DE102014019111A1

DE102014019111A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102014019111A1
Application number: DE102014019111.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Asen
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-23
Anticipated expiration: 2034-12-20
Also published as: DE102014019111B4

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, mindestens einer Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels eines verschiebbar geführten Mutterteils (2), wobei das Mutterteil (2) mindestens eine Gewindebohrung (5) aufweist, in die eine mit einem Außengewinde versehene Stellspindel (3) eingeschraubt ist, einer mit der Stellspindel (3) in Wirkverbindung stehenden Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels und einem bis zu einem bestimmten Drehmoment verdrehhindernd auf die Stellspindel (3) wirkenden Sicherungselement, ist so ausgebildet, dass das Sicherungselement aus einem gegenüber der Stellspindel (3) und/oder dem Mutterteil (2) verdrehfest oder drehgehemmt gehaltenen, unter Federspannung an der Stellspindel (3) und/oder dem Mutterteil (2) umfänglich anliegenden Schlingfeder (6) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Scheibenbremse ist beispielsweise aus der DE 94 22 342 U1 bekannt. In Funktion wirkt ein Bremshebel auf eine ein Mutterteil bildende Brücke ein, in der vorzugsweise zwei Stellspindeln gelagert sind, die jeweils ein Druckstück aufweisen, das bei Betätigung der Bremse durch Verschieben der Brücke an eine Bremsscheibe gepresst wird. Dabei sind die beiden Stellspindeln mit einem Außengewinde versehen und jeweils in eine ein dazu korrespondierendes Gewinde aufweisende Gewindebohrung der Brücke eingedreht.
Mittels einer Nachstelleinrichtung werden die Stellspindeln durch synchrones Verdrehen so weit in Richtung der Bremsscheibe verstellt, dass ein vorbestimmtes Lüftspiel zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe, das sich verschleißbedingt verändern kann, im Wesentlichen konstant bleibt.
Eine weitere Scheibenbremse ist in der DE 10 2008 036 765 A1 thematisiert, bei der das verdrehfest gehaltene Mutterteil als Bremsstempel fungiert, in dem zur Nachstellung die Stellspindel verdrehbar gehalten ist.
Durch Erschütterungen während des Fahrbetriebs besteht die Gefahr, dass sich die Stellspindeln verdrehen, so dass sich das Lüftspiel, d. h. der Abstand zwischen dem Bremsbelag und der Scheibenbremse verändert.
Zur Vermeidung dieser Verstellung wird in der oben genannten DE 94 22 342 U1 vorgeschlagen, Sicherungselemente einzusetzen, die drehhemmend auf mindestens eine der beiden Stellspindeln einwirken.
Hierzu liegt das Sicherungselement mit einer Reibkraft an der Stellspindel an, die so bemessen ist, dass die zur Nachstellung mittels der Nachstelleinrichtung erforderliche Verdrehung der Stellspindeln problemlos möglich ist. Dass durch die Nachstelleinrichtung aufgebrachte Drehmoment ist dabei größer als eines, das sich aus den Erschütterungskräften im Fahrbetrieb ergeben kann.
In der DE 103 22 834 A1 ist eine Scheibenbremse nach der Gattung offenbart, bei der das Sicherungselement in einer Sekundärdichtung gehalten ist, die aus einem Kunststoff, insbesondere einem Elastomer wie Silikon-Kautschuk besteht.
Bei dieser Konstruktion, die sich rein funktional bewährt hat, sind radial mit Federkraft an der Stellspindel anliegende, über den Umfang verteilte Federbügel vorgesehen, die an einen in die Sekundärdichtung eingegossenen Stützring angeformt sind.
Dazu werden die Federbügel aus einem Federblechstreifen gestanzt und umgeformt. Die nach einem Biegen zu einem Kreisring benachbarten Enden des Streifens werden sodann verschweißt, üblicherweise durch Laserschweißen.
Allerdings gestaltet sich die Herstellung dieses Sicherungselementes aufgrund der relativ komplizierten Formgebung der Federbügel recht aufwendig und teuer, ebenso wie das genannte Verschweißen der Enden.
Da es sich hierbei um Serienteile handelt, die in großen Stückzahlen zum Einsatz kommen, gehen insbesondere unter dem Aspekt der Kostenoptimierung Forderungen dahin, den Herstellungsprozess zu vereinfachen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie konstruktiv einfacher aufgebaut und bei unveränderter Funktionssicherheit kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Nach der Erfindung besteht das Sicherungselement nun aus einer Schlingfeder, also einer gewundenen Drahtfeder, die gegenüber der Stellspindel und/oder dem Mutterteil verdrehfest oder drehgehemmt gehalten ist und unter Federspannung an der Stellspindel und/oder dem Mutterteil anliegt.
