DE102007023191A1 - Disk brake for commercial vehicle, has pressure pad, which stands in effective connection with adjusting spindle, where pressure surfaces of adjusting spindle and pressure pad are turned towards each other, and one surface is convex shaped - Google Patents

Disk brake for commercial vehicle, has pressure pad, which stands in effective connection with adjusting spindle, where pressure surfaces of adjusting spindle and pressure pad are turned towards each other, and one surface is convex shaped Download PDF

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Abstract

The brake has brake linings (1), which contact a brake disk in a functional position. One of the linings is pressed at the brake disk with a lining support plate (2) and a friction pad (3) using a clamping device over an adjusting spindle (5) and a pressure pad (4), which stands in effective connection with the spindle. The friction pad is fastened to the support plate, and the spindle is supported in the caliper. A pressure surface (8) of the spindle and another pressure surface (7) of the pressure pad are turned towards each other, where one of the pressure surfaces is convex shaped.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a disc brake for a commercial vehicle according to the preamble of claim 1.

Eine solche Scheibenbremse, bei der die Druckstücke fest mit der Belagträgerplatte verbunden sind, vorzugsweise durch eine einstückige Ausbildung, ist aus der DE 103 02 334 A1 bekannt.Such a disc brake, in which the pressure pieces are firmly connected to the lining carrier plate, preferably by a one-piece design, is known from DE 103 02 334 A1 known.

Zum Zuspannen des Bremsbelages, d. h. zu dessen Anpressen an die Bremsscheibe der Scheibenbremse im Falle einer Bremsung, wird die von einer Zuspanneinrichtung aufgebrachte Betätigungskraft über die als Gewinderohr ausgebildete Stellspindel auf das Druckstück übertragen, wobei zwischen dem Druckstück und der Stirnseite der Stellspindel ein die Stirnseite überdeckender Topf vorgesehen sein kann, der Bestandteil eines Faltenbalges ist, durch den ein Schutz vor Korrosions- oder Verschmutzungseinflüssen auf die Stellspindel gegeben ist.To the Applying the brake lining, d. H. for its pressing against the brake disc the disc brake in case of braking, which is from a brake application Applied operating force over the threaded pipe transferred trained spindle to the pressure piece, wherein between the pressure piece and the end face of the adjusting spindle a front covering the pot may be provided which is part of a bellows, by which a protection against Corrosion or contamination influences on the adjusting spindle given is.

Die Andruckflächen der Stellspindel einerseits und des Druckstückes andererseits sind plan ausgebildet und liegen in Nichtfunktionsstellung der Scheibenbremse vollflächig aneinander an.The Pressure surfaces of the adjusting spindle on the one hand and the pressure piece On the other hand, plan are formed and are in non-functional position the disc brake over the entire surface to each other.

Aufgrund eines vorhandenen Spiels des Bremsbelages im Bremssattel oder im Belagschacht eines mit dem Fahrzeug fest verbundenen Bremsträgers, ebenso durch Trägerverformungen im Betrieb, Fertigungstoleranzen oder dergleichen kann es zu Querbewegungen des Bremsbelages relativ zur Stellspindel kommen.by virtue of an existing game of brake pad in the caliper or in the Lining shaft of a brake carrier firmly connected to the vehicle, also by carrier deformations during operation, manufacturing tolerances or the like, it may be relative to transverse movements of the brake pad come to the adjusting spindle.

Dies führt zu elastischen Verformungen der Stellspindel und dadurch zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Zuspannkraft auf die Andruckfläche des Druckstückes. Damit kommt es zu einer Schrägstellung der Stellspindel, die eine einseitige hohe Belastung der Stellspindel zur Folge hat. Eine ausgebildete Kantenpressung mit entsprechenden lokalen Spannungsspitzen, kann zur Zerstörung des die Stirnseite der Stellspindel abdeckenden Topfes führen.This leads to elastic deformation of the adjusting spindle and This leads to an uneven distribution of Clamping force on the pressure surface of the pressure piece. This leads to an inclination of the adjusting spindle, which has a one-sided high load on the adjusting spindle result. A trained edge pressure with corresponding local voltage peaks, can destroy the end face of the adjusting spindle cover the pot.

Daneben wird die Funktionsfähigkeit der Stellspindel auf Dauer herabsetzt. Dies vor allem deshalb, weil, wie erwähnt, die Stellspindel als Gewinderohr ausgebildet ist, das nicht in der Lage ist, auftretende Querkräfte in gewünschtem Maße aufzunehmen.Besides the functioning of the adjusting spindle becomes permanent decreases. This is mainly because, as mentioned, the adjusting spindle is designed as a threaded tube, which is not in the Location is, occurring shear forces in desired Take measurements.

