DE102006004487A1

DE102006004487A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102006004487A1
Application number: DE200610004487
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Lesch; Christian Dipl.-Ing. Quinger; Horst Dipl.-Ing. Schneidewind (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2007-08-02

Abstract

Eine Scheibenbremse (1) für ein Kraftfahrzeug enthält einen an einem Achsteil, insbesondere Achsschenkel (4), des Kraftfahrzeugs befestigten Bremsträger (2) für einen Bremssattel. Das Achsteil (4) weist mindestens einen Stützabschnitt (5) auf, welcher quer zur Scheibenbremse (6) der Bremsscheibe (7) verläuft und einen korrespondierenden Trägerabschnitt (8) des Bremsträgers (2) flankiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Aus DE 42 36 683 C2 ist eine Scheibenbremse bekannt, deren Bremsträger einen Schwimmsattel trägt. Der Bremsträger weist zwei Befestigungsbohrungen zum Durchgang von Befestigungsbolzen auf, mit denen der Bremsträger an einem Achsschenkel eines Kraftfahrzeuges festgeschraubt ist. Somit entsteht ein Kraftschluss zwischen dem Bremsträger und dem Achsschenkel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigung einer Scheibenbremse am Fahrzeug zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Achsteil, insbesondere der Achsschenkel, zur Befestigung bzw. mechanischen Verbindung des Bremsträgers mindestens einen Stützabschnitt auf, welcher quer zur Scheibenebene der Bremsscheibe verläuft und dabei einen korrespondierenden Trägerabschnitt des Bremsträgers flankiert. Mit „quer" ist jede Abweichung des Verlaufs des Stützabschnittes von einem parallelen Verlauf bezüglich der Scheibenebene der Bremsscheibe denkbar. Dabei schneidet eine gedachte Verlängerung des Stützabschnittes die Scheibenebene der Bremsscheibe. Insbesondere verläuft der Stützabschnitt zur Bremsscheibe hin abgewinkelt bezüglich der Scheibenebene der Bremsscheibe.

Die Flankierung kann derart ausgebildet sein, dass die beiden korrespondierenden Abschnitte im Montagezustand mittelbar (insbesondere unter Zwischenlage einer Zwischenschicht) oder unmittelbar aneinander anliegen.

Der quer oder abgewinkelt verlaufende Stützabschnitt bewirkt eine formschlüssige Verbindung zwischen Achsteil und Bremsträger derart, dass der Stützabschnitt als Barriere gegen Relativbewegungen zwischen Bremsträger und Achsteil in Rotationsrichtung der Bremsscheibe wirkt. Hierdurch können solche Relativbewegungen, wie sie bei herkömmlichen Scheibenbremsen auftreten, wenn durch das Bremsmoment hervorgerufene Kräfte größer sind als der Kraftschluss, kostengünstig vermieden werden. Somit wird auch ein etwaiges Lockern von Befestigungsmitteln (z.B. Schraubverbindungsmittel) zwischen Bremsträger und Achsteil, was insbesondere durch reversierenden Bremseinsatz bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt entstehen kann, verhindert. Auf die Befestigungsmittel einwirkende Scherkräfte werden reduziert. Insgesamt wird die Zuverlässigkeit der Scheibenbremse auf konstruktiv unaufwändige und somit kostengünstige Weise erhöht. Auch im reversierenden Bremseinsatz ist eine technisch zuverlässige Übertragung des Bremsmomentes erzielbar.

Somit kann eine kraftschlüssige Verbindung bzw. Befestigung zwischen dem Achsteil und dem Bremsträger durch eine formschlüssige Verbindung unterstützt werden. Die Übertragung der Bremsmomente erfolgt in diesem Fall kraft- und formschlüssig.

Die kraftschlüssige Verbindung ist folglich raumsparender und kostengünstiger dimensionierbar.

Herkömmliche Bauteile zur Verhinderung derartiger Relativbewegungen, wie etwa Passschrauben, sind überflüssig. Derartige Passschrauben werden herkömmlich für eine formschlüssige Verbindung zwischen Bremsträger und Achsteil verwendet, wobei beispielsweise ein bolzenförmiger und gewindeloser Teil dieser Passschraube eng toleriert in Bohrungen des Bremsträgers und des Achsteiles einliegt.

