DE202007005313U1 - Disc brake and bearing block for a disc brake - Google Patents
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Abstract
Scheibenbremse aufweisend einen zumindest eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel und eine in dem Gehäuse des Bremssattels angeordnete Zuspanneinrichtung mit einem schwenkbar gelagerten Drehhebel und mit zumindest einem in dem Gehäuse des Bremssattels verschieblich geführten Druckelement, wobei der Drehhebel an dem Gehäuse des Bremssattels mittels zumindest eines Lagerblocks gelagert ist, der eine konkave Aufnahmefläche zur Anordnung eines radialen Segmentlagers und eine Lagerfläche zur Abstützung des Lagerblocks an einer Stützfläche des Gehäuses des Bremssattels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Axialrichtung des radialen Segmentlagers die effektive Länge der konkaven Aufnahmefläche größer ist als die effektive Länge der Lagerfläche.disc brake comprising a brake disc at least one brake caliper and one in the case the brake caliper arranged application device with a pivotable mounted rotary lever and with at least one in the housing of the caliper slidably guided Pressure element, wherein the rotary lever on the housing of the caliper by means of at least a bearing block is mounted, which has a concave receiving surface for Arrangement of a radial segment bearing and a bearing surface for support of the bearing block on a support surface of housing of the caliper, characterized in that in the axial direction of radial segment bearing the effective length of the concave receiving surface is greater as the effective length the storage area.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Schwerlastfahrzeuge, mit einem zumindest eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel und eine in dem Gehäuse des Bremssattels angeordnete Zuspanneinrichtung aufweisend einen schwenkbar gelagerten Drehhebel und zumindest ein in dem Gehäuse des Bremssattels senkrecht zu der Ebene der Bremsscheibe verschieblich geführten Druckelement. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Lagerblock als separates Bauteil zur Lagerung des Drehhebels in dem Gehäuse des Bremssattels.The The present invention relates to a disc brake for vehicles, especially for Heavy duty vehicles, with at least one brake disc cross Caliper and one in the housing the brake caliper arranged application device comprising a pivotally mounted rotary lever and at least one in the housing of the Sliding caliper perpendicular to the plane of the brake disc out Print element. About that In addition, the present invention relates to a storage block as a separate Component for mounting the rotary lever in the housing of the caliper.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Konzepte zur Lagerung eines Drehhebels einer Zuspanneinrichtung für Scheibenbremsen bekannt.Out the prior art are different concepts for storage a rotary lever of a brake disc application device known.
Eine
der gängigsten
Ausführungen
zur Lagerung eines Drehhebels, wie dies beispielsweise in dem Europäischen Patent
Um
einen solchen Fertigungsaufwand zu verringern, schlägt beispielsweise
die Deutsche Patentschrift
Um
eine aufwendige Bearbeitung einer Innenfläche des Gehäuses des Bremssattels für einen Lagersitz
für den
Drehhebel zu vermeiden, ist in der US-Schrift
Zur
Vermeidung einer derartigen rückseitigen Öffnung im
Gehäuse
des Bremssattels sieht die
Eine
alternative Ausführung
zur Lagerung eines Drehhebels schlägt die Schrift
Ausgehend von den vorhergehend geschilderten Unzulänglichkeiten aus dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse mit einem schwenkbar gelagerten Drehhebel zur Verfügung zu stellen, welche eine sehr kompakte Ausgestaltung aufweist und bei welcher der Lagersitz für den Drehhebel auf einfache Art und Weise mit geringen Fertigungstoleranzen und daher kostengünstig herzustellen ist.outgoing from the previously described inadequacies from the state the technique is the object of the invention, a disc brake with a pivotally mounted rotary lever available too provide, which has a very compact design and at which the bearing seat for the rotary lever in a simple manner with low manufacturing tolerances and therefore inexpensive is to produce.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Scheibenbremse mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und mit einem Lagerblock für eine solche Scheibenbremse mit den Merkmalen nach Anspruch 12.Is solved This problem with a disc brake with the features of claim 1 and with a storage block for Such a disc brake with the features of claim 12.
