DE102016123215A1

DE102016123215A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102016123215A1
Application number: DE102016123215.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Asen; Jens Fricke
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2018-06-07
Also published as: WO2018099893A1; EP3548763A1; CN110036219A; CN110036219B

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (3) übergreifenden Bremssattel (2), der an einem ortsfesten Bremsträger (1) mittels zweier Führungsholme (6) als Bestandteil jeweils eines Gleitlagers, bezogen auf die Bremsscheibe (3) axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein Gleitlager als Festlager (4) und das andere Gleitlager als Loslager (5) ausgebildet sind und am Führungsholm (6) zumindest des Loslagers (5) an seinem dem Bremsträger (1) abgewandten Endbereich ein den Führungsholm (6) umfänglich umhüllender Rollbalg (10) vorgesehen ist, wobei der Endbereich des Führungsholms (6) mit einer Kappe (12) verschlossen ist, ist so ausgebildet, dass der Rollbalg (10) mit seinem der Kappe (12) zugewandten Ende formschlüssig am Führungsholm (6) gehalten ist

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Scheibenbremsen kommen insbesondere bei schweren Nutzfahrzeugen zum Einsatz, wobei der auch als Schiebesattel bezeichnete Bremssattel durch Führungsholme, die an einem fahrzeugseitigen Bremsträger befestigt sind, daran, bezogen auf eine Bremsscheibe, axial verschiebbar gelagert ist. Die Führungsholme als Bestandteile von Gleitlagern sind mit dem Bremsträger üblicherweise durch Verschrauben verbunden.
Eines der Gleitlager ist als Festlager mit geringem Gleitspiel ausgebildet, während das andere ein Loslager bildet, um insbesondere Fertigungstoleranzen auszugleichen. Das Festlager übernimmt im Wesentlichen die Funktion einer Hauptführung zur Sicherung einer leichtgängigen Verschiebbarkeit bei einer Bremsbetätigung sowie einer Verschleißnachstellung.
Zur bestimmungsgemäßen Funktion weist das Loslager eine den Führungsholm umgreifende und verschiebegesichert im Bremssattel gehaltene Führungsbuche auf mit einer elastischen Innenhülse, die aus einem Elastomer besteht. Die Elastizität der Innenhülse verhindert das Entstehen von Klappergeräuschen, wie sie toleranzbedingt bei Loslagern auftreten können. Darüber hinaus bietet die Elastomer-Innenhülse hinsichtlich ihrer Robustheit sowie einer einfachen Montage weitere Vorteile.
Ein Einsatz des Nutzfahrzeuges auf unbefestigten oder stark verschmutzten Straßen kann jedoch durch Steinschlag oder Schmutzbeaufschlagung zu einer Schädigung der Abdichtung, d.h. des Rollbalges führen, mit der Folge, dass Schmutzwasser in den Führungsbereich der Gleitbuchse eintreten kann, was einen stark erhöhten Verschleiß und einen vorzeitigen Austausch der Gleitbuchse erfordert.
Neben dem Einsatz einer Innenhülse aus einem Elastomer sind auch Verbund-Lagerschalen aus Metall/Kunststoff bekannt mit beidseitiger Abdichtung als Führungsbuchse. Allerdings neigen solche Lager bezüglich ihres Spiels zu einer Geräuschbildung, zu deren Vermeidung zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen erforderlich sind.
In jedem Fall müssen die offenen Enden, also die dem Bremsträger abgewandten Endbereiche der Führungsholme mit einem zusätzlichen Bauteil abgedichtet werden, was bei einer in der DE 10 2006 050 647 A1 offenbarten Scheibenbremse durch eine aufgesetzte, mit dem Bremssattel verbundene Kappe erfolgt, die den endseitigen Mantelbereich sowie die Stirnseite des Führungsholms überdeckt.
