-
Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung einer Bremsvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Bei
bekannten Bremsvorrichtungen, welche einen Bremssattel und einen
Bremsträger umfassen, wird das beim Bremsen entstehende
Bremsmoment fahrzeugseitig, insbesondere gegenüber der
Fahrzeugachse abgestützt. Bei auf einem Achsschenkel angeordneten
Rädern ist es bekannt, den Bremsträger über
einen Schraubverband derart mit dem Achsschenkel zu verbinden, dass
das Bremsmoment kraftschlüssig auf den Achsschenkel und
von dort auf den Achskörper des Fahrzeuges übertragen
wird.
-
Durch
die
EP 0 849 486 A2 wurde
eine als Scheibenbremse ausgebildete Bremsvorrichtung bekannt, welche
mit einem Befestigungsflansch verschraubt ist, welcher an der Fahrzeugachse
angeschweißt ist. Durch diese Anordnung wird das Bremsmoment
kraftschlüssig direkt in die Achse des Fahrzeuges eingeleitet.
Nachteilig bei der kraftschlüssigen Bremsmomentübertragung
ist, dass bei Überbeanspruchung oder nachlassender Vorspannung
des Schraubverbandes ein Rutschen zwischen Bremsträger
und Befestigungsflansch auftreten kann, mit der Folge, dass die
Schrauben auf Scherung beansprucht werden. Dies kann die Betriebssicherheit
der Bremsvorrichtung beeinträchtigen.
-
Durch
die
WO 2005/095815
A1 wurde eine Bremsvorrichtung bekannt, welche einen Bremssattel
mit Bremsträger und einen Anschlusskörper aufweist,
welcher an einer Radachse befestigt, vorzugsweise verschweißt
ist. Der Anschlusskörper ist plattenförmig ausgebildet
und weist zwei V-förmig angeordnete Anschlussschenkel auf,
welche formschlüssig an einem korrespondie rend ausgebildeten
Befestigungsflansch des Bremssattels anliegen. Das Bremsmoment wird über
einen Formschluss vom Bremssattel in den Anschlusskörper
und von diesem direkt in die Fahrzeugachse eingeleitet.
-
Durch
die
DE 10 2006
002 442 A1 wurde eine Bremsvorrichtung, bestehend aus einem Bremssattel
und einem Bremsträger, bekannt, welcher formschlüssig
mit einer Fahrzeugachse verbunden ist, welche einen von der Kreisform
abweichenden Querschnitt, beispielsweise einen quadratischen Querschnitt
aufweist. Der Bremsträger ist somit formschlüssig
auf der Achse gehalten und kann somit das Bremsmoment direkt an
der Achse abstützen.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Anordnung der
eingangs genannten Art eine sichere Abstützung des Bremsmomentes
zu erreichen und Bauraum sowie Gewicht der Anordnung zu reduzieren.
-
Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
-
Erfindungsgemäß wird
das Bremsmoment formschlüssig an dem Radträger
abgestützt, d. h. an einem Bauteil, auf welchem das Rad
mit Bremsscheibe angeordnet ist. Die Bremsvorrichtung ist vorzugsweise
als Scheibenbreme mit Bremssattel und Bremsträger ausgebildet,
der sich formschlüssig am Radträger abstützt.
Damit wird der Vorteil erreicht, dass der Radträger kompakt
und relativ leicht ausgebildet werden kann. Ausladende und schwere
Flansche zur Befestigung eines Schraubverbandes nach dem Stand der
Technik können somit entfallen. Die formschlüssigen
Elemente am Radträger beanspruchen wenig Raum und verringern
somit auch das Gewicht des Radträgers.