Folglich weist die Scheibenbremse gemäß der Erfindung einen zumindest eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel und eine in dem Gehäuse des Bremssattels angeordnete Zuspanneinrichtung mit einem schwenkbar gelagerten Drehhebel und mit zumindest einem in dem Gehäuse des Bremssattels verschieblich geführten Druckelement auf, wobei der Drehhebel an dem Gehäuse des Bremssattels mittels zumindest eines Lagerblocks gelagert ist, der eine konkave Aufnahmefläche zur Anordnung eines radialen Segmentlagers und eine Lagerfläche zur Abstützung des Lagerblocks an einer Stützfläche des Gehäuses des Bremssattels aufweist, wobei der Lagerblock sich weiter dadurch auszeichnet, dass, in der Axialrichtung des radialen Segmentlagers gesehen, die effektive Länge der konkaven Aufnahmefläche zur Aufnahme des radialen Segmentlagers größer ist als die effektive Länge der Lagerfläche zur Abstützung des Lagerblocks im Gehäuse des Bremssattels.consequently shows the disc brake according to the invention an at least one brake disc cross-caliper and one in the case the brake caliper arranged application device with a pivotable mounted rotary lever and with at least one in the housing of the caliper slidably guided Pressure element, wherein the rotary lever on the housing of the caliper means is mounted at least one bearing block having a concave receiving surface for arrangement a radial segment bearing and a bearing surface for supporting the Bearing block on a support surface of the housing of the caliper, wherein the bearing block continues through it characterized in that, in the axial direction of the radial segment bearing seen, the effective length the concave receiving surface for receiving the radial segment bearing is greater than the effective length of the bearing surface for support of the bearing block in the housing the caliper.
Unter dem Begriff der effektiven Länge ist dabei diejenige Länge der jeweiligen Flächen zu verstehen, über welche letztendlich ein vollständiger flächiger Kontakt zwischen den zusammenwirkenden Flächen und dadurch eine vollständige Kraftübertragung stattfindet.Under the concept of effective length is the length the respective areas to understand about which ultimately a more complete flat Contact between the interacting surfaces and thereby a complete power transmission takes place.
Aufgrund der Tatsache, dass die effektive Länge der Lagerfläche vollständig für die Kraftübertragung genutzt werden kann, lassen sich die Abmessungen der Lagerung des Drehhebels und damit insgesamt die Außenabmessungen des Gehäuses des Bremssattels der Scheibenbremse erheblich verringern. Kleinere Abmessungen der Scheibenbremse wiederum vereinfachen die Montage in dem Kraftfahrzeug und führen darüber hinaus zu einer Verringerung des Gewichts und damit der Herstellungskosten einerseits und der Folgekosten hinsichtlich erhöhten Verbrauchs durch erhöhtes Gewicht des Kraftfahrzeugs andererseits.by virtue of the fact that the effective length of the storage area is completely for power transmission can be used, the dimensions of the storage of the Rotary lever and thus the overall external dimensions of the housing Significantly reduce the brake caliper of the disc brake. Smaller dimensions the disc brake in turn simplify installation in the motor vehicle and lead about that in addition to a reduction in weight and thus the manufacturing cost on the one hand and the consequential costs in terms of increased consumption due to increased weight of the motor vehicle on the other.
In einer besonderen Ausführungsform der Scheibenbremse und des Lagerblocks gemäß der Erfindung sind die Lagerfläche des Lagerblocks einerseits und die Stützfläche des Gehäuses des Bremssattels anderseits sphärisch ausgebildet, d.h., diese Flächen stellen zumindest einen Ausschnitt einer Kugeloberfläche dar.In a particular embodiment the disc brake and the bearing block according to the invention are the bearing surface of the Bearing block on the one hand and the support surface of the housing of the caliper on the other spherical formed, that is, these surfaces represent at least a section of a spherical surface.
Neben dem Vorteil, dass sich derartige sphärische Oberflächen in dem Gehäuse des Bremssattels leichter maschinell herstellen lassen als die zylindrischen Stützflächen aus dem Stand der Technik, führt eine Lagerung zwischen zwei sphärisch ausgebildeten Flächen darüber hinaus dazu, dass sich der Lagerblock selbstständig ausrichten kann.Next the advantage that such spherical surfaces in the housing make the caliper easier to machine than the cylindrical Support surfaces off the prior art leads a storage between two spherical trained areas about that In addition, the bearing block can align itself.
Die eigenständige Ausrichtung der Lagerblöcke erfolgt dabei um eine Achse parallel zu der Radachse bzw. Achse der Bremsscheibe, wodurch Druckkonzentrationen im Kontaktbereich der erhöhten Oberflächen an den Enden der Lager vermieden werden. Die selbstständige Ausrichtung der Lagerblöcke erfolgt jedoch auch um eine Achse, welche senkrecht zu der Radachse und senkrecht zu der Schwenkachse des Drehhebels angeordnet ist, was aufgrund der sphärischen Flächen ermöglicht wird. Auch hierdurch werden Druckkonzentrationen an den Enden im Kontaktbereich der Lager vermieden.The independent Alignment of the bearing blocks takes place about an axis parallel to the wheel axle or axle the brake disc, creating pressure concentrations in the contact area the heightened surfaces be avoided at the ends of the bearings. The independent orientation the bearing blocks However, it is also about an axis which is perpendicular to the wheel axle and is arranged perpendicular to the pivot axis of the rotary lever, what due to the spherical surfaces allows becomes. This also causes pressure concentrations at the ends in the Contact area of the bearings avoided.
