DE202005005798U1

DE202005005798U1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE202005005798U1
Application number: DE200520005798
Authority: DE
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Braking Systems UK Ltd
Current assignee: Meritor Heavy Vehicle Braking Systems UK Ltd
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2015-04-13
Also published as: GB2413162A; GB2413162B; GB0408134D0

Abstract

Druckluftbetätigte Schwimmsattel-Scheibenbremse, die einen Bremsträger mit einem quer zu einer Achse einer Fahrzeugachse zu montierenden Trägerkörper und mit einer Innenseite und einer Außenseite umfasst, wobei sich eine erste und eine zweite Muffe axial von der Innenseite erstrecken, um einen Bremssattel anzubringen, wobei die Außenseite frei ist von Halterungen für den Bremssattel und den außen liegenden Bremsklotz.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Scheibenbremse und insbesondere eine druckluftbetätigte Schwimmsattel-Scheibenbremse.
Nutzfahrzeuganhängerachsen haben normalerweise eine einfache starre Achse die über Blattfedern oder eine Luftfederungsanordnung des Längslenkers wirksam am Anhängerfahrgestell aufgehängt ist. In Situationen, wo es wünschenswert ist, an solchen Rädern eine Bremsung vorzunehmen, ist eine Anordnung erforderlich die eine feste Basis bereitstellt, auf die das mit der Betätigung der Bremsenkomponenten verbundene Bremsmoment übertragen werden kann. Herkömmliche Anordnungen umfassen einen an der Achse befestigten Achsadapter, wobei dann ein separater Bremsträger an dem Achsadapter befestigt ist.
Um einen Achsadapter überflüssig zu machen, hat die hier auftretende Anmelderin in der Patentveröffentlichung EP 1293405 einen direkt an einer Achse 42 befestigten Bremsträger 44 vorgeschlagen, wie in 2 gezeigt. Der Bremsträger 44 hat eine Öffnung 46, durch die ein Abschnitt der Achse 42 aufgenommen wird, bevor der Bremsträger 44 durch Schweißen oder eine andere geeignete Art der Befestigung an der Achse befestigt wird. Der Bremsträger 44 hat einen innen liegenden Anschlag 48 und Begrenzungsflächen 50, die in einem Stück mit dem Abschnitt des Bremsträgers, der direkt an der Achse 42 befestigt ist, einstückig ausgebildet sind. Die Begrenzungsflächen erstrecken sich in eine axiale, nach außen weisende Richtung. Ein außen liegender Anschlag 52 ist mit Hilfe von Bolzen 54 an den Begrenzungsflächen 50 befestigt. Die Anschläge 48 und 52 bewirken, dass die Scheibenbremsklötze relativ zu einer Bremsscheibe (nicht dargestellt) festgehalten werden, die herkömmlicherweise für eine Drehung zusammen mit dem zu bremsenden Fahrzeugrad montiert ist, und die Bremsmomentkräfte auf die Achse übertragen. Die Begrenzungsflächen wirken ferner als Halterung für einen an dem Träger 44 verschieblich angebrachten Bremssattel.
Während Teilezahl, Gewicht und Montagezeit dieser Anordnung eine Verbesserung gegenüber der bei Verwendung eines separaten Bremsträgers eines Achsadapters darstellen, muss der Anschlag 52 nach wie vor an den Träger 44 geschraubt werden. Begrenzungsflächen und Träger stellen ein Gewicht dar, das noch beseitigt werden sollte.
Die DE 19857074 (Knorr-Bremse) offenbart einen ähnlichen Typ von Träger bei dem aber effektiv auf den Anschlag 52 von 2 verzichtet wird und stattdessen eine geeignete Halterung verwendet wird, die in der Außenseite des Bremssattels vorgesehen ist. Die in diesem Dokument offenbarten Ausführungsformen sind aber nach wie vor mit Begrenzungsflächen versehen, um die während des Bremsvorgangs in dem Bremssattel erzeugten Kräfte über den Träger auf die Achse zu übertragen.
Mit der vorliegenden Erfindung sollen die im Stand der Technik auftretenden Probleme überwinden oder zumindest abgeschwächt werden.
Demzufolge stellt eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eine druckluftbetätigte Schwimmsattel-Scheibenbremse bereit, die einen Bremsträger mit einem quer zu einer Achse einer Fahrzeugachse anzubringenden Trägerkörper und mit einer Innen- und einer Außenseite umfasst, wobei sich eine erste und eine zweite Muffe zum Einpassen eines Bremssattels in axialer Richtung von der Innenseite erstrecken, wobei die Außenseite frei ist von Halterungen für den Bremssattel und den außen liegenden Bremsklotz.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, an dem eine Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht werden kann;
2 eine schematische Darstellung einer Bremsträgerbaugruppe gemäß dem Stand der Technik;
3 eine auseinander gezogene Ansicht einer Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Bremsträgerbaugruppe;
4 eine teilweise Querschnittsansicht durch einen Bremssattel einer Bremse mit der Trägerbaugruppe durch die Ebene 4-4 von 5; und
5 eine schematische Draufsicht der Bremse von 3.
1 zeigt ein Fahrzeug 20 mit einem Kabinenabschnitt 22 und einem Anhängerabschnitt 24. Solche Nutzfahrzeuge sind wohlbekannt. Mehrere Räder 26 gehören zu dem Anhängerabschnitt 24 und sind auf eine allgemein bekannte Weise an einem Anhängerfahrgestell aufgehängt, so dass sich die Räder 26 um die Achsen 28 drehen.
Eine Trägerbaugruppe 140 einer Schwimmsattel-Scheibenbremse 110 gemäß der Erfindung ist in 3 dargestellt. Eine Achse 142 ist auf herkömmliche Weise relativ zu dem Fahrgestell des Fahrzeugs gelagert (nicht dargestellt). Ein Bremsträger 144 ist direkt an der Achse 142 befestigt. Der Bremsträger 144 hat eine Öffnung 146, durch die ein Abschnitt der Achse 142 aufgenommen wird, bevor der Bremsträger 144 an der Achse befestigt wird. Bei alternativen Ausführungsformen kann diese Öffnung die Achse nicht ganz umschließen. Sie kann zum Beispiel halbrund sein. Bei solchen Ausführungsformen kann der Kontaktbereich der Öffnung vergrößert werden, indem er eine größere axiale Tiefe als der Rest des Trägers hat, damit die Verbindung zwischen dem Träger und der Achse verstärkt werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bremsträgerbaugruppe 140 an die Achse geschweißt. Es können jedoch auch andere bekannte Arten der Befestigung der Baugruppe verwendet werden.