Anspruch 2 betrifft bevorzugte konstruktive Ausgestaltungen von Stützabschnitt und korrespondierendem Trägerabschnitt, um eine effiziente Formschlussverbindung zu unterstützen.

Stützflächen und Anlageflächen gemäß den Ansprüchen 3 bis 6 ermöglichen eine mechanisch stabile, flächige Abstützung zwischen Achsteil und Bremsträger. Dies wiederum unterstützt die gewünschte Formschlussverbindung zusätzlich. Die flächige Abstützung erfolgt vorzugsweise durch unmittelbare mechanische Kontaktierung zwischen Stützabschnitt und Trägerabschnitt. Alternativ können auch Bauteile wie etwa Abstandhalter zwischen einer Stützfläche des Achsteiles und einer Anlagefläche des Bremsträgers angeordnet sein.

Die Größe des Neigungswinkels W wird vorzugsweise in Abhängigkeit der zu übertragenden Bremsmomente und/oder der zwischen Achsteil und Bremsträger auftretenden Kräfte festgelegt. Beispielsweise ist ein Neigungswinkel von 30° vorteilhaft.

Gemäß Anspruch 7 wird der Bremsträger von Stützabschnitten des Achsteiles in Rotationsrichtung bzw. in Bremsumfangsrichtung von zwei Seiten flankiert. Hierdurch ist die Form schlussverbindung zwischen Bremsträger und Achsteil verbessert und der Bremsträger ist unabhängig von der Bremsrichtung gleichermaßen wirksam gegen unerwünschte Relativbewegungen gegenüber dem Achsteil gesichert.

Die Maßnahmen gemäß den Ansprüchen 8 bis 10 unterstützen die gleichmäßige Verteilung der aufzunehmenden bzw. zu übertragenden Kräfte und Momente in Rotationsrichtung der Bremsscheibe bzw. in Bremsumfangsrichtung.

Die Ansprüche 11 bis 18 schlagen kostengünstige und montagetechnisch einfach zu handhabende Befestigungsmittel, insbesondere Schraubverbindungsmittel, für eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Achsteil und Bremsträger. Diese kraftschlüssige Verbindung wird durch die oben erläuterte formschlüssige Verbindung unterstützt.

