DE102007024578B3

DE102007024578B3 - Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007024578B3
Application number: DE200710024578
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. Antony; Hans-Christian Dipl.-Ing. Jungmann
Original assignee: Wabco Radbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2027-05-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einer Bremsscheibe, einer Zuspanneinrichtung auf einer Seite der Bremsscheibe, einem Bremsträger, einem Gleitsattel und einem auf der der Zuspannseite der Bremsscheibe entgegengesetzten Felgenseite gelegenen Bremsbelag, wobei der Bremsenträger auf der Felgenseite mindestens eine Anschlageinrichtung zum Aufnehmen von auf den Bremsbelag beim Bremsen wirkenden Bremsumfangskräften aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit
einer Bremsscheibe,
einer Zuspanneinrichtung auf einer Seite der Bremsscheibe,
einem Bremsenträger,
einem Gleitsattel und
einem auf der der Zuspannseite der Bremsscheibe entgegengesetzten Felgenseite gelegenen Bremsbelag, wobei
der Bremsenträger auf der Felgenseite mindestens eine Anschlageinrichtung zum Aufnehmen von auf den Bremsbelag beim Bremsen wirkenden Bremsumfangskräften aufweist.
Scheibenbremsen der oben genannten Art sind bekannt, beispielsweise aus der DE 43 43 737 A1 . Bei der bekannten Bremse werden beide Bremsbeläge, also auch der felgenseitige Bremsbelag, in einem geschlossenen, rahmenförmigen und die Bremsscheibe umgreifenden Bremsenträger sowohl in Radial- als auch in Umfangsrichtung geführt bzw. abgestützt. Man spricht in diesem Zusammenhang von Führungsschächten. Die Führungsschächte haben annähernd eine U-Form, wie dies beispielsweise 2 der genannten Druckschrift zeigt.
Wird bei Bremsen dieser Bauart die Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Bremse betätigt, so wird der zuspannseitige Bremsbelag und über die Bremssattelverschiebung auch der reaktionsseitige Bremsbelag gegen die Bremsscheibe geschoben. Dabei werden die von den Bremsbelägen aufgenommenen Bremsumfangskräfte über als Kontaktbereiche ausgestaltete Anschlageinrichtungen in den als Festteil dienenden Bremsenträger abgeleitet. Bekanntlich kommt es infolge des Kontaktes zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe, insbesondere im Falle länger anhaltenden, intensiven und/oder häufigen Bremsens, zu starker Wärmeentwicklung, die je nach Temperaturverteilung starken Einfluß auf die Bremsscheibe ausübt. So können beispielsweise ungleichmäßige Temperaturverteilungen zu einem Verziehen der Bremsscheibe führen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Schirmung/Schrägstellung. Da der felgenseitige Bremsbelag wegen seiner Radialabstützung an dem Bremsenträger dieser Schrägstellung nicht folgen kann und auch nicht (mehr) vollflächig in Reibkontakt mit der Bremsscheibe gelangen kann, kommt es zu einer Sattelaufweitung mit der Folge ungleichmäßiger Belaganpressung. Daraus resultieren Auswaschungen, Schwingungen und andere Beeinträchtigungen des Bremssystems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scheibenbremse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die oben beschriebenen Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt werden. Mit anderen Worten sollen die Gebrauchseigenschaften der Bremse insbesondere im Hinblick auf das Zusammenwirken von Bremsbelag und Bremsscheibe verbessert werden.
Bei der Bremse nach der US 4 341 289 A dient ein Stift zur Kopplung des felgenseitigen Bremsbelages mit dem felgenseitigen Sattelschenkel. Er wirkt nicht nur in Radialrichtung, sondern vielmehr auch in Umfangsrichtung. Eine Rückenplatte eines felgenseitigen Bremsbelages ist an einer Abstützfläche eines Bremsträgers in Umfangsrichtung abgestützt.
Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe mit einer Scheibenbremse nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Da an dem Bremssattel eine Einrichtung zum Abstützen des felgenseitigen Bremsbelages in Radialrichtung vorgesehen ist, kommt es zu einer Radialkopplung. Mit anderen Worten können Bremsbelag und Sattelschenkel der Stellung der Bremsscheibe mit Radialbewegungen folgen und sich anpassen. Es dient mithin der Bremssattel bzw. dessen felgenseitiger Schenkel der Radialabstützung des felgenseitigen Bremsbelages, und nicht etwa der Bremsenträger. Dadurch können nicht nur der Bremsbelag, sondern auch der Bremssattel etwaigen Radialbewegungen der Bremsscheibe folgen bzw. sich diesen Bewegungen anpassen. Beide sind nämlich frei von Auflagen, Ansätzen und Führungen in bezug auf den Bremsenträger und somit nicht mehr in diesseitigen Bewegungsrichtungen blockiert. Dadurch, daß die Abstützeinrichtung die Form eine Leiste hat, ist eine besonders verlässliche und langlebige Ausgestaltung der Abstützeinrichtung realisiert.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Anschlageinrichtungen an dem Bremsenträger zum Aufnehmen von Bremsumfangskräften ausgebildet.
