WO2008090149A1 - Bremsbelaghalterung und bremsbelag für eine scheibenbremse - Google Patents

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Borislav Salapic
Thomas Lehner
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F16D65/095—Pivots or supporting members therefor
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    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/007—Pins holding the braking members

Definitions

  • the present invention relates to a brake pad holder and a brake pad for a disc brake according to the preamble of claim 1.
  • a generic brake pad holder is known from DE 40 20 287 Al.
  • the brake pad holder is formed so that the leaf spring formed as a brake pad spring are secured to lateral recesses on cantilevered retaining tabs on the brake pad carrier through which the pad retaining spring is held in the radial direction in such a way that an automatic release in a relaxed or partially relaxed position is excluded.
  • the pad retaining spring Since only two connection s are provided to determine the pad retaining spring, which are arranged at a distance from each other, the pad retaining spring is also used as a handle and thereby taken centrally, so that the
  • Pad retention spring acts in the sense of a two-sided clamped carrier, with a tendency to bend it accordingly strong.
  • the spring characteristic of the pad retaining spring can change as a result of this deformation, which can have a disadvantageous effect on the function.
  • large amounts of heat occur during the braking process on the brake linings, which must be absorbed by the brake lining material and also by the pad retaining spring.
  • Geometrie effort takes the trained as a leaf spring pad holding spring a lot of heat. Also the friction in the
  • Saddle displacement is very large in such a leaf spring due to the large contact surface with the overlying pad retaining bracket.
  • the invention has for its object to develop a brake pad holder and a brake pad of the generic type, which is the above
  • the pad retaining spring in the form of a spring wire is easy to manufacture and also requires less space and material compared to a leaf spring, which is reflected in a reduced cost in the production of the brake pad. Taking into account the large quantities in which such brake pads are made, the influence of the cost factor is very significant and a reduction of the same extremely advantageous.
  • the progressive spring characteristic of such a spring with tightly clamped ends is extremely advantageous for use in an environment with different degrees of cushioning force effects, as a result Fatigue of the spring material can be avoided by excessive deformation and accumulation burial can be reduced.
  • the ends of the lining retaining spring are wound in the direction of the wire axis and by riveting on the
  • Stable backing plate stably supported. They can also be very easily and inexpensively process and offer the pad retaining spring a highly tamper-proof grip against lateral tilting during spring loading.
  • the wire spring is partially corrugated.
  • This corrugated area serves essentially as a tolerance compensation in the spring longitudinal direction, for example due to a linear expansion due to temperature differences. Even a compression due to overstretching of the spring is thus defused.
  • Figures 1 shows a basic arrangement of a disc brake and its
  • Belaghaltesystem provided with brake pads according to the invention disc brake in a perspective view, Figure 2 is a front view of the brake pad,
  • FIG. 3 a shows a sectional side view of the brake pad
  • FIG. 3b is a sectional side view of a detail of FIG. 3a
  • FIG. 4 a shows a view of the brake lining from above
  • FIG. 4b shows a view of a detail of FIG. 4a
  • FIG. 5a shows a perspective view of the brake pad
  • FIG. 5b shows a perspective view of the detail of FIG. 5a
  • Figure 6a is a perspective view of the brake pad without
  • Figure 6b is a perspective view of the detail of Figure 6a.
  • the basic arrangement of a disc brake and its pad retention system can be seen in the figure 1.
  • the disc brake has a brake caliper 1, which comprises a brake disc (not shown) to which brake pads 2 can be pressed on both sides, wherein one of the brake pads or both is pressed against the brake disc in a functional case by means of an application device (not shown).
  • the brake linings 2 are preferably inserted on both sides of the brake disc in shafts provided on the brake carrier and consist of a friction lining 4 and a lining carrier plate 5.
  • a lining holding yoke 3 is fastened transversely over the two brake linings 2, on which Belaghaltefedern formed as wire springs 6 of the brake pads 2 are supported.
  • FIGS. 2 to 6b show a brake pad 2 with a lining holding spring 6 embodied as an arcuate wire spring.
  • the pad retaining spring 6 is arranged above and along the front longitudinal side of the pad carrier plate 5 directed towards the pad shaft opening. In this case, the pad retaining spring 6 extends centered about half of the lining carrier plate.
  • the cross section of the wire used for the wire spring is preferably round, as shown in Figure 3b, but may also be rectangular, polygonal, semicircular or elliptical.
  • the diameter of the wire is preferably about 3 ⁇ 1 millimeter.
  • a part of the pad retaining spring is wave-shaped, wherein the waves of the pad retaining spring 6 are formed in the plane of the front longitudinal side of the pad carrier plate 5 and transversely to the wire axis direction with a maximum deflection of about 45 degrees.
  • the lining retaining spring 6 is secured against loss and secured in a form-fitting manner radially deflectable on a lining carrier plate 5 of a brake pad 2 bearing the friction lining 4.
  • the ends of the pad retaining spring 6 are supported on rivets 7, which by a particularly clearly shown in Figures 6a and 6b bore 10 in protuberances 9 at the
  • the bore 10 in the respective protuberances 9 is preferably a Rohguss- or stamped hole.
  • the pad retaining spring 6 is wound at its ends around the respective rivet, wherein the winding axis is transverse to the wire spring axis. As can be seen in FIG. 5b, the winding 9 describes approximately three quarters of a circle. The pinching of the wire between one of the rivet heads and the protuberance reduces the tendency of the wire to tilt in the direction of the brake disc axis.
  • the wire 6 is at its free end with the lining carrier plate 5 non-positively or cohesively supported, preferably by gluing, soldering or welding to achieve a further spring effect.