Ein weiterer Vorteil, der mit der Fähigkeit der Lagerblöcke einhergeht, sich selbst auszurichten, liegt darin, dass grundsätzlich kleinere Abmessungen der Lager realisiert werden können, da Druckkonzentrationen in den Kontaktbereichen nicht vorhanden sind und daher keinen Einfluss ausüben können. Zusätzlich gestattet die Fähigkeit zur Selbstausrichtung eine Herstellung der Lagerblöcke einerseits und der sphärischen Stützflächen andererseits mit erheblich größeren Fertigungstoleranzen, was die Herstellungskosten weiter zu reduzieren vermag.One another advantage with the ability the bearing blocks It goes hand in hand to orient oneself, that basically smaller Dimensions of the bearings can be realized because pressure concentrations are not present in the contact areas and therefore have no influence exercise can. additionally allows the ability for self-alignment a production of the bearing blocks on the one hand and the spherical one Support surfaces on the other with considerably larger manufacturing tolerances, which is able to further reduce the production costs.
Bei einer Zuspanneinrichtung, welche die Bremskraft mittels eines schwenkbar gelagerten Drehhebels auf ein in dem Gehäuse des Bremssattels verschieblich gelagertes Druckelement überträgt, erfolgt prinzipiell eine Kraftverstärkung durch eine exzentrische Lagerung des Drehhebels, wie dies beispielsweise bei den aus dem vorhergehend geschilderten Stand der Technik bekannten Scheibenbremsen der Fall ist.In a Zuspanneinrichtung which the Braking force by means of a pivotally mounted rotary lever transmits to a displaceably mounted in the housing of the caliper pressure element, in principle, a force is amplified by an eccentric bearing of the rotary lever, as is the case for example in the known from the prior art disc brakes.
Gemäß der Erfindung weist der Drehhebel an seinen dem Betätigungsende, an dem der Kolben eines pneumatischen oder hydraulischen Betätigungszylinders angreift, abgewandten Ende eine Lagerfläche auf, die um die Drehachse seiner Momentananlagerung zylindrisch nach außen gewölbt ist. Dieser zylindrischen Lagerfläche liegt eine Steuerfläche derart radial gegenüber, dass diese exzentrisch zu der Lagerfläche angeordnet ist, und konkav nach innen ausgebildet ist, während die Lagerfläche zylindrisch nach außen gewölbt ist.According to the invention has the rotary lever at its the operating end, on which the piston of a pneumatic or hydraulic actuation cylinder attacks, opposite end of a storage area cylindrically cylindrical about the axis of its instantaneous abutment outward domed is. This cylindrical bearing surface is a control surface such radially opposite, that it is arranged eccentrically to the bearing surface, and concave is formed inside, while the storage area cylindrical to the outside domed is.
An dieser Steuerfläche liegt ein Rotationskörper, beispielsweise ein Zylinder oder eine Walze, rollfähig an. Der Rotationskörper vollführt bei der im Zuge der Kraftübertragung auftretenden Relativbewegungen an dieser Steuerfläche eine reine Rollbewegung ohne jeden Gleit- oder Wälzanteil.At this control surface lies a body of revolution, For example, a cylinder or a roller, rollable. The rotation body performs in the course of power transmission occurring relative movements on this control surface a pure rolling motion without any sliding or rolling component.
