WO2007017238A1 - Scheibenbremse, insbesondere für ein nutzfahrzeug - Google Patents

Scheibenbremse, insbesondere für ein nutzfahrzeug Download PDF

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Josef Schropp
Franz Gasslbauer
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F16D65/092—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
    • F16D65/095—Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/097—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts
    • F16D65/0973—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts not subjected to brake forces
    • F16D65/0974—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts not subjected to brake forces acting on or in the vicinity of the pad rim in a direction substantially transverse to the brake disc axis
    • F16D65/0977—Springs made from sheet metal
    • F16D65/0978—Springs made from sheet metal acting on one pad only
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    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement

Definitions

  • the present invention relates to a disc brake, in particular for a
  • the brake pads each consisting of a lining carrier plate and a friction lining, accommodated in lining shafts of the caliper and braced by means of voltage applied to the outer edges of the respective brake lining retaining springs.
  • the spring tension acts radially in the direction of the wheel axle.
  • a retaining spring is also known from EP 0 534 987 B1.
  • this retaining spring does not meet the requirements set with regard to minimizing the rattle noise development, since the possibility of movement of the brake linings is damped by the retaining springs only in one direction. Especially when using the disc brakes in buses, although reduced by the retaining springs, but still vocal rattling noises are perceived as disturbing and as a limitation of ride comfort.
  • the invention is therefore based on the object to develop a disc brake of the generic type so that with structurally simple means the formation of rattling noises during driving is effectively prevented.
  • a disk brake designed in this way is substantially improved with respect to a noise damping according to the prior art.
  • the invention Especially for use in commercial vehicles, and in particular for use in buses, the invention represents a remarkably remarkable improvement, which is otherwise not bought by an increase in costs in terms of manufacturing and assembly. In this respect, one can certainly speak of a contribution to the optimization of the disc brake with respect to the operating behavior.
  • each spring element can be formed plate-like and have laterally existing spring legs which abut respectively on one of the outer edges of the brake pad and on the other hand supported on the lining shaft of the caliper, wherein the pressure pieces can be integrated into the brake pad or the lining carrier plate or connected to the adjusting spindle.
  • Each additional spring element can be configured depending on the required direction of force, for which purpose it can be produced from one or more parts.
  • the respective associated plate-shaped connecting parts, on which the spring legs are connected rotatable, in which case the pressure piece or a part attached thereto serves as a pivot bearing.
  • such a spring leg can take over the function of the known retaining spring, that is, this spring leg is then in the sense of the retaining spring on the upper outer edge of the brake lining, so to speak, while at a lateral outer edge, another spring leg is supported.
  • Pressure piece is assigned to provide each of the two connection parts with a spring leg in the sense of a retaining spring, which overlap in functional position and lie on each other.
  • the invention provides the ability to easily realize an individual adjustment of the disc brake with respect to the damping of the possibility of movement of the brake pad within the lining shaft, without making a structural change of the spring elements, but exclusively by the adjustment of the spring elements in Sense of twisting on the brake pad.
  • Figures 1 to 3 each show an embodiment of the invention with reference to a detail in a perspective view
  • a brake pad of a disc brake is shown, which is generally designated by the reference numeral 1.
  • This brake pad 1 is used in a lining shaft, not shown, of a brake caliper and by means of a brake application via standing in operative connection adjusting spindles and the brake pad, with the adjusting spindles in Active connection standing pressure pieces 2 in the case of operation on a brake disc pressed.
  • a retaining spring is also not shown, which engages an upper outer edge 5 of the brake pad 1 and on the other hand is supported on a headband, which is fixed relative to the caliper.
  • spring hooks 4 are arranged on the upper outer edge 5 of the brake pad 1, into which the retaining spring can be suspended.
  • further spring elements 3 are provided, by means of which the brake lining 1 can be braced relative to the caliper in directions deviating from the direction of action of the retaining spring.
  • each spring element 3 consists of a plate-shaped connecting part 6, which is arranged in the engagement region of the pressure piece 2 on the brake pad 1 and held by the pressure piece 2.
  • the spring elements 3, corresponding to the figure 1, have on the plate-shaped connecting part 6 formed by bending lower spring legs 7 and lateral spring legs 8, on the one hand partially against the lower outer edge or lateral outer edge of the brake pad 1 and on the other hand under spring tension on the associated wall support the lining shaft.
  • the two spring elements 3 are formed in mirror image.
  • the retaining spring, not shown, which bears against the upper outer edge 5 of the brake pad 1, acts in conjunction with the spring legs 7, 8 such that the brake pad 1 is clamped both laterally, as clamped in both radial directions in the lining shaft of the caliper.
  • the two spring elements 3 are formed in mirror image, come in the embodiment of Figure 2, two differently shaped spring elements 3zum use.
  • the right spring element 3 only has a lateral spring leg 8, which bears against the lateral outer edge of the brake lining 1 and the associated wall of the lining shaft.
  • the left spring element 3 is additionally provided in addition to a lateral spring leg 8 with an upper spring leg 9, which is supported on the upper outer edge 5 of the brake pad 1 and is also made by bending the plate-shaped connecting part.
  • This upper spring leg 9 replaces the known per se and as described for Figure 1 retaining spring.
  • the spring force of the two spring elements 3 can be influenced by turning the respective spring element 3, wherein then the position of the spring legs 8, 9 changed accordingly on the associated outer edge of the brake lining 1 and the wall of the lining shaft. This applies equally to the contacting of the upper spring leg 9 with the retaining bracket, by, as to
  • the spring leg 9 is braced.
  • each spring element 3 corresponds in its functional shape to the left-side spring element 3 in FIG. 2, that is, each spring element 3 has an upper leg 9 and a lateral spring leg 8.
  • the upper spring legs 9 of the two spring elements 3 partially overlap and lie against each other. In the deflection of the spring legs 9, which act in the sense of a leaf spring, they rub against each other, whereby a certain damping arises, which helps to prevent rattling noise during operation of the vehicle.
  • the spring elements 3 are formed from spring steel sheet, which naturally allows a simple and cost-effective production, especially since the Anformung the spring legs 7, 8, 9 is achieved by simple forming.
  • connection part 7 lower spring leg

