DE102007036353B3

DE102007036353B3 - Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, sowie Niederhaltefeder einer solchen Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102007036353B3
Application number: DE102007036353A
Authority: DE
Inventors: Marcus Dipl.-Ing. Keller; Andreas Dipl.-Ing. Steinmetz
Original assignee: Wabco Radbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-03
Also published as: US8016085B2; US20100276232A1; WO2009015893A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einer Niederhaltefeder zum Niederhalten einer Kraftübertragungsrichtung der Scheibenbremse, wobei die Niederhaltefeder einen ersten Haltebereich mit einer ersten Abstützeinrichtung zum Abstützen an einer Niederhalteeinrichtung in der einen Umfangsrichtung der Bremsscheibe der Scheibenbremse sowie mit einer zweiten Abstützeinrichtung zum Abstützen an der Niederhalteeinrichtung in der anderen Umfangsrichtung der Bremsscheibe aufweist. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Niederhaltefeder einen zweiten Haltebereich mit einer dritten Abstützeinrichtung zum Abstützen an einer Niederhalteeinrichtung in der einen Umfangsrichtung der Bremsscheibe sowie mit einer vierten Abstützeinrichtung zum Abstützen an der Niederhalteeinrichtung in der anderen Umfangsrichtung der Bremsscheibe aufweist und der erste Haltebereich bezüglich einer quer zur Längserstreckung der Niederhaltefeder liegenden Symmetrieachse der Niederhaltefeder symmetrisch zu dem zweiten Haltebereich liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einer Niederhaltefeder zum Niederhalten einer Kraftübertragungsrichtung der Scheibenbremse, wobei die Niederhaltefeder einen ersten Haltebereich mit einer ersten Abstützeinrichtung zum Abstützen an einer Niederhalteeinrichtung in der einen Umfangsrichtung der Bremsscheibe der Scheibenbremse sowie mit einer zweiten Abstützeinrichtung zum Abstützen an der Niederhalteeinrichtung in der anderen Umfangsrichtung der Bremsscheibe aufweist.
Eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art ist bekannt, beispielsweise aus der DE 44 26 603 A1 . Dabei sitzt die Feder auf einem als Kraftübertragungselement dienenden und einen Reibbelag tragenden Bremsbelagträger eines Bremsbelages und wird mittels eines als Niederhalteeinrichtung dienenden, im Bremssattel befestigten und ein Widerlager darstellenden Niederhaltebügels so beaufschlagt, daß der Bremsbelag federnd vorgespannt ist. Die Niederhaltefeder nach der DE 44 26 603 A1 ist bezüglich ihrer Mit telachse symmetrisch ausgeführt. Die Federschenkel sind gleich lang, und im Mittenbereich der Feder ist ein Haltebereich mit Abstützeinrichtungen in Form radialer Vorsprünge ausgebildet. Diese Abstützeinrichtungen legen die Niederhaltefeder in Umfangsrichtung der Bremsscheibe fest, weil sie an dem ortsfest gehaltenen Niederhaltebügel anliegen.
Die Niederhaltefeder, der Niederhaltebügel und der Bremsbelag liegen mithin bei der Scheibenbremse nach der DE 44 26 603 A1 symmetrisch zueinander.
Mitunter sind aber Einbaulagen in Scheibenbremsen erforderlich, bei denen beispielsweise der ortsfeste Niederhaltebügel und der Bremsbelag nicht symmetrisch zueinander liegen, sondern vielmehr gegeneinander in Umfangsrichtung der Bremsscheibe so weit zueinander versetzt sind, daß keine geeigneten Anlagen mehr gegeben sind. Ist der Versatz derart groß, sind die mechanischen Verhältnisse ungünstig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scheibenbremse nach der DE 44 26 603 A1 derart weiterzubilden, daß auch bei großem Versatz mechanisch günstige Verhältnisse erzielt werden können.
Bei der Scheibenbremse nach der DE 15 75 952 A ist die als Bolzen ausgeführte Niederhalteeinrichtung symmetrisch zu den als Kraftübertragungseinrichtung dienenden Bremsbacken angeordnet. Auch bei der Bremse nach der EP 1 780 437 A2 liegt die dort gezeigte Niederhalteeinrichtung symmetrisch zu den als Kraftübertragungseinrichtung dienenden Bremsbelägen. Auch bei der Bremse nach der US 5 875 873 A liegt die dortige Niederhalteeinrichtung mit ihren beiden Armen symmetrisch zu den als Kraftübertragungseinrichtung dienenden Bremsbelägen. Aus VDI-Berichte Nr. 1876, 2005, Seiten 25, 32 und 33 „Bremssattel mit tangential versetzten Bremsbelägen" ist eine Bremse mit einer Niederhalteeinrichtung bekannt, die nicht symmetrisch zu der zugehörigen Kraftübertragungseinrichtung liegt. Einzelheiten zur Ausgestaltung der zugehörigen Niederhaltefeder sind diesem Artikel allerdings nicht zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei der Scheibenbremse nach der DE 44 26 603 A1 dadurch gelöst, daß
die Niederhaltefeder einen zweiten Haltebereich mit einer dritten Abstützeinrichtung zum Abstützen an einer Niederhalteeinrichtung in der einen Umfangsrichtung der Bremsscheibe der Scheibenbremse sowie mit einer vierten Abstützeinrichtung zum Abstützen an der Niederhalteeinrichtung in der anderen Umfangsrichtung der Bremsscheibe aufweist,
der erste Haltebereich bezüglich einer quer zur Längserstreckung der Niederhaltefeder liegenden Symmetrieachse der Niederhaltefeder symmetrisch zu dem zweiten Haltebereich liegt,
die Niederhalteeinrichtung nicht symmetrisch zu der Kraftübertragungseinrichtung liegt und
sich entweder nur die erste oder nur die zweite Abstützeinrichtung an der Niederhalteeinrichtung abstützt.
