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Die Erfindung betrifft eine Achse eines eine Scheibenbremse aufweisenden Landfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einer ersten und einer zweiten Flanschfläche zum Anflanschen eines Bremsenträgers der Scheibenbremse, einer in die erste Flanschfläche mündenden ersten Durchgangsöffnung und einer in die zweite Flanschfläche mündenden zweiten Durchgangsöffnung.
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Achsen der eingangs genannten Art sind bekannt. Dabei dient die erste Durchgangsöffnung der Ausbildung eines Paß-Sitzes. Dazu wird in die erste Durchgangsöffnung eine Schraube zur Befestigung des Bremsenträgers an der Achse eingesetzt, die sehr gut zu der ersten Durchgangsöffnung paßt, d. h. mit minimalem Spiel darin gehalten ist. Die zweite Durchgangsöffnung ist demgegenüber als Spiel-Sitz ausgebildet. Sie dient zum Aufnehmen einer ebenfalls zum Befestigen des Bremsenträgers an dem Landfahrzeug dienenden Schraube, jedoch ist diese weitere Schraube mit Spiel in der zweiten Durchgangsöffnung gehalten. Dieser Spiel-Sitz dient dazu, ein Verklemmen während der Montage und/oder der Demontage des Bremsenträgers an dem Landfahrzeug zu vermeiden, weil unvermeidliche Maßtoleranzen durch den Spiel-Sitz kompensiert werden. Der Paß-Sitz dient demgegenüber der verläßlichen Positionierung des Bremsenträgers an dem Landfahrzeug.
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Neben der einer Verbindung mit Spiel-Sitz dienenden zweiten Durchgangsöffnung können noch weitere Durchgangsöffnungen vorgesehen sein, die ebenfalls dem Spiel-Sitz dienen.
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Insbesondere während eines Bremsvorgangs und bei Fahrten über Schlechtwegstrecken wirken insbesondere Querkräfte auf die Verbindung des Bremsenträgers mit dem Landfahrzeug bzw. seiner Achse, also Kräfte, die jeweils quer zur Längsachse der Durchgangsöffnungen wirken. Diese Querkräfte können insbesondere bei derjenigen Schraube, die sich durch die erste Durchgangsöffnung erstreckt, dazu führen, daß der Schraubkopf sich unter Überwindung von Reibkräften quer zur Längsachse der ersten Durchgangsöffnung bewegt. Als Folge davon kann sich die Schraube lösen.
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Es sind Bremsen bekannt, bei denen diesem Problem dadurch begegnet wird, daß die einschlägigen Durchgangsöffnungen und Schrauben größer dimensioniert werden, als dies eigentlich angesichts der maximal auf die Schrauben wirkenden Zugkräfte erforderlich ist. Eine solche größere Dimensionierung hat aber Nachteile, insbesondere was den Materialverbrauch und den Bauraumverbrauch angeht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Achse der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß einem unbeabsichtigten Lösen der sich durch die erste Durchgangsöffnung erstreckenden Schraube vorgebeugt wird, ohne daß übermäßig groß dimensioniert werden muß.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die erste Durchgangsöffnung in einem ersten Bereich eine geringere lichte Weite hat als in einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich näher an der ersten Flanschfläche liegt als der zweite Bereich.
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Wenn oben von einer Durchgangsöffnung die Rede ist, so ist jeweils derjenige Teil einer Bohrung gemeint, der den Schaft der beim Anflanschen verwendeten Schraube aufnimmt. Mit anderen Worten handelt es sich in Axialrichtung gesehen um denjenigen Bereich, der zwischen der Flanschfläche und derjenigen Fläche liegt, an der sich der Schraubenkopf abstützt. Eine etwaige Fortsetzung der Bohrung über die genannte Abstützfläche hinaus, beispielsweise zur Ausbildung einer Anspiegelung, wird nicht zur Durchgangsöffnung gezählt.