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Abstract

Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel, der Bremsbeläge aufweist, die im Funktionsfall eine Bremsscheibe kontaktiert, wobei mindestens ein in einen Belagschacht des Bremssattels eingesetzter Bremsbelag (1) mittels einer Zuspanneinrichtung über mindestens eine damit in Wirkverbindung stehende Stellspindel und ein am Bremsbelag (1) angreifendes Druckstück (2) gegen die Bremsscheibe pressbar ist und an einer Außenkante des mindestens einen Bremsbelages (1) eine Haltefeder anliegt, die sich andererseits an einem gegenüber dem Bremssattel feststehenden Haltebügel abstützt, ist so ausgebildet, dass zumindest ein weiteres Federelement (3) vorgesehen ist, das wenigstens einen Federschenkel aufweist, der sich einerseits an einem der Außenränder des Bremsbelages (1) und andererseits am Belagschacht abstützt und den Bremsbelag gegenüber dem Bremssattel in von der Wirkrichtung der Haltefeder abweichende Richtungen verspannt.

Description

Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein
Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen Scheibenbremsen werden die Bremsbeläge, jeweils bestehend aus einer Belagträgerplatte und einem Reibbelag, in Belagschächten des Bremssattels untergebracht und mittels auf den Außenkanten des jeweiligen Bremsbelages anliegenden Haltefedern verspannt. Dabei wirkt die Federspannung radial in Richtung der Radachse.
Durch die Haltefeder sollen beim Fahrbetrieb durch Erschütterungen auftretende Klappergeräusche vermieden werden, die dadurch entstehen, dass die Bremsbeläge innerhalb der Belagschächte, insbesondere senkrecht zur Bodenebene aufschlagen.
In der DE 44 26 603 Al ist eine Haltefeder beschrieben, mit der der Bremsbelag radial und tangential bezüglich der Bremsscheibe vorgespannt ist.
Auch aus der EP 0 534 987 B 1 ist der Einsatz einer Haltefeder bekannt. Allerdings wird diese Haltefeder den gestellten Anforderungen hinsichtlich einer Minimierung der Klappergeräuschentwicklung nicht gerecht, da die Bewegungsmöglichkeit der Bremsbeläge durch die Haltefedern lediglich in eine Richtung gedämpft wird. Vor allem beim Einsatz der Scheibenbremsen in Bussen werden die zwar durch die Haltefedern reduzierten, jedoch immer noch vernehmbaren Klappergeräusche als störend und als Einschränkung des Fahrkomforts empfunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln das Entstehen von Klappergeräuschen während des Fahrbetriebes wirksam verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Eine in diesem Sinne ausgebildete Scheibenbremse ist gegenüber einer solchen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer Geräuschdämpfung wesentlich ver- bessert.
Da die Bremsbeläge einer solchen Scheibenbremse nun praktisch in alle relevanten Richtungen verspannt sind, bleiben im Fahrbetrieb auftretende Erschütterungen im wesentlichen ohne Wirkung, zumindest hinsichtlich der Erzeugung von Klapperge- rauschen.
Gerade für den Einsatz in Nutzfahrzeugen, und hier insbesondere für den Einsatz in Bussen stellt die Erfindung eine im wahrsten Sinne des Wortes bemerkenswerte Verbesserung dar, die im übrigen nicht durch eine Kostensteigerung hinsichtlich der Herstellung und Montage erkauft wird. Insofern kann durchaus von einem Beitrag zur Optimierung der Scheibenbremse in bezug auf das Betriebsverhalten gesprochen werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ab- Stützung bzw. Führung der zusätzlichen Federelemente im Zusammenspiel mit den
