WO2018099893A1 - Scheibenbremse für ein nutzfahrzeug - Google Patents

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WO2018099893A1 PCT/EP2017/080616 EP2017080616W WO2018099893A1 WO 2018099893 A1 WO2018099893 A1 WO 2018099893A1 EP 2017080616 W EP2017080616 W EP 2017080616W WO 2018099893 A1 WO2018099893 A1 WO 2018099893A1
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Alexander Asen
Jens Fricke
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
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    • F16D55/225—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
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Definitions

  • One of the bearings is designed as a fixed bearing with a small sliding clearance, while the other forms a floating bearing, in particular to compensate for manufacturing tolerances.
  • the fixed bearing essentially performs the function of a main guide to ensure a smooth sliding in a brake application and a wear adjustment.
  • the floating bearing has a guide rail embracing and 29iebegeschreibt held in the caliper guide bush with an elastic inner sleeve, which consists of an elastomer.
  • the elasticity of the inner sleeve prevents the formation of rattling noises, as they can occur due to tolerances in floating bearings.
  • the elastomer inner sleeve offers further advantages in terms of its robustness and ease of assembly.
  • the rolling bellows is held by frictional engagement by means of a cap placed on the guide rail, this cap usually consisting of a sheet-metal shaped part which is inserted into the guide rail formed as a hollow shaft and a circumferential one , radially outwardly directed collar which serves as a stop for an end bead of the rolling bellows, said bead being clamped between the free, annular end face of the guide spar and the collar.
  • the invention has for its object to further develop a disc brake of the generic type so that their life is increased with structurally simple means.
  • the service life of the disc brake in which influenced by the sliding bearing or guide rails measure.
  • FIG. 2 a and b show in each case a part of the disk brake according to the state of the art.
  • a disc brake for a commercial vehicle according to the prior art is shown, with a brake disc 3 cross-caliper 2, which is connected to a brake carrier 1 of the commercial vehicle, based on the brake disc 3 axially displaceable.
  • the caliper 2 is held on plain bearings, one of which is designed as a fixed bearing 4 and the other as a floating bearing 5.
  • the floating bearing 5 shown in the Figure 2 as a detail of the disc brake according to the prior art has a guide rail 6, which is connected by means of a centrally performed cap screw 7 with the brake carrier 1.
  • the caliper 2 is displaceably mounted on the guide rail 6 by means of a guide bush held displaceably therein, wherein the guide bush has an elastic inner sleeve 9 and a metallic outer sleeve 8 enclosing the same, which engage in a saddle bore of the caliper 2 is pressed and on the outside with a circumferential collar on the caliper 2 is supported.
  • the rolling bellows 10 is clamped with its free end by means of a cap 12, which covers a head of the cap screw 7 and which is pressed into the front side of the guide rail 6.
  • FIG. 2a and 2b show different positions of the brake caliper 2 to the brake carrier 1, wherein Fig. 2a shows a position with unworn, not shown brake pads and Fig. 2b shows the position of the caliper 2 with worn brake pads.
  • the brake caliper 2 is further moved to the brake carrier 1 out under extension of the rolling bellows 10th
  • Fig. 3 the head portion of the guide rail 6 is shown with pressed-cap 12, wherein according to the invention the bead 1 1 of the rolling bellows 10 rests in a circumferential groove 13 of the guide rail 6.
  • the cap 12 For a tight closure of the guide rail 6, the cap 12 is pressed onto the free end of the guide rail 6, so it is frictionally connected thereto.
  • a radially outwardly Asked and obliquely oriented skirt 17 is under contact pressure against the bead 1 1 of the rolling bellows, so that thereby also the sliding surface between the inner sleeve 9 and the guide rail 6 is reliably protected.

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, der an einem ortsfesten Bremsträger mittels zweier Führungsholme (6) als Bestandteil jeweils eines Gleitlagers, bezogen auf die Bremsscheibe axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein Gleitlager als Festlager und das andere Gleitlager als Loslager ausgebildet sind und am Führungsholm (6) zumindest des Loslagers an seinem dem Bremsträger abgewandten Endbereich ein den Führungsholm (6) umfänglich umhüllender Rollbalg (10) vorgesehen ist, wobei der Endbereich des Führungsholms (6) mit einer Kappe (12) verschlossen ist, ist so ausgebildet, dass der Rollbalg (10) mit seinem der Kappe (12) zugewandten Ende formschlüssig am Führungsholm (6) gehalten ist.