Eine sich daraus ergebende mögliche Deformation der Stellspindel kann auch zu einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit einer Nachstelleinrichtung führen, mit der über die Stellspindel ein sich durch Verschleiß des Reibbelages beim Bremsen veränderndes Lüftspiel ausgeglichen wird.A resulting possible deformation of the adjusting spindle can also affect the functionality an adjustment lead, with the over the adjusting spindle becomes worn due to wear of the friction lining balanced during braking braking clearance becomes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funtionsfähigkeit dauerhaft sicherer wird.Of the Invention is based on the object, a disc brake of the generic type Art so further that their ability to function permanently safer.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is achieved by a disc brake with the features of the claim 1 solved.

Durch diese konstruktive Ausbildung wird erreicht, dass bei einer durch die auftretenden elastischen Verformungen und Relativbewegungen bedingten Schrägstellung der Stellspindel sich der Kontakt der Andruckflächen nicht bzw. nur in äußerst geringem Maße ändert. Dabei bleibt die Verteilung der Flächenpressung weitgehend gleich.By This constructive training is achieved at a through the occurring elastic deformations and relative movements conditional inclination of the adjusting spindle, the contact the pressure surfaces not or only in extreme slight changes. The distribution remains the surface pressure largely the same.

Bevorzugt ist die Stirnseite der Stellspindel sphärisch ausgebildet, während die zugeordnete Andruckfläche des Druckstückes ebenso wie die des Topfes flacheben ist.Prefers is the end face of the adjusting spindle spherically formed, while the associated pressure surface of the pressure piece as well as that of the pot is flat.

Dabei ist die Balligkeit so gering ausgeführt, d. h. in einem sehr großen Radius, dass bei der auftretenden Belastung durch die elastische Verformung keine ausge prägten Hertzschen Pressungen auftreten, wobei die ballige Stirnfläche teilweise durch die elastische Verformung abgeflacht wird.there the crown is so low, d. H. in one very large radius that at the occurring load by the elastic deformation no pronounced Hertzian Compressions occur, the spherical face partially is flattened by the elastic deformation.

Aufgrund der sehr flachen Krümmung der Andruckfläche kommt es zu einem großflächigen Kontakt zwischen der Stellspindel und dem Druckstück. Dabei ist die Flächenpressung weitgehend gleichmäßig und kann zuvor genau berechnet und demzufolge berücksichtigt werden.by virtue of the very flat curvature of the pressure surface comes there is a large-scale contact between the Adjusting spindle and the pressure piece. Here is the surface pressure largely uniform and can be calculated exactly before and therefore be taken into account.

In jedem Fall wird durch die Möglichkeit bei einer in Funktionsstellung aufgrund der auftretenden Belastung gegebenen leichten Schrägstellung der Stellspindel, die durch die erwähnten elastischen Deformationen der Bremsenkomponenten eintritt, die geschilderte Kantenpressung vermieden und damit auftretende Spannungsspitzen.In In any case, by the possibility of one in functional position due to the load occurring given slight skew the adjusting spindle, by the mentioned elastic deformations the brake components occurs, the described edge pressure avoided and thus occurring voltage spikes.

Grundsätzlich kann anstelle der Andruckfläche der Stellspindel zusätzlich oder alternativ auch die Andruckfläche des Druckstückes ballig ausgeformt sein. Denkbar ist aber auch, dass die Druckstücke im Mittenbereich, quer zur Laufrichtung der Bremsscheibe, also quer zur Bremskraft verlaufend, eine im weitesten Sinne als Kippkante fungierende, zumindest in Umlaufrichtung der Bremsscheibe konvex gewölbte Kante aufweisen. Hierbei ergibt sich eine elliptische Grundfläche der konvexen Andruckfläche.in principle can in place of the pressure surface of the adjusting spindle in addition or alternatively, the pressure surface of the pressure piece be formed spherically. It is also conceivable that the plungers in the middle, transverse to the direction of the brake disc, so across extending to the braking force, in the broadest sense as a tilting edge acting, convex at least in the direction of rotation of the brake disc have curved edge. This results in an elliptical Base area of the convex pressure surface.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are in the subclaims characterized.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.embodiments The invention will be described below with reference to the attached Drawings described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Stellspindel in einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in Funktionsstellung in einer schematischen Draufsicht 1 an adjusting spindle in a disc brake according to the prior art in functional position in a schematic plan view

2 eine Stellspindel gemäß der Erfindung in einer Nicht-Funktionsstellung, ebenfalls in einer Draufsicht 2 an adjusting spindle according to the invention in a non-functional position, also in a plan view

3 die Stellspindel nach 2 in Funktionsstellung, in einer schematischen Draufsicht. 3 the adjusting spindle after 2 in functional position, in a schematic plan view.