Druckstücken erfolgt, mit denen der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückbar ist. Dabei kann jedes Federelement tellerartig ausgebildet sein und seitlich vorhandene Federschenkel aufweisen, die jeweils an einem der Außenränder des Bremsbelages anliegen und sich andererseits am Belagschacht des Bremssattels abstützen, wobei die Druckstücke in den Bremsbelag bzw. die Belagträgerplatte integriert oder mit der Stellspindel verbunden sein können.
Jedes zusätzliche Federelement kann je nach erforderlicher Kraftrichtung konfiguriert sein, wozu es aus einem oder mehreren Teilen herstellbar ist.
Die Auslegung der Federschenkel hinsichtlich der aufzubringenden Federkraft und der Federrichtung kann an die gestellten Anforderungen genau angepasst werden.
In Verbindung mit den Druckstücken sind die jeweils zugeordneten tellerförmigen Anschlussteile, an denen die Federschenkel angeschlossen sind, verdrehbar, wobei dann das Druckstück oder ein daran befestigtes Teil als Drehlager dient.
Durch diese Verdrehung kann die durch die Federschenkel wirksame Federkraft in mehrere Richtungen aufgebracht werden.
Des weiteren kann ein solcher Federschenkel die Funktion der bekannten Haltefeder übernehmen, das heißt, dieser Federschenkel liegt dann im Sinne der Haltefeder an der sozusagen oberen Außenkante des Bremsbelages an, während an einer dazu seitlichen Außenkante sich ein weiterer Federschenkel abstützt.
Denkbar ist auch bei zwei tellerförmigen Anschlussteilen, von denen jedes einem
Druckstück zugeordnet ist, jedes der beiden Anschlussteile mit einem Federschenkel im Sinne einer Haltefeder zu versehen, die sich in Funktionsstellung überlappen und aufeinander liegen.
Im Funktionsfall, also wenn die beiden Federschenkel entsprechend der auftretenden radialen Belastung einen Federhub vollführen, erfolgt durch die Reibung der beiden aufeinander liegenden Federschenkel eine Dämpfung. Eine solche Dämpfung kann auch entstehen, wenn die Lage eines Federschenkels durch Drehen verändert wird, wobei sich dann dieser Federschenkel an der Wandung des Belagschachtes abstützt, mit der Folge einer entsprechenden Reibung an dieser Wandung.
Prinzipiell besteht die Möglichkeit, wie bisher eine Haltefeder vorzusehen und die Federelemente als zusätzliche Bauteile zu montieren, wobei insoweit keine besondere Umgestaltung des Bremsbelages erforderlich ist.
In jedem Fall bietet die Erfindung die Möglichkeit, auf einfache Art und Weise eine individuelle Verstellung der Scheibenbremse in bezug auf die Dämpfung der Bewegungsmöglichkeit des Bremsbelages innerhalb des Belagschachtes zu realisieren, ohne eine konstruktive Änderung der Federelemente vorzunehmen, sondern ausschließlich durch die Verstellung der Federelemente im Sinne eines Verdrehens am Bremsbelag.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Figuren 1 bis 3 jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Einzelheit in einer perspektivischen Ansicht
In den Figuren ist ein Bremsbelag einer Scheibenbremse dargestellt, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist.
Dieser Bremsbelag 1 ist in einen nicht dargestellten Belagschacht eines Bremssattels einsetzbar und mittels einer Zuspanneinrichtung über damit in Wirkverbindung stehende Stellspindeln und am Bremsbelag angreifende, mit den Stellspindeln in Wirkverbindung stehende Druckstücken 2 im Funktionsfall an eine Bremsscheibe anpressbar.
Zur, bezogen auf eine Radachse radialen Verspannung des Bremsbelages 1 im Be- lagschacht ist eine ebenfalls nicht dargestellte Haltefeder vorgesehen, die an einer oberen Außenkante 5 des Bremsbelages 1 angreift und sich andererseits an einem Haltebügel abstützt, der gegenüber dem Bremssattel feststeht.
Bei dem in der Figur 1 gezeigten Beispiel sind an der oberen Außenkante 5 des Bremsbelages 1 Federhaken 4 angeordnet, in die die Haltefeder einhängbar ist.