Bei einer aus der WO 2013/143980 A1 bekannten Konstruktion wird der Rollbalg mittels einer auf den Führungsholm aufgesetzten Kappe durch Reibschluss gehalten, wobei diese Kappe üblicherweise aus einem Blech-Formteil besteht, das in den als Hohlwelle ausgebildeten Führungsholm eingesteckt ist und einen umlaufenden, radial nach außen gerichteten Kragen aufweist, der als Anschlag für einen endseitigen Wulst des Rollbalges dient, wobei dieser Wulst zwischen der freien, ringförmigen Stirnseite des Führungsholms und dem Kragen eingeklemmt ist.
Allerdings stellt diese Festlegung des Rollbalges am Führungsholm keine ausreichend dauerhafte Sicherung dar.
Beispielsweise beim Einwirken eines hohen Wasserdrucks, typischerweise bei einer Dampfstrahlreinigung des Fahrzeuges und der Scheibenbremse, ist keine ausreichende Sicherheit gegen einen Wassereintritt gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln ihre Standzeit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausgestaltung wird eine zuverlässige Abdichtung gegenüber der Umgebung und damit sowohl gegenüber fahrbedingten Einflüssen wie auch gegenüber einer besonderen Beaufschlagung mit Wasser oder dergleichen erreicht.
Vor allem beim Einsatz der neuen Scheibenbremse in Nutzfahrzeugen, die einer erhöhten Steinschlag- und Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind, verlängert sich durch die Erfindung die Standzeit der Scheibenbremse, in dem durch die Gleitlager bzw. die Führungsholme beeinflussten Maß.
Die dann vorzugsweise aus Blech bestehende Kappe ist nach einer Ausführungsvariante der Erfindung reibschlüssig am Führungsholm gehalten unter gleichzeitigem Einpressen bzw. Quetschen des Wulstes des Rollbalges in die erfindungsgemäß vorgesehene umfängliche Nut des Führungsholms.
Dabei kann die Nut an der inneren Mantelfläche des Führungsholms vorgesehen sein oder an der äußeren Mantelfläche, wobei der Faltenbalg bei Anordnung der Wulst in der sozusagen inneren umlaufenden Nut um die freie Stirnseite des Führungsholms, die sich als Ring darstellt, geführt ist, während die Kappe, die topfartig ausgebildet ist, in den Führungsholm eingepresst ist, wobei die offene Seite der Kappe nach außen weist. Mit einem radial nach außen gerichteten umlaufenden Kragen liegt die Kappe am Rollbalg ebenso an wie mit einem Teil ihrer äußeren Mantelfläche, während ein anderer Teil der reibschlüssigen Verbindung mit dem Führungsholm dient.
Der lichte Durchmesser des Führungsholms im inneren Überdeckungsbereich des Rollbalges ist um die doppelte Dicke des Rollbalges größer als der lichte Durchmesser des Bereiches, an dem die Kappe mit ihrer äußeren Mantelfläche reibschlüssig anliegt.
Entscheidend ist, dass eine in jedem Fall spritzwasserdichte Anlage des Wulstes des Rollbalges sowohl mit mindestens einer Wandung der Nut, vorzugsweise dem Grund der Nut und der Mantelfläche der Kappe erreicht ist.
Dies wird in gleichem Maß bei einer weiteren Ausführungsvariante erreicht, bei der die bevorzugt aus Kunststoff hergestellte Kappe quasi als Stopfen in den Führungsholm eingesteckt und dort fomrschlüssig, zumindest in axialer Richtung, gehalten ist. Hierzu kann die Kappe in ihrem in den Führungsholm eingetauchten Endbereich Formschlusselemente aufweisen, beispielsweise in Form von radial federnden Rasthaken, die mit einer entsprechenden Formgebung des Führungsholms korrespondieren.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einer schematischen Draufsicht
2a und b) jeweils einen Teil der Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in unterschiedlichen Betriebsstellungen in einem Längsschnitt des Teilausschnitts gemäß der Kennzeichnung „X“ in 1
3 bis 5 jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Teilausschnitt in einem Längsschnitt dargestellt.