In den Figuren ist jeweils in einem Teilausschnitt ein Bremsbelag 1 für eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, dargestellt, der aus einer Belagträgerplatte 2 und einem daran befestigten Reibbelag 3 besteht.In the figures, a brake pad is in each case in a partial section 1 for a disc brake, in particular for a commercial vehicle, shown, which consists of a lining carrier plate 2 and a friction lining attached thereto 3 consists.

In Funktionsstellung, also wenn die Scheibenbremse in Eingriff ist, wird der Bremsbelag 1 mit seinem Reibbelag 3 gegen eine nicht dargestellte Bremsscheibe gepresst, wozu in der Scheibenbremse eine pneumatisch oder elektromotorisch betätigbare Zuspanneinrichtung angeordnet ist, mittels der eine in einem ebenfalls nicht gezeigten, die Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel gehaltene Stellspindel 5 an den Bremsbelag 1 andrückbar ist.In functional position, so when the disc brake is engaged, the brake pad 1 with his friction lining 3 pressed against a brake disc, not shown, for which purpose a pneumatically or electromotively actuated application device is arranged in the disc brake, by means of a in an also not shown, the brake disc cross-caliper held adjusting spindle 5 to the brake pad 1 is pressable.

Dabei liegt die als Gewinderohr ausgebildete Stellspindel 5 mit einer Andruckfläche 8 in den gezeigten Beispielen an einem als Topf 6 ausgebildeten Blechformteil an, der eine Zwischenlage zu einem fest mit der Belagträgerplatte 2 verbundenen Druckstück 4 bildet, das der Einleitung der über die Stellspindel 5 aufgebrachten Zuspannkraft dient. Der Topf 6 kann Bestandteil eines nicht dargestellten Faltenbalges sein, durch den die Stellspindel 5 überdeckt und vor äußeren Einflüssen geschützt wird.In this case, designed as a threaded tube adjusting spindle 5 with a pressure surface 8th in the examples shown on a pot 6 formed sheet metal part, which is an intermediate layer to a fixed to the lining carrier plate 2 connected pressure piece 4 that forms the initiation of the via the adjusting spindle 5 applied clamping force is used. The pot 6 may be part of a bellows, not shown, through which the adjusting spindle 5 covered and protected from external influences.

In der 1 ist der Andruckbereich der Stellspindel 5 an den Bremsbelag 1 nach dem Stand der Technik dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Andruckfläche 8 der Stellspindel 5, die durch deren Stirnseite gebildet wird, ebenso planeben ist wie eine Andruckfläche 7 des Druckstückes 4, die in Nichtgebrauchsstellung aneinander liegen bzw. ausschließlich durch den im Anlagebereich ebenfalls planen Topf 6 getrennt sind.In the 1 is the pressure range of the adjusting spindle 5 to the brake pad 1 represented according to the prior art. It can be seen that the pressure surface 8th the adjusting spindle 5 , which is formed by the end face, is also ebenben as a pressure surface 7 of the pressure piece 4 , which lie in disused position together or exclusively by the plan in the investment area pot 6 are separated.

In der 1 ist die Gebrauchsstellung gezeigt, bei der der Bremsbelag 1 reibend an der Bremsscheibe anliegt. Es ist erkennbar, dass aufgrund der auftretenden Reib- bzw. Bremskräfte auf die Stellspindel 5 eine Querkraft einwirkt, die dazu führt, dass die Stellspindel und/oder der die Stirnseite der Stellspindel 5 überdeckende Topf 6 einer erheblichen partiellen Druckbelastung ausgesetzt ist, die zu einer Deformation, d. h. einer Beschädigung der Stellspindel bzw. des Topfes 6 in diesem Bereich führen kann. Die entstehenden Spannungsspitzen sind durch den Momentenverlauf 9 in der 1 erkennbar.In the 1 the use position is shown, in which the brake pad 1 rubbing against the brake disc. It can be seen that due to the occurring friction or braking forces on the adjusting spindle 5 a transverse force acts, which causes the adjusting spindle and / or the end face of the adjusting spindle 5 covering pot 6 a considerable partial pressure load is exposed, leading to a deformation, ie damage to the adjusting spindle or the pot 6 can lead in this area. The resulting voltage peaks are due to the torque curve 9 in the 1 recognizable.

Um diese Belastung zu verhindern, ist erfindungsgemäß die dem Druckstück 4 zugewandte Andruckfläche 8 der Stellspindel 5, entsprechend den Darstellungen in den 2 und 3, konvex ausgebildet, vorzugsweise flach sphärisch, während der Topf 6, ebenso wie die Andruckfläche 7 des Druckstücks planeben verlaufen.To prevent this load, according to the invention is the pressure piece 4 facing pressure surface 8th the adjusting spindle 5 , according to the representations in the 2 and 3 , convex, preferably flat spherical, while the pot 6 , as well as the pressure surface 7 run the pressure piece flush.

