DE102005006264A1

DE102005006264A1 - Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102005006264A1
Application number: DE102005006264A
Authority: DE
Inventors: Johann Iraschko
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2025-02-12
Also published as: DE102005006264B4

Abstract

Eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit mindestens einer in einem Bremssattel ((1) angeordneten Zuspanneinrichtung, mit der bei einer Bremsung über eine oder zwei parallel und mit Abstand zueinander, vorzugsweise in einer Brücke angeordnete Stellspindeln ein Bremsbelag an eine Bremsscheibe drückbar ist, wobei die Zuspanneinrichtung einen schwenkbaren, an einem Ende als Exzenter (4) ausgebildeten Drehhebel (3) aufweist und wobei sich der Exzenter (4) mittels mindestens eines Wälzlagers (9) schwenkbar an einem Lagersitz des Bremssattels (1) als Widerlager abstützt, ist so ausgebildet, dass der Lagersitz als separate Lagerschale (5) ausgebildet ist, deren konkave Innenfläche, an der das Wälzlager (9) anliegt, eine Kreisbogenkontur aufweist und die Außenfläche zumindest bereichsweise als ebene Fläche (6) ausgebildet ist, die an einer daran angepassten Gegenfläche (7) des Bremssattels (1) anliegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer derartigen Scheibenbremse wird die Zuspanneinrichtung beispielsweise pneumatisch betätigt, das heißt, die Zuspannkraft wird über einen mit dem Drehhebel in Wirkverbindung stehenden pneumatisch beaufschlagten Bremszylinder erzeugt. Prinzipiell kann die Zuspannkraft auch hydraulisch oder elektromechanisch aufgebracht werden.
Um eine ausreichende, auf die Bremsscheibe wirkende Bremskraft zu erzielen, dient der Drehhebel als mechanische Übersetzung, wobei sich einerseits der Exzenter an einem Lagersitz des Bremssattels gleitend abstützt, während andererseits der Drehhebel an einer bewegbaren Brücke anliegt.
Beim Verschwenken des Drehhebels gleitet der Exzenter entlang der kreisbogenförmigen Bahn des Lagersitzes unter Verschiebung der Brücke in Richtung der Bremsscheibe.
Zur Minimierung der Reibung zwischen dem Exzenter und dem Lagersitz sind zwischen beiden Wälzlagerungen vorgesehen, die üblicherweise aus einem Nadel- bzw. Zylinderrollenlager bestehen.
Für ein einwandfreies Abrollen der Wälzlager muss der Lagersitz des Bremssattels entsprechend bearbeitet werden.
Da die Zugänglichkeit für ein Bearbeitungswerkzeug zur Bearbeitung der in ihrer Kontur kreisbogenförmigen Lagerfläche sehr eingeschränkt ist, ist eine seitliche Bearbeitungsöffnung erforderlich.
Eine solche Bearbeitungsöffnung ist jedoch mit einer ganzen Reihe von Nachteilen verbunden, sowohl fertigungs- wie auch betriebstechnischer Art.
Zunächst einmal ist die Einbringung der Bearbeitungsöffnung nur mit einem entsprechenden Fertigungsaufwand zu realisieren, wodurch naturgemäß die Herstellungskosten ungünstig beeinflusst werden. Überdies muss die Bearbeitungsöffnung nach der Bearbeitung zum Schutz der innenliegenden mechanischen Bauteile abgedichtet werden und zwar so, dass diese Abdichtung den Beanspruchungen genügen, die sich vielfach aus dem rauhen Betrieb, in dem Nutzfahrzeuge eingesetzt werden, ergeben.
Trotzdem stellt eine solche Dichtung eine Schwachstelle dar, da ein Leckagerisiko nicht ausgeschlossen werden kann.
Sollte es aufgrund dessen zu Undichtigkeiten kommen, ist die Scheibenbremse nur mit einem größeren Arbeitsaufwand zu reparieren.
Alles in allem ist die bekannte Drehhebel-Lagerung einerseits nur aufwendig und damit teuer herzustellen und andererseits beeinträchtigt sie die Dauer der Standzeit der Scheibenbremse.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass die Bearbeitung des Lagersitzes einfacherer und kostengünstiger und ihre Standzeit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Durch diese konstruktive Ausbildung kann auf eine Zirkularbearbeitung verzichtet werden. Vielmehr reicht eine lineare Bearbeitung des Bremssattels im Anlagebereich der Lagerschale aus. Dabei kann diese lineare Bearbeitung mit einem entsprechenden Werkzeug unmittelbar über die vorhandene Öffnung des Bremssattels im Bodenbereich erfolgen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die Außenfläche der Lagerschale im Überdeckungsbereich mit der Gegenfläche des Bremssattels mehreckig, das heißt, polygon auszubilden, wodurch sich mehrere plane Flächen ergeben, die jeweils an einer zugeordneten, daran angepassten Gegenfläche des Bremssattels anliegen. Durch diese polygone Kontur der Lagerschale bzw. des Gegenlagers des Bremssattels wird eine Verdrehsicherung der Lagerschale erreicht, so dass das Wälzlager sicher abrollen kann und der Drehhebel entsprechend frei verschwenkbar ist.

