DE102014115767A1

DE102014115767A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102014115767A1
Application number: DE102014115767.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Beck
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, mindestens einer Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels einer verschiebbar geführten Brücke, wobei die Brücke mindestens eine Gewindebohrung aufweist, in die eine mit einem Außengewinde (2) versehene Stellspindel (1) eingeschraubt ist, die ein Druckstück trägt, mit dem ein Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückbar ist, einer mit der Stellspindel (1) in Wirkverbindung stehenden Nachstelleinrichtung zum Nachstellen des Lüftspiels und einem bis zu einem bestimmten Drehmoment verdrehhindernd auf die Stellspindel (1) wirkenden Sicherungselement (9), ist so ausgebildet, dass das Sicherungselement (9) aus einem gegenüber der Stellspindel (1) verdrehfest gehaltenen, in einen Teil der Gewindegänge (3) des Außengewindes (2) der Stellspindel (1) außerhalb der Brücke eingreifenden Federdraht 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 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.
Mithilfe einer Nachstelleinrichtung werden die Stellspindeln durch 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.
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 Verhinderung dieser Verstellung wird in der o.g. 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. Das 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 Silikonkautschuk 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 aufwändig 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, bei unveränderter Funktionssicherheit und kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung besteht das Sicherungselement nun aus einem Federdraht, der in einen Teil der Gewindegänge des Außengewindes der Stellspindel eingreift und zwar in den Bereich, der außerhalb der Brücke verläuft.
Hinsichtlich der Bremswirkung durch den Federdraht, der entsprechend der Steigung des Außengewindes der Stellspindel gewunden ist, kann die Anzahl der Windungen variieren, wodurch sich die wirksame Reibfläche zwischen dem Federdraht und den Gewindegängen verändert.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Sicherungselement, sprich der Federdraht, in eine aus vorzugsweise einem Elastomer bestehende Sekundärdichtung eingebettet, wobei das Elastomer den Federdraht lediglich so weit umhüllt, dass die mit den Gewindegängen in Kontakt stehenden Reibflächen frei bleiben.
Ein Stützring zur reibschlüssigen Halterung der Sekundärdichtung an einem an der Brücke angeformten Bündchen, das im Austrittsbereich zur Stellspindel des Innengewindes hin vorgesehen ist, ist ebenfalls in die Sekundärdichtung eingelassen und zwar durch Umspritzen.
Gegenüber dem aus der DE 103 22 834 A1 bekannten Stand der Technik, bei dem das Sicherungselement und der Stützring einstückig ausgebildet sind, liegen nach der Erfindung das Sicherungselement, d.h. der Federdraht und der Stützring als separate Teile vor, was eine preiswerte Herstellung begünstigt.
Dies betrifft auch die jeweilige Herstellung des Sicherungselementes als Federdraht, der bevorzugt von einem Coil abgelängt und, entsprechend der gewünschten Anzahl an Windungen, gebogen wird.
Die Fertigung des Sicherungselementes lässt sich mit sehr einfachen Werkzeugen realisieren, 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.
Das Sicherungselement und der Stützring können aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere unterschiedlichen Metallen hergestellt sein, was ebenfalls zur Kostenminimierung beiträgt.
Im Übrigen kann die das Sicherungselement und den Stützring aufnehmende Sekundärdichtung im Rahmen von Wartungsarbeiten an bestehenden 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.
Nach der Erfindung ist das Sicherungselement verdrehfest gehalten, was bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsvariante durch die Sekundärdichtung erfolgt, die sowohl an der Verschlussplatte wie auch an der Brücke befestigt ist.
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 Teil einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer geschnittenen, perspektivischen Seitenansicht
2 eine Einzelheit des Teils nach 1 ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht
3 eine Einzelheit des Teils nach 2, gleichfalls perspektivisch dargestellt.
In der 1 ist in schematischer Ansicht eine Stellspindel 1 abgebildet, die Bestandteil einer Nachstelleinrichtung ist und die als Bremsstempel fungiert.
Hierzu ist an einer Stirnseite ein Zapfen 10 angeformt, der ein nicht dargestelltes, bei einer Bremsung gegen einen Bremsbelag pressbares Druckstück trägt.
Die Stellspindel 1 ist als Hohlspindel ausgebildet, mit einer Innenverzahnung 11, in die eine Synchronisiereinrichtung eingreift, mit der bei Anordnung von zwei parallel und abständig zueinander angeordneten Stellspindeln 1 eine synchrone Verstellung erfolgt, um ein sich verschleißbedingt veränderndes Lüftspiel, d.h. des Abstands zwischen einer Bremsscheibe und dem Bremsbelag, ausgeglichen wird, so dass das Lüftspiel konstant bleibt.