Erfindungsgemäß sind weitere Federelemente 3 vorgesehen, durch die der Bremsbelag 1 gegenüber dem Bremssattel in von der Wirkrichtung der Haltefeder abweichende Richtungen verspannbar ist.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen besteht jedes Federelement 3 aus einem tellerförmigen Anschlussteil 6, das im Eingriffsbereich des Druckstückes 2 am Bremsbelag 1 angeordnet und durch das Druckstück 2 gehalten ist.
Die Federelemente 3, entsprechend der Figur 1 , weisen an das tellerförmige Anschlussteil 6 durch Abwinklung angeformte untere Federschenkel 7 sowie seitliche Federschenkel 8, die einerseits an der unteren Außenkante bzw. seitlichen Außenkante des Bremsbelages 1 teilweise anliegen und sich andererseits unter Federspannung an der zugeordneten Wandung des Belagschachtes abstützen. Dabei sind die beiden Federelemente 3 spiegelbildlich ausgebildet. In diesem Fall wirkt die nicht dargestellte Haltefeder, die am oberen Außenrand 5 des Bremsbelages 1 anliegt, in Verbindung mit den Federschenkeln 7, 8 derart, dass der Bremsbelag 1 sowohl seitlich, wie auch in beide radialen Richtungen eingespannt im Belagschacht des Bremssattels einliegt.
Während bei dem Beispiel nach Figur 1 die beiden Federelemente 3 spiegelbildlich ausgebildet sind, kommen bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zwei unterschiedlich gestaltete Federelemente 3zum Einsatz. Hier weist das rechte Federelement 3 lediglich einen seitlichen Federschenkel 8 auf, der am seitlichen Außenrand des Bremsbelages 1 und der zugehörigen Wandung des Belagschachtes anliegt.
Das linke Federelement 3 ist neben einem seitlichen Federschenkel 8 zusätzlich mit einem oberen Federschenkel 9 versehen, der sich an dem oberen Außenrand 5 des Bremsbelages 1 abstützt und ebenfalls durch Abwinklung des tellerförmigen Anschlussteiles hergestellt ist. Dieser obere Federschenkel 9 ersetzt die an sich bekannte und wie zu Figur 1 beschriebene Haltefeder.
Die Federkraft der beiden Federelemente 3 kann durch Verdrehen des jeweiligen Federelementes 3 beeinflusst werden, wobei sich dann die Lage der Federschenkel 8, 9 an dem zugeordneten Außenrand des Bremsbelages 1 bzw. der Wandung des Belagschachtes entsprechend verändert. Dies betrifft gleichermaßen auf die Kon- taktierung des oberen Federschenkels 9 mit dem Haltebügel zu, durch den, wie zur
Haltefeder beschrieben, der Federschenkel 9 verspannt wird.
Spiegelbildlich sind auch die beiden Federelemente 3 gemäß der Figur 3 ausgebildet. Dabei entspricht jedes Federelement 3 in seiner funktionalen Formgebung dem linksseitigen Federelement 3 in Figur 2, das heißt, jedes Federelement 3 weist einen oberen Schenkel 9 sowie einen seitlichen Federschenkel 8 auf.
Die oberen Federschenkel 9 der beiden Federelemente 3 überlappen sich teilweise und liegen aneinander. Bei der Auslenkung der Federschenkel 9, die im Sinne einer Blattfeder fungieren, reiben sie aneinander, wodurch eine gewisse Dämpfung entsteht, die die Vermeidung von Klappergeräuschen beim Betrieb des Fahrzeuges unterstützt.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, mehr als die gezeigten zwei Feder- elemente 3 vorzusehen. Dies ist abhängig von den Dämpfungserfordernissen und für den Einzelfall festzulegen. Im übrigen sind die Federelemente 3 aus Federblech gebildet, was naturgemäß eine einfache und kostengünstige Herstellung erlaubt, zumal die Anformung der Federschenkel 7, 8, 9 durch einfaches Umformen erreicht wird.
Bezugszeichenliste
1 Bremsbelag 2 Druckstück
3 Federelement
4 Federhaken
5 Außenkante
6 Anschlussteil 7 unterer Federschenke
8 seitlicher Federschenkel
9 oberer Federschenkel