Für eine seitliche Arretierung der Lagerschale kann in dem Gegenlager eine Vertiefung vorgesehen sein, in der ein Vorsprung der Lagerschale weitgehend passgenau einliegt. Diese Vertiefung kann als Bohrung eingebracht sein, was an geeigneter Stelle ohne weiteres möglich ist.

Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist gedacht, die Lagerschale als Aluminium-Druckgussteil herzustellen, wodurch eine Bearbeitung der Funktionsflächen unterbleiben kann.

Die Innenfläche der Lagerschale kann mit einem vorzugsweise gehärteten Blech belegt sein, das eine verschleißfeste Auflage für die Wälzkörper auch dauerhaft bildet.

Neben der gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten und damit kostengünstigeren Fertigung des Bremssattels ist als weiterer Vorteil die Erhöhung der Standzeit zu nennen.

Diese resultiert in der Hauptsache aus dem Verzicht auf eine seitliche Bearbeitungsöffnung und deren notwendige anschließende Abdichtung.

Während, wie bereits erwähnt, eine solche Abdichtung im Dauerbetrieb und unter den vielfach rauhen Einsatzbedingungen hinsichtlich ihrer Dichtigkeit nur begrenzte Lebensdauer besitzt, stellt sich dieses Problem durch das Fehlen einer seitlichen Bearbeitungsöffnung erst gar nicht. Insofern ist auch die Gefahr einer Leckage ausgeschlossen, die vielfach zur Beschädigung der im Bremssattel platzierten Bauteile führte. Insgesamt ergibt sich somit eine signifikante Kostenreduzierung.

Dazu trägt ein weiterer Gedanke der Erfindung bei, nach dem anstelle von Nadeln bzw. Zylinderrollen als Wälzlager Kugeln eingesetzt werden, die wolkenartig angehäuft an den hochbelasteten Lagerstellen vorgesehen werden können. Somit ist eine in jeder Beziehung optimierte Lagerung des Drehhebels im Bremssattel möglich.

Zweckmäßiger Weise sind die Wälzlager in einem Lagerkäfig gehalten, der durch eine entsprechende Ausgestaltung des Drehhebels von dessen Bewegung abhängig ist, das heißt, beispielsweise in Ruhelage des Drehhebels fixiert ist. Bei einer Rückstellbewegung des Drehhebels wird der Lagerkäfig in eine Ausgangsposition mitgeschleppt.