-
In
vorteilhafter Ausgestaltung ist der Radträger als Achsschenkel
ausgebildet, d. h. er umfasst im Wesentlichen einen Achszapfen zur
Aufnahme eines Rades mit Bremsscheibe, einen flanschartigen Grundkörper
sowie Lageraugen zur Aufnahme eines Achsschenkelbolzens, mittels
dessen der Achsschenkel mit Rad gegenüber dem Fahrzeug
abgestützt ist. Am Grundkörper des Achsschenkels
greifen in der Regel auch Lenk- und/oder Spurhebel an. Erfindungsgemäß sind
an dem Achsschenkel, insbesondere an dessen Grundkörper
Anlageflächen angeordnet, an welchen sich der Bremsträger
mit korrespondierenden Anlageflächen abstützt.
Damit wird das Bremsmoment vom Bremsträger formschlüssig in
den Achsschenkel eingeleitet und von diesem über den Achsschenkelbolzen
auf das Fahrzeug übertragen. Vorzugsweise sind die Anlageflächen
radial ausgerichtet, d. h. senkrecht zu den das Bremsmoment übertragenden
Umfangskräften.
-
Nach
einer bevorzugten Ausführungsform sind am Achsschenkel
Vorsprünge angeordnet, die sich diametral, bezogen auf
die Radachse, gegenüberliegen und an denen die Anlageflächen
ausgebildet sind. Die Vorsprünge bilden somit Absätze
an denen sich der Bremsträger in Umfangsrichtung abstützen
kann.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die
axiale Fixierung des Bremsträgers gegenüber dem
Achsschenkel durch eine Verschraubung, vorzugsweise durch zwei Schrauben, welche
für eine wesentlich geringere Belastung ausgelegt sind
als die zur kraftschlüssigen Übertragung eines
Bremsmomentes vorgesehenen Schrauben nach dem Stand der Technik.
Insofern sind diese Fixier- oder Befestigungsschrauben wesentlich
kleiner und leichter ausgebildet.
-
In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weisen die Vorsprünge
Anlageflächen auf beiden Seiten auf, sodass die Achsschenkel
für beide Seiten des Fahrzeuges (rechts und links) verwendet
werden können.
-
In
vorteilhafter Ausgestaltung sind zusätzlich zu den Anlageflächen
(die in etwa radialer Richtung verlaufen) Stützflächen
zur radialen Fixierung von Bremsträger und Achsschenkel
vorgesehen. Durch diese Stützflächen wird der
Bremsträger radial zur Radachse gehalten.
-
Die
im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden Anlageflächen
und/oder die im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Stützflächen erstrecken
sich vorteilhaft über die gesamte Breite (Tiefe) des Bremsträgers,
d. h. in axialer Richtung. Damit entsteht eine in axialer Richtung
durchgehende Fläche mit relativ geringer Flächenpressung
und ohne Kerbwirkung.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Vorsprünge
mit den Anlageflächen im Bereich der Lageraugen für
den Achsschenkelbolzen des Achsschenkels angeordnet. Damit wird
der Vorteil einer äußerst kompakten Bauweise und
einer günstigen Krafteinleitung in den Achsschenkel erreicht.
Flansche oder Tragarme wie beim Stand der Technik können
somit vermieden werden. Darüber hinaus wird das Bauteil
Achsschenkel (ungefederte Massen) leichter. Der erfindungsgemäße
Achsschenkel ist vorteilhaft als Guss- oder Schmiedeteil herstellbar.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Anlageflächen
als Mitnahmeprofile ausgebildet, welche sowohl am Bremsträger
als auch am Achsschenkel vorgesehen sind und formschlüssig
ineinander greifen.
-
In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Mitnahmeprofile als
Zahnwellenprofile ausgebildet, welche koaxial zur Radachse in Form
von Zahnwellensegmenten angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Zahnwellensegment
zwischen zwei Befestigungsschrauben zur axialen Fixierung des Bremsträgers
auf dem Achsschenkel angeordnet. Das Bremsmoment wird somit über
die Mitnahme- oder Zahnwellenprofile übertragen. Möglich
ist jedoch auch, das Mitnahmeprofil linear, z. B. als Zahnstangenprofil auszubilden.