Claims

Ansprüche
1. Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel, der Bremsbeläge aufweist, die im Funktionsfall eine Bremsscheibe kontaktiert, wobei mindestens ein in einen Belagschacht des Bremssattels eingesetzter
Bremsbelag (1) mittels einer Zuspanneinrichtung über mindestens eine damit in Wirkverbindung stehende Stellspindel und ein am Bremsbelag (1) angreifendes Druckstück (2) gegen die Brernsscheibe pressbar ist und an einer Außenkante des mindestens einen Bremsbelages (1) eine Haltefeder anliegt, die sich andererseits an einem gegenüber dem Bremssattel feststehenden Haltebügel abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Federelement (3) vorgesehen ist, das wenigstens einen Federschenkel aufweist, der sich einerseits an einem der Außenränder des Bremsbelages (1) und andererseits am Belagschacht abstützt und den Bremsbelag gegenüber dem Bremssat- tel in von der Wirkrichtung der Haltefeder abweichende Richtungen verspannt.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Angriffsbereich jedes Druckstückes ein Federelement (3) vorgesehen ist
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Federelement (3) ein am Bremsbelag (1) anliegendes tellerförmiges Anschluss- teil (6) aufweist, das mit mindestens einem seitlichen Federschenkel (7, 8, 9) versehen ist, der sich an einem Außenrand des Bremsbelages (1) abstützt.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federschenkel (7) sich am unteren Außenrand des Bremsbelages (1) abstützt.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Federschenkel (8) am seitlichen Außenrand des Bremsbelages (1) abstützt.
6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federschenkel (9) im Sinne einer Haltefeder ausgebildet ist und am oberen Außenrand (5) des Bremsbelages (1) anliegt.
7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Federschenkel (7, 8, 9) abgewinkelt zum tellerförmigen Anschlussteil (6) verläuft
8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem radial äußeren Außenrand (5) des Bremsbelages ( 1 ) zugeordneten Federschenkel (9) sich teilweise überlappen.
9. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Federelemente (3) verdrehbar angeordnet sind.
10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder radial innere (7) und seitliche Federschenkel (8) sich an einer zugeordneten Wandung des Belagschachtes abstützt.
11. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Federelement (3) aus Federblech besteht.
12. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Federschenkel (7, 8, 9) durch Umformen des Federblechs gebildet sind.
13. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überlappenden Federschenkel (9) im Überlap- pungsbereich aneinander liegen.
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