Description

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Solche Scheibenbremsen kommen insbesondere bei schweren Nutzfahrzeugen zum Einsatz, wobei der auch als Schiebesattel bezeichnete Bremssattel durch Führungsholme, die an einem fahrzeugseitigen Bremsträger befestigt sind, daran, bezogen auf eine Bremsscheibe, axial verschiebbar gelagert ist. Die Führungsholme als Bestandteile von Gleitlagern sind mit dem Bremsträger üblicherweise durch Verschrauben verbunden.
Eines der Gleitlager ist als Festlager mit geringem Gleitspiel ausgebildet, während das andere ein Loslager bildet, um insbesondere Fertigungstoleranzen auszugleichen. Das Festlager übernimmt im Wesentlichen die Funktion einer Hauptführung zur Sicherung einer leichtgängigen Verschiebbarkeit bei einer Bremsbetätigung sowie einer Verschleißnachstellung.
Zur bestimmungsgemäßen Funktion weist das Loslager eine den Führungs- holm umgreifende und verschiebegesichert im Bremssattel gehaltene Führungsbuche auf mit einer elastischen Innenhülse, die aus einem Elastomer besteht. Die Elastizität der Innenhülse verhindert das Entstehen von Klappergeräuschen, wie sie toleranzbedingt bei Loslagern auftreten können. Darüber hinaus bietet die Elastomer-Innenhülse hinsichtlich ihrer Robustheit sowie einer einfachen Montage weitere Vorteile.
Ein Einsatz des Nutzfahrzeuges auf unbefestigten oder stark verschmutzten Straßen kann jedoch durch Steinschlag oder Schmutzbeaufschlagung zu einer Schädigung der Abdichtung, d.h. des Rollbalges führen, mit der Folge, dass Schmutzwasser in den Führungsbereich der Gleitbuchse eintreten kann, was einen stark erhöhten Verschleiß und einen vorzeitigen Austausch der Gleitbuchse erfordert.
Neben dem Einsatz einer Innenhülse aus einem Elastomer sind auch Verbund- Lagerschalen aus Metall/Kunststoff bekannt mit beidseitiger Abdichtung als
Führungsbuchse. Allerdings neigen solche Lager bezüglich ihres Spiels zu einer Geräuschbildung, zu deren Vermeidung zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen erforderlich sind. In jedem Fall müssen die offenen Enden, also die dem Bremsträger abgewandten Endbereiche der Führungsholme mit einem zusätzlichen Bauteil abgedichtet werden, was bei einer in der DE 10 2006 050 647 A1 offenbarten Scheibenbremse durch eine aufgesetzte, mit dem Bremssattel verbundene Kappe erfolgt, die den endseitigen Mantelbereich sowie die Stirnseite des Führungs- holms überdeckt.
Bei einer aus der WO 2013/143980 A1 bekannten Konstruktion wird der Rollbalg mittels einer auf den Führungsholm aufgesetzten Kappe durch Reib- schluss gehalten, wobei diese Kappe üblicherweise aus einem Blech-Formteil besteht, das in den als Hohlwelle ausgebildeten Führungsholm eingesteckt ist und einen umlaufenden, radial nach außen gerichteten Kragen aufweist, der als Anschlag für einen endseitigen Wulst des Rollbalges dient, wobei dieser Wulst zwischen der freien, ringförmigen Stirnseite des Führungsholms und dem Kragen eingeklemmt ist.
Allerdings stellt diese Festlegung des Rollbalges am Führungsholm keine ausreichend dauerhafte Sicherung dar.