Dies begünstigt insbesondere eine radiale Montage von Bremsträger
und Achsschenkel. Andererseits kann dies auch durch eine hinterschnittfreie
Ausbildung der Verzahnung bei einem Zahnwellensegment erreicht werden.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher
beschreiben. Es zeigen
-
1 eine
perspektivische Darstellung eines Achsschenkels mit Bremsvorrichtung,
-
1a einen
vergrößerten Ausschnitt der Anordnung gemäß 1 mit
Anlageflächen zwischen Achsschenkel und Bremsträger,
-
2 eine
weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit radial verlaufenden
Anlageflächen,
-
2a einen
vergrößerten Ausschnitt der Anordnung gemäß 2,
-
3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Mitnahmeprofilen
an Bremsträger und Achsschenkel,
-
3a als
Verzahnung ausgebildete Mitnahmeprofile,
-
3b eine
weitere Ausführungsform für Mitnahmeprofile,
-
4 einen
Bremsträger mit Befestigungsbohrungen und Zahnwellenprofilsegment
und
-
5 eine
vergrößerte Darstellung der Mitnahmeprofile für
eine radiale Montage.
-
1 und 1a zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine Anordnung zur Befestigung einer Bremsvorrichtung 1 an
einem Achsschenkel 2 einer nicht dargestellten gelenkten Vorderachse
eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges. Die Bremsvorrichtung 1 ist
als Scheibenbremse ausgebildet und weist einen Bremssattel 1a sowie
einen Bremsträger 1b auf, über welchen
die Bremsvorrichtung 1 am Achsschenkel 2 befestigt
ist. Der Achsschenkel 2 weist einen flanschartig ausgebildeten
Grundkörper 2a, einen Achszapfen 2b sowie
zwei Lageraugen 2c, 2d zur Aufnahme eines nicht dargestellten
Achsschenkelbolzens auf. Über den nicht dargestellten Achsschenkelbolzen
ist der Achsschenkel mit der ebenfalls nicht dargestellten Vorderachse
des Kraftfahrzeuges schwenkbar verbunden. Auf dem Achszapfen 2b ist ein
nicht dargestelltes Rad über eine Radnabe gelagert, welche
eine nicht dargestellte Bremsscheibe trägt. Am Achsschenkel 2 ist
ein Lenkhebel 3 zur Einleitung von Lenkbewegungen befestigt.
Der Achsschenkel 2 wird allgemein auch als Radträger
bezeichnet. Am Achsschenkel 2 sind zwei sich diametral
gegenüberliegende Vorsprünge 4, 5 angeordnet, welche
am Bremsträger 1b anliegen und mit diesem eine
formschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung bilden, d.
h ein vom Bremsträger 1b aufgenommenes Bremsmoment
stützt sich an den Vorsprüngen 4, 5 und
damit am Achsschenkel 2 ab.
-
1a zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich der Vorsprünge 4, 5 in
veränderter Perspektive. Die Vorsprünge 4, 5 weisen
auf ihrer dem Bremsträger 1b zugewandten Seite
Anlageflächen 4a, 5a auf, welche an korrespondierenden
Anlageflächen 6, 7 des Bremsträger 1b anliegen,
d. h. eine formschlüssige Verbindung in Drehrichtung bilden. Die
Vorsprünge 4, 5 weisen ferner an ihrer
Umfangsseite Stützflächen 4b, 5b auf,
welche sich an Absätzen 8, 9 des Bremsträgers 1b in
radialer Richtung abstützen. Die Stützflächen 4b, 5b bewirken
somit in Verbindung mit den Absätzen 8, 9 eine
radiale Fixierung des Bremsträgers 1b gegenüber
dem Achsschenkel 2. Die Vorsprünge weisen ferner
auf der dem Bremsträger 1b abgewandten Seite Anlageflächen 4c, 5c auf,
welche für einen Einbau des Achsschenkels 2 auf
der anderen Seite der Achse vorgesehen ist. Aus der Darstellung
ist ersichtlich, dass die Vorsprünge 4, 5 im
Bereich der Lageraugen 2c, 2d angeordnet sind
und sich somit diametral gegenüberliegen. Der Bremsträger 1b ist über
zwei Befestigungsschrauben 10, 11 mit dem Achsschenkel 2 verbunden,
wobei die Befestigungsschrauben 10, 11 im Wesentlichen
der axialen Fixierung des Bremsträgers 1b gegenüber
dem Achsschenkel 2 dienen. Eine Übertragung des
Bremsmomentes durch Reibschluss erfolgt über die Befestigungsschrauben 10, 11 nicht.
