radial in bezug auf die Radachse ausgerichtet sind, also schräg verlaufend zur Mittelachse, ggf. auch davon abweichend.
Anstelle einer solchen V-Anbindung besteht auch die Möglichkeit den Formschluss als Tangential-Anbindung auszubilden, bei der die Abstützflächen Befestigungskörper/Anschlussteil quer zur Radachse verlaufen. Dabei übernimmt die axiale Anbindung durch Reibschluss einen Teil der Bremskräfte, während der Rest der Bremskräfte von der formschlüssigen Anbindung aufgenommen wird. Prinzipiell ist ein Formschluss unter jedem beliebigen Winkel möglich.
Dadurch können bei gleicher Dimensionierung der Schraubverbindung größere Kräfte übertragen werden oder bei gleichen Kräften kann die Schraubverbindung kleiner ausgelegt sein.
In jedem Fall sind sehr hohe Bremskräfte übertragbar, was insofern von besonderem Vorteil ist, als zukünftig aufgrund höherer neuentwickelter Reifen von Nutzfahrzeugen die auftretenden Bremsmomente und damit die abzustützenden Kräfte im Vergleich zur heutigen Konstruktionen steigen werden.
Erfindungsgemäß wird der Formschluss durch in den Befestigungskörper eingebrachte Stufungen erreicht, die einerseits die Andruckflächen bilden zur Anlage des Anschlussteiles in den Umfangsrichtungen und andererseits die Anschlussflächen, in denen die Aufnahme für die Schrauben zur axialen Anbindung vorgesehen sind. Dabei können die Stufungen im Befestigungskörper oder im Anschlussteil vorgesehen sein, während das Gegenstück, also Anschlussteil bzw. Befestigungskörper entsprechend erhaben sind.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Einzelheit einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht
2 einen Teilausschnitt der Bremsvorrichtung in einer Vorderansicht
In der 1 ist ein Befestigungskörper 2 eines Bremssattels oder eines Bremsträgers einer Scheibenbremse dargestellt, der in 2 mit einem Anschlussteil 1 verbunden gezeigt ist.
Dieses Anschlussteil 1 ist an einer Radachse 9 eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges starr befestigt.
Der Befestigungskörper 2 weist in beide Umfangsrichtungen der Radachse 9 jeweils eine Abstufung 3 auf, durch die eine Abstützfläche 4 gebildet ist, die an einer zugeordneten Abstützfläche 5 des Anschlussteiles 1 anliegt. Die Tiefe der Abstufung 3 bzw. der Abstützfläche 4 entspricht etwa der Dicke des Anschlussteiles 1 im Überdeckungsbereich mit der Anlagefläche 6, so dass sich ein flächenbündiger Übergang zwischen dem Anschlussteil 1 und dem Befestigungskörper 2 ergibt. Denkbar ist aber auch, die Tiefe der Abstufung geringer auszubilden als die Dicke des Anschlussteiles 1.
Dabei verlaufen die Abstützflächen 4, bezogen auf die Radachse 9 radial und winklig zueinander, so dass sich insgesamt eine V-Form ergibt, durch die in Kombination mit den zugeordneten Abstützflächen 5 des Anschlussteiles 1 in beide Umfangsrichtungen ein Formschluss hergestellt ist.
Die Abstufung 3 weist neben der radial ausgerichteten und sich axial zur Radachse erstreckenden Abstützfläche 4 eine rechtwinklig dazu angeordnete Anlagefläche 6 auf, an der das Anschlussteil 1 anliegt.
Diese Anlagefläche 6 ist mit Gewindebohrungen 7 versehen, in die nicht dargestellte Schrauben eindrehbar sind, die durch Durchgangsbohrungen 8 des Anschlussteiles 1 geführt sind und deren Kopf sich an der der Anlagefläche 6 abgewandten Seite des Anschlussteiles 1 abstützt. Durch die Anpressung des Anschlussteiles 1 an die Anlageflächen 6 wird ein Reibschluss erreicht, durch den gemeinsam mit dem gebildeten Formschluss eine Bremskraftübertragung von dem Befestigungskörper 2 bzw. einer daran angeschlossenen Scheibenbremse auf das Anschlussteil 1 und damit auf die Radachse 9 erfolgt.

1: Anschlussteil
2: Befestigungskörper
3: Abstufung
4: Abstützfläche
5: Abstützfläche
6: Anlagefläche
7: Gewindebohrung
8: Durchgangsbohrung
9: Radachse

Claims

Bremsvorrichtung mit einem an einer Radachse (9) eines Kraftfahrzeuges befestigten Anschlussteil (1) und einem daran angeschlossenen, zumindest in auslaufseitiger Umfangsrichtung der Radachse (9) formschlüssig am Anschlussteil (1) gehaltenen Befestigungskörper (2) eines Bremssattels oder Bremsträgers einer Scheibenbremse, wobei der Formschluss durch mindestens eine Abstützfläche (4) des Befestigungskörpers (2) gebildet ist, die an einer zugeordneten Abstützfläche (5) des Anschlussteiles (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungskörper (2) Anlageflächen (6) aufweist, mit denen er zusätzlich zum Formschluss reibschlüssig an Anlageflächen des Anschlussteiles (1) anliegt, wobei das Anschlussteil (1) durch achsparallel zur Radachse (9) verlaufende Schrauben mit dem Befestigungskörper (2) verbunden ist, und dass jede Abstützfläche (4) Teil einer Abstufung (3) ist, die die Anlagefläche (6) des Befestigungskörpers (2) oder des Anschlussteiles (1) aufweist, wobei die Abstützfläche (4) sich teilweise in Achsrichtung der Radachse (9) und die Anlagefläche (6) quer dazu erstreckt.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch zwei Abstützflächen (4) des Befestigungskörpers (2) gebildet ist, die jeweils an einer zugeordneten Abstützfläche (5) des Anschlussteiles (1) anliegen.
Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützflächen (4) V-förmig zueinander stehen.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstützflächen (4, 5) jeweils radial zur Radachse (9) erstrecken.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch Abstützflächen (4) des Befesti gungskörpers (2) in Verbindung mit Abstützflächen (5) des Anschlussteiles gebildet ist, wobei zwei parallel verlaufende Abstützflächen (4) vorgesehen sind, von denen jeweils eine an einer Seite des Befestigungskörpers (2) angeordnet ist.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützflächen (4) spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an jede der parallel oder V-förmig verlaufenden Abstützflächen (4) eine weitere Abstützfläche (4) des Befestigungskörpers (2) anschließt, die an einer zugeordneten Abstützfläche (5) des Anschlussteiles (1) anliegt.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Formschluss die Abstützflächen (4, 5), bezogen auf die Radachse (9) tangential verlaufen.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche (4) in ihrer Tiefe etwa der Dicke des Anschlussteiles (1) oder des Befestigungskörpers (2) oder des Anschlussteiles (1) im Überdeckungsbereich mit der Anlagefläche (6) entspricht oder kleiner ist.
Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufungen (3, 3') durch eine erhabene Ausbildung der Anlageflächen (6) oder deren Vertiefung gegenüber dem benachbarten Bereich des Befestigungskörpers (2) gebildet sind.