EP1952041A1 - Scheibenbremse, insbesondere für ein nutzfahrzeug - Google Patents

Scheibenbremse, insbesondere für ein nutzfahrzeug

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EP1952041A1
EP1952041A1 EP06829035A EP06829035A EP1952041A1 EP 1952041 A1 EP1952041 A1 EP 1952041A1 EP 06829035 A EP06829035 A EP 06829035A EP 06829035 A EP06829035 A EP 06829035A EP 1952041 A1 EP1952041 A1 EP 1952041A1
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EP
European Patent Office
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thread
disc brake
brake according
external thread
opening
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06829035A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Maresch
Josef Wimmer
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/225—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of a settable material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30—Locking exclusively by special shape of the screw-thread
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0016—Brake calipers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/22—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting transversely to the axis of rotation

Definitions

  • the invention relates to a disc brake, in particular for a commercial vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • Such a disc brake is known from DE 43 08 704 Al.
  • the caliper and the receiving space in which the pivot lever having a brake application device is arranged limiting wall integrally formed as a casting.
  • At least one opening is provided in the wall by the machining tools, such as Milling cutter or the like in the receiving space insertable.
  • a lid is provided, which is inserted into the opening.
  • the lid which is usually cup-shaped, is slightly larger in diameter than the clear diameter of the opening in the circumferential jacket region, so that the lid can only be pressed in with a corresponding press-in force.
  • the surface treatment of the caliper it is necessary to lubricate the lateral surface of the lid, which naturally makes the assembly process relatively complicated to facilitate the pressing.
  • the invention is therefore based on the object, so to develop a disc brake of the generic type that it can be produced more economically with simple design.
  • the lid on the one hand and the opening on the other hand self-locking.
  • This self-locking can be done by form and / or friction.
  • the thread of the lid deviates in shape from the female thread of the opening, wherein when screwing the lid a certain deformation of the threads or flanks takes place, which leads to the positive connection.
  • Thread "when screwing the lid, this operation is not different from screwing in a normal thread pairing.
  • the thread profile deforms by the deliberately provided dimensional error so that the screw is clamped.
  • Such a seal in combination with an anti-rotation is also achieved if one or both threaded parts are wetted with a commercial sealant or adhesive, as they are often used to secure screw connections use.
  • the form or frictional engagement can be achieved in that the thread flanks of the outer thread of the lid deviating from the norm, are pointed, so that they deform in the thread root of the nut thread and the connection is clamped.
  • the remaining tolerance fields can be defined according to or deviating from the respective valid standard.
  • At least one of the thread profiles in his Materialei- genschafit be designed so that it can deform easily. Conveniently, the material of the lid is selected accordingly.
  • the changes in the cover thread can be achieved by increasing or decreasing the pitch, increasing the flank diameter, increasing the core diameter or a symmetrical, optionally also asymmetric change in the flank angle and the introduction of a profile notch in the flank.
  • Changes to the nut thread for example, by increasing or decreasing the slope, reduction of the nominal size, reduction of the pitch diameter, reduction of the core diameter or a symmetrical, optionally also asymmetric change in the flank angle.
  • the operating principle of the invention is independent of the material pairing lid / brake caliper, with the most favorable selection is to be determined by experiment.
  • FIG. 1 shows a partial section of a disc brake according to the invention in a plan view
  • FIG. 2 is a detail of an embodiment of the invention
  • Figure 3 shows another embodiment of the invention, also shown as an enlarged partial section in non-functional position
  • Figure 4 shows the detail of Figure 3 in functional position
  • FIG. 1 shows a partial section of a disc brake, in particular for a commercial vehicle shown, comprising a brake disc, not shown
  • Brake caliper 1 on one side of a receiving space 2 for a rotary lever 3 having an application device is arranged.
  • an opening 4 is provided which is closed by a cover 5.
  • the cover 5 is screwed into the opening 4 provided with a female thread 7 (FIG. 2).
  • the thread pairing provided on the outer wall of the cup-shaped lid 5 external thread 6 and the nut thread 7 of the opening 4 is self-locking.
  • the external thread of the lid 5 which is shown in the figure 2 as an enlarged partial section, except initially deviating from the norm, is pointed.
  • this tip deforms as shown in Figure 2, in which this tip rests against one of the flanks of the nut thread 7.
  • the outer diameter of the external thread 6 and the core diameter of the nut thread 7 are chosen so that the flank tips of the external thread 6 overlap before screwing the internal thread 7 in its core diameter.
  • each flank of the external thread 6 is provided with a profile notch 8, which extends approximately radially inward and arise through the double-sided single flanks 9, wherein the height dimension of the flank of the external thread 6 is greater than the associated height dimension of the nut thread. 7