In einem Fall kommen dabei zwei Windungsabschnitte bremsend zur Wirkung und zwar sowohl an der Stellspindel wie auch an dem Mutterteil, die dazu ein kreisförmiges Bündchen aufweist, an dem mindestens eine, bevorzugt mehrere Windungen der Drahtfeder anliegen, ebenso wie an der Stellspindel.
Im anderen Fall wird die Schlingfeder gegenüber der Stellspindel verdrehfest an dem Mutterteil gehalten, so dass lediglich durch die Feder aufgebrachte Reibkräfte auf die Stellspindel wirken. Diese werden beeinflusst durch den lichten Durchmesser der Umschlingung sowie durch die Anzahl der Windungen.
Dabei ist der lichte Durchmesser des mutterteilseitig angeschlossenen Windungsabschnitts der Drahtfeder größer als der des stellspindelseitigen. Denkbar ist auch, die Schlingfeder verdrehfest an der Stellspindel zu halten, während dann die Windungen, die am Bündchen des Mutterteils anliegen, als Drehhemmung für die Stellspindel dienen.
Die wirksamen Reibkräfte können überdies durch die Wahl des Drahtdurchmessers beeinflusst werden, wobei, gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, der Durchmesser derart gewählt ist, dass die einzelnen Windungen in den Gewindegängen der mit einem Außengewinde versehenen Stellspindel einliegen.
Stattdessen können die Windungen auch an einem gewindefreien Bereich der Stellspindel anliegen und, abweichend von einem runden Querschnitt, auch einen eckigen, vorzugsweise rechteckigen aufweisen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Sicherungselement, sprich die Schlingfeder, in eine aus vorzugsweise Elastomer bestehende Sekundärdichtung eingebettet, wobei das Elastomer die Windungen lediglich so weit umhüllt, dass die mit der Stellspindel bzw. dem Mutterteil in Kontakt stehenden Reibflächen frei bleiben.
Gegenüber dem aus der DE 103 22 834 A1 bekannten Stand der Technik zeichnet sich die Erfindung durch ihre kostengünstige Realisierung aus, d. h., die Herstellung des Sicherungselementes als Schlingfeder gestaltet sich sehr einfach, wobei bevorzugt der Federdraht von einem Coil abgelängt und, entsprechend der gewünschten Anzahl an Windungen sowie den vorbestimmten lichten Durchmessern, gebogen wird.
Die Fertigung des Sicherungselementes lässt sich mit sehr einfachen Werkzeugen durchführen, die überdies keinem die Standzeit wesentlich einschränkenden Verschleiß unterliegen, wobei die Fertigungszeit ebenfalls gegenüber der, innerhalb der ein Sicherungselement nach dem Stand der Technik hergestellt wird, deutlich reduziert ist. Dies betrifft gleichermaßen die Montage des Sicherungselementes.
Das Sicherungselement, d. h. die Schlingfeder kann aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere unterschiedlichen Metallen hergestellt sein, was ebenfalls zu einer Kostenminimierung beiträgt.
Im Übrigen kann das Sicherungselement mit der Sekundärdichtung im Rahmen von Wartungsarbeiten in bestehende Scheibenbremsen eingesetzt werden, da an der Stellspindel oder anderen beteiligten Bauteilen, beispielsweise einer den Bremssattel verschließenden und von der Stellspindel durchtretenen Verschlussplatte keine Anpassungsmaßnahmen erforderlich sind.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Einzelheit einer Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht
2 einen Schnitt durch eine Einzelheit der Zuspanneinrichtung nach 1.
In der 1 ist eine Zuspanneinrichtung 1 einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gezeigt, mit einem Mutterteil 2 in Form einer Brücke, die im Aufnahmeraum eines nicht dargestellten Bremssattels einer Scheibenbremse positionierbar ist.
In dem Mutterteil 2, das in Funktion, d. h. bei einer Bremsung mittels eines nicht dargestellten, anliegenden und über einen pneumatisch oder elektromechanisch betätigbaren Bremshebel verschiebbar ist, sind zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Stellspindeln 3 gelagert, von denen in der Figur lediglich eine dargestellt ist.
Diese Stellspindeln 3 korrespondieren mit einer gleichfalls nicht gezeigten Nachstelleinrichtung, mittels der eine verschleißbedingte Änderung eines Lüftspiels, definitionsgemäß der Abstand zwischen einem Bremsbelag und einer Bremsscheibe, ausgeglichen wird.
