DE102007032967B4

DE102007032967B4 - Belaghaltesystem und Bremsbelag für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102007032967B4
Application number: DE200710032967
Authority: DE
Inventors: Thomas Eichler
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: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: DE102007032967A1; WO2009010217A2; WO2009010217A3

Abstract

Bremsbelag für eine Scheibenbremse, aufweisend mindestens eine Belaghaltefeder (3), die an einer einen Reibbelag (1) tragenden Belagträgerplatte (2) des Bremsbelages gehalten ist, wobei die Belagträgerplatte (2) wenigstens einen Befestigungsschlitz (7) zur Befestigung der wenigstens einen Belaghaltefeder (3) auf einer vom Reibbelag abgewandten Seite der Belagträgerplatte (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) einen Klemmfederbereich (8) und einen winklig zur Belagträgerplatte (2) hin abgeknickten Arretierbereich (9) aufweist und dass die Belaghaltefeder (3) u-förmig gebogen ist und einen Grundschenkel (16) und zwei weitere Schenkel (15, 17) aufweist, wobei einer der Schenkel (15) in den Befestigungsschlitz (7) eingreift.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Belaghaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Bei einer Bauform einer Scheibenbremse weist diese einen Bremssattel, einen Bremsträger, in der Regel zwei Bremsbeläge und eine Bremsscheibe auf. Mittels des Bremssattels werden die Zuspannkräfte aufgebracht und die Bremskräfte über den Bremsträger aufgenommen. Die Zuspannkräfte wirken über beide Bremsbeläge auf die Bremsscheibe, welche in Abhängigkeit von der Höhe der Zuspannkraft eine Verzögerung der Rotationsbewegung erfährt. Diese Verzögerung wird maßgeblich vom Reibwert zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag mitbestimmt.
Da die Beläge konstruktiv als Verschleißteile ausgelegt werden und die Reibwerte abhängig von der Festigkeit sind, sind diese in der Regel weicher als die Bremsscheibe. Die Beläge und auch die Bremsscheibe erfahren über ihre Gebrauchsdauer durch Verschleiß eine Änderung der Belag- bzw. Scheibendicke. Aus dem Belagverschleiß ergibt sich die Notwendigkeit, Beläge wechseln zu können, d. h. diese müssen mit einer entsprechenden Befestigung in der Scheibenbremse fixiert sein.
Dies wird derzeit ermöglicht durch den Einsatz mehrerer Bauteilkomponenten, die die Funktion der Belaghalterung, des Toleranzausgleichs und der Unterdrückung von Klappergeräuschen der Bremsbeläge miteinander kombiniert.
Die Geräuschunterdrückung und der Toleranzausgleich werden durch Belagfedern realisiert, welche jeweils einem Belag aufgeklipst sind und unter Vorspannung stehen. Die Vorspannung wird durch einen Belaghaltebügel erzeugt, der im Bremssattel fixiert ist und damit ein Herausfallen der Beläge verhindert.
Aus der DE 2 236 750 A ist eine Teilbelagsscheibenbremse für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der die aus Grenzbelag und Trägerplatte bestehende, in einem Schacht angeordnete Bremsbacke vom Bremskolben getragen wird. Die Bremsbacke wird hier dergestalt gehalten, dass in eine Öffnung der Trägerplatte eine Trägerplatte in radialer Richtung haltende Feder eingesetzt ist, wobei diese Feder ein zum Kolben hin vorstehendes Teil aufweist, das in einer Aussparung des Kolbens die Trägerplatte in radialer Richtung haltend derart eingreift, dass beim Überschreiten einer vorbestimmten Radialkraft die Feder in axialer Richtung zusammengedrückt wird und das vorstehende Teil aus der Aussparung heraustritt. Diese Verbindung dient im Wesentlichen einer Verdrehsicherung des Bremskolbens, wobei die Belaghaltefeder entweder unbefestigt in einer Öffnung in der Trägerplatte liegt oder von einem Bügel an der Belagträgerplatte gehalten wird.