Der Bremsträger 144 ist im Wesentlichen eben und hat einen innen liegenden Anschlag 148, der in einem Stück mit dem Abschnitt des Bremsträgers 144, der direkt an der Achse 142 befestigt ist, einstückig ausgebildet ist. Der innen liegende Anschlag 148 hat die Form eines Fensters oder einer Ausnehmung mit radialen Anschlagflächen 160 und umlaufenden Anschlagflächen 162 an seinen Enden. Der Anschlag ist so dimensioniert, dass er einen herkömmlichen innen liegenden Bremsklotz 164 aufnimmt und radial und umfangsmäßig relativ zu einer Bremsscheibe 188 festhält (5). Um den Bremsklotz 47 abzustützen, wenn sich sein Reibbelag abnutzt, je näher er der Bremsscheibe kommt, sind die Flächen 160 und 162 in axialer Richtung der Achse 142 tiefer als der Rest des Trägers 144. Bei anderen Ausführungsformen muss dies nicht unbedingt der Fall sein.
Aus einem Vergleich mit dem in 2 gezeigten Träger nach dem Stand der Technik geht hervor, dass auf sich nach außen orthogonal zu dem Träger 44 erstreckende Begrenzungsflächen 50 verzichtet wurde.
Zwei Führungsmuffen 166 sind an der Innenseite des Trägers 144 um beide Seiten des innen liegenden Anschlags 148 herum angebracht. Die Muffen 166 können hinsichtlich Länge und Durchmesser voneinander verschieden sein. Bei dieser Ausführungsform wird die Befestigung erreicht durch Einführen von Bolzen 168 von der Innenseite der Muffen 166 durch Bohrungen in den Muffen (nicht zu sehen) und durch Befestigen der Bolzen in komplementären axialen Gewindeöffnungen des Trägers 144. Die Muffen 166 sind durch ein geeignetes Verfahren, zum Beispiel durch maschinelle Bearbeitung, mit einer glatten äußeren Gleitfläche versehen.
Die Bremse umfasst ferner einen Bremssattel 170 mit einem Gehäuseabschnitt 172 und einem Brückenabschnitt 174. Der Gehäuseabschnitt 172 hat eine darauf angebrachte Luftkammer (nicht dargestellt), die mit einer Luftzufuhr verbunden ist, wobei die Luft die Energie zum Betätigen der Bremse bereitstellt. In dem Gehäuseabschnitt 172 ist der Mechanismus enthalten, der den Bremsklotz 164 zu der Bremsscheibe bewegt, um die Bremse anzulegen. Normalerweise umfasst dieser Mechanismus eine Betätigungswelle (nicht dargestellt) zum Verstärken einer durch eine Druckstange (nicht dargestellt) der Luftkammer gelieferten Kraft, wenn Luft in die Luftkammer eingeleitet wird, und Kolben oder Stößel 176, die den Bremsklotz 164 berühren, um die Bremskraft von der Betätigungswelle zu übertragen. Die Kolben oder Stößel 176 sind normalerweise einstellbar, um der Abnutzung der Bremsklötze Rechnung zu tragen.
Der Brückenabschnitt 174 des Bremssattels 170 erstreckt sich über die Bremsscheibe, und dadurch kann die Kraft, die an den Bremsklotz 164 angelegt wird, auf einen zweiten Bremsklotz 178 übertragen werden. Der zweite Bremsklotz 178 ist relativ zu der Brücke angebracht und in Kontakt mit der gegenüberliegenden Fläche der Bremsscheibe positioniert. Die Brücke 174 ist mit einer Ausnehmung mit einer umlaufenden Anschlagfläche 184 und einer radialen Anschlagfläche 186 versehen, um den Bremsklotz 178 zu lagern. Indem der außen liegende Bremsklotz 178 direkt an dem Bremssattel angebracht wird, wird ein außen liegendes Äquivalent des Anschlags 148 des Trägers überflüssig, und das Gesamtgewicht der Bremse 110 kann daher reduziert werden.
Der Bremssattel 170 ist an dem Träger 144 durch komplementäre Bohrungen 180 des Bremssattelgehäuses 172 auf beiden Seiten der Kolben angebracht, in die die Muffen 166 des Trägers genau eingepasst sind. Im Gebrauch kann sich der Bremssattel 170 durch diese aus Muffe und Bohrung bestehende Anordnung relativ zu dem Träger 144 nach innen bewegen, wenn das Reibmaterial der Bremsklötze 164 und 178 abgetragen wird, so dass beide Bremsklötze zu einer gleichmäßigen Bremskraft beitragen können.
Während die Bremse 110 angelegt wird, um das Fahrzeug 20, in das die Bremse eingebaut ist, zu verlangsamen, erzeugt gemäß 5 die zwischen dem innen liegenden Bremsklotz 164 und der Bremsscheibe 188 und insbesondere zwischen dem außen liegenden Bremsklotz 178 und der Bremsscheibe erzeugte Reibung Kräfte X1 und X2, die als Scherkräfte auf den Bremssattel 170 übertragen werden und durch die axialen Abstände Y1 und Y2 von den Muffen 166 und den Bohrungen 180, die den Bremssattel an dem Träger 144 befestigen, ausgeglichen werden. Außerdem wird infolge des axialen Versatzes ein Biegemoment zwischen dem Bremssattel und dem Träger erzeugt. Früher wurde es für notwendig gehalten, entweder den außen liegenden Bremsklotz 178 in einem Anschlag des Trägers anzubringen, wie in EP 1293405 A2 , oder Begrenzungsflächen/Halterungen bereitzustellen, die sich parallel zu der Achse der Achse erstrecken, wie in DE 19857074, so dass die Gesamtheit dieses Biegemoments und der Scherkraft nicht durch die Muffen 166 und Bohrungen 180 übertragen wird. Die hier auftretende Anmelderin hat jedoch erkannt, dass entgegen der bisherigen Annahme die Muffen und Bohrungen eine hinreichend starke Verbindung bereitstellen, um diese gesamte Kraft aufzunehmen, ohne dass zusätzliche Halterungen erforderlich sind.
Es sei angemerkt, dass die Bremse, obwohl sie in einer in Bezug auf die Achse obersten Position veranschaulicht wurde, je nach der Position anderer Komponenten in die geeignete Winkelstellung gedreht werden kann.
Die vorstehende Beschreibung ist in ihrer Art eher beispielhaft als einschränkend. Für den Fachmann können Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele offensichtlich werden, die nicht zwangsläufig vom Wesen dieser Erfindung abweichen. Zum Beispiel können die Muffen einstückig mit dem Bremssattel ausgebildet und vor Ort maschinell bearbeitet werden. Die Bremse kann an gelenkten Achsen, ggf. mit einer geeigneten Anpassung, verwendet werden. In dem Träger bzw. Bremssattel können bei Bedarf drei oder mehr Muffen und komplementäre Bohrungen vorgesehen werden, um die Kraft zu übertragen.

