WO2016139080A1

WO2016139080A1 - Zuspanneinrichtung einer scheibenbremse

Info

Publication number: WO2016139080A1
Application number: PCT/EP2016/053700
Authority: WO
Inventors: Thomas Beck; Michael Hidringer; Wolfgang Pritz
Original assignee: Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2016-09-09
Also published as: CA2978513A1; US20180023646A1; MX2017011159A; DE102015103088A1

Abstract

Eine Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse, mit einem einen Bremsbelag kontaktierenden Druckstück (13) und einem daran verdrehfest gehaltenen, zylinderförmigen Gewindeelement, wobei das Druckstück (13) und das damit verbundene Gewindeelement als separate Bauteile ausgebildet sind.

Description

Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Eine solche Zuspanneinrichtung ist aus der DE 10 2006 010 754 A1 bekannt. Diese Zuspanneinrichtung weist einen zentral angeordneten, über einen

Bremshebel an den zuspannseitigen Bremsbelag einer Scheibenbremse andrückbaren Bremsstempel auf, mit einer Gewindehülse, an die auf ihrer dem Bremsbelag zugewandten Seite ein Druckstück angeformt ist, über das die Gewindehülse verdrehfest mit dem Bremsbelag verbunden ist.

Zum Ausgleich eines Lüftspiels, d.h. zum Ausgleich eines sich verschleißbedingt ändernden Abstands zwischen dem Bremsbelag und einer Bremsscheibe, ist die Gewindehülse auf einer mit Außengewinde versehenen Stellspindel gelagert, die zum Lüftspielausgleich, d.h. zur Nachstellung des Bremsbelages, mittels einer Nachstelleinrichtung verdrehbar ist, bei gleichzeitiger axialer Bewegung der Gewindehülse. Bei einer aus der WO 2014/001 456 A1 bekannten Zuspanneinrichtung sind das Druckstück und die im Sinne der Gattung ein Gewindeelement bildende Gewindehülse ebenfalls einstückig ausgebildet, üblicherweise durch Gießen. Unberücksichtigt dabei bleibt, dass an das Druckstück und die Gewindehülse unterschiedliche Anforderungen gestellt werden, nicht zuletzt hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Raumform.

Während die Gewindehülse im Querschnitt im Wesentlichen rund ist und im Verhältnis dazu relativ lang, ist das Druckstück flach und breit. Neben der fehlenden Möglichkeit hinsichtlich der Materialauswahl den unterschiedlichen Anforderungen an das Druckstück einerseits und die Gewindehülse andererseits zu entsprechen, leistet die bekannte Zuspanneinrichtung auch keinen Beitrag zur steten Forderung nach einer Gewichtsoptimierung aller Bauteile eines Nutzfahrzeuges, deren Ziel eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und in der Folge der C02-Emissionen ist. Dies vor allem, weil, wie erwähnt, die einstückige Ausbildung der Einheit zylinderförmiges Gewindeelement/Druckstück als Gussteil ausgebildet ist, das gießtechnisch bedingte Materialdicken erzwingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuspanneinrichtung der gat- tungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie einfacher und kostengünstiger herstellbar ist und bei gleicher Belastbarkeit material- und gewichtsoptimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Zuspanneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, das erfindungsgemäß das Druckstück und das damit verbundene Gewindeelement als separate Bauteile ausgebildet sind, besteht nun die Möglichkeit, jedes der beiden Bauteile individuell an die jeweiligen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich ihrer Belastung, anzupassen, sowohl in Bezug auf die Dimensionierung wie auch in Bezug auf das einzusetzende Material.

Nach einem bevorzugten Gedanken der Erfindung ist das Gewindeelement im Stranggussverfahren hergestellt bei Vorformung der äußeren und der inneren Geometrie, so dass nur wenig mechanische Nachbearbeitung erforderlich ist.

Denkbar ist aber auch, das Gewindeelement mit anderen geeigneten Urformoder Umformverfahren herzustellen, wie Kaltfließpressen oder dergleichen. Das Druckstück wiederum kann im Sandgussverfahren hergestellt werden oder durch Schmieden. Auch hier sind selbstverständlich andere Formgebungsverfahren denkbar, ebenso wie eine an die Anforderungen angelehnte Materialauswahl.