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Insbesondere dann, wenn in der ersten Durchgangsöffnung als erste Schraube eine Schraube verwendet wird, die in demjenigen Axialbereich, der in montiertem Zustand innerhalb der ersten Durchgangsöffnung liegt, zylindrisch (gewindefrei) ausgestaltet ist, werden die oben beschriebenen Querkräfte nur in dem ersten Bereich angreifen, nicht aber in dem zweiten Bereich, weil dort ein größeres Spiel vorhanden ist. Da der erste Bereich näher an der ersten Flanschfläche liegt als der zweite Bereich, wird derjenige Hebelarm, mit dem die Querkräfte auf die erste Schraube einwirken, um die Länge des zweiten Bereichs verkürzt, weshalb die Gefahr eines Querverschiebens des Schraubkopfes und damit eines Lösens des Schraubkopfes erheblich verringert ist.
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Mit anderen Worten sorgt die größere lichte Weite in dem zweiten Bereich für ein Spiel der ersten Schraube innerhalb der ersten Durchgangsöffnung und damit für geringere Beeinträchtigung durch Querkräfte.
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Da dieses Spiel in dem zweiten Bereich durch die Ausgestaltung der ersten Durchgangsöffnung erreicht wird, müssen keine diesbezüglichen Maßnahmen an der ersten Schraube vorgenommen werden. Es können also Standardschrauben verwendet werden, wohingegen bei herkömmlichen Bremsen häufig Paßschrauben zum Einsatz kommen, die wesentlich aufwendiger herzustellen und daher teurer sind.
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Die zweite Durchgangsöffnung und gegebenenfalls weitere Durchgangsöffnungen mit gleicher Funktion kann bzw. können beispielsweise zylindrisch ausgestaltet sein. Insbesondere können sie derart dimensioniert sein, daß die gleichen Schrauben sowohl in der ersten Durchgangsöffnung als auch in der zweiten Durchgangsöffnung und gegebenenfalls weiteren Durchgangsöffnungen verwendet werden können. Dadurch können Verwechslungen bei der Montage ausgeschlossen werden. Solche Verwechslungen sind immer wieder vorgekommen, wenn für den Paß-Sitz andere Schrauben, nämlich Paßschrauben, verwendet werden als für den oder die Spiel-Sitz(e). Dieses Ausschließen von Verwechslungen geht darauf zurück, daß der Unterschied zwischen dem Paß-Sitz und dem Spiel-Sitz oder den Spiel-Sitzen auf die besondere Ausgestaltung der ersten Durchgangsöffnung zurückgeht und nicht etwa auf eine besondere Gestaltung der Schrauben.
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Die jeweiligen axialen Längen des ersten und des zweiten Bereichs sind den jeweiligen Gegebenheiten der Bremse anzupassen. Im Rahmen der Erfindung kann aber das Verhältnis der axialen Länge des zweiten Bereichs zur axialen Länge des ersten Bereichs mindestens 1:1 betragen, bevorzugt mindestens 2:1, weiter bevorzugt mindestens 4:1.
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Auch die lichte Weite des ersten Bereichs und die lichte Weite des zweiten Bereichs sind entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten geeignet zu wählen. Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, daß die lichte Weite des ersten Bereichs um 0,30 mm bis 2,8 mm kleiner ist als die lichte Weite des zweiten Bereichs, bevorzugt um 0,40 mm bis 0,55 mm, weiter bevorzugt um 0,45 mm bis 0,55 mm.
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Die erste Durchgangsöffnung mit den beiden Bereichen unterschiedlicher lichter Weiten kann unter Verwendung eines Stufenwerkzeugs hergestellt werden. Der erste Bereich stellt dann insofern eine Paßbohrung dar.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch eine Hülse zur Verringerung der lichten Weite innerhalb des ersten Bereichs im Vergleich mit dem zweiten Bereich verwendet. Mit anderen Worten wird eine Bohrung eingebracht, die zylindrisch sein kann, aber nicht muß, und eine Hülse mit der Axiallänge des ersten Bereichs entsprechender Axiallänge in die Bohrung eingesetzt. Die Hülse stellt dann eine Paßhülse dar. Dazu ist ihr Innendurchmesser auf den Außendurchmesser der in der ersten Durchgangsöffnung verwendeten ersten Schraube entsprechend abzustimmen.