Diese beiden Anschlageinrichtungen sind insbesondere derart angeordnet, daß eine zum Aufnehmen von Bremsumfangskräften bei Vorwärtsfahrt und eine zum Aufnehmen von Bremsumfangskräften bei Rückwärtsfahrt dient.
Erfindungsgemäß bevorzugt weisen die beiden Anschlageinrichtungen zueinander parallele Anschlagflächen auf.
Im Gegensatz zu einer Ausgestaltung, bei der die beiden Anschlagflächen einen Winkel miteinander bilden, besteht bei dieser Ausgestaltung nicht die Gefahr des Verklemmens des Bremsbelages bei Bewegung in Radialrichtung, weil ja der Abstand der beiden Anschlagflächen wegen deren Parallelität sich entlang einer in Radialrichtung liegenden Bahn nicht ändert.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine auf der Felgenseite der Bremsscheibe gelegene Einrichtung zum Verbinden der beiden Anschlageinrichtungen miteinander vorgesehen.
Diese Verbindungseinrichtung kann die Form eines Verbindungsjochs haben. Sie dient zur Erhöhung der Steifigkeit des Bremsenträgers.
Bevorzugt liegt die Verbindungseinrichtung zumindest abschnittweise radial innerhalb einer Abstützeinrichtung des felgenseitigen Bremsbelages an dem Bremssattel.
Damit liegt sie außerhalb desjenigen Bereichs, in den sich der Bremsbelag bei Verschiebung in Radialrichtung hineinbewegen kann.
Aus dem gleichen Grunde ist es erfindungsgemäß bevorzugt zusätzlich oder alternativ vorgesehen, daß die Verbindungseinrichtung zumindest abschnittweise axial weiter von der Bremsscheibe entfernt liegt als eine Abstützeinrichtung des felgenseitigen Bremsbelages an dem Bremssattel.
Bevorzugt weist der Gleitsattel eine Radialöffnung auf, durch die hindurch der felgenseitige Bremsbelag und/oder ein zuspannseitiger Bremsbelag ein- und ausgebaut wer den kann/können. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Gleitsattel erfindungsgemäß bevorzugt um einen sogenannten Rahmensattel, der mechanisch sehr vorteilhaft ist.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind Führungsbolzen auf der Zuspannseite zum Führen des Gleitsattels vorgesehen. Auch diese Ausgestaltung ist mechanisch besonders vorteilhaft.
Der Bremsenträger weist nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Einrichtung zum Führen eines zuspannseitigen Bremsbelages auf. Auch dadurch werden erhebliche mechanische Vorteile erzielt.
Im folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit Bremssattel und Bremsenträger, jedoch ohne Bremsbeläge und Bremsscheibe,
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1 mit Blick gegen die Felgenseite, wiederum ohne Bremsbeläge,
3 die gleiche Ansicht wie 2, jedoch mit dem felgenseitigen Bremsbelag,
die 4 und 5 jeweils eine Draufsicht auf den Bremsenträger nach den 1 bis 3, einmal ohne und einmal mit Bremsbelägen,
6 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 1,
7 die gleiche Ansicht wie 1, jedoch von einem anderen Ausführungsbeispiel, und
8 die gleiche Ansicht wie 4, jedoch von dem Ausführungsbeispiel nach 7.
1 zeigt einen Bremssattel 1, der rahmenartig einen oberen Bereich einer nicht gezeigten Bremsscheibe 2 umgreift. Der Bremssattel 1 ist mittels als Gleiteinrichtung dienenden Führungsbolzen 4 entlang einer Bremsenachse axial verschiebbar an einem als Festteil dienenden Bremsenträger 3 angebracht. Die Führungsbolzen 4 liegen auf der Zuspannseite. Der Bremssattel 1 weist in seinem Inneren eine Zuspanneinrichtung 5 auf, die beispielsweise über einen an dem Bremssattel 1 befestigen Betätigungszylinder 17 betätigbar ist, um Bremsbeläge 6, 7 gegen die Bremsscheibe zu drücken. Der Bremssattel 1 weist eine Radialöffnung 8 auf, durch die beide Bremsbeläge 6, 7 ein-/ausgebaut werden können. Am felgenseitigen Schenkel des rahmenförmig die Bremsscheibe umgreifenden Bremssattels 1 ist eine Leiste 9 zur Radialabstützung des felgenseitigen Bremsbelages 7 ausgebildet.