Hierzu kann der Lagerkäfig eine Anlaufschulter aufweisen, die mit einem drehhebelseitigen Mitnehmer korrespondiert. Zur kostengünstigen Herstellung der Anlaufschulter des Käfigs und des Mitnehmers des Drehhebels können diese bei der Herstellung des jeweiligen Bauteiles spanlos angeformt werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer geschnittenen Seitenansicht
2 den Teilausschnitt in einer geschnittenen Draufsicht
In den Figuren ist ein Teil einer Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, gezeigt, mit einem eine nicht dargestellte Bremsscheibe umfassenden Bremssattel 1 und einer Zuspanneinrichtung, die einen Drehhebel 3 aufweist.
Dieser Drehhebel 3 steht mit einem seitlich sich erstreckenden Exzenter 4 in Verbindung, der an einer Brücke 2 angreift, die axial verschiebbar gelagert ist und über die ein ebenfalls nicht dargestellter Bremsbelag bei Betätigung der Zuspanneinrichtung an die Bremsscheibe andrückbar ist.
Auf seiner dem Druckstück 2 abgewandten Seite ist der Exzenter 4 in zwei Bereichen kreisbogenförmig ausgebildet und stützt sich jeweils in einem Lagersitz des Bremssattels 1 ab, der erfindungsgemäß als Lagerschale 5 ausgebildet und auf seiner dem Exzenter 4 zugewandten Anlagefläche an die zugeordnete Außenkontur des Exzenters 4, also der Kreisbogenform angepasst ist.
Auf ihrer dem Bremssattel 1 zugewandten Außenfläche ist die Lagerschale in ihrer Kontur polygonartig ausgebildet, das heißt, es sind mehrere plane Flächen 6 vorgesehen, die an daran angepassten Gegenflächen 7 des Bremssattels 1 anliegen. Vorzugsweise erstrecken sich die ebenen Flächen 6 bzw. die Gegenflächen 7 über die gesamte Länge der Lagerschale bzw. des gebildeten Gegenlagers des Bremssattels 1.
Zur Fixierung der Lagerschale 5 ist an diese ein Zapfen 13 angeformt, der in eine Bohrung 14 des Bremssattels 1 weitgehend passgenau ragt.
Zwischen der Lagerschale 5 und dem Exzenter 4 sind Wälzlager 9, bestehend aus einer Vielzahl von Kugeln angeordnet, die in einem Lagerkäfig 10 gehalten sind und die sich einerseits an der zugeordneten Seite des Exzenters 4 und andererseits an den Lagerschalen 5 abstützen.
Vorzugsweise ist jede Lagerschale 5 als Aluminium-Druckgussteil hergestellt und auf ihrer konkaven Seite mit einem verschleißfesten Präzisionsblech 8 belegt, auf dem die Kugeln des Wälzlagers 9 abrollen können.
Zur Rückführung des Wälzlagers 9 beim Zurückschwenken des Drehhebels 3 in eine Nichtfunktionsstellung, wie sie in der 1 gezeigt ist, ist an den Lagerkäfig 10 eine Anlaufschulter 11 angeformt, die mit einem Mitnehmer 12 des Drehhebels 3 korrespondiert.
Anstelle der Anlaufschulter, die ebenso wie der Mitnehmer 12 durch spanlose Formung an dem jeweiligen Bauteil angeformt sein kann, besteht auch die Möglichkeit, in an sich bekannter Weise ein Käfigrückführ- oder -halteblech am Drehhebel 3 zu befestigen, mit dem der Lagerkäfig 10 sowohl in eine Ausgangsposition zurückgedrückt wird wie auch in dieser Stellung fixiert wird.

1: Bremssattel
2: Brücke
3: Drehhebel
4: Exzenter
5: Lagerschale
6: Ebene Fläche
7: Gegenfläche
8: Blech
9: Wälzlager
10: Lagerkäfig
11: Anlaufschulter
12: Mitnehmer
13: Zapfen
14: Bohrung

Claims

Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit mindestens einer, in einem Bremssattel (1) angeordneten Zuspanneinrichtung, mit der bei einer Bremsung über eine oder zwei parallel und mit Abstand zueinander, vorzugsweise in einer Brücke angeordnete Stellspindeln ein Bremsbelag an eine Bremsscheibe drückbar ist, wobei die Zuspanneinrichtung einen schwenkbaren, an einem Ende als Exzenter (4) ausgebildeten Drehhebel (3) aufweist und wobei sich der Exzenter (4) mittels mindestens eines Wälzlagers (9) schwenkbar an einem Lagersitz des Bremssattels (1) als Widerlager abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagersitz als separate Lagerschale (5) ausgebildet ist, deren konkave Innenfläche, an der das Wälzlager (9) anliegt, eine Kreisbogenkontur aufweist und die Außenfläche zumindest bereichsweise als ebene Fläche (6) ausgebildet ist, die an einer daran angepassten Gegenfläche (7) des Bremssattels (1) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Lagerschale (5) eine polygonartige Kontur aufweist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5) verschiebegesichert im Bremssattel einliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschiebesicherung der Lagerschale (5) diese mit einem Zapfen (13) versehen ist, der in einer Bohrung (14) des Bremssattels (1) weitgehend passgenau einliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5) als Aluminium-Druckgussteil ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Lagerschale (5) mit einer verschleißfesten Beschichtung versehen ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Beschichtung der Innenfläche der Lagerschale (5) aus einem aufgebrachten Präzisionsblech (8) besteht.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (9) eine Vielzahl von Kugeln aufweist, die in einem Lagerkäfig (10) gehalten sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln des Wälzlagers (9) entsprechend der auftretenden Belastung bereichsweise unterschiedlich häufig angeordnet sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Käfigrückführung der Lagerkäfig (10) auf seiner dem Drehhebel (3) zugewandten Seite eine Anlaufschulter (11) aufweist, die mit einem Mitnehmer (12) des Drehhebels (3) korrespondiert.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufschulter (11) an den Lagerkäfig (10) und der Mitnehmer (12) an den Drehhebel (3) angeformt sind.