Insgesamt wird dadurch eine Reduzierung der Herstellungskosten erreicht, ebenso wie die Möglichkeit einer Materialmischung der Baueinheit besteht, die zu einer Optimierung der Funktionsfähigkeit beiträgt. Dies trifft im Übrigen auch auf die Geometrien und Dimensionierungen der beteiligten Bauteile zu, die entsprechend den jeweiligen Anforderungen wählbar sind. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der nun möglichen gezielten Dimensionierung insofern, als dadurch die Zuspanneinrichtung gewichtsreduziert bzw. gewichtsoptimiert hergestellt werden kann, was, wie erwähnt, den steten Forde- rungen danach entgegenkommt.

Die Verbindung des Gewindeelementes mit dem Druckstück, in der Art, dass beide verdrehsicher zueinander gehalten sind, ist ebenfalls auf unterschiedliche Art und Weise möglich. Hierzu zählen ein Reib-, Stoff- oder Formschluss.

Zum Stoffschluss, der bevorzugt durch Reibschweißen hergestellt ist, das im Wesentlichen ohne Schweißzusatzstoffe auskommt, sind im Übrigen keine wesentlichen Vorbereitungsarbeiten erforderlich. Daneben eignet sich das Reibschweißen insbesondere auch zur Verbindung unterschiedlicher Materialien, wobei hier bevorzugt Eisenmetalle Verwendung finden wie Stahl und/oder Eisenguss.

Auch die beim Reibschweißen entstehende sehr kleine Wärmeeinflusszone ist für die Realisierung der Erfindung besonders vorteilhaft, da ein Verzug insbesondere des Gewindeelements durch Wärmespannungen im Wesentlichen vermieden wird.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit andere Schweißverfahren ein- zusetzen, beispielsweise Schmelzschweißen, wobei diese ebenso automatisiert durchgeführt werden wie das Reibschweißen.

Für eine Reibschluss, um die beiden Bauteile miteinander zu verbinden, sind entsprechende Aufnahmen zur Herstellung einer Presspassung vorzubereiten.

Zum Formschluss sind ebenfalls unterschiedliche Maßnahmen denkbar, beispielsweise eine Schraubverbindung, wobei durch entsprechende Sicherungsmaßnahmen Sorge dafür getragen wird, dass sich diese Schraubverbindung durch die im Fahrbetrieb des Nutzfahrzeuges auftretenden Erschütterungen nicht selbsttätig lösen. So können hierzu Einkerbungen vorgesehen sein, die eine Verdrehsicherung erzielen.

Gleichfalls als Formschlusselemente können miteinander korrespondierende Anformungen am Druckstück und/oder Gewindeelement vorgesehen sein, die beispielsweise durch Umbiegen derart ineinander greifen, dass sowohl eine axiale wie auch eine Verdrehsicherung gewährleistet ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine mit einer erfindungsgemäßen Zuspanneinrichtung versehene Scheibenbremse in einer geschnittenen Draufsicht Figur 2 einen Teil der Zuspanneinrichtung in unterschiedlichen Fertigungsstufen, jeweils in einer perspektivischen Ansicht.

In der Figur 1 ist in schematischer Darstellung eine Scheibenbremse erkennbar, mit einem eine Bremsscheibe 2 übergreifenden, als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel 1 , in dem zwei Bremsbeläge 3 angeordnet sind, die in Funktion, also bei einer Bremsung, gegen die Bremsscheibe 2 pressbar sind.

Dabei wird zunächst der zuspannseitige Bremsbelag 3 mittels einer Zuspanneinrichtung 8 gegen die Bremsscheibe 2 gepresst, während nachfolgend, auf- grund der Reaktionskräfte, durch Mitnahme des sich verschiebenden Bremssattels 1 der reaktionsseitige Bremsbelag 3 gegen die Bremsscheibe 2 gepresst wird.