2 zeigt den felgenseitigen Teil des Bremsenträgers 3 mit zwei als Anschlageinrichtungen dienenden Trägerhörnern 10, zwischen denen gemäß 3 der felgenseitige Bremsbelag 7 auf der Leiste 9 des Bremssattels 1 derart gelagert ist, daß er sich je nach Drehrichtung D der Bremsscheibe an seitlichen Anschlagflächen 11 der Trägerhörner 10 abstützen kann. Ein Verbindungsjoch 12 am Bremsenträger 3 sorgt dafür, daß es zu keiner Aufweitung bzw. Abstandsvergrößerung zwischen den beiden Trägerhörnern 10 beim Einleiten von Bremsumfangskräften von dem felgenseitigen Bremsbelag 7 auf die einschlägige Anschlagfläche 11 kommt.
Insbesondere 4 ist zu entnehmen, daß das Verbindungsjoch 12 axial „hinter" (in 4 oben) den beiden Trägerhörnen 10 liegt, so daß ausreichend Freiraum in Richtung radial einwärts und axial vorne für den felgenseitigen Bremsbelag 7 vorhanden ist. Auf der Zuspannseite weist der Bremsenträger 3 zwei Trägerhörner 13 mit Anschlagflächen 14 sowie ein Verbindungsjoch 16 mit einer Anschlagfläche 15 zur Radialabstützung auf. Dadurch ist ein Führungsschacht für den zuspannseitigen Bremsbelag 6 gebildet.
6 zeigt die Lage der Halte- und/oder Führungsbereiche zueinander. Das Verbindungsjoch 12 auf der Felgenseite liegt hinter der Leiste 9 für die Radialabstützung des felgenseitigen Bremsbelages 7, wohingegen das Verbindungsjoch 16 auf der Zuspannseite in etwa unterhalb des zuspannseitigen Bremsbelages 6 liegt. Der Betätigungszylinder 17 ist nur schematisch angedeutet. Der innere Aufbau von Zuspanneinrichtungen von pneuma tisch und/oder elektromechanisch betätigten Scheibenbremsen für Nutzfahrzeuge ist hinlänglich bekannt, weshalb an dieser Stelle auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 7 und 8 ist der Rahmen des Bremsenträgers 3 nicht mehr geschlossen, sondern auf der Felgenseite offen. Die Bremsscheibe wird also nur noch von den beiden Trägerhörnern 10 umgriffen. Durch den Wegfall des Verbindungsjochs kann eine leichtere Bauweise realisiert werden. Aus Festigkeitsgründen kann diese Bauweise jedoch bei Nutzfahrzeugen nur dort zum Einsatz kommen, wo die übrige Dimensionierung im Einklang mit den Anforderungen beim Abbremsen von Nutzfahrzeugen steht.

Claims

Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einer Bremsscheibe (2), einer Zuspanneinrichtung (17) auf einer Seite der Bremsscheibe, einem Bremsenträger (3), einem Gleitsattel (1) und einem auf der der Zuspannseite der Bremsscheibe entgegengesetzten Felgenseite gelegenen Bremsbelag (7), wobei der Bremsenträger (3) auf der Felgenseite mindestens eine Anschlageinrichtung (10) zum Aufnehmen von auf den Bremsbelag (7) beim Bremsen wirkenden Bremsumfangskräften aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der felgenseitige Bremsbelag (7) in Radialrichtung der Bremsscheibe von dem Bremsenträger (3) entkoppelt ist und zum Abstützen des felgenseitigen Bremsbelages (7) in Radialrichtung eine Leiste (9) an einem felgenseitigen Schenkel des Bremssattels (1) dient.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Anschlageinrichtungen (10, 10) an dem Bremsenträger (3) zum Aufnehmen von Bremsumfangskräften ausgebildet sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlageinrichtungen (10, 10) zueinander parallele Anschlagflächen (11, 11) aufweisen.
Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine auf der Felgenseite der Bremsscheibe gelegene Einrichtung (12) zum Verbinden der beiden Anschlageinrichtungen (10, 10) miteinander.
Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (12) zumindest abschnittweise radial innerhalb einer Abstützeinrichtung (9) des felgenseitigen Bremsbelages (7) an dem Bremssattel (1) liegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (12) zumindest abschnittweise axial weiter von der Bremsscheibe entfernt liegt als eine Abstützeinrichtung (9) des felgenseitigen Bremsbelages (7) an dem Bremssattel (1).
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitsattel (1) eine Radialöffnung (8) aufweist, durch die hindurch der felgenseitige Bremsbelag (7) und/oder ein zuspannseitiger Bremsbelag (6) ein- und ausgebaut werden kann/können.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Führungsbolzen (4) auf der Zuspannseite zum Führen des Gleitsattels (1).
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsenträger (3) eine Einrichtung (13, 14, 15) zum Führen eines zuspannseitigen Bremsbelages (6) aufweist.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine pneumatisch und/oder elektromechanisch betätigte Zuspanneinrichtung (5, 17).