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Abstract

Eine Bremsbelaghalterung für eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei beidseitig einer Bremsscheibe zugeordnete Bremsbeläge federbelastet jeweils in einem Belagschacht eines ortsfesten Bremsträgers gelagert sind, die jeweils eine bogenförmig ausgebildete Belaghaltefeder (6) aufweisen, die verliergesichert und radial auslenkbar an einer einen Reibbelag tragenden Belagträgerplatte (5) eines Bremsbelages (2) gehalten sind und die radial von der Achse der Bremsscheibe weg gegen einen in einem Bremssattel gehaltenen Belaghaltebügel drückt, ist so ausgeführt, dass die Belaghaltefeder (6) aus einem Draht geformt ist. Die Halterung der Belaghaltefeder besteht aus Nieten (7), die durch eine Bohrung in Ausstülpungen an der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlänsseite der Belagträgerplatte hindurch gesteckt sind, um die die jeweiligen Enden der Belaghaltefeder gewunden sind.

Description

Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Moosacher Straße 80 80809 München
26462DE 2/26 21. November 2006
Bremsbelaghalterung und Bremsbelag für eine Scheibenbremse
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbelaghalterung sowie einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Bremsbelaghalterung ist aus der DE 40 20 287 Al bekannt.
Die dort gezeigte und beschriebene Konstruktion hat sich in der Praxis durchaus bewährt. Dabei ist die Bremsbelaghalterung so ausgebildet, dass die als Blattfeder ausgebildete Bremsbelagfeder an seitlichen Ausnehmungen an auskragenden Haltelaschen am Bremsbelagträger befestigt sind, durch den die Belaghaltefeder in radialer Richtung gehalten wird und zwar so, dass ein selbsttätiges Lösen in entspannter oder teilentspannter Lage ausgeschlossen ist.
Da zur Festlegung der Belaghaltefeder lediglich zwei Anbindung s stellen vorgesehen sind, die abständig zueinander angeordnet sind, wird die Belaghaltefeder auch als Griff benutzt und dabei mittig gefasst, so dass die
Belaghaltefeder im Sinne eines zweiseitig eingespannten Trägers fungiert, mit der Neigung, ihn entsprechend stark durchzubiegen.
Unter Umständen kann sich durch diese Verformung die Federcharakteristik der Belaghaltefeder verändern, was sich nachteilig in der Funktion auswirken kann. Während des Betriebs treten beim Bremsvorgang an den Bremsbelägen große Wärmemengen auf, die von dem Bremsbelagmaterial und auch der Belaghaltefeder verkraftet werden müssen. Geometriebedingt nimmt dabei die als Blattfeder ausgebildete Belaghaltefeder sehr viel Wärme auf. Auch die Reibung bei der
Sattel Verschiebung ist bei einer solchen Blattfeder aufgrund der großen Berührungsfläche mit dem darüber liegenden Belaghaltebügel sehr groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbelaghalterung und einen Bremsbelag der gattungsgemäßen Art zu entwickeln, der die oben genannten
Nachteile beseitigt und kostengünstig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsbelaghalterung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Bremsbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