Außenseitig ist die Stellspindel 1 mit einem Außengewinde 2 versehen, das in ein Innengewinde einer nicht dargestellten Brücke der Scheibenbremse eingreift, die verschiebbar in einem Bremssattel gelagert ist.
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.
Um den gebildeten Aufnahmeraum zur Umgebung hin im Durchdringungsbereich eines den Aufnahmeraum verschließenden Verschlussdeckels abzudichten, ist neben einem Faltenbalg eine in der 1 erkennbare Sekundärdichtung 4 vorgesehen, die einerseits in dem Verschlussdeckel gehalten ist, wozu eine Mantelfläche 5 der topfartig geformten Sekundärdichtung 4 reibschlüssig an einer Öffnungswand der Verschlussplatte anliegt.
Andererseits ist konzentrisch zur Mantelfläche im Durchtrittsbereich der Stellspindel 1 eine Innenwand 6 ausgebildet, in die ein Stützring 7 eingebettet ist und die auf ein Bündchen der Brücke aufgepresst ist.
Der Stützring 7 besteht aus Metall, während die Sekundärdichtung 4 im Übrigen aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Elastomer besteht.
Zur Drehhemmung der Stellspindel 1, um deren unbeabsichtigte Verdrehung zu verhindern, ist ein Sicherungselement 9 vorgesehen, das erfindungsgemäß als ein in Gewindegänge 3 des Außengewindes 2 eingreifender Federdraht gestaltet ist, der einen Teilbereich der Stellspindel 1 entlang der Gewindegänge 3 umschlingt.
Im Beispiel ist der Federdraht im Querschnitt rund. Denkbar ist jedoch auch, einen unrunden, auch mehreckigen Querschnitt zu wählen. Bei einem mehreckigen Querschnitt entspricht der Schenkelwinkel dem Neigungswinkel der Flanken.
Dabei ist das Sicherungselement 9 in einen gegenüber der Innenwand 6 eingezogenen Kragen 8 ebenfalls eingebettet und zwar derart, dass eine ausreichende Reibfläche, die die Gewindegänge an ihren Flanken kontaktiert, vorsteht. Dazu entspricht der Durchmesser des Federdrahtes mindestens dem Abstand der Flankenspitzen.
Da die Sekundärdichtung 4 gegenüber der Stellspindel 1 verdrehfest gehalten ist, ist auch das Sicherungselement 9 verdrehfest, so dass durch die Reibung zwischen dem anliegenden Federdraht und den Gewindegängen eine Drehhemmung erreicht wird.
In der 2 ist die Sekundärdichtung 4 als Einzelheit dargestellt, ebenso wie in der 3 das Sicherungselement 9, also der etwa anderthalbfach gewundene Federdraht.
In der 2 ist deutlich das Sicherungselement 9 mit den nach innen vorstehenden, frei liegenden Kontaktflächen zu erkennen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 9422342 U1 [0002, 0005, 0034]
DE 10322834 A1 [0007, 0018]

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, mindestens einer Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels einer verschiebbar geführten Brücke, wobei die Brücke mindestens eine Gewindebohrung aufweist, in die eine mit einem Außengewinde (2) versehene Stellspindel (1) eingeschraubt ist, die ein Druckstück trägt, mit dem ein Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückbar ist, einer mit der Stellspindel (1) in Wirkverbindung stehenden Nachstelleinrichtung zum Nachstellen des Lüftspiels und einem bis zu einem bestimmten Drehmoment verdrehhindernd auf die Stellspindel (1) wirkenden Sicherungselement (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) aus einem gegenüber der Stellspindel (1) verdrehfest gehaltenen, in einen Teil der Gewindegänge (3) des Außengewindes (2) der Stellspindel (1) außerhalb der Brücke eingreifenden Federdraht besteht.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) in eine Sekundärdichtung (4) eingebettet ist, die aus einem Kunststoff besteht, vorzugsweise einem Elastomer.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) in einen axial sich erstreckenden Kragen der Sekundärdichtung (4) eingebettet ist, wobei mit den Flanken der Gewindegänge (3) kontaktierende Reibflächen frei liegen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärdichtung (4) einen Stützring (7) aufweist, der in eine konzentrische Innenwand (6) eingegossen ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (7) aus Metall, vorzugsweise Stahl besteht.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Windungen des Sicherungselementes (9) entsprechend einer vorbestimmten Reibkraft gewählt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (6) reibschlüssig an einem Bündchen der Brücke gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Federdrahtes mindestens dem Abstand der Flankenspitzen eines Gewindeganges (3) entspricht.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Federdrahtes mehreckig ist, insbesondere dreieckig oder rautenförmig, wobei er den jeweiligen Gewindegang (3) zugeordnete Schenkelwinkel dem Neigungswinkel der Flanken des Gewindegangs (3) entspricht.