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe umfassenden Bremssattel (1), auf dessen einer Seite ein Aufnahmeraum (2) für eine einen Drehhebel (3) aufweisende Zuspanneinrichtung angeordnet ist, wobei in mindestens einer Seitenwand des Aufnahmeraumes (2) eine Öffnung (4) vorgesehen ist, die mit einem Deckel (5) verschlossen ist, ist so ausgebildet, dass der Deckel (5) in die mit einem Muttergewinde (7) versehene Öffnung (4) eingeschraubt ist.

Description

Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Scheibenbremse ist aus der DE 43 08 704 Al bekannt. Dabei sind der Bremssattel und die den Aufnahmeraum, in dem die einen Drehhebel aufweisende Zuspanneinrichtung angeordnet ist, begrenzende Wandung einstückig als Gussteil ausgebildet.
Zur Innenbearbeitung des Aufnahmeraumes, insbesondere von Lagerstellen, an denen sich beispielsweise der Drehhebel, mit dem im übrigen über einen angeschlos- senen Exzenter eine Bremsbacke gegen die Bremsscheibe drückbar ist, abstützt, ist in der Wandung mindestens eine Öffnung vorgesehen, durch die Bearbeitungswerkzeuge, wie Fräser oder dergleichen in den den Aufnahmeraum einführbar.
Um die Öffnung zu verschließen und so den Aufnahmeraum zu schützen, ist ein Deckel vorgesehen, der in die Öffnung eingesetzt wird. Für einen festen Sitz des
Deckels in der Öffnung wird der Deckel eingepresst, so dass er auch bei den m Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen fest positioniert bleibt. Zur Erzielung dieses „Presssitzes" ist der üblicherweise topfförmig ausgebildete Deckel im umfänglichen Mantelbereich in seinem Durchmesser geringfügig größer als der lichte Durchmesser der Öffnung, so dass der Deckel nur mit einer entsprechenden Einpresskraft eingedrückt werden kann. Je nach Oberflächenbehandlung des Bremssattels ist es jedoch notwendig, die Mantelfläche des Deckels einzufetten, was naturgemäß den Montagevorgang relativ kompliziert gestaltet, um das Einpressen zu erleichtern.
Darüber hinaus wird der Deckel bislang ungeregelt eingepresst, was eine prozesssichere Montage erschwert. Gerade diesem Umstand kommt eine besondere Bedeutung zu, da solche Scheibenbremsen in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass sie mit konstruktiv einfachen Mitteln kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des An- Spruchs 1 gelöst.
Bei einer in diesem Sinne ausgebildeten Scheibenbremse gestaltet sich die Fertigstellung wesentlich einfacherer als bei einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik. So kann auf das Einfetten der Mantelfläche des Deckels verzichtet wer- den, was zu einer wesentlichen Vereinfachung bei dessen Montage führt. Hierzu trägt auch bei, dass aufgrund des nun möglichen Verzichts auf ein Einfetten ein höheres Maß an Prozesssicherheit gewährleistet ist. Dabei kann die Montage des Deckels, unabhängig von seiner Anfangslage, drehmomentüberwacht eingeschraubt werden.
Diese Montagevorteile führen zu einer Optimierung in fertigungstechnischer Hinsicht und somit zu einer durchaus bemerkenswerten Kostensenkung.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die mitein- ander korrespondierenden Gewinde des Deckels einerseits und der Öffnung andererseits selbsthemmend auszubilden. Hierdurch ist mit Sicherheit gewährleistet, dass der Deckel auch bei den im Fahrbetrieb üblichen Erschütterungen unverrückbar in seiner Endposition verharrt. Dabei kann diese Selbsthemmung durch Form- und/oder Reibschluss erfolgen. Bei einem Formschluss weicht das Gewinde des Deckels in seiner Form vom Muttergewinde der Öffnung ab, wobei beim Einschrauben des Deckels eine gewisse De- formierung der Gewindegänge bzw. der Flanken erfolgt, die zu dem Formschluss führt. Bis auf einen geringfügig höheren Kraftaufwand als bei einem „Normal-
Gewinde" beim Eindrehen des Deckels unterscheidet sich dieser Arbeitsvorgang nicht vom Einschrauben bei einer normalen Gewindepaarung.
Neben der genannten unterschiedlichen Formgebung der beiden Gewinde besteht auch die Möglichkeit eine maßliche Abweichung vorzusehen, die ebenfalls zu einem Formschluss fuhrt.
Dabei verformt sich das Gewindeprofil durch den bewusst vorgesehenen Form- Maßfehler so, dass die Schraubverbindung verspannt wird.
Außer der genannten Vereinfachung der Montage, die ein drehmomentüberwachtes Einschrauben einschließt, sind als weitere Vorteile zu nennen, dass sich durch die Verformung der Gewindeflanken eine dichtende Verbindung ergibt, durch die der Aufnahmeraum des Bremssattels wirksam vor Witterungseinflüssen, aber auch vor einem Eindringen von Staub oder dergleichen geschützt wird.