In der 1 ist eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Stand der Technik gezeigt, mit einem eine Bremsscheibe 3 übergreifenden Bremssattel 2, der an einem Bremsträger 1 des Nutzfahrzeug, bezogen auf die Bremsscheibe 3 axial verschiebbar angeschlossen ist.
Hierzu ist der Bremssattel 2 an Gleitlagern gehalten, von denen eines als Festlager 4 und das andere als Loslager 5 ausgebildet ist.
Das in der der 2 als Einzelheit der Scheibenbremse nach dem Stand der Technik dargestellte Loslager 5 weist einen Führungsholm 6 auf, der mittels einer zentral durchgeführten Kopfschraube 7 mit dem Bremsträger 1 verbunden ist.
Der Bremssattel 2 ist mittels einer verschiebegesichert darin gehaltene Führungsbuche auf dem Führungsholm 6 verschiebbar gelagert, wobei die Führungsbuchse eine elastische Innenhülse 9 und eine diese umschließende metallische Außenhülse 8 aufweist, die in eine Sattelbohrung des Bremssattels 2 gepresst ist und sich außenseitig mit einem umlaufenden Kragen am Bremssattel 2 abstützt.
Die Innenhülse 9 besteht aus einem Kunststoff, bevorzugt einem Elastomer, und ist an die Außenhülse 8 angespritzt. Innenseitig stützt sie sich am Führungsholm 6 ab.
An dem dem Bremsträger 1 abgewandten Endbereich des Führungsholms 6 ist ein Rollbalg 10 vorgesehen, der den Führungsholm 6 gegenüber der Umgebung abdichtet und der einerseits am Führungsholm 6 und andererseits an der Führungsbuchse gehalten ist, wozu der Rollbalg einstückig mit der Innenhülse 9 ausgebildet ist, d.h., er besteht aus dem selben Material.
Zur Festlegung des Rollbalgs 10 am Führungsholm 6 ist der Rollbalg 10 mit seinem freien Ende mittels einer Kappe 12, die einen Kopf der Kopfschraube 7 überdeckt und die stirnseitig in den Führungsholm 6 eingepresst ist, verklemmt.
Die 2a und 2b zeigen unterschiedliche Stellungen des Bremssattels 2 zum Bremsträger 1, wobei die 2a eine Position mit unverschlissenen, nicht dargestellten Bremsbelägen wiedergibt und die 2b die Stellung des Bremssattels 2 bei verschlissenen Bremsbelägen. Hierbei ist der Bremssattel 2 weiter zum Bremsträger 1 hin verschoben unter Streckung des Rollbalges 10.
Wie erkennbar ist, weist der Rollbalg 10 an seinem freien, der Kappe 12 zugeordneten Ende einen umlaufenden Wulst 11 auf, der sich an der ringförmigen Stirnseite des Führungsholms 6 abstützt, während andererseits ein radial nach außen vorstehender Kragen 14 der Kappe 12 an dem Wulst 11 anliegt.
In der 3 ist der Kopfbereich des Führungsholms 6 mit eingepresster Kappe 12 dargestellt, wobei erfindungsgemäß der Wulst 11 des Rollbalges 10 in einer umlaufenden Nut 13 des Führungsholms 6 einliegt.
Die Kappe 12 ist in den als Hohlzylinder ausgebildeten Führungsholm 6 eingepresst und darin reibschlüssig gehalten unter gleichzeitigem Einpressen des Wulstes 11 in die Nut 13 derart, dass sich eine dichte Anlage des Wulstes 11 sowohl an der Wandung der Nut 13 wie auch an der Mantelfläche der Kappe 12 ergibt.
Dabei ist der außenseitig am Führungsholm 6 anliegende Rollbalg 10 um die ringförmige Stirnseite des Führungsholms 6 gestülpt, wobei der lichte Durchmesser des Führungsholms 6 im Überdeckungsbereich des innen anliegenden Rollbalges größer ist als der der Nut 13 nachfolgende lichte Durchmesser des Führungsholms, an dem die Kappe 12 reibschlüssig anliegt.
Eine andere Art der Festlegung der Kappe 12 ist in der 4 als weitere Ausführungsvariante abgebildet.
Diese Kappe 12 ist als hohler Stopfen ausgebildet, mit einem nach außen hin geschlossenen Boden, der in den Kragen 14 übergeht. Die Befestigung des Rollbalges 10 entspricht der zur 3 beschriebenen. D.h., der Wulst 11 liegt gequetscht in der inneren Nut 13.
Zur Halterung der Kappe 12 am Führungsholm 6 sind an dem dem geschlossenen Boden gegenüberliegenden Ende Rasthaken 15 vorgesehen, die radial federnd ausgebildet sind mit einem harpunenartigen Ende, das eine Hinterschneidung 16 des Führungsholms hintergreift. Dabei kann diese Hinterschneidung 16 gleichfalls als Nut ausgebildet sein, entsprechend der Nut 13.
In der 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erkennbar, bei dem die Nut 13 außenseitig in den Führungsholm 6 eingebracht ist. D.h., der Rollbalg 10 wird in diesem Fall nicht in den Hohlraum des Führungsholms 6 geführt.
Für einen dichten Verschluss des Führungsholms 6 ist die Kappe 12 auf das freie Ende des Führungsholms 6 aufgepresst, ist also reibschlüssig damit verbunden. Eine radial nach außen gestellte und schräg ausgerichtete Schürze 17 liegt unter Anpressdruck an dem Wulst 11 des Rollbalges an, so dass auch hierdurch die Gleitfläche zwischen der Innenhülse 9 und dem Führungsholm 6 zuverlässig geschützt ist.
Bezugszeichenliste