Die Verschraubung des Bremsträgers 1b kann gleichzeitig
mit der Verschraubung des Lenkhebels 3 (vgl. 1)
erfolgen, d. h. durch dieselben Schrauben. Der Achsschenkel 2 ist
vorzugsweise einstückig herstellbar, z. B. als Gussteil
oder als geschmiedetes Teil.
-
2 und 2a zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine Bremsmomentabstützung zwischen einem Bremsträger 12 und
einem Achsschenkel 13, der im Wesentlichen dem Achsschenkel 2 gemäß 1 und 1a entspricht,
jedoch unterschiedlich ausgebildete Vorsprünge 14, 15 aufweist.
Die Vorsprünge 14, 15 sind – in
Achsrichtung gesehen – kreisringsektorförmig ausgebildet
und weisen zu beiden Seiten in radialer Richtung verlaufende Anlageflächen 14a, 14b, 15a, 15b auf.
Am Bremsträger 12 sind korrespondierende, ebenfalls
radial ausgerichtete Anlageflächen 12a, 12b ausgebildet,
welche sich an den Anlageflächen 14a, 15a der
Vorsprünge 14, 15 abstützen
und somit ein Bremsmoment in den Achsschenkel 13 einleiten. Der
Bremsträger 12 ist auch hier über zwei
Befestigungsschrauben 16, 17 gegenüber
dem Achsschenkel 13 in axialer Richtung fixiert, wobei
die Verschraubung gleichzeitig mit einem Lenk- und/oder Spurhebel
erfolgen kann. Wie die Darstellung zeigt, ist der Achsschenkel 13 als
sehr kompaktes Bauteil ausgebildet, da die Vorsprünge 14, 15 (dies
gilt auch für die Vorsprünge 4, 5 im
vorhergehenden Ausführungsbeispiel) nur wenig Bauraum beanspruchen.
-
2a zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich der Anlagefläche 15a des
Vorsprunges 15. Die Anlagefläche 15a liegt
in einer Radialebene, was durch den strichpunktiert angedeuteten
Radius r durch den Mittelpunkt M angedeutet ist. Durch einen Pfeil
U ist eine Umfangskraft angedeutet, welche aus einem Bremsmoment
resultiert und sich an der Anlagefläche 15a senkrecht
abstützt.
-
3 und 3a zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine formschlüssige Abstützung eines Bremsträgers 18 gegenüber
einem Achsschenkel 19 über ein Mitnahmeprofil 20.
-
3a zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt der Anordnung gemäß 3.
Der Bremsträger 18 ist durch zwei Befestigungsschrauben 21, 22 in
axialer Richtung gegenüber dem Achsschenkel fixiert; durch die
Befestigungsschrauben 21, 22 soll somit kein Bremsmoment übertragen
werden. Das Bremsmoment wird vielmehr durch das zwischen den Befestigungsschrauben 21, 22 angeordnete
Mitnahmeprofil 20 übertragen, welches als Zahnwellenprofil
ausgebildet ist. Der Achsschenkel 19 weist ein Zahnsegment 23 auf,
an dem eine Außenverzahnung ausgebildet ist, und der Bremsträger 18 weist
einen Verzahnungsabschnitt 24 auf, an welchem eine Innenverzahnung
angeordnet ist, welche in die Außenverzahnung eingreift.
Außen- und Innenverzahnung bilden das Mitnahmeprofil 20,
welches auch der radialen Fixierung von Bremsträger 18 und
Achsschenkel 19 dient.