Der Drehhebel selbst ist in dem ersten radialen Segmentlager des Lagerblocks drehbar gelagert. Die Kraftübertragung auf das Druckelement erfolgt dann durch die spezielle Anordnung der aus dem Drehhebel und dem Rotationskörper bestehenden Baueinheit, welche auf einer Seite an dem Druckelement und auf der anderen Seite an der konkaven Aufnahmefläche des Lagerblocks anliegt, so dass bei Verschwenken des Drehhebels in dem ersten radialen Segmentlager und durch gegenseitiges Verlagern von Rotationskörper und Drehhebel das Druckelement in Richtung der Bremsscheibe verschoben wird. Hierbei wandert der momentane Lagerpunkt der Drehachse des Drehhebels währen der Schwenkbewegung auf der Drehebene kontinuierlich mit, d.h. in Richtung zu der Bremsscheibe. Ebenfalls verändert sich dabei während der Schwenkbewegung die momentane Lage der fiktiven Drehachse der Steuerfläche, und zwar auf einer annähernden Kreisbahn. Mit anderen Worten, der Drehhebel ist zwischen dem Rotationskörper und dem Druckelement „schwimmend" gelagert, da er keine ortsfeste Drehachse aufweist. Gemäß der Erfindung ist jedes einzelne Flächenelement der Steuerfläche des Drehhebels mit einem Krümmungsradius versehen, der größer als der Radius des Rotationskörpers ist. Durch diese Ausgestaltung der Steuerfläche wird gewährleistet, dass der Rotationskörper an dieser Steuerfläche während der Bremsbetätigung eine reine Rollbewegung durchführt, so dass die Reibung und damit der Verschleiß in diesem Bereich vernachlässigt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Rollbewegung des Rotationskörpers an der Steuerfläche, dass über die Bereitstellung eines notwendigen Freiheitsgrads ein Kippen des Druckelements bei der Führung in dem Gehäuse des Bremssattels vermieden wird, so dass eine strenge axiale Führung einhergehend mit besserer Anstellung des Druckelements an der Bremsscheibe realisiert werden kann.Of the Rotary lever itself is in the first radial segment bearing of the bearing block rotatably mounted. The power transmission on the printing element is then carried out by the special arrangement the assembly consisting of the rotary lever and the rotary body, which on one side of the printing element and on the other side at the concave receiving surface of the bearing block is applied, so that when pivoting the rotary lever in the first radial segment bearing and by mutual displacement of body of revolution and the rotary lever, the pressure element is moved in the direction of the brake disc. In this case, the instantaneous bearing point moves the axis of rotation of the rotary lever During the pivotal movement on the plane of rotation continuously with, i. in Direction to the brake disc. Also changing during the Pivoting movement the current position of the fictitious axis of rotation of the control surface, and though on an approximate circular path. In other words, the rotary lever is between the rotary body and the pressure element "floating" stored as he does not have a stationary axis of rotation. According to the invention, each one is surface element the control surface of the rotary lever with a radius of curvature provided that larger than the radius of the body of revolution is. This design of the control surface ensures that the rotation body on this control surface while the brake operation performs a pure rolling motion, so that the friction and thus the wear in this area are neglected can. About that also allows the rolling motion of the rotating body at the control surface, that over the provision of a necessary degree of freedom tipping the Pressure element in the leadership in the case the caliper is avoided, so that a strict axial guidance is required realized with better employment of the pressure element on the brake disc can be.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenbremse gemäß der Erfindung weist der Drehhebel an seinem dem Betätigungsende gegenüberliegenden Ende eine Öffnung auf, welche sich in Axialrichtung des Rotationskörpers öffnet. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Rotationskörper mit dem ersten radialen Segmentlager des Lagerblocks eine durchgängige Länge ausbildet, welche sich zu beiden Seiten der Öffnung des Drehhebels axial erstreckt. Vorzugsweise ist gemäß der Erfindung zu beiden Seiten des Drehhebels je ein Lagerblock vorgesehen.In a further advantageous embodiment of the disc brake according to the invention has the rotary lever at its opposite the operating end End an opening on, which opens in the axial direction of the body of revolution. This will enable that the rotation body forms a continuous length with the first radial segment bearing of the bearing block, which axially on both sides of the opening of the rotary lever extends. Preferably, according to the invention provided on both sides of the rotary lever depending on a bearing block.
Eine derartige Anordnung ermöglicht es, dass ein Freiraum für den Hebelabschnitt des Drehhebels zwischen den Lagerblöcken bzw. zumindest zwischen dessen Stützflächen im Gehäuse des Bremssattels zur Verfügung gestellt wird. Dies ist insbesondere von Vorteil für Kraftfahrzeuge, bei welchen der Drehhebel in der Scheibenbremse aufgrund des begrenzten Installationsraums für den Betätigungszylinder zum Zentrum des Kraftfahrzeugs derart gerichtet ist, dass der Drehhebel im Wesentlichen quer zu der Zuspanneinrichtung des Druckelements schwenkbar ist. Aufgrund der dort vorherrschenden Kraftverhältnisse müssen die Drehhebel in solchen Scheibenbremsen einen Hebelabschnitt aufweisen, welcher sehr groß und daher sehr schwer ist. Dadurch, dass mittels der Öffnung in dem Drehhebel eine durchgängige Lagerfläche ermöglicht werden kann, lässt sich auch die Länge und das Gewicht eines solchen Drehhebels reduzieren.A such arrangement allows it that a free space for the lever portion of the rotary lever between the bearing blocks or at least between its support surfaces in casing caliper available is provided. This is particularly advantageous for motor vehicles, in which the rotary lever in the disc brake due to the limited Installation room for the actuating cylinder is directed to the center of the motor vehicle such that the rotary lever pivotable substantially transversely to the application device of the pressure element is. Due to the power conditions prevailing there, the rotary levers in such disc brakes have a lever portion which is very large and therefore very heavy. In that by means of the opening in the rotary lever a continuous storage area allows can be also the length and reduce the weight of such a rotary lever.