Eine solche Abdichtung in Kombination mit einer Verdrehsicherung wird im übrigen auch erreicht, wenn eines oder beide Gewindeteile mit einem handelsüblichen Dicht- bzw. Klebstoff benetzt werden, wie sie vielfach zur Sicherung von Schraub- Verbindungen Verwendung finden.
Der Form- oder Reibschluss kann dadurch erreicht werden, dass die Gewindeflanken des Außengewindes des Deckels abweichend von der Norm, spitz ausgeführt sind, so dass sie sich im Gewindegrund des Muttergewindes verformen und die Verbindung verspannt wird. Die übrigen Toleranzfelder können anlehnend oder auch abweichend von der jeweils gültigen Norm definiert werden.
Um eine ausreichende Verformung der Gewinde zu erreichen, ohne dass ein Materialbruch eintritt, muss zumindest eines der Gewindeprofile in seiner Materialei- genschafit so ausgeführt sein, dass es sich problemlos verformen kann. Zweckmäßigerweise wird hierzu das Material des Deckels entsprechend ausgewählt.
Die Veränderungen des Deckelgewindes können durch Vergrößerung bzw. Ver- kleinerung der Steigung, Vergrößerung des Flankendurchmessers, Vergrößerung des Kerndurchmessers oder eine symmetrische, wahlweise auch asymmetrische Veränderung des Flankenwinkels sowie der Einbringung einer Profilkerbe in die Flanke erreicht werden.
Veränderungen am Muttergewinde erfolgen beispielsweise durch Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Steigung, Verkleinerung des Nennmaßes, Verkleinerung des Flankendurchmessers, Verkleinerung des Kerndurchmessers oder eine symmetrische, wahlweise auch asymmetrische Veränderung des Flankenwinkels.
Das Wirkprinzip der Erfindung ist unabhängig von der Werkstoffpaarung Deckel/Bremssattel, wobei die jeweils günstigste Auswahl durch Versuche zu bestimmen ist.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge- kennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer Draufsicht
Figur 2 eine Einzelheit eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Scheibenbremse in einer vergrößert dargestellten geschnittenen Seitenansicht
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls als vergrößert dargestellter Teilausschnitt in Nichtfunktionsstellung Figur 4 die Einzelheit nach Figur 3 in Funktionsstellung
In der Figur 1 ist ein Teilausschnitt einer Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug gezeigt, mit einem eine nicht dargestellte Bremsscheibe umfassenden
Bremssattel 1, auf dessen einer Seite ein Aufhahmeraum 2 für eine einen Drehhebel 3 aufweisende Zuspanneinrichtung angeordnet ist.
In mindestens einer Seitenwand des Bremssattels 1, üblicherweise jedoch in zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden, die den Aufhahmeraum 2 begrenzen, ist eine Öffnung 4 vorgesehen, die mit einem Deckel 5 verschlossen ist.
Erfindungsgemäß ist der Deckel 5 in die mit einem Muttergewinde 7 (Figur 2) versehene Öffnung 4 eingeschraubt.
Zur Verdrehsicherung des Deckels 5 ist die Gewindepaarung des an der Außenwandung des topfförmigen Deckels 5 vorgesehenen Außengewindes 6 und des Muttergewindes 7 der Öffnung 4 selbsthemmend ausgeführt.
Dabei ist das in der Figur 2 als vergrößerter Teilausschnitt dargestellte Außengewinde des Deckels 5 abweichend von der Norm zunächst spitz ausgeführt. Beim Eindrehen des Deckels 5 in die Öffnung 4 verformt sich diese Spitze entsprechend der Darstellung in der Figur 2, bei der diese Spitze an einer der Flanken des Muttergewindes 7 anliegt. Der Außendurchmesser des Außengewindes 6 und der Kerndurchmesser des Muttergewindes 7 sind so gewählt, dass sich die Flankenspitzen des Außengewindes 6 vor einem Einschrauben das Innengewinde 7 in seinem Kerndurchmesser überlappen. Hierdurch wird beim Eindrehen des Deckels 5 die jeweilige Flankenspitze derart verformt, dass sie in den Gewindegang des Innengewindes 7 eingepresst ist, wodurch sich ein Form- bzw. Reibschluss ergibt.
Dieser Effekt kann durch diese eine Maßnahme oder durch die Kombination der bereits zuvor beschriebenen Maß-, Profil- und Formabweichungen erreicht werden. In der Figur 3 ist als weiteres Ausfühningsbeispiel der Erfindung ein vergrößerter Teilausschnitt des Außengewindes 6 des Deckels 5 dargestellt und zwar in Nicht- funktionsstellung, das heißt noch nicht in den Bremssattel 1 eingeschraubt.
Hierbei ist jede Flanke des Außengewindes 6 mit einer Profilkerbe 8 versehen, die sich etwa radial nach innen erstreckt und durch die beidseitig Einzelflanken 9 entstehen, wobei das Höhenabmaß der Flanke des Außengewindes 6 größer ist als das zugeordnete Höhenabmaß des Muttergewindes 7.
Beim Eindrehen des Deckels 5 in die Öffnung 4 werden die beiden Einzelflanken 9 aufgrund der Maßdifferenzen zusammengedrückt, wie dies in der Figur 4 deutlich erkennbar ist. Hierdurch liegt das Außengewinde 6 reibschlüssig im Muttergewinde 7 ein mit der Folge der gewünschten Selbsthemmung.