Aus der EP 0 440 041 A1 ist ein Bremsbelag für Scheibenbremsen bekannt, bei dem eine Haltefeder zur Befestigung an einem Bremskolben auf einer Rückseite einer Trägerplatte des Bremsbelags angeordnet ist, bei der die Belagfeder sowohl Druck- als auch Zugkräfte von einem Bremskolben aufnehmen soll und somit den Bremsbelag sowohl gegen eine Verdrehung gesichert ist als auch Zugkräfte aufnehmen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Belaghaltesystem und einen Bremsbelag der gattungsgemäßen Art zu entwickeln, das bzw. der in einfacher Weise die Funktion der Geräuschunterdrückung und der Belaghalterung erfüllt.
Diese Aufgabe wird durch einen Bremsbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Belaghaltesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Die Verwendung von Befestigungsöffnungen, insbesondere – schlitzen in der Belagträgerplatte zur Befestigung der Belaghaltefeder ermöglicht eine raumsparende Anbringung der Belaghaltefeder an der Belagträgerplatte und dadurch bedingt auch Materialeinsparungen am Bremssattel. Die Feder ist zudem leicht montierbar und verliersicher am Bremssattel angeordnet.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Belaghaltefeder in Form eines Blech-Biegeteils ist einfach zu fertigen, was sich in einem niedrigen Kostenaufwand bei der Herstellung der Belaghaltefeder niederschlägt.
Die Ausbildung einer Einfädelungsabwinklung oder -abrundung am der Belagträgerplatte zugewandten Ende des Arretierfederbereichs der Belaghaltefeder ermöglicht eine leichte und sichere Einfädelung des Arretierfederbereichs in eine in der Belagträgerplatte vorhandene Aufnahmeaussparung.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Belaghaltefeder im Montagezustand vollständig in die Belagträgerplatte versenkt. Dadurch ist ein Einbau auch in sehr engen Einbaubereichen ermöglicht, da hier kein Montageraum mehr benötigt wird.
Durch eine Variante der Erfindung wird außerdem erreicht, dass die Belaghaltefeder im eingebauten Zustand in einer Einbuchtung, insbesondere in Gestalt eines Hakens, auf der der Belagträgerplatte zugewandten Seite des Bremssattelrückens arretiert ist. Damit wird ein am Bremssattel fixierter Belaghaltebügel einsparbar, was eine Bauteilreduktion und überdies weitere Kosteneinsparungen bewirkt.
Als weiterer Vorteil ist zu nennen, dass eine Anpassung der Vorspannung auf den Reibbelag in einfacher Weise durch die Materialart und die Materialdicke der Belaghaltefeder oder Veränderung der Bauteildimension des Hakens vorgenommen und damit ein Ausgleich von Gusstoleranzen erreicht werden kann.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer besonderen Ausführungsform des Belaghaltesystems,
2 eine schematische Ansicht einer Anordnung der Belaghaltefeder mit Bremsbelag und Sattelrücken im montierten Zustand,
3 eine perspektivische Ansicht einer besonderen Ausführungsform der Belaghaltefeder,
4 eine schematische Ansicht einer Anordnungsvariante der Belaghaltefeder mit Bremsbelag und Sattelrücken im montierten Zustand,
5–9 schematische Schnittansichten weiterer Anordnungsvarianten der Belaghaltefeder mit Bremsbelag und Sattelrücken im montierten Zustand,
10 eine schematische Draufsicht auf die dem Sattelrücken zugewandte Seite einer besonderen Ausführungsform des Belagträgers zur Anbringung einer Belaghaltefeder,
11 eine schematische Draufsicht auf die dem Sattelrücken zugewandte Seite einer besonderen Ausführungsform des Belagträgers zur Anbringung von zwei Belaghaltefedern.
Begriffe wie „oben" und „untern" beziehen sich in der nachfolgenden Beschreibung auf die gewählte Art der Darstellung in den Figuren und sind nicht einschränkend zu verstehen.
Der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Belaghaltesystems ist in der 1 erkennbar. Zwischen einem Bremsbelag, bestehend aus einem Reibbelag 1, der fest mit einer Belagträgerplatte 2 verbunden ist, und dem Sattelrücken 4 eines ansonsten nicht dargestellten Bremssattels ist eine Belaghaltefeder 3 eingeklemmt. Der Bremsbelag liegt mit seiner Unterkante auf einer Belagauflage 5 des ansonsten nicht dargestellten Bremsträgers oder Bremssattels auf.