In einer weiteren Funktion wirken die Schraubverbindungsmittel gemäß den Ansprüchen 13 bis 18 während ihrer Montage als automatische Fixierhilfe für die richtige formschlüssige Aneinanderlage von Achsteil und Bremsträger. Fehlpositionen zwischen Bremsträger und Achsteil mit einer entsprechend fehlerhaften Formschlussverbindung werden hierdurch montagetechnisch einfach vermieden.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines Achsschenkels und eines Bremsträgers im Montagezustand,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Achsschenkels und des Bremsträgers gemäß 1.
Die Scheibenbremse 1 weist einen Bremsträger 2 auf, der einen hier nicht dargestellten Bremssattel, insbesondere einen Schwimmsattel, trägt. Für die hier nicht weiter interessierende mechanische Verbindung zwischen Bremsträger 2 und dem Bremssattel ist eine Bolzenführung 3 vorgesehen.
Der Bremsträger 2 ist an einem Achsschenkel 4 eines Kraftfahrzeugs befestigt (1). Der Achsschenkel 4 weist zwei Stützabschnitte 5 auf, die im Montagezustand der Scheibenbremse 1 quer bzw. abgewinkelt zur Scheibenebene 6 der Bremsscheibe 7 angeordnet sind und zur Bremsscheibe 7 hin verlaufen. Dabei flankieren die Stützabschnitte 5 auf noch näher zu beschreibende Weise jeweils einen korrespondierenden Trägerabschnitt 8 des Bremsträgers 2.
Die beiden Stützabschnitte 5 sind jeweils als Freienden von Stützarmen 9 ausgebildet, welche einstückiger Bestandteil des Achsschenkels 4 sind. Ein weiterer einstückiger Bestandteil des Achsschenkels 4 ist ein Achsschenkelzapfen 10, dessen Mittellängsachse üblicherweise mit der Rotationsachse 11 der Bremsscheibe 7 zusammenfällt. Dabei ist die Bremsscheibe 7 mittels eines Bremsscheibentopfes 12 und weiterer hier nicht dargestellter Bauteile, wie etwa einer Radnabe, an dem Achsschenkelzapfen 10 drehbar gelagert.
Der Verlauf des einzelnen Stützabschnittes 5 ist derart, dass der flankierte Trägerabschnitt 8 axial – d.h. entlang der Rotationsachse 11 – zwischen dem jeweiligen Stützabschnitt 5 und der Bremsscheibe 7 angeordnet ist. Außerdem ist der Trägerabschnitt 8 in quer zur Rotationsachse 11 verlaufender Radialrichtung 13 zumindest teilweise zwischen dem Stützabschnitt 5 und der Rotationsachse 11 angeordnet.
Der Stützabschnitt 5 weist eine den korrespondierenden Trägerabschnitt 8 flankierende Stützfläche 14 auf, die im Montagezustand bezüglich der Scheibenebene 6 der Bremsscheibe 7 unter einem Neigungswinkel W abgewinkelt angeordnet ist. Der Trägerabschnitt 8 weist eine Anlagefläche 15 auf, die im Montagezustand bezüglich der Scheibenebene 6 abgewinkelt angeordnet ist. Dabei ist die Anlagefläche 15 unter demselben Neigungswinkel W abgewinkelt wie die Stützfläche 14 des korrespondierenden Stützabschnittes 5. Im Montagezustand gemäß 1 liegen die Stützfläche 14 und die korrespondierende Anlagefläche 15 unmittelbar aneinander an und bilden eine Flächenkontaktierung.
Für die Formschlussverbindung zwischen dem Achsschenkel 4 und dem Bremsträger 2 sind zwei Stützabschnitte 5 zur Flankierung jeweils eines Trägerabschnittes 8 des Bremsträgers 2 vorgesehen, wobei die beiden Stützabschnitte 5 – und somit auch die beiden Trägerabschnitte 8 – in der Draufsicht gemäß 1 bezüglich der Rotationsachse 11 der Bremsscheibe 7 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Jeder Stützabschnitt 5 weist eine oben bereits beschriebene Stützfläche 14 auf. Die beiden Stützflächen 14 sind in Radialrichtung 13 der Bremsscheibe 7 einander zugewandt angeordnet. Die Neigungswinkel W der beiden Stützflächen 14 sind bezüglich der Rotationsachse 11 als Symmetrieachse spiegelsymmetrisch angeordnet und somit gleich groß bzw. identisch.
Der Bremsträger 2 ist mittels Schraubverbindungsmittel, welche vier Schrauben 16 aufweisen, am Achsschenkel 4 lösbar befestigt. Jeweils zwei Schrauben 16 sind im Bereich eines Stützabschnittes 5 und eines korrespondierenden Trägerabschnittes 8 angeordnet. Zur Aufnahme der Schrauben 16 sind die Stützabschnitte 5 und die Trägerabschnitte 8 – und somit auch die entsprechenden Stützflächen 14 und Anlageflächen 15 – von Aufnahmelöchern 17, 18 durchsetzt. Jeweils ein Aufnahmeloch 18 des Trägerabschnittes 8 und ein Aufnahmeloch 17 des korrespondierenden Stützabschnittes 5 fluchten miteinander, um jeweils eine Schraube 16 aufzunehmen.
Für die Montage des Bremsträgers 2 am Achsschenkel 4 korrespondiert ein Außengewinde 21 jeder Schraube 16 mit einem hier nicht weiter dargestellten Innengewinde des Aufnahmeloches 18 eines Trägerabschnittes 8.
Die Aufnahmelöcher 17, 18 sind derart angeordnet, dass die Mittellängsachse 19 bezüglich der Scheibenebene 6 abgewinkelt angeordnet ist. Hierbei sind die Mittellängsachse 19 und der bezüglich der Scheibenebene 6 abgewinkelte Winkelschenkel 20 des Neigungswinkels W rechtwinklig zueinander angeordnet.
Nach der Montage des Bremsträgers 2 an dem Achsschenkel 4 nimmt der Achsschenkel 4 mittels seiner beiden Stützabschnitte 5 den Bremsträger 2 in Radialrichtung 13 formschlüssig zwischen sich auf derart, dass Relativbewegungen des Bremsträgers 2 in Radialrichtung 13 bzw. in Bremsumfangsrichtung wirksam verhindert werden. Hierbei wirken die beiden Stützabschnitte 5 als Begrenzungsanschläge gegen Bewegungen des Bremsträgers 2 in Radialrichtung 13 bzw. in Bremsumfangsrichtung (= Rotationsrichtung der Bremsscheibe 7) und liegen unmittelbar an den Anlageflächen 15 an. Diese Formschlussverbindung wird unterstützt durch die Kraftschlussverbindung zwischen dem Achsschenkel 4 und dem Bremsträger 2 mittels der Schrauben 16.