Die Belaghaltefeder in Form eines Federdrahtes ist einfach zu fertigen und benötigt im Vergleich zu einer Blattfeder auch weniger Platz und Material, was sich in einem reduzierten Kostenaufwand bei der Herstellung des Bremsbelags niederschlägt. Berücksichtigt man die großen Stückzahlen, in denen solche Bremsbeläge hergestellt werden, ist der Einfluss des Kostenfaktors sehr bedeutend und eine Reduzierung desselben äußerst vorteilhaft.
Durch die Erfindung wird außerdem erreicht, dass die Gefahr von Federbrüchen der Belaghaltefeder aufgrund der höheren Dauerfestigkeit der robusteren Form eines Drahtes erheblich reduziert ist.
Bedingt durch ihre Geometrie reduziert sich des Weiteren bei einer solchen Feder auch die Temperaturaufnahme während eines Bremsvorgangs, was zu längeren Standzeiten der Belaghaltefeder führt.
Auch die progressive Federkennlinie einer solchen Feder mit fest eingespannten Enden ist für den Einsatz in einer Umgebung mit unterschiedlich stark abzufedernden Krafteinwirkungen äußerst vorteilhaft, da dadurch Ermüdungserscheinungen des Federmaterials durch allzu große Verformungen vermieden und Belageingrabungen verringert werden.
Als weiteren Vorteil ist zu nennen, dass sich die Sattelverschiebekraft verringert, da eine Drahtfeder im Vergleich zu einer Blattfeder geometriebedingt einer deutlich geringeren Reibung mit einem auf die Drahtfeder drückenden Haltebügel ausgesetzt ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Enden der Belaghaltefeder in Richtung der Drahtachse gewunden und durch Nieten an der
Belagträgerplatte stabil gehaltert. Sie lassen sich ebenfalls sehr einfach und kostengünstig verarbeiten und bieten der Belaghaltefeder einen äußerst kippsicheren Halt gegen seitliche Verkippungen während der Federbelastung.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Drahtfeder teilweise gewellt ausgebildet. Dieser gewellte Bereich dient im wesentlichen als Toleranzausgleich in Federlängsrichtung, beispielsweise infolge einer Längenausdehnung aufgrund von Temperaturdifferenzen. Auch einer Stauchung infolge einer Überdehnung der Feder wird so entschärft.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figuren 1 eine prinzipielle Anordnung einer Scheibenbremse und deren
Belaghaltesystem mit erfindungsgemäßen Bremsbelägen versehene Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht, Figur 2 eine Vorderansicht des Bremsbelages,
Figur 3a eine geschnittene Seitenansicht des Bremsbelages,
Figur 3b eine geschnittene Seitenansicht eines Details von Figur 3 a,
Figur 4a eine Ansicht des Bremsbelages von oben,
Figur 4b eine Ansicht eines Details von Figur 4a, Figur 5a eine perspektivische Ansicht des Bremsbelages,
Figur 5b eine perspektivische Ansicht des Details von Figur 5a,
Figur 6a eine perspektivische Ansicht des Bremsbelages ohne
Belaghaltefeder und Nieten, Figur 6b eine perspektivische Ansicht des Details von Figur 6a.