Der Sattelrücken 4 ist an seiner Oberkante in Einführrichtung des Bremsbelages, d. h. in 1 nach unten hin betrachtet – mit einem Haken 6 versehen, der sich zunächst senkrecht von der Oberkante weg nach oben erstreckt und dann zur Belagträgerplatte 2 hin umgebogen ist. Im Sattelrücken wird damit eine Einbuchtung 12 ausgebildet.
Gegen die Unterseite dieses Hakens 6 drückt das eine Ende der Belaghaltefeder 3.
2 zeigt die Belaghaltefeder mit Bremsbelag und Sattelrücken 3 im montierten Zustand.
Zur Befestigung der Belaghaltefeder 3 auf der vom Reibbelag 1 abgewandten Seite der Belagträgerplatte 2 ist die Belagträgerplatte 2 mit einer Befestigungsöffnung, insbesondere einem vorzugsweise mittig angeordneten Befestigungsschlitz 7 versehen, in den die Belaghaltefeder 3 eingreift. Sie kann dort klemmend mit einem doppelt gebogenen Schenkel 15 befestigt sein.
In der in 11 gezeigten Ausführungsform ist die Belagträgerplatte 2 mit zwei hier seitlichen Befestigungsschlitzen 7 zur Befestigung von zwei Belaghaltefedern 3 versehen. Es können auch mehr als zwei Befestigungsschlitze 7 und Federn 3 vorgesehen sein.
Die Belaghaltefeder 3 selbst ist, wie auch in 3 zu erkennen ist, als doppelt gefaltetes Blech-Biegeteil ausgebildet und in etwa in der Form eines breiten U gebogen. Der eine der doppelt gebogenen Schenkel 15 ist mit einem Faltbereich 18 in dem Befestigungsschlitz 7 festgeklemmt. Er weist einen Winkel α zum Grundschenkel von mehr als 90° auf, um eine genügende Federspannung aufbauen zu können.
Damit ist die Belaghaltefeder 3 in einen Klemmfederbereich 8 und einen Arretierfederbereich 9 unterteilt. Das eine Ende der Belaghaltefeder 3 ist im Klemmfederbereich 8 mit dem Schenkel 15 im montierten Zustand in dem Befestigungsschlitz 7 befestigt. Das andere Ende der Belaghaltefeder 3 ist im Arretierfederbereich 9 mit dem Schenkel 17 bevorzugt hin zur Ausbildung einer Einfädelungsabwinklung 10 oder -abrundung abgewinkelt bzw. abgerundet, wobei der Endbereich, welcher die Einfädelungsabwicklung 10 der ansonsten doppellagigen Feder 3 ausbildet, in diesem Bereich nur einlagig und damit flexibler ausgestaltet ist.
Durch diese Abwinklung wird erreicht, dass der Arretierfederbereich 9 bzw. der zweite freie Schenkel 17 sicher in eine in der Belagträgerplatte 2 bevorzugt eingebrachte Absenkaussparung 11 einfädelbar ist.
Der Bremssattelrücken ist auf seiner der Belagträgerplatte 2 zugewandten Seite im Bereich der Belaghaltefeder 3 mit einer Einbuchtung 12 versehen, in der die Belaghaltefeder 3 im eingebauten Zustand arretiert ist. Die Einbuchtung 12 ist im Querschnitt bevorzugt rechteckig ausgebildet.
Bei der Montage der Bremsbeläge wird der Arretierfederbereich 9 beim Absenken des Bremsbelages (in der Fig. nach unten) durch den am Belagschachtrand des Bremssattelrückens aus dem Bremssattelrücken hervorstehenden Haken 6 in die Absenkaussparung 11 versenkt, was durch die Einfädelungsabwinklung 10 am Arretierfederbereich 9 erleichtert wird.
Da das Biegemoment der Belaghaltefeder 3 durch die Winkelverhältnisse im Bereich des Befestigungsschlitzes 7 größer als im Arretierfederbereich 9 ist, schnappt die Belaghaltefeder 3 in die ausgesparte Öffnung im Bremssattel, den Haken 6.