Beispielsweise beim Einwirken eines hohen Wasserdrucks, typischerweise bei einer Dampfstrahlreinigung des Fahrzeuges und der Scheibenbremse, ist keine ausreichende Sicherheit gegen einen Wassereintritt gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass mit konstruktiv einfachen Mitteln ihre Standzeit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese konstruktive Ausgestaltung wird eine zuverlässige Abdichtung gegenüber der Umgebung und damit sowohl gegenüber fahrbedingten Einflüssen wie auch gegenüber einer besonderen Beaufschlagung mit Wasser oder dergleichen erreicht.
Vor allem beim Einsatz der neuen Scheibenbremse in Nutzfahrzeugen, die einer erhöhten Steinschlag- und Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind, verlängert sich durch die Erfindung die Standzeit der Scheibenbremse, in dem durch die Gleitlager bzw. die Führungsholme beeinflussten Maß.
Die dann vorzugsweise aus Blech bestehende Kappe ist nach einer Ausführungsvariante der Erfindung reibschlüssig am Führungsholm gehalten unter gleichzeitigem Einpressen bzw. Quetschen des Wulstes des Rollbalges in die erfindungsgemäß vorgesehene umfängliche Nut des Führungsholms.
Dabei kann die Nut an der inneren Mantelfläche des Führungsholms vorgesehen sein oder an der äußeren Mantelfläche, wobei der Faltenbalg bei Anordnung der Wulst in der sozusagen inneren umlaufenden Nut um die freie Stirnseite des Führungsholms, die sich als Ring darstellt, geführt ist, während die Kappe, die topfartig ausgebildet ist, in den Führungsholm eingepresst ist, wobei die offene Seite der Kappe nach außen weist. Mit einem radial nach außen gerichteten umlaufenden Kragen liegt die Kappe am Rollbalg ebenso an wie mit einem Teil ihrer äußeren Mantelfläche, während ein anderer Teil der reibschlüssigen Verbindung mit dem Führungsholm dient.
Der lichte Durchmesser des Führungsholms im inneren Überdeckungsbereich des Rollbalges ist um die doppelte Dicke des Rollbalges größer als der lichte Durchmesser des Bereiches, an dem die Kappe mit ihrer äußeren Mantelfläche reibschlüssig anliegt.
Entscheidend ist, dass eine in jedem Fall spritzwasserdichte Anlage des Wulstes des Rollbalges sowohl mit mindestens einer Wandung der Nut, vorzugsweise dem Grund der Nut und der Mantelfläche der Kappe erreicht ist. Dies wird in gleichem Maß bei einer weiteren Ausführungsvariante erreicht, bei der die bevorzugt aus Kunststoff hergestellte Kappe quasi als Stopfen in den Führungsholm eingesteckt und dort fomrschlüssig, zumindest in axialer Richtung, gehalten ist. Hierzu kann die Kappe in ihrem in den Führungsholm eingetauchten Endbereich Formschlusselemente aufweisen, beispielsweise in Form von radial federnden Rasthaken, die mit einer entsprechenden Formgebung des Führungsholms korrespondieren.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einer schematischen Draufsicht Fig. 2a und b) jeweils einen Teil der Scheibenbremse nach dem Stand der
Technik in unterschiedlichen Betriebsstellungen in einem Längsschnitt des Teilausschnitts gemäß der Kennzeichnung„X" in Fig. 1 Fig. 3 bis 5 jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Teilausschnitt in einem Längsschnitt dargestellt.
In der Fig. 1 ist eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Stand der Technik gezeigt, mit einem eine Bremsscheibe 3 übergreifenden Bremssattel 2, der an einem Bremsträger 1 des Nutzfahrzeug, bezogen auf die Bremsscheibe 3 axial verschiebbar angeschlossen ist.
Hierzu ist der Bremssattel 2 an Gleitlagern gehalten, von denen eines als Festlager 4 und das andere als Loslager 5 ausgebildet ist.
Das in der der Figur 2 als Einzelheit der Scheibenbremse nach dem Stand der Technik dargestellte Loslager 5 weist einen Führungsholm 6 auf, der mittels einer zentral durchgeführten Kopfschraube 7 mit dem Bremsträger 1 verbunden ist.