Die prinzipielle Anordnung einer Scheibenbremse und deren Belaghaltesystem ist in der Figur 1 erkennbar. Die Scheibenbremse weist einen Bremssattel 1 auf, der eine Bremsscheibe (nicht gezeigt) umfasst, an die beidseitig Bremsbeläge 2 anpressbar sind, wobei einer der Bremsbeläge oder auch beide mittels einer nicht dargestellten Zuspanneinrichtung im Funktionsfall gegen die Bremsscheibe gedrückt wird bzw. werden. Die Bremsbeläge 2 sind in an dem Bremsträger vorgesehenen Belag schachten vorzugsweise zu beiden Seiten der Bremsscheibe eingesetzt und bestehen aus einem Reibbelag 4 sowie einer Belagträgerplatte 5. Zur radialen Sicherung der Bremsbeläge 2 ist ein Belaghaltebügel 3 quer über den beiden Bremsbelägen 2 befestigt, an dem sich als Drahtfedern ausgebildete Belaghaltefedern 6 der Bremsbeläge 2 abstützen.
In den Figuren 2 bis 6b ist ein Bremsbelag 2 mit einer als bogenförmige Drahtfeder ausgebildeten Belaghaltefeder 6 dargestellt. Wie in Figur 2 und 5a zu sehen ist, ist die Belaghaltefeder 6 oberhalb und entlang der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 angeordnet. Dabei erstreckt sich die Belaghaltefeder 6 zentriert etwa über die halbe Belagträgerplatte. Der Querschnitt des für die Drahtfeder verwendeten Drahtes ist vorzugsweise rund, wie in Figur 3b gezeigt, kann aber auch rechteckig, vieleckig, halbrund oder elliptisch ausgebildet sein. Der Durchmesser des Drahtes beträgt bevorzugt etwa 3±1 Millimeter.
In einer besonderen Ausführungsform ist ein Teil der Belaghaltefeder wellenförmig ausgebildet, wobei die Wellen der Belaghaltefeder 6 in der Ebene der Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 und quer zur Drahtachsenrichtung mit einer maximalen Auslenkung von etwa 45 Grad ausgebildet sind. Die Belaghaltefeder 6 ist verliergesichert und radial auslenkbar an einer den Reibbelag 4 tragenden Belagträgerplatte 5 eines Bremsbelages 2 formschlüssig befestigt. Wie in Figur 5a besonders gut zu sehen ist, sind die Enden der Belaghaltefeder 6 an Nieten 7 gehaltert, die durch eine in den Figuren 6a und 6b besonders deutlich gezeigten Bohrung 10 in Ausstülpungen 9 an der zur
Belag Schachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 in Richtung des Reibbelages 4 hindurch gesteckt sind. Die Bohrung 10 in den jeweiligen Ausstülpungen 9 ist vorzugsweise eine Rohguss- oder Stanzbohrung.
Die Belaghaltefeder 6 ist an ihren Enden um den jeweiligen Niete herum gewunden, wobei die Windungsachse quer zur Drahtfederachse verläuft. Wie in Figur 5b zu sehen ist, beschreibt die Windung 9 etwa drei viertel eines Kreises. Durch das Einklemmen des Drahtes zwischen einem der Nietenköpfe und der Ausstülpung wird die Kippneigung des Drahts in Richtung der Bremsscheibenachse reduziert.
Durch diese Anbringungsart der Belaghaltefeder 6 auf den Bremsbelag 2 sind weitere Arretiervorrichtungen für die Belaghaltefeder 6 an anderen Positionen der Stirnseite des Bremsbelags 2 wie Ösen, Klammern oder Klemmen nicht mehr notwendig, so dass die Herstellung des Bremsbelags 2 dadurch vereinfacht wird.
In einer besonderen Ausführungsform ist der Draht 6 an seinem freien Ende mit der Belagträgerplatte 5 kraft- oder stoffschlüssig gehaltert, bevorzugt durch Kleben, Löten oder Schweißen, um eine weitere Federwirkung zu erzielen.
Bezusszeichenliste
1 Bremssattel
2 Bremsbelag
3 Belaghaltebügel
4 Reibbelag
5 Belagträgerplatte
6 Belaghaltefeder
7 Niete
8 Windung
9 Ausstülpung
10 Bohrung