Mit anderen Worten wird die Niederhaltefeder unsymmetrisch ausgeführt, was die Haltebereiche angeht. Dadurch können auch bei stark zueinander versetzten Bauteilen (z. B. Niederhaltebügel, Bremsbelagträger, Druckplatte) der Scheibenbremse mechanisch zufriedenstellende Verhältnisse erreicht werden.
Andererseits wird aber unter Beibehaltung der oben beschriebenen Asymmetrie hinsichtlich der Haltebereiche eine globale Symmetrie geschaffen, nämlich indem dem er sten Haltebereich auf der anderen Seite der Symmetrieachse ein zweiter Haltebereich gegenübergestellt wird.
Diese Ausgestaltung der Niederhaltefeder erlaubt wegen ihrer globalen Symmetrie einen sachgemäßen Einbau in zwei um 180° gegeneinander verdrehten Einbaulagen in der Scheibenbremse, so daß ein womöglich in Fehlfunktionen resultierender falscher Einbau vermieden ist.
Erfindungsgemäß weiter bevorzugt weist/weisen der erste und/oder der zweite Haltebereich einen Anschlag auf, an dem sich eine Niederhalteeinrichtung in Umfangsrichtung einer Bremsscheibe abstützt.
Dieser Anschlag dient dazu, die Niederhaltefeder (gewünschtenfalls in jeder Betriebsstellung der Bremse) in Umfangsrichtung der Bremsscheibe ortsfest zu halten, so daß sie beispielsweise zum (elastischen) Abstützen des Kraftübertragungselements in Umfangsrichtung der Bremsscheibe dienen kann.
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich dann, wenn der Anschlag an einer Ausstülpung ausgebildet ist.
Dabei erstreckt sich die Ausstülpung erfindungsgemäß bevorzugt nach radial außen, um einem Anliegen/Anschlagen an der Kraftübertragungseinrichtung vorzubeugen.
Die Niederhalteeinrichtung weist erfindungsgemäß bevorzugt einen Niederhaltebügel auf.
Weiter bevorzugt stützt sie sich an zwei Stellen an der Niederhaltefeder ab.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Niederhaltefeder mindestens eine Ausnehmung auf, durch die sich ein Ansatz an dem Kraftübertragungselement erstreckt.
Dadurch besteht die Möglichkeit, die Niederhaltefeder in Axialrichtung der Bremsscheibe mit der Kraftübertragungseinrichtung zu koppeln.
Bevorzugt liegt die Ausnehmung zwischen einem Haltebereich und einem freien Ende der Niederhaltefeder.
Dadurch ist ausgeschlossen, daß die Ausnehmung den Haltebereich schwächt.
Erfindungsgemäß weiter bevorzugt weist die Niederhaltefeder zwei symmetrisch zu der Symmetrieachse liegende Ausnehmungen auf, durch die sich je ein Ansatz an der Kraftübertragungseinrichtung erstreckt.
Mit anderen Worten werden nicht nur die Haltebereiche, sondern auch die Ausnehmungen in die Global-Symmetrie einbezogen.
Bei der Kraftübertragungseinrichtung kann es sich um einen Bremsbelagträger oder eine Druckplatte handeln.
Neben der oben beschriebenen Scheibenbremse betrifft die Erfindung auch eine entsprechend den obigen Erläuterungen ausgebildete Niederhaltefeder für eine solche Scheibenbremse.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen
1 eine schematische Seitenansicht einer Niederhaltefeder einer Scheibenbremse nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer als Niederhaltebügel ausgestalteten Niederhalteeinrichtung,
2 eine schematische Draufsicht auf die Niederhaltefeder nach 1,
3 eine schematische perspektivische Ansicht der Niederhaltefeder nach 1,
4 eine schematische Teilschnittansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit der Niederhaltefeder nach den 1 bis 3,
5 eine perspektivische Ansicht der Scheibenbremse nach 4 und
6 die gleiche Ansicht wie 5, jedoch mit um 180° gedreht eingebauter Niederhaltefeder.