Jeder Bremsbelag 3 besteht aus einer Belagträgerplatte 1 1 und einem darauf befestigten Reibbelag 12, der bei einer Bremsung die Bremsscheibe 2 kontaktiert.

An den Belagträgerplatten 1 1 ist jeweils eine Belaghaltefeder 9 befestigt, die im Zusammenwirken mit einem Haltebügel 10 die Bremsbeläge 3 unter Vorspan- nung in einem Bremsschacht des Bremssattels 1 oder eines Bremsträgers halten. Die Zuspanneinrichtung 8 weist einen Bremsstempel 4 auf, der zentral angeordnet über einen Bremshebel 14 axial verschiebbar gegen den zuspannseiti- gen Bremsbelag 3 pressbar ist. Dabei besteht der Bremsstempel 4 aus einer Stellspindel 6, mit der eine Nachstelleinrichtung 5 zum Ausgleich eines Lüftspiels in Verbindung steht, sowie einer Gewindehülse 7, die mit einem Innengewinde in ein Außengewinde der Stellspindel 6 eingreift. Auf ihrer der Belagträgerplatte 1 1 des zuspannseitigen Bremsbelages 3 zugewandten Seite ist die Gewindespindel 7 mit einem plattenförmigen Druckstück 13 fest verbunden, das an der Belagträgerplatte 1 1 anliegt.

Um zu verhindern, dass sich bei einer Drehung der Stellspindel 6 zum Aus- gleich des Lüftspiels die Gewindehülse 7 und damit das Druckstück 13 mitdreht, ist dieses verdrehgesichert an der Belagträgerplatte 1 1 gehalten.

In der Figur 2 sind als Einzelheit das Druckstück 13 und die ein Gewindeelement bildende Gewindehülse 7 dargestellt, die, gemäß der Erfindung, als sepa- rate Bauteile ausgebildet sind, wie dies besonders deutlich in der Figur 2a) erkennbar ist. Hier ist eine Stellung abgebildet bevor die Gewindehülse 7 durch ein geeignetes Fügeverfahren fest mit dem Druckstück 13 verbunden wird. Die Baueinheit Gewindehülse II Druckstück 13 in verbundener, also einsatzbereiter Anordnung, ist in der Figur 2b) abgebildet.

Im Beispiel ist die Gewindehülse 7 zentral durch beispielsweise Schweißen, wie Reib- oder Schmelzschweißen am Druckstück 13 angeschlossen, kenntlich gemacht durch eine Schweißnaht 15. Im Übrigen ist an das Druckstück 13 auf der der Gewindehülse 7 zugewandten Seite konzentrisch dazu ein erhabener Ring 16 angeformt, an dem ein in der Figur 1 erkennbarer Faltenbalg 17 in Funktion angeschlossen ist.

Wie bereits ausgeführt, sind auch andere Fügeverfahren zur Verbindung der Gewindehülse 7 und des Druckstücks 13 denkbar, neben dem genannten Stoff- auch Reib- oder Formschluss.

Claims

Ansprüche

1 . Zuspanneinnchtung einer Scheibenbremse, mit einem einen Bremsbelag (3) kontaktierenden Druckstück (13) und einem daran verdrehfest gehaltenen, zylinderförmigen Gewindeelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (13) und das damit verbundene Gewindeelement als separate Bauteile ausgebildet sind.

2. Zuspanneinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeelement als Gewindehülse (7) ausgebildet ist.

3. Zuspanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (13) und das Gewindeelement (7) stoff-, reib- oder formschlüssig fest miteinander verbunden sind.

4. Zuspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeelement mit dem Druckstück (13) verschraubt ist.

5. Zuspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung gegen Verdrehen gesichert ist.

6. Zuspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (13) und das Gewindeelement (7) aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere unterschiedlichen Eisenmaterialien bestehen.

7. Zuspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeelement und das Druckstück (13) durch Reib- oder Schmelzschweißen miteinander verbunden sind.

8. Zuspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (13) aus Gusseisen gebildet ist.

9. Zuspanneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeelement als Stranggussteil oder Kaltfließpressteil ausgebildet ist.

10. Zuspanneinnchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (13) als Schmiedeteil ausgebildet ist.