Claims

Scheibenbremse (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einem Achsteil, insbesondere Achsschenkel (4), des Kraftfahrzeugs befestigten Bremsträger (2) für einen Bremssattel, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsteil (4) mindestens einen Stützabschnitt (5) aufweist, welcher quer zur Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) verläuft und einen korrespondierenden Trägerabschnitt (8) des Bremsträgers (2) flankiert.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verlauf des Stützabschnittes (5) derart, dass der flankierte Trägerabschnitt (8) – axial zwischen dem Stützabschnitt (5) und der Bremsscheibe (7) angeordnet ist und/oder – radial zwischen dem Stützabschnitt (5) und der Rotationsachse (11) der Bremsscheibe (7) angeordnet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (5) eine den korrespondierenden Trägerabschnitt (8) flankierende Stützfläche (14) aufweist, welche bezüglich der Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) unter einem Neigungswinkel (W) abgewinkelt angeordnet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt (8) eine Anlagefläche (15) aufweist, welche bezüglich der Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) abgewinkelt angeordnet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (15) des Trägerabschnittes (8) bezüglich der Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) unter demselben Neigungswinkel (W) wie die Stützfläche (14) des korrespondierenden Stützabschnittes (5) abgewinkelt angeordnet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (19) und die Anlagefläche (15) im Montagezustand nach Art eines Flächenkontaktes unmittelbar aneinander anliegen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei bezüglich der Rotationsachse (11) der Bremsscheibe (7) einander gegenüberliegende Stützabschnitte (5) zur Flankierung jeweils eines Trägerabschnittes (8) des Bremsträgers (2) vorgesehen sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützabschnitte (5) jeweils eine Stützfläche (14) aufweisen.
Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (14) in Radialrichtung (13) der Bremsscheibe (7) einander zugewandt angeordnet sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungswinkel (W) der beiden Stützflächen (14) bezüglich der Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) identisch sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel (16) zur lösbaren Befestigung des Bremsträgers (2) am Achsteil (4) vorgesehen sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel (16) im Bereich des Stützabschnittes (5) und des korrespondierenden Trägerabschnittes (8) angeordnet sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch Schraubverbindungsmittel (16) als Befestigungsmittel.
Scheibenbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (5) und der korrespondierende Trägerabschnitt (8) miteinander fluchtende Aufnahmelöcher (17, 18) zur Aufnahme von Schraubverbindungsmitteln (16) aufweisen.
Scheibenbremse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmelöcher (17, 18) die Stützfläche (14) und die Anlagefläche (15) durchsetzen.
Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Schraubverbindungsmittel (16) ein Außengewinde (21) aufweisen, welches mit einem Innengewinde des Bremsträgers (2) oder des Achsteiles (4) korrespondiert.
Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellängsachse (19) von Schraubverbindungsmitteln (16) bezüglich der Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) abgewinkelt angeordnet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellängsachse (19) und der bezüglich der Scheibenebene (6) der Bremsscheibe (7) abgewinkelte Winkelschenkel (20) des Neigungswinkels (W) rechtwinklig zueinander angeordnet sind.