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Neben der obigen Achse schafft die Erfindung auch ein Landfahrzeug mit einer Scheibenbremse und einer solchen Achse, wobei der Bremsenträger der Scheibenbremse eine dritte und eine vierte Flanschfläche zum Anflanschen an die Achse sowie eine in die dritte Flanschfläche mündende dritte Öffnung mit einem Innengewinde und einem in die vierte Flanschfläche mündende vierte Öffnung mit einem Innengewinde aufweist, einer ersten Schraube, die sich in montiertem Zustand durch die erste Durchgangsöffnung in die dritte Öffnung erstreckt und einer zweiten Schraube, die sich in montiertem Zustand durch die zweite Durchgangsöffnung in die vierte Öffnung erstreckt.
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Bei der dritten und der vierten Öffnung handelt es sich in der Regel um Sacklöcher, in die die sich durch die jeweilige Durchgangsöffnung an dem Bremsenträger erstreckenden Schrauben zum Befestigen des Bremsenträgers an der Achse eingeschraubt werden. Es können aber auch Durchgangsöffnungen sein.
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Wie bereits oben erwähnt, ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, daß die erste und die zweite Schraube gleich sind. Dadurch werden Verwechslungen bei der Montage vermieden. Dies ist möglich, weil ja die Achse in der oben im Einzelnen erläuterten Weise ausgestaltet ist, so daß auch bei Verwendung von gleichen Schrauben einmal ein Paß-Sitz und einmal ein Spiel-Sitz verwirklicht werden.
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Die dritte und die vierte Öffnung können zusammen mit den zugehörigen Schrauben jeweils einen Spiel-Sitz ausbilden. Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat aber die dritte Öffnung in einem ersten Bereich eine geringere lichte Weite als in einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich näher an der dritten Flanschfläche liegt als der zweite Bereich.
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Dadurch wird der mittels des ersten Bereichs der ersten Durchgangsöffnung gebildete Paß-Sitz axial verlängert.
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Wiederum kann das Verhältnis der axialen Länge des zweiten Bereichs zur axialen Länge des ersten Bereichs erfindungsgemäß mindestens 1:1 betragen, bevorzugt mindestens 2:1, weiter bevorzugt mindestens 4:1.
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Die lichte Weite des ersten Bereichs der dritten Öffnung kann erfindungsgemäß um 0,30 mm bis 2,8 mm kleiner als die lichte Weite des zweiten Bereichs der dritten Öffnung sein, bevorzugt um 0,40 mm bis 0,55 mm, weiter bevorzugt um 0,45 mm bis 0,55 mm.
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Schließlich kann auch im Zusammenhang mit der dritten Öffnung eine Hülse verwendet werden, um die lichte Weite des ersten Bereichs wie oben beschrieben einzustellen.
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Es kann auch statt zweier Hülsen zur Verringerung der lichten Weite sowohl in der ersten Durchgangsöffnung als auch in der dritten Öffnung eine einzige (gemeinsame) Hülse verwendet werden.
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Schließlich schafft die Erfindung auch eine Scheibenbremse sowie einen Bremsenträger des oben beschriebenen Landfahrzeugs.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen
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1 schematisch eine Teilansicht eines Landfahrzeugs, nämlich insbesondere eine Achse und eine daran angebrachte Scheibenbremse nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine schematische perspektivische Ansicht der Scheibenbremse nach 1,
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3 eine geschnittene Teilansicht einer Achse mit einem daran angebrachten Bremsenträger nach dem Stand der Technik,
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4 die gleiche Ansicht wie 3, jedoch von einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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5 die gleiche Ansicht wie 3, jedoch von einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
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6 schematisch ein Landfahrzeug mit einer Scheibenbremse nach der Erfindung.