Durch den steilen Winkel im Klemmfederbereich 8 am Haken 6 ist die Belaghaltefeder 3 fest an der Belagträgerplatte 2 fixiert und es wirkt eine Vorspannung, mit der der Reibbelag 1 auf die Belagauflage 5 des Bremsträgers gedrückt wird, die einem Klappern des Bremsbelags entgegen wirkt. Für die Demontage der Bremsbeläge wird die Belaghaltefeder 3 mittels beispielsweise eines Schraubenziehers oder Ähnlichem seitwärts am Haken 6 in die Absenkaussparung 11 abgesenkt und der Bremsbelag kann herausgezogen werden.
In den 4 bis 9 sind besonders bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Belaghaltesystems gezeigt.
Nach einer ersten Variante (4) entspricht das Einbaumass „A" der Aussparung 19 unter dem Haken 6 mindestens der Dicke der Belaghaltefeder 3.
Bei der zweiten Variante (5) ist die Belagträgerplatte 2 über die gesamte Erstreckung der Belaghaltefeder 3 derart mit einer Aussparung 19 versehen, dass die Belaghaltefeder 3 im Montagezustand vor der Montage am Bremssattel vollständig in der Belagträgerplatte 2 versenkbar ist.
Die in 6 gezeigte Variante zeigt eine aus der der Belaghaltefeder 3 zugewandten Unterseite des Hakens 6 hervorstehende Nase 13, durch die der Bremsbelag ergänzend an den Bremssattel herangezogen und damit ein Restschleifmoment des Bremsbelags auf die Bremsscheibe vermieden wird.
Bei der Variante in 7 wird auf den Haken 6 im Bremssattel verzichtet, so dass die Belaghaltefeder 3 im eingebauten Zustand in der Einbuchtung 12 auf der der Belagträgerplatte 2 zugewandten Seite des Bremssattelrückens 4 arretiert ist. Dadurch lässt sich der Bremsbelag mit unverschlissenen Reibbelägen 1 nicht mehr demontieren. Für eine Demontage ist ein Mindestverschleiß der Bremsbeläge notwendig.
8 zeigt eine Variante, bei der auf die Absenkaussparung 11 in der Belagträgerplatte 2 verzichtet wird. Dies ist dadurch ermöglicht, dass der Haken 6 über die obere Ebene bzw. Kante „E" der Belagträgerplatte 2 hinausragt.
Schließlich ist in 9 eine Variante gezeigt, bei der die Einbuchtung 12 auf der der Belagträgerplatte 2 zugewandten Seite des Bremssattelrückens 5 im Bereich des Klemmfederbereichs 8 der Belaghaltefeder 3 im Querschnitt zumindest teilweise abgeschrägt ausgebildet ist. Außerdem ist in dem Befestigungsschlitz 7 der Belagträgerplatte 2 ein Montageeinsatz 14 eingesetzt.
Der Arretierbereich 9 der Belaghaltefeder 3 kann zur Einstellung der Federungseigenschaften winklig, insbesondere rechtwinklig, zur Belagträgerplatte 2 hin abgeknickt oder auch rund gebogen sein.
All diese Varianten und Ausführungen mit einer oder mehreren Belaghaltefedern sind auch miteinander kombinierbar.

1: Reibbelag
2: Belagträgerplatte
3: Belaghaltefeder
4: Bremssattelrücken
5: Belagauflage
6: Haken
7: Befestigungsschlitz
8: Klemmfederbereich
9: Arretierfederbereich
10: Einfädelungsabwinklung
11: Absenkaussparung
12: Einbuchtung
13: Nase
14: Montageeinsatz
15: Schenkel
16: Grundschenkel
17: Schenkel
18: Faltbereich
19: Aussparung

Claims

Bremsbelag für eine Scheibenbremse, aufweisend mindestens eine Belaghaltefeder (3), die an einer einen Reibbelag (1) tragenden Belagträgerplatte (2) des Bremsbelages gehalten ist, wobei die Belagträgerplatte (2) wenigstens einen Befestigungsschlitz (7) zur Befestigung der wenigstens einen Belaghaltefeder (3) auf einer vom Reibbelag abgewandten Seite der Belagträgerplatte (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) einen Klemmfederbereich (8) und einen winklig zur Belagträgerplatte (2) hin abgeknickten Arretierbereich (9) aufweist und dass die Belaghaltefeder (3) u-förmig gebogen ist und einen Grundschenkel (16) und zwei weitere Schenkel (15, 17) aufweist, wobei einer der Schenkel (15) in den Befestigungsschlitz (7) eingreift.
Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (2) zwei Befestigungsschlitze zur Befestigung von zwei Belaghaltefedern (3) auf der vom Reibbelag abgewandten Seite der Belagträgerplatte (2) aufweist.
Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) als Blech-Biegeteil ausgebildet ist.
Bremsbelag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) als wenigstens abschnittsweise doppellagiges Blech-Biegeteil ausgebildet ist.
Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) am der Belagträgerplatte (2) zugewandten Ende des Arretierfederbereichs (9) mit einer Einfädelungsabwinklung (10) oder -abrundung ausgebildet ist.
Bremsbelag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) im Bereich der Einfädelungsabwinklung (10) einlagig ausgestaltet ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) bei der Montage vollständig in der Belagträgerplatte (2) versenkbar ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) bei der Montage vollständig in Aussparungen der Belagträgerplatte (2) versenkbar ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (2) eine Absenkaussparung (11) aufweist, in die der Arretierfederbereich (9) der Belaghaltefeder (3) bei der Montage versenkbar ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (3) im eingebauten Zustand in einer Einbuchtung (12) auf der der Belagträgerplatte (2) zugewandten Seite des Bremssattelrückens (4) arretiert ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Befestigungsschlitz (7) der Belagträgerplatte (2) ein Montageeinsatz (14) eingesetzt ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierbereich (9) der Belaghaltefeder (3) rechtwinklig zur Belagträgerplatte (2) hin abgeknickt ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierbereich (9) der Belaghaltefeder (3) zur Belagträgerplatte (2) hin abgerundet gebogen ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel (α) zwischen dem eingreifenden Schenkel (15) und dem Grundschenkel (16) größer als 90° ist.
Belaghaltesystem für eine Scheibenbremse, wobei beidseitig einer Bremsscheibe zugeordnete Bremsbeläge federbelastet jeweils in einem Belagschacht eines ortsfesten Bremsträgers oder Bremssattels gelagert sind, die jeweils eine Belaghaltefeder (3) aufweisen, die verliergesichert an einer einen Reibbelag (1) tragenden Belagträgerplatte (2) eines Bremsbelages gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeläge nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche ausgebildet sind.
Belaghaltesystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (2) eine Absenkaussparung (11) aufweist, in die der Arretierfederbereich (9) der Belaghaltefeder (3) bei der Montage durch Einwirkung des Bremssattels absenkbar ist.
Belaghaltesystem nach einem der Ansprüche 15 oder 16 mit Bremsbelägen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (12) auf der der Belagträgerplatte (2) zugewandten Seite des Bremssattelrückens (4) am Belagschachtrand des Bremssattelrückens (4) als aus dem Bremssattelrücken hervorstehender Haken (6) ausgebildet ist, gegen die der Arretierfederbereich (9) der Belaghaltefeder (3) im eingebauten Zustand drückt.
Belaghaltesystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass aus der der Belaghaltefeder (3) zugewandten Seite des Hakens (6) bzw. der Einbuchtung (12) eine Nase (13) vorsteht.
Belaghaltesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Haken (6) über eine obere Kante „E" der Belagträgerplatte (2) vorsteht.
Belaghaltesystem nach einem der Ansprüche 15 bis 19 mit Bremsbelägen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (12) auf der der Belagträgerplatte (2) zugewandten Seite des Bremssattelrückens (4) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist.
Belaghaltesystem nach einem der Ansprüche 15 bis 20 mit Bremsbelägen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (12) auf der Belagträgerplatte (2) zugewandten Seite des Bremssattelrückens (4) im Bereich des Klemmfederbereichs (8) der Belaghaltefeder (3) im Querschnitt zumindest teilweise abgeschrägt ausgebildet ist.