Claims

Ansprüche
1. Bremsbelaghalterung für eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei beidseitig einer Bremsscheibe zugeordnete Bremsbeläge (2) federbelastet jeweils in einem Belagschacht eines ortsfesten
Bremsträgers oder Bremssattels (1) gelagert sind, die jeweils eine Belaghaltefeder (6) aufweisen, die verliergesichert und radial auslenkbar an einer einen Reibbelag (4) tragenden Belagträgerplatte (5) eines Bremsbelages (2) gehalten sind und die radial von der Achse der Bremsscheibe weg gegen einen in einem Bremssattel (1) gehaltenen Belaghaltebügel (3) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) aus einem Draht geformt ist.
2. Bremsbelaghalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) bogenförmig ausgebildet ist.
3. Bremsbelaghalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an ihren Enden in Drahtachsenrichtung eine Windung (8) aufweist.
4. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) mindestens teilweise wellenförmig quer zur Drahtachsenrichtung und parallel zur Oberfläche der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) gebogen ist.
5. Bremsbelaghalterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Auslenkung der wellenförmigen Biegungen der Belaghaltefeder (6) aus einer Geraden zwischen den Befestigungspunkten der Belaghaltefeder (6) etwa 45 Grad beträgt.
6. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtdurchmesser der Belaghaltefeder (6) etwa 3±lmm beträgt.
7. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) formschlüssig gehaltert ist.
8. Bremsbelaghalterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung der Belaghaltefeder (6) aus Nieten (7) besteht, die durch eine Bohrung (10) in Ausstülpungen (9) an der zur Belag Schachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) in Richtung des
Reibbelages (4) hindurch gesteckt sind, um die die jeweiligen Enden der Belaghaltefeder (6) gewunden sind.
9. Bremsbelaghalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (10) in den Ausstülpungen (9) eine Rohguss- oder Stanzbohrungen ist.
10. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
11. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen mehreckigen Querschnitt aufweist.
12. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen runden Querschnitt aufweist.
13. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen halbrunden Querschnitt aufweist.
14. Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen elliptischen Querschnitt aufweist.
15. Bremsbelag für eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die aufweist: eine Belagträgerplatte (5), einen Reibbelag (4) und eine Belaghaltefeder (6), die verliergesichert und radial auslenkbar an der Belagträgerplatte (5) des Bremsbelages (2) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) aus einem Draht geformt ist.
16. Bremsbelag nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Belaghaltefeder (6) bogenförmig ausgebildet ist.
17. Bremsbelag nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an ihren Enden in Drahtachsenrichtung gewunden ist.
18. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) mindestens teilweise wellenförmig quer zur Drahtachsenrichtung und parallel zur Oberfläche der zur Belag Schachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) gebogen ist.
19. Bremsbelag nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Auslenkung der wellenförmigen Biegungen der Belaghaltefeder (6) aus einer Geraden zwischen den Befestigungspunkten der Belaghaltefeder (6) etwa 45 Grad beträgt.
20. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtdurchmesser der Belaghaltefeder (6) etwa 3±lmm beträgt.
21. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an der zur Belagschachtöffnung gerichteten
Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) formschlüssig gehaltert ist.
22. Bremsbelag nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung der Belaghaltefeder (6) aus Nieten (7) besteht, die durch eine Bohrung (10) in Ausstülpungen (9) an der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) in Richtung des Reibbelages (4) hindurch gesteckt sind, um die die jeweiligen Enden der Belaghaltefeder (6) gewunden sind.
23. Bremsbelag nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (10) in den Ausstülpungen (9) eine Rohguss- oder Stanzbohrungen ist.
24. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
25. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen mehreckigen Querschnitt aufweist.
26. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen runden Querschnitt aufweist.
27. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen halbrunden Querschnitt aufweist.
28. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen elliptischen Querschnitt aufweist.
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