In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist der Flächenschwerpunkt der sphärischen Lagerfläche des Lagerblocks zu dem Flächenschwerpunkt der Aufnahmefläche des Lagerblocks axial versetzt. Dies ermöglicht, dass die Lagerblöcke mit einem seitlich vorragenden Abschnitt die Öffnung in dem Drehhebel durchsetzen können.In an embodiment according to the invention is the centroid the spherical bearing surface of the Storage block to the centroid the receiving surface axially offset from the bearing block. This allows the bearing blocks with a laterally projecting portion to pass through the opening in the rotary lever can.
Um einen stabilen Gleichgewichtszustand bei der Kraftübertragung für die Lagerblöcke bereitzustellen, ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Mittelpunkt der konkaven Aufnahmefläche des Lagerblocks näher an der Stützfläche des Gehäuses des Bremssattels angeordnet ist als der Mittelpunkt der sphärischen Krümmung dieser Stützfläche. Unter Mittelpunkt ist dabei der Ausgangspunkt für den jeweiligen Radius der jeweiligen Flächen zu verstehen.Around a stable state of equilibrium during power transmission for the bearing blocks it is in accordance with the invention provided that the center of the concave receiving surface of the Warehouse blocks closer at the support surface of the housing the caliper is arranged as the center of the spherical curvature this support surface. Under The center is the starting point for the respective radius of the respective areas to understand.
Der Lagerblock weist zwischen seiner Aufnahmefläche und seiner Lagerfläche einen flanschartigen Absatz auf, der mit einer Montageklammer zusammenwirkt. Eine derartige Montageklammer fixiert die Lagerblöcke in der Zuspanneinrichtung, wobei die Montageklammer die Bauteile der Zuspanneinrichtung als eine vormontierte Einheit zusammenzuhalten vermag.Of the Bearing block has between its receiving surface and its bearing surface a flange-like shoulder, which cooperates with a mounting bracket. Such a mounting bracket fixes the bearing blocks in the An application device, wherein the mounting bracket, the components of the application device as a pre-assembled unit is able to hold together.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse unter Verwendung des erfindungsgemäßen Lagerblocks ist grundsätzlich unabhängig vom Typ der Scheibenbremse. Anwendung können sowohl Festsattel- oder Schwimmsattelscheibenbremsen mit einer oder mehreren Bremsscheiben finden. Auch ist die Gestaltung des Lagerblocks prinzipiell unabhängig davon, ob die Einbringung der Bremskraft pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch erfolgt.The Disc brake according to the invention using the bearing block according to the invention is basically independent of Type of disc brake. Application can be either Festsattel- or Float caliper disc brakes with one or more brake discs Find. In addition, the design of the storage block is in principle independent of whether the introduction of the braking force pneumatically, hydraulically or done electrically.
Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Scheibenbremse bzw. des erfindungsgemäßen Lagerblocks ergeben sich aus dem im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:Further Advantages and features of the disc brake according to the invention or the Inventive block will become apparent from the attached with the accompanying drawings illustrated embodiment. Show it:
In
Die
Scheibenbremse weist einen Bremssattel
Der
Bremssattel
Die
Zuspanneinrichtung
Wie
in der Explosionsdarstellung der
Der
Lagerfläche
Der
Rotationskörper
Das
radiale Segmentlager
Wie
in den
Wie
in den Figuren zu erkennen ist, weist jeder Lagerblock
Durch
die Lagerung der Lagerblöcke
Wie
in der
Darüber hinaus
ist in der
Aus
der
Da
der Drehhebel
Es
ist zu erkennen, dass sowohl die effektive Länge der konkaven Aufnahmefläche
Die
Lagerblöcke
Wie
in den
Es
wird deutlich, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau einer solchen Zuspanneinrichtung
Die
Lagerblöcke
Claims (15)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20071004 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
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R151 | Term of protection extended to 8 years |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
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Effective date: 20150318 |
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R071 | Expiry of right |