Der Bremssattel 2 ist mittels einer verschiebegesichert darin gehaltene Führungsbuche auf dem Führungsholm 6 verschiebbar gelagert, wobei die Führungsbuchse eine elastische Innenhülse 9 und eine diese umschließende metallische Außenhülse 8 aufweist, die in eine Sattelbohrung des Bremssattels 2 gepresst ist und sich außenseitig mit einem umlaufenden Kragen am Bremssattel 2 abstützt.
Die Innenhülse 9 besteht aus einem Kunststoff, bevorzugt einem Elastomer, und ist an die Außenhülse 8 angespritzt. Innenseitig stützt sie sich am Führungsholm 6 ab.
An dem dem Bremsträger 1 abgewandten Endbereich des Führungsholms 6 ist ein Rollbalg 10 vorgesehen, der den Führungsholm 6 gegenüber der Umge- bung abdichtet und der einerseits am Führungsholm 6 und andererseits an der Führungsbuchse gehalten ist, wozu der Rollbalg einstückig mit der Innenhülse 9 ausgebildet ist, d.h., er besteht aus dem selben Material.
Zur Festlegung des Rollbalgs 10 am Führungsholm 6 ist der Rollbalg 10 mit seinem freien Ende mittels einer Kappe 12, die einen Kopf der Kopfschraube 7 überdeckt und die stirnseitig in den Führungsholm 6 eingepresst ist, verklemmt.
Die Fig. 2a und 2b zeigen unterschiedliche Stellungen des Bremssattels 2 zum Bremsträger 1 , wobei die Fig. 2a eine Position mit unverschlissenen, nicht dar- gestellten Bremsbelägen wiedergibt und die Fig. 2b die Stellung des Bremssattels 2 bei verschlissenen Bremsbelägen. Hierbei ist der Bremssattel 2 weiter zum Bremsträger 1 hin verschoben unter Streckung des Rollbalges 10.
Wie erkennbar ist, weist der Rollbalg 10 an seinem freien, der Kappe 12 zuge- ordneten Ende einen umlaufenden Wulst 1 1 auf, der sich an der ringförmigen Stirnseite des Führungsholms 6 abstützt, während andererseits ein radial nach außen vorstehender Kragen 14 der Kappe 12 an dem Wulst 1 1 anliegt.
In der Fig. 3 ist der Kopfbereich des Führungsholms 6 mit eingepresster Kappe 12 dargestellt, wobei erfindungsgemäß der Wulst 1 1 des Rollbalges 10 in einer umlaufenden Nut 13 des Führungsholms 6 einliegt.
Die Kappe 12 ist in den als Hohlzylinder ausgebildeten Führungsholm 6 eingepresst und darin reibschlüssig gehalten unter gleichzeitigem Einpressen des Wulstes 1 1 in die Nut 13 derart, dass sich eine dichte Anlage des Wulstes 1 1 sowohl an der Wandung der Nut 13 wie auch an der Mantelfläche der Kappe 12 ergibt. Dabei ist der außenseitig am Führungsholm 6 anliegende Rollbalg 10 um die ringförmige Stirnseite des Führungsholms 6 gestülpt, wobei der lichte Durchmesser des Führungsholms 6 im Überdeckungsbereich des innen anliegenden Rollbalges größer ist als der der Nut 13 nachfolgende lichte Durchmesser des Führungsholms, an dem die Kappe 12 reibschlüssig anliegt.
Eine andere Art der Festlegung der Kappe 12 ist in der Figur 4 als weitere Ausführungsvariante abgebildet. Diese Kappe 12 ist als hohler Stopfen ausgebildet, mit einem nach außen hin geschlossenen Boden, der in den Kragen 14 übergeht. Die Befestigung des Rollbalges 10 entspricht der zur Figur 3 beschriebenen. D.h., der Wulst 1 1 liegt gequetscht in der inneren Nut 13. Zur Halterung der Kappe 12 am Führungsholm 6 sind an dem dem geschlossenen Boden gegenüberliegenden Ende Rasthaken 15 vorgesehen, die radial federnd ausgebildet sind mit einem harpunenartigen Ende, das eine Hinter- schneidung 16 des Führungsholms hintergreift. Dabei kann diese Hinterschnei- dung 16 gleichfalls als Nut ausgebildet sein, entsprechend der Nut 13.