-
3b zeigt
eine weitere Ausführungsform eines Mitnahmeprofils ohne
Verzahnung. Auf Seiten eines Bremsträgers 25 ist
eine Nut 26 mit zwei Nutflanken 26a, 26b angeordnet,
in welche ein zahnförmiges, am Achsschenkel 27 angeordnetes
Mitnahmeelement 28 formschlüssig eingreift. Am
Mitnahmeelement 28 sind Anlageflächen 28a, 28b ausgebildet,
welche sich an den Nutflanken 26a, 26b abstützen
und somit eine Bremsmomentübertragung ermöglichen.
-
4 zeigt
den Bremsträger 18 aus 3 und 3a als
Einzelteil, welches zwei Bohrungen 29, 30 für
eine Verschraubung mittels der Schrauben 21, 22 (vgl. 3a)
aufweist. Mittig zwischen den beiden Bohrungen 29, 30 ist
der Verzahnungsabschnitt 24 mit einer Innenverzahnung angeordnet, welche
das Mitnahmeprofil 20 bildet. Letzteres ist koaxial zur
Radachse ausgebildet und erlaubt somit unterschiedliche, d. h. in
Umfangsrichtung versetzte Bremseinbaupositionen.
-
Abweichend
von einem koaxialen oder rotationssymmetrischen Zahnwellenprofil
kann auch ein lineares Zahnprofil Verwendung finden, z. B. in Form einer
nicht dargestellten Zahnstange, welche in ein entsprechendes Gegenprofil
eingreift.
-
5 zeigt
das als Verzahnung ausgebildete Mitnahmeprofil 20 zwischen
Achsschenkel 19 und Bremsträger 18 (vgl. 3a),
wobei beide Teile 18, 19 in radialer Richtung,
dargestellt durch einen Doppelpfeil P, etwas auseinander gezogen
sind, sodass zwischen der Verzahnung 20 Kopfspalte entstehen. Die
Verzahnung 20 ist hinterschnittfrei ausgebildet, sodass
eine radiale Bewegung von Bremsträger 18 und Achsschenkel 19 bei
der Montage oder Demontage ohne weiteres möglich ist. Beide
Teile müssen dann nicht in axialer Richtung montiert werden.
-
- 1
- Bremsvorrichtung
- 1a
- Bremssattel
- 1b
- Bremsträger
- 2
- Achsschenkel
- 2a
- Grundkörper
- 2b
- Achszapfen
- 2c
- Lagerauge
- 2d
- Lagerauge
- 3
- Lenkhebel
- 4
- Vorsprung
- 4a
- Anlagefläche
- 4b
- Stützfläche
- 4c
- Anlagefläche
- 5
- Vorsprung
- 5a
- Anlagefläche
- 5b
- Stützfläche
- 5c
- Anlagefläche
- 6
- Anlagefläche
- 7
- Anlagefläche
- 8
- Absatz
- 9
- Absatz
- 10
- Befestigungsschraube
- 11
- Befestigungsschraube
- 12
- Bremsträger
- 12a
- Anlagefläche
- 12b
- Anlagefläche
- 13
- Achsschenkel
- 14
- Vorsprung
- 14a
- Anlagefläche
- 14b
- Anlagefläche
- 15
- Vorsprung
- 15a
- Anlagefläche
- 15b
- Anlagefläche
- 16
- Befestigungsschraube
- 17
- Befestigungsschraube
- 18
- Bremsträger
- 19
- Achsschenkel
- 20
- Mitnahmeprofil
- 21
- Befestigungsschraube
- 22
- Befestigungsschraube
- 23
- Zahnwellensegment
- 24
- Verzahnungsabschnitt
- 25
- Bremsträger
- 26
- Nut
- 26a
- Nutflanke
- 26b
- Nutflanke
- 27
- Achsschenkel
- 28
- Mitnahmeelement
- 28a
- Anlagefläche
- 28b
- Anlagefläche
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0849486
A2 [0003]
- - WO 2005/095815 A1 [0004]
- - DE 102006002442 A1 [0005]