Claims

Druckluftbetätigte Schwimmsattel-Scheibenbremse, die einen Bremsträger mit einem quer zu einer Achse einer Fahrzeugachse zu montierenden Trägerkörper und mit einer Innenseite und einer Außenseite umfasst, wobei sich eine erste und eine zweite Muffe axial von der Innenseite erstrecken, um einen Bremssattel anzubringen, wobei die Außenseite frei ist von Halterungen für den Bremssattel und den außen liegenden Bremsklotz.
Bremse nach Anspruch 1, bei der die Außenseite in einem Bereich um die Führungsmuffen im Wesentlichen eben ist.
Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Träger ferner einen innen liegenden Bremsklotzanschlag umfasst.
Bremse nach Anspruch 3, bei der der Anschlag mindestens eine Anschlagfläche umfasst, wobei die Fläche längs der Achse tiefer ist als die Tiefe des übrigen Trägers.
Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Bremsträger so gestaltet ist, dass er direkt an einer Achse befestigt wird.
Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste und die zweite Muffe lösbar an dem Träger befestigt sind.
Bremse nach Anspruch 1 bis 5, bei der die Muffen einstückig mit dem Träger ausgebildet sind.
Scheibenbremse nach dem vorhergehenden Anspruch 7, bei der der Bremssattel ein Gebilde zur Lagerung eines außen liegenden Bremsklotzes umfasst.
Scheibenbremse nach Anspruch 8, bei der das Gebilde ein Anschlag mit mindestens einer radialen und einer umlaufenden Anschlagfläche ist.