1: Bremsträger
2: Bremssattel
3: Bremsscheibe
4: Festlager
5: Loslager
6: Führungsholm
7: Kopfschraube
8: Außenhülse
9: Innenhülse
10: Rollbalg
11: Wulst
12: Kappe
13: Nut
14: Kragen
15: Rasthaken
16: Hinterschneidung
17: Schürze

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006050647 A1 [0007]
WO 2013/143980 A1 [0008]

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (3) übergreifenden Bremssattel (2), der an einem ortsfesten Bremsträger (1) mittels zweier Führungsholme (6) als Bestandteil jeweils eines Gleitlagers, bezogen auf die Bremsscheibe (3) axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein Gleitlager als Festlager (4) und das andere Gleitlager als Loslager (5) ausgebildet sind und am Führungsholm (6) zumindest des Loslagers (5) an seinem dem Bremsträger (1) abgewandten Endbereich ein den Führungsholm (6) umfänglich umhüllender Rollbalg (10) vorgesehen ist, wobei der Endbereich des Führungsholms (6) mit einer Kappe (12) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbalg (10) mit seinem der Kappe (12) zugewandten Ende formschlüssig am Führungsholm (6) gehalten ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein endseitiger Wulst (11) des Rollbalges (10) in einer umfänglichen Nut (13) des Führungsholms (6) einliegt und durch die Wandung der reib- und/oder formschlüssig am Führungsholm (6) gehaltenen Kappe (12) unter Verquetschung in die Nut (13) gedrückt ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (13) in eine innere Mantelfläche des Führungsholms (6) eingebracht ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (13) in die äußere Mantelfläche des Führungsholms (6) eingebracht ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (12) in ihrem freien Endbereich als radial und schräg nach außen gestellte Schürze (17) ausgebildet ist, die mit ihrer Innenfläche an dem in der außenseitigen Nut (13) des Führungsholms (6) einliegenden Wulst (11) anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der außenseitig am Führungsholm (6) positionierte Rollbalg (10) durch Stülpen in den Innenraum des Führungsholms (6) geführt ist bis zur Nut (13), in der der Wulst (11) einliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Durchmesser im Überdeckungsbereich des gestülpten Rollbalges (10) größer ist als der sich an die Nut (13) anschließende lichte Durchmesser, an dem die Kappe (12) mit ihrer äußeren Mantelfläche reibschlüssig anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (12) einen radial nach außen vorstehenden Kragen (14) aufweist, der sich im Kehrbereich des gestülpten Rollbalges (10) abstützt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (12) topfartig ausgebildet ist mit einer in der dem Bremsträger (1) abgewandten Richtung offenen Seite.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (12) als einseitig offener Stopfen ausgebildet ist, vorzugsweise aus Kunststoff, der an seinem der geschlossenen Seite gegenüberliegenden Endbereich mehrere, über den Umfang verteilte Rasthaken (15) aufweist, die harpunenartig nach außen hin ausgestellt sind und eine Hinterschneidung (16) des Führungsholms (6) hintergreifen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidung (16) durch eine innere umfängliche Nut gebildet ist.