In der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erkennbar, bei dem die Nut 13 außenseitig in den Führungsholm 6 eingebracht ist. D.h., der Rollbalg 10 wird in diesem Fall nicht in den Hohlraum des Führungsholms 6 geführt.
Für einen dichten Verschluss des Führungsholms 6 ist die Kappe 12 auf das freie Ende des Führungsholms 6 aufgepresst, ist also reibschlüssig damit verbunden. Eine radial nach außen gestellte und schräg ausgerichtete Schürze 17 liegt unter Anpressdruck an dem Wulst 1 1 des Rollbalges an, so dass auch hierdurch die Gleitfläche zwischen der Innenhülse 9 und dem Führungsholm 6 zuverlässig geschützt ist. Bezugszeichenliste
1 Bremsträger
2 Bremssattel
3 Bremsscheibe
4 Festlager
5 Loslager
6 Führungsholm
7 Kopfschraube
8 Außenhülse
9 Innenhülse
10 Rollbalg
1 1 Wulst
12 Kappe
13 Nut
14 Kragen
15 Rasthaken
16 Hinterschneidung
17 Schürze

Claims

Ansprüche
1 . Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (3) über- greifenden Bremssattel (2), der an einem ortsfesten Bremsträger (1 ) mittels zweier Führungsholme (6) als Bestandteil jeweils eines Gleitlagers, bezogen auf die Bremsscheibe (3) axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein Gleitlager als Festlager (4) und das andere Gleitlager als Loslager (5) ausgebildet sind und am Führungsholm (6) zumindest des Loslagers (5) an seinem dem Bremsträger (1 ) abgewand- ten Endbereich ein den Führungsholm (6) umfänglich umhüllender Rollbalg (10) vorgesehen ist, wobei der Endbereich des Führungsholms (6) mit einer Kappe (12) verschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rollbalg (10) mit seinem der Kappe (12) zugewandten Ende formschlüssig am Führungsholm (6) gehalten ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein endseitiger Wulst (1 1 ) des Rollbalges (10) in einer umfänglichen Nut (13) des Führungsholms (6) einliegt und durch die Wandung der reib- und/oder formschlüssig am Führungsholm (6) gehaltenen Kappe (12) unter Verquetschung in die Nut (13) gedrückt ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nut (13) in eine innere Mantelfläche des Führungsholms (6) eingebracht ist.
4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nut (13) in die äußere Mantelfläche des Führungsholms (6) eingebracht ist.
5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kappe (12) in ihrem freien Endbereich als radial und schräg nach außen ge- stellte Schürze (17) ausgebildet ist, die mit ihrer Innenfläche an dem in der außenseitigen Nut (13) des Führungsholms (6) einliegenden Wulst (1 1 ) anliegt.
6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der außenseitig am Führungsholm (6) positionierte Rollbalg (10) durch Stülpen in den Innenraum des Führungsholms (6) geführt ist bis zur Nut (13), in der der Wulst (1 1 ) einliegt.
7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der lichte Durchmesser im Überdeckungsbereich des gestülpten Rollbalges (10) größer ist als der sich an die Nut (13) anschließende lichte Durchmesser, an dem die Kappe (12) mit ihrer äußeren Mantelfläche reibschlüssig anliegt.
8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kappe (12) einen radial nach außen vorstehenden Kragen (14) aufweist, der sich im Kehrbereich des gestülpten Rollbalges (10) abstützt.
9. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kappe (12) topfartig ausgebildet ist mit einer in der dem Bremsträger (1 ) abgewandten Richtung offenen Seite.
10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kappe (12) als einseitig offener Stopfen ausgebildet ist, vorzugsweise aus Kunststoff, der an seinem der geschlossenen Seite gegenüberliegenden Endbe- reich mehrere, über den Umfang verteilte Rasthaken (15) aufweist, die harpunenartig nach außen hin ausgestellt sind und eine Hinterschneidung (16) des Führungsholms (6) hintergreifen.
1 1 . Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hinterschneidung (16) durch eine innere umfängliche Nut gebildet ist.
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