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1 zeigt eine Achse 10, die Teil eines Landfahrzeugs ist. Die Achse 10 kann einstückig sein. Sie kann aber auch einen Adapter aufweisen, der jedoch hier als Teil der Achse 10 angesehen wird. An der Achse 10 ist eine Scheibenbremse 12 angeflanscht. Die Bremsscheibe der Scheibenbremse 12 ist mit der Bezugszahl 14 bezeichnet. Zu der Bremse 12 gehören ein Bremsenträger 16, ein Bremssattel 18 und ein Betätigungszylinder 20. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet der Betätigungszylinder 20 pneumatisch. Links in 1 ist ein Achsstummel 22 dargestellt, an den ein (nicht gezeigtes) Rad montiert werden kann. Eine gemeinsame Drehachse des Achsstummels 22 und der Bremse 12 ist mit dem Buchstaben A bezeichnet.
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Zur Befestigung der Bremse 12 an der Achse 10 dient eine sogenannte Radialverschraubung. Dabei erstrecken sich einschlägige Schrauben nicht etwa mit mathematischer Präzision radial zu der Drehachse A. Ihre Achse liegt aber in 1 senkrecht zu der Drehachse A. Eine erste und eine zweite Schraube sind in 1 mit den Bezugszahlen 24 bzw. 26 bezeichnet. Bei bevorzugter Drehrichtung der Bremsscheibe 14 liegen die erste und die zweite Schraube 24 und 26 auf der Scheibeneinlaufseite.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Bremse 12.
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3 zeigt eine geschnittene Teilansicht des Bereichs mit der ersten und der zweiten Schraube 24 und 26 aus 1. Dabei handelt es sich bei der Ausschnittdarstellung um den Stand der Technik.
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Danach weist die Achse 10 eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung 28 bzw. 30 auf, die jeweils in einer ersten bzw. einer zweiten Flanschfläche 32 bzw. 34 münden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel fluchten die erste und die zweite Flanschfläche 32 und 34 miteinander, weshalb sie eine einzige miteinander verbundene Fläche bilden. Sie können aber auch voneinander getrennt sein. Unter Verwendung der ersten und der zweiten Flanschfläche 32 und 34 ist der Bremsenträger 16 an die Achse 10 angeflanscht. Dazu weist er seinerseits eine dritte und eine vierte Flanschfläche 36 bzw. 38 auf. In angeflanschtem Zustand liegt die dritte Flanschfläche 36 an der ersten Flanschfläche 32 an, und es liegt die vierte Flanschfläche 38 an der zweiten Flanschfläche 34 an.
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Der Bremsenträger 16 weist eine dritte und eine vierte Öffnung 40 bzw. 42 auf, bei denen es sich um Gewindebohrungen handelt und die dann, wenn er an die Achse 10 angeflanscht ist, mit der ersten bzw. der zweiten Durchgangsöffnung 28 bzw. 30 fluchten. Die erste Schraube 24 erstreckt sich durch die erste Durchgangsöffnung 28 in die dritte Öffnung 40 hinein. Die zweite Schraube 26 erstreckt sich durch die zweite Durchgangsöffnung 30 in die vierte Öffnung 42 hinein. Werden die erste und die zweite Schraube 24, 26 angezogen, ist der Bremsenträger 16 und damit die Bremse 12 an der Achse 10 durch Anflanschen befestigt.
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Wenn oben von der ersten und der zweiten Durchgangsöffnung 28 und 30 die Rede ist, so ist damit jeweils eine Öffnung gemeint, durch die sich der Schaft 44 der ersten Schraube 24 bzw. der Schaft 46 der zweiten Schraube 26 erstreckt. Sie reicht von der ersten Flanschfläche 32 bis zu einer Fläche 48, auf der sich der Kopf 50 der ersten Schraube 24 abstützt bzw. von der zweiten Flanschfläche 34 bis zu einer Fläche 52, an der sich der Kopf 54 der zweiten Schraube 26 abstützt.
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In 3 sind nur zwei von mehreren Schrauben zum Anbringen der Bremse 12 an der Achse 10 gezeigt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß diese beiden Schrauben nicht die einzigen Befestigungseinrichtungen sind. Vielmehr sind regelmäßig mehr als diese zwei Schrauben vorgesehen, in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind es vier Schrauben. Eine dieser vier Schrauben ist bei bekannten Lösungen als Paßschraube ausgebildet, um eine sichere Positionierung der Bremse 12 an der Achse 10 sicherzustellen. Bei allen anderen Schrauben und insbesondere bei der ersten und der zweiten Schraube 24 und 26 handelt es sich um Spielschrauben. Wie nämlich insbesondere 3 zu entnehmen ist, erstrecken sich die erste und die zweite Schraube 24 und 26 mit Spiel in die erste bzw. die zweite Durchgangsöffnung 28 bzw. 30.
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Die Erfindung setzt bei der bereits erwähnten Paßschraube an, indem sie sie überflüssig macht. Dazu sind in den 4 und 5 zwei unterschiedliche Lösungen dargestellt.
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Nach 4 ist die lichte Weite der ersten Durchgangsöffnung 28 in einem ersten Bereich 56 geringer als in einem zweiten Bereich 58. Das Verhältnis der Länge L2 des zweiten Bereichs 58 zu der Länge L1 des ersten Bereichs 56 beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 7, 6. Die lichte Weite W2 des zweiten Bereichs 58 ist um 0,5 mm geringer als die lichte Weite W1 des ersten Bereichs 56.
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Die lichte Weite W1 des ersten Bereichs 56 ist auf den Durchmesser der ersten Schraube 24 derart abgestimmt, daß zwischen der ersten Schraube 24 und der ersten Durchgangsöffnung 28 in dem ersten Bereich 56 ein Paßsitz ausgebildet ist, wodurch der Bremsenträger 16 und damit die Bremse 12 bezüglich der Achse 10 zentriert ist. Dadurch ist die aus dem Stand der Technik bekannte Paßschraube nicht erforderlich.
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Die zweite Schraube 26 mit der zugehörigen zweiten Durchgangsöffnung 38 hingegen bilden miteinander einen Spielsitz wie bei den bekannten Bremsen.
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Die Lösung nach 5 unterscheidet sich von derjenigen nach 4 nur dadurch, daß der Sprung der lichten Weite der Durchgangsöffnung 28 nicht (allein) durch deren Geometrie erreicht wird, sondern durch eine Hülse 60, die mithin als Paßhülse dient. Die Größenverhältnisse hinsichtlich der lichten Weiten W1 und W2 und der axialen Längen L1 und L2 sind die gleichen wie bei der Lösung nach 4, weshalb dies nicht noch einmal erläutert wird.
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Die Hülse 60 liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach 5 nicht nur innerhalb der ersten Durchgangsöffnung 28, sondern erstreckt sich bis in die dritte Öffnung 40 in dem Bremsenträger 16 hinein. Dadurch ist die in beiden Axialrichtungen sicher gehalten.
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Die in der obigen Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Achse
- 12
- Scheibenbremse
- 14
- Bremsscheibe
- 16
- Bremsenträger
- 18
- Bremssattel
- 20
- Betätigungszylinder
- 22
- Achsstummel
- 24
- erste Schraube
- 26
- zweite Schraube
- 28
- erste Durchgangsöffnung
- 30
- zweite Durchgangsöffnung
- 32
- erste Flanschfläche
- 34
- zweite Flanschfläche
- 36
- dritte Flanschfläche
- 38
- vierte Flanschfläche
- 40
- dritte Öffnung
- 42
- vierte Öffnung
- 44
- Schaft
- 46
- Schaft
- 48
- Abstützfläche
- 50
- Kopf
- 52
- Abstützfläche
- 54
- Kopf
- 56
- erster Bereich
- 58
- zweiter Bereich
- 60
- Hülse
- A
- Drehachse
- L1
- axiale Länge
- L2
- axiale Länge lichte Weite
- W1
- lichte Weite
- W2
- lichte Weite