Claims

Ansprüche
1. Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe umfassenden Bremssattel (1), auf dessen einer Seite ein Aufnahme- räum (2) für eine einen Drehhebel (3) aufweisende Zuspanneinrichtung angeordnet ist, wobei in mindestens einer Seitenwand des Aufnahmeraumes (2) eine Öffnung (4) vorgesehen ist, die mit einem Deckel (5) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) in die mit einem Muttergewinde (7) versehene Öffnung (4) eingeschraubt ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (5) verdrehsicher in der Öffnung (4) gehalten ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (6) des Deckels (5) und das Muttergewinde (7) der Öffnung
(4) form- und/oder reibschlüssig ineinander greifen.
4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (6) des Deckels (5) und das Mutterge- winde (7) der Öffnung (4) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (6) und das Muttergewinde (7) durch eine Kleb- und/oder Dichtungsschicht miteinander verbunden sind.
6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Form- oder Reibschluss das Außengewinde (6) gegenüber dem Muttergewinde eine größere oder kleinere Steigung, einen größeren Flankendurchmesser, oder einen symmetrisch oder asymmetrisch veränderten Flankenwinkel aufweist.
7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Muttergewinde (7) gegenüber dem Außengewinde (6) eine größere oder kleinere Steigung, ein kleineres Nennmaß, einen kleineren Flankendurchmesser, einen kleineren Kerndurchmesser oder ein symmetrisch oder asymmetrisch veränderten Flankenwinkel aufweist.
8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Flanken des Außengewindes (6) vor einem Einschrauben des Deckels (5) in die Öffnung (4) als Spitze ausgebildet sind.
9. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken des Außengewindes (6) eine radial sich erstreckende Profilkerbung (8) aufweisen, unter Bildung zweier Einzelflanken
(9), wobei die Höhe der jeweiligen Flanken (9) des Außengewindes (6) größer ist als das zugeordnete Abmaß des Muttergewindes (7).
10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Material des Deckels (5) bzw. des Außengewindes (6) weicher ist als des Muttergewindes (7).
11. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Muttergewindes (7) weicher ist als das des Außengewindes (6).
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