Die Zeichnung zeigt eine in Form einer Blattfeder ausgeführte Niederhaltefeder 1 mit zwei Federschenkeln 2 und 3. Symmetrisch zu einer Symmetrieachse A sind zwei Haltebereiche 4, 5 ausgebildet. Die Haltebereiche 4, 5 haben gleiche Kontur. Sie umfassen im wesentlichen eine bezüglich der (nicht gezeigten) Bremsscheibe mit der bevorzugten Drehrichtung D radial nach außen gerichtete Ausstülpung. Mit anderen Worten ist die Niederhaltefeder 1 in den Haltebereichen 4, 5 in etwa „U-förmig" gebogen. An den Schenkeln des „U" sind Anschläge 4a, 4b, 5a, 5b ausgebildet. 1 ist zu entnehmen, daß ein als Niederhalteeinrichtung 6 dienender Niederhaltebügel an den Anschlägen 4a, 4b anschlägt, um die Niederhaltefeder 1 in Umfangsrichtung der Bremsscheibe ortsfest zu halten. Der Niederhaltebügel 6 liegt darüber hinaus auch in Radialrichtung der Bremsscheibe an der Niederhaltefeder an, um sie in Radialrichtung niederzudrücken.
Die Darstellung nach 6 unterscheidet sich von derjenigen nach 1 darin, daß der Niederhaltebügel 6 nicht etwa an den Anschlägen 4a, 4b, sondern vielmehr an den Anschlägen 5a, 5b anliegt, um die Niederhaltefeder 1 ortsfest bezüglich der Umfangsrichtung der Bremsscheibe zu halten.
Die Niederhaltefeder 1 weist symmetrisch zur Symmetrieachse A Ausnehmungen 7.1, 7.2 auf, durch die in eingebautem Zustand Ansätze 8.1, 8.2 eines als Kraftübertragungseinrichtung dienenden und einen Reibbelag tragenden Bremsbelagträgers 10 hindurchragen. Dadurch ist die Niederhaltefeder 1 in Axialrichtung der Bremsscheibe mit dem Bremsbelagträger 10 gekoppelt.
Die Enden 2a und 3a der Blattfeder 1 bzw. der Federschenkel 2, 3 sind bogenförmig gestaltet. Dadurch können sie sich – je nach Einbaulage und Betriebszustand der Bremse – an Ansätzen 9.1, 9.2 des Bremsbelagträgers 10 elastisch abstützen. So stützt sich beispielsweise gemäß 4 bei gegebener Drehrichtung D der Bremsscheibe das Ende 3a des Federschenkels 3 elastisch an dem Ansatz 9.2 des Bremsbelagträgers 10 ab. Dadurch wird eine Vorspannung des Bremsbelages 10 in Umfangs- bzw. Tangentialrichtung der Bremsscheibe erreicht. In dieser Richtung kann sich nämlich der Bremsbelagträger 10 wegen der länglichen Ausbildung der Ausnehmungen 7.1, 7.2 bezüglich der ortsfest gehaltenen Niederhaltefeder 1 verdrehen. Je nach Versatz und Lage zueinander kann somit sowohl eine Radialvorspannung allein, als auch zusätzlich eine Tangentialvorspannung erfolgen.
Insbesondere eine Zusammenschau der 5 und 6 zeigt, daß unabhängig von der Einbaulage der Niederhaltefeder 1 erreicht wird, daß die wirksame Länge des auf der Scheibeneinlaufseite gelegenen Federschenkels kleiner ist als diejenige auf der Scheibenauslaufseite. Mit anderen Worten wird durch die außermittige Anordnung der beiden Haltebereiche 4, 5 in Verbindung mit der Global-Symmetrie, also der Tatsache, daß die beiden Haltebereiche 4, 5 symmetrisch zur Symmetrieachse A liegen, der mechanische Vorteil unterschiedlich langer wirksamer Federschenkel erreicht, ohne daß die Gefahr des Falsch-Einbaus bestünde.
Wenngleich dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann die Niederhaltefeder 1 noch einen zusätzlichen Haltebereich aufweisen, der mittig liegt, um sie auch in Bremsen einsetzen zu können, bei denen die Niederhalteeinrichtung (Niederhaltebügel 6) nicht bezüglich der Kraftübertragungseinrichtung (Bremsbelagträger oder Druckplatte) in Umfangsrichtung der Bremsscheibe versetzt ist. Die mittige Anordnung eines solchen zusätzlichen Haltebereiches beugt wiederum Fehleinbauten vor.

Claims

Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einer Niederhaltefeder (1) zum Niederhalten einer Kraftübertragungseinrichtung (10) der Scheibenbremse, wobei die Niederhaltefeder einen ersten Haltebereich (4) mit einer ersten Abstützeinrichtung (4a) zum Abstützen an einer Niederhalteeinrichtung (6) in der einen Umfangsrichtung der Bremsscheibe der Scheibenbremse sowie mit einer zweiten Abstützeinrichtung (4b) zum Abstützen an der Niederhalteeinrichtung in der anderen Umfangsrichtung der Bremsscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltefeder einen zweiten Haltebereich (5) mit einer dritten Abstützeinrichtung (5a) zum Abstützen an einer Niederhalteeinrichtung in der einen Umfangsrichtung der Bremsscheibe der Scheibenbremse sowie mit einer vierten Abstützeinrichtung (5b) zum Abstützen an der Niederhalteeinrichtung in der anderen Umfangsrichtung der Bremsscheibe aufