DE102016111041B4

DE102016111041B4 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102016111041B4
Application number: DE102016111041.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Brandl; Igor Nesmjanowitsch
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2036-06-17
Also published as: WO2017215989A1; DE102016111041A1

Abstract

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einer in einem Bremssattel (1) angeordneten Zuspanneinrichtung (4), die einen pneumatisch oder elektromechanisch schwenkbaren Bremshebel (5) mit einem sich an Drehlagern abstützenden Exzenterabschnitt (6) und eine Wälzrolle (7) aufweist, die am Bremshebel (5) durch einen Wälzrollenhalter (13) axial und radial gesichert befestigt ist, wobei der Wälzrollenhalter (13) an beiden Enden jeweils mit einer abgewinkelten Lagerlasche (14) versehen ist, in der ein, ausgehend von einem Zylinderschaft (17) am jeweiligen Ende der Wälzrolle (7) angebrachter Lagerzapfen (12) einliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzrolle (7) in ihrer axialen Richtung federbelastet verschiebbar im Wälzrollenhalter (13) gehalten ist, wobei eine oder jede Lagerlasche (14), bezogen auf die Mittelachse der Wälzrolle (7), schräg verlaufend ausgebildet ist und sich mit einem Teilbereich an der zugeordneten Stirnseite des Zylinderschaftes (17) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Scheibenbremse weist einen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel auf, in dem eine Zuspanneinrichtung angeordnet ist, mit der bei einer Bremsung beidseitig der Bremsscheibe im Bremssattel angeordnete Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe pressbar sind.
Die Zuspanneinrichtung ist mit einem vorzugsweise pneumatisch oder elektromechanisch verschwenkbaren Bremshebel versehen, der sich mit einem Exzenterabschnitt an einem Drehlager abstützt, während auf der gegenüberliegenden Seite eine Wälzrolle gehalten ist, die parallel zur Bremsscheibe verläuft und eine Schwenkachse für den Bremshebel bildet.
Zur axialen und radialen Fixierung der Wälzrolle ist aus der EP 1 599 680 B1 ein Wälzrollenhalter bekannt, der am Bremshebel befestigt ist und der zwei abgewinkelte Laschen aufweist, in denen jeweils an beiden Enden der Wälzrolle angebrachte Lagerzapfen einliegen. Diese Lagerzapfen gehen von einem Zylinderschaft aus und sind diesem gegenüber durchmesserkleiner und konzentrisch angeordnet.
Überdies sind an den Wälzrollenhalter Käfigrückführungen angeformt, um Lagerkäfige von Wälzlagern, die die Drehlager des Exzenterabschnitts bilden, bei einem Zurückschwenken des Bremshebels nach Lösen der Bremse zurückzuführen.
Prinzipiell hat sich die bekannte Scheibenbremse bewährt. Allerdings treten bei einer Bremsung Querkräfte auf, die auf die Wälzrolle einwirken und an der Wälzrollenhalterung hohe Spannungen erzeugen, so dass die Gefahr der Beschädigung des Wälzrollenhalters bis hin zu dessen Bruch besteht.
Dabei wird die Wälzrolle durch den Wälzrollenhalter nur gegen Verlieren gesichert, nicht jedoch am Bremshebel zentriert, um spannungsverursachenden Querkraftkomponenten vorzubeugen.
Konzeptionell davon abweichende Konstruktionen sind in der WO 95/19 511 A1 , der US 6 311 809 B1 sowie der WO 96/36 819 A1 offenbart.
In der DE 10 2012 108 689 A1 ist eine von der Gattung abweichende Scheibenbremse thematisiert, bei der die Wälzrolle durch beidseitig am Bremshebel angebrachte Haltebleche gehalten wird. Um die Wälzrolle nach einem geringen Verschieben aufgrund von beim Bremsen auftretender Querkräfte zu zentrieren, ist zwischen den Halteelementen jeweils ein Federelement angeordnet.
Keiner dieser Literaturen ist jedoch ein Hinweis zu entnehmen, wie das genannte Problem, nämlich die Belastung des Wälzrollenhalters zu minimieren, gelöst werden könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Betriebssicherheit und Standzeit mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Nach dessen Kennzeichen ist vorgesehen, das die Wälzrolle in ihrer axialen Richtung federbelastet verschiebbar im Wälzrollenhalter gehalten ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Scheibenbremse wird die Lagerung der Wälzrolle optimiert und zwar derart, dass die beim Betrieb auftretenden, den Wälzrollenhalter belastenden Spannungen nicht mehr auftreten, wobei hierzu insbesondere beiträgt, dass bevorzugt die Lagerlaschen federnd verformbar sind.
Es ist konstruktiv vorteilhaft und einfach, wenn der Zylinderschaft der Wälzrolle stirnseitig an den Lagerlaschen anliegt, von denen eine oder die beide federnd verformbar ausgebildet sind.
Durch die nach der Erfindung, bezogen auf die Mittelachse der Wälzrolle vorzugsweise gegensinnig schräg verlaufenden Lagerlaschen wird die jeweilige Lagerlasche bei einer bremsenbedingten axialen Verschiebung quasi gespannt und durch den aufgebauten Federdruck nach einem Lösen der Bremse in ihre Ursprungsstellung zurückgeführt unter Verschiebung der Wälzrolle, die mit der zugeordneten Stirnseite des Zylinderschaftes an einem Teilbereich der Lasche anliegt.
Da die axiale Verschieberichtung bei einer Bremsung nicht vorherbestimmbar ist, sind beide Lagerlaschen entsprechend der Erfindung ausgebildet, so dass in jedem Fall nach einer Entlastung des Bremshebels eine Zentrierung der Wälzrolle gegenüber dem Bremshebel erfolgt.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung liegt der jeweilige Lagerzapfen in einer umfänglich geschlossenen Lagerbohrung ein, wobei ein Teilbereich der Lagerlasche, nämlich der, der sich an der Stirnseite des Zylinderschaftes abstützt, auskragt, während an den sich gegenüberliegenden Teilbereich der Lagerlasche zum einen Befestigungslaschen und zum anderen jeweils eine Verstärkungsrippe angeformt sind. Dabei dienen die Befestigungslaschen der Befestigung des Wälzrollenhalters am Bremshebel, beispielsweise durch Vernieten.
Eine der Befestigungslaschen verbindet die beiden Lagerlaschen miteinander und ist gleichzeitig mit den Käfigrückholungen versehen, in Form von entsprechenden Abwinkelungen.
Zur federbelastet verschiebbaren Lagerung der Wälzrolle in axialer Richtung sind auch andere konstruktive Lösungen denkbar, beispielsweise in Form von Druckfedern, die zwischen dem Zylinderschaft und der zugeordneten, dann starren Lagerlasche angeordnet sind, wobei solche Federelemente aus Schraubenfedern, Tellerfedern oder dergleichen bestehen können.
Im Übrigen ist der Wälzrollenhalter nach der Erfindung äußerst kostengünstig herzustellen, da er aus einem Blech durch Stanzen und Umformen hergestellt werden kann. D.h., im Wesentlichen ist die Erfindung kostenneutral zu realisieren.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 den schematischen Aufbau einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einem Querschnitt
2 einen Teil der Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht
3 einen Vorderansicht der Einzelheit gesehen in Richtung des Pfeiles III in 2
4 ein Einzelteil der erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer schaubildlichen Darstellung
5 das Einzelteil in einer Vorderansicht, gesehen in Richtung des Pfeiles V in 4.

In der 1 ist in schematischer Ansicht eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Stand der Technik abgebildet, die einen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattel 1 aufweist, der in Richtung der Bremsscheibe 2 verschiebbar ist.
Im Bremssattel 1 ist eine Zuspannvorrichtung 4 angeordnet, mit der bei einer über einen vorzugsweise pneumatisch betätigten Bremszylinder 11 ausgelösten Bremsung Bremsbeläge 3 an die Bremsscheibe 2 drückbar sind.
Hierzu greift die Zuspannvorrichtung 4 an zwei nicht gezeigte, parallel und mit Abstand zueinander in einer Brücke 8 angeordnete Stellspindeln an.
Die Zuspannvorrichtung 4 weist einen Bremshebel 5 auf mit Exzenterabschnitten 6, die sich über Wälzlager 9 am Rücken des Bremssattels 1 abstützen.
Gegenüberliegend ist als Schwenklager für den Bremshebel 5 eine Wälzrolle 7 vorgesehen, die in einer Lagerschale 10 des Bremshebels 5 einliegt und andererseits an der Brücke 8 anliegt.
In der 2 ist als Einzelheit der Bremshebel 5 mit angeschlossener Wälzrolle 7 erkennbar, die über einen Wälzrollenhalter 13 am Bremshebel 5 befestigt ist.
Hierzu weist der Wälzrollenhalter 13 an zwei sich gegenüberliegenden Seiten Lagerlaschen 14 auf, die jeweils mit einer Lagerbohrung 21 versehen sind, in denen ein Lagerzapfen 12 gelagert ist, der, ausgehend von einem Zylinderschaft 17 der Wälzrolle 7 durchmesserkleiner endseitig angeformt ist.
Insbesondere die 4 gibt wieder, dass jede Lagerlasche 14 aus einem oberen Laschenabschnitt 15 und einem unteren Laschenabschnitt 16 besteht, wobei an den oberen Laschenabschnitt 15 Befestigungslaschen 19 angeformt sind, mittels der, beispielsweise durch Vernieten, der Wälzrollenhalter 13 am Bremshebel 5 befestigt ist. Der untere Laschenabschnitt 16 hingegen ist im Sinne eines Kragarmes ausgebildet.
Vor allem die 3 und 5 geben sehr deutlich wieder, dass, gemäß der Erfindung, die Lagerlaschen 14, bezogen auf die Mittelachse der Wälzrolle 7 schräg verlaufen, wobei sie im Beispiel gegensinnig ausgerichtet sind, d.h., die unteren Lagerabschnitte 16 verlaufen aufeinander zu.
Dabei liegen die Lagerlaschen 14 mit ihren unteren Lagerabschnitten 16 an der jeweils zugeordneten Stirnseite des Zylinderschaftes 17 an, wobei sie federnd verformbar sind.
Auf der den unteren Laschenabschnitten 16 gegenüberliegenden Seite sind an die oberen Laschenabschnitte 15 nach außen gerichtete Stege 20 angeformt, die der Verstärkung der Lagerlasche 14 dienen.
Im Übrigen ist eine Befestigungslasche 19 so ausgebildet, dass sie die beiden Lagerlaschen 14 miteinander verbindet. Die durch die Lagerlaschen 14, vor allem durch die unteren Laschenabschnitte 16 aufgebrachten Federkräfte sind abhängig von der Dimensionierung und der Materialwahl des Wälzrollenhalters 13 insgesamt und sollen in jedem Fall innerhalb des Elastizitätsbereiches liegen, so dass die Wälzrolle 7 nach einer beim Bremsen durch Querkräfte bewirkten axialen Verschiebung beim Lösen der Bremse in eine zentrierte Stellung zurückgeschoben wird.
Bezugszeichenliste

1: Bremssattel
2: Bremsscheibe
3: Bremsbelag
4: Zuspanneinrichtung
5: Bremshebel
6: Exzenterabschnitt
7: Wälzrolle
8: Brücke
9: Wälzlager
10: Lagerschale
11: Bremszylinder
12: Lagerzapfen
13: Wälzrollenhalter
14: Lagerlasche
15: oberer Laschenabschnitt
16: unterer Laschenabschnitt
17: Zylinderschaft
18: Käfigrückführung
19: Befestigungslasche
20: Steg
21: Lagerbohrung

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einer in einem Bremssattel (1) angeordneten Zuspanneinrichtung (4), die einen pneumatisch oder elektromechanisch schwenkbaren Bremshebel (5) mit einem sich an Drehlagern abstützenden Exzenterabschnitt (6) und eine Wälzrolle (7) aufweist, die am Bremshebel (5) durch einen Wälzrollenhalter (13) axial und radial gesichert befestigt ist, wobei der Wälzrollenhalter (13) an beiden Enden jeweils mit einer abgewinkelten Lagerlasche (14) versehen ist, in der ein, ausgehend von einem Zylinderschaft (17) am jeweiligen Ende der Wälzrolle (7) angebrachter Lagerzapfen (12) einliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzrolle (7) in ihrer axialen Richtung federbelastet verschiebbar im Wälzrollenhalter (13) gehalten ist, wobei eine oder jede Lagerlasche (14), bezogen auf die Mittelachse der Wälzrolle (7), schräg verlaufend ausgebildet ist und sich mit einem Teilbereich an der zugeordneten Stirnseite des Zylinderschaftes (17) abstützt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderschaft (17) der Wälzrolle (7) stirnseitig an den Lagerlaschen (14) anliegt, von denen eine oder beide federnd verformbar ausgebildet sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich der Lagerlasche (14) aus einem unteren Laschenabschnitt (16) gebildet ist, der federnd verformbar ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Laschenabschnitt (16) gegenüber einem oberen Laschenabschnitt (15) im Sinne eines Kragarmes ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lagerlasche (14) eine Lagerbohrung (21) aufweist, in der der zugeordnete Lagerzapfen (12) einliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerlaschen (14) gegensinnig schräg verlaufen.
Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an die oberen Laschenabschnitte (15) jeweils eine Befestigungslasche (19) angeformt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder obere Laschenabschnitt (15) einen abgewinkelten Steg (20) aufweist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die die Lagerlaschen (14) miteinander verbindende Befestigungslasche (19) Käfigrückführungen (18) angeformt sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzrollenhalter (13) aus Stahlblech gebildet ist.