Durch die konvexe Ausbildung wird eine Relativbewegung zwischen der Stellspindel 5 und dem Bremsbelag 1 ohne ein nennenswertes Auftreten von Spannungsspitzen ermöglicht. Eine solche Relativbewegung ergibt sich durch die beim Bremsen entstehende, auf den Bremsbelag 1 wirkende Umfangskraft sowie die elastischen Verformungen der Bremsenkomponenten.Due to the convex design, a relative movement between the adjusting spindle 5 and the brake pad 1 without a significant occurrence of spikes possible. Such a relative movement results from the resulting during braking, on the brake pad 1 acting circumferential force and the elastic deformations of the brake components.

Dieser Belastungsfall ist in der 3 deutlich zu erkennen, in der gleichfalls durch die Darstellung des Momentenverlaufs 9 zu sehen ist, dass die Verteilung der Flächenpressung weitgehend gleich ist.This load case is in the 3 clearly recognizable in the same by the representation of the moment curve 9 It can be seen that the distribution of surface pressure is largely the same.

Die 2 zeigt eine im Vergleich dazu unbelastete Stellung der Stellspindel 5 bzw. des Bremsbelages 1, entsprechend einer Nichtgebrauchsstellung der Bremse.The 2 shows a comparison in the unloaded position of the adjusting spindle 5 or the brake pad 1 , according to a non-use position of the brake.

Die ballige Ausbildung der Andruckfläche 8 wird zweckmäßigerweise sehr flach ausgeführt, d. h. in einem sehr großen Radius, so dass es bei einer Belastung nicht zu ausgeprägten Hertzschen Pressungen kommt. In diesem Fall wird die ballige Andruckfläche 8 durch die entstehende elastische Verformung abgeflacht.The crowned formation of the pressure surface 8th is expediently made very flat, ie in a very large radius, so that it does not come to pronounced Hertzian stresses under a load. In this case, the crowned pressure surface 8th Flattened by the resulting elastic deformation.

11
Bremsbelagbrake lining
22
BelagträgerplatteBacking plate
33
Reibbelagfriction lining
44
DruckstückPressure piece
55
Stellspindeladjusting spindle
66
Topfpot
77
Andruckflächepressure surface
88th
Andruckflächepressure surface
99
Momentenverlauftorque curve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10302334 A1 [0002] - DE 10302334 A1 [0002]

Claims (7)

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel und mit Bremsbelägen (1), die die Bremsscheibe in Funktionsstellung kontaktieren, wobei mindestens ein Bremsbelag (1) mit einer Belagträgerplatte (2) und einem daran befestigten Reibbelag (3) mittels einer Zuspanneinrichtung über zumindest eine im Bremssattel gelagerte Stellspindel (5) und ein damit in Wirkverbindung stehendes Druckstück (4) an die Bremsscheibe andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine der einander zugewandten Andruckflächen (7, 8) der Stellspindel (5) und des Druckstücks (4) konvex ausgebildet ist.Disc brake for a commercial vehicle, comprising a brake caliper with a brake caliper and brake pads ( 1 ), which contact the brake disc in functional position, wherein at least one brake pad ( 1 ) with a lining carrier plate ( 2 ) and an attached friction lining ( 3 ) by means of an application device via at least one adjusting spindle mounted in the brake caliper (US Pat. 5 ) and a thrust piece ( 4 ) is pressed against the brake disc, characterized in that one of the mutually facing pressure surfaces ( 7 . 8th ) of the adjusting spindle ( 5 ) and the pressure piece ( 4 ) is convex. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckfläche (8) der Stellspindel (5) konvex ausgebildet ist.Disc brake according to claim 1, characterized in that the pressure surface ( 8th ) of the adjusting spindle ( 5 ) is convex. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Andruckfläche (7, 8) sphärisch ausgebildet ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the convex pressure surface ( 7 . 8th ) is spherical. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Andruckfläche (7, 8) eine elliptische Grundfläche aufweist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the convex pressure surface ( 7 . 8th ) has an elliptical base. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckstück (4) und der Stellspindel (5) ein Blechformteil in Form eines Topfes (6) vorgesehen ist, der die zugeordnete Andruckfläche (8) der Stellspindel überdeckt und der flacheben ausgebildet ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that between the pressure piece ( 4 ) and the adjusting spindle ( 5 ) a sheet metal shaped part in the form of a pot ( 6 ) is provided, the associated pressure surface ( 8th ) of the adjusting spindle and the flat is formed. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (6) in jeder Betriebsstellung der Scheibenbremse an der Andruckfläche (7) des Druckstückes (4) anliegt.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the pot ( 6 ) in each operating position of the disc brake on the pressure surface ( 7 ) of the pressure piece ( 4 ) is present. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Wölbung der Andruckfläche (7, 8) flach ausgebildet ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the convex curvature of the pressure surface ( 7 . 8th ) is flat.
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