Hierzu sind die Stellspindeln 3 als Gewinderohre mit einem Außengewinde ausgebildet und in einen Gewindeabschnitt einer Bohrung 5 des Mutterteils 2 eingedreht. An einer Stirnseite der Stellspindel 3 ist jeweils ein Druckstück 4 gehalten, über das bei einer Bremsung der zugeordnete Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gepresst wird.
Die Funktion der Scheibenbremse ist in der zum Stand der Technik bereits genannten DE 94 22 342 U1 beschrieben, auf die diesbezüglich ausdrücklich verwiesen wird.
Zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Verdrehung der Stellspindeln 3, beispielsweise durch im Fahrbetrieb auftretende Erschütterungen, ist zumindest eine der beiden Stellspindeln 3 drehgehemmt in dem Mutterteil 2 gelagert.
Entsprechend der Erfindung ist hierzu als Sicherungselement eine gegenüber der Stellspindel 3 und/oder dem Mutterteil 2 verdrehfest oder drehgehemmt gehaltene, unter Federspannung in der Stellspindel 3 und/oder dem Mutterteil 2 umfänglich anliegende Schlingfeder 6 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel einerseits mit einem Windungsabschnitt 8 an einem abgesetzten kreisförmigen Bündchen 7 des Mutterteils 2 und andererseits mit einem Windungsabschnitt 9 an der Stellspindel 3 anliegt.
Dabei ist der lichte Durchmesser des Windungsabschnitts 8 größer als der des Windungsabschnitts 9.
Während in der dargestellten Variante die Schlingfeder 6 sowohl an dem Mutterteil 2 wie auch an der Stellspindel 3 reibend anliegt, also beidseitig drehgehemmt, besteht auch die Möglichkeit, die Schlingfeder 6 entweder an dem Mutterteil 2 oder an der Stellspindel 3 verdrehfest zu halten, beispielsweise durch Einhaken, so dass lediglich der an dem jeweils anderen Bauteil anliegende Windungsbereich 8, 9 drehhemmend wirkt.
Wie bereits erwähnt, kann die Schlingfeder in ein Dichtungsmaterial, insbesondere ein Elastomer, eingebettet sein, das als Sekundärdichtung fungiert und an der Stellspindel 3 und dem Bündchen 7 anliegt, wobei die Windungsabschnitte 8 und/oder 9 im Anlagebereich mit der Stellspindel 3 und dem Mutterteil 2 frei liegen.
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

DE 9422342 U1 [0002, 0006, 0035]
DE 102008036765 A1 [0004]
DE 10322834 A1 [0008, 0022]

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, mindestens einer Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels eines verschiebbar geführten Mutterteils (2), wobei das Mutterteil (2) mindestens eine Gewindebohrung (5) aufweist, in die eine mit einem Außengewinde versehene Stellspindel (3) eingeschraubt ist, einer mit der Stellspindel (3) in Wirkverbindung stehenden Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels und einem bis zu einem bestimmten Drehmoment verdrehhindernd auf die Stellspindel (3) wirkenden Sicherungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement aus einem gegenüber der Stellspindel (3) und/oder dem Mutterteil (2) verdrehfest oder drehgehemmt gehaltenen, unter Federspannung an der Stellspindel (3) und/oder dem Mutterteil (2) umfänglich anliegenden Schlingfeder (6) besteht.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (6) mit einem Windungsabschnitt (8) an einem Bündchen (7) des Mutterteils (2) und mit einem Windungsabschnitt (9) an der Stellspindel (3) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingfeder (6) an dem Mutterteil (2) oder der Stellspindel (3) verdrehfest gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Durchmesser des an des Mutterteils (2) anliegenden Windungsabschnitts (8) größer ist als der an der Stellspindel (3) anliegende Windungsabschnitt (9).
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Windungsabschnitts (9) in die Gewindegänge der Stellspindel (3) eingreifen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Schlingfeder (6) im Querschnitt rund oder eckig sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Mutterteil (2) anliegende Windungsabschnitt (8) einen Stützring für eine Sekundärdichtung bildet.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsabschnitte (8, 9) in die aus Kunststoff, insbesondere einem Elastomer bestehende Sekundärdichtung eingebettet sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingebetteten Windungsabschnitte (8, 9) mit ihren Anlagebereichen unmittelbar an an dem Mutterteil (2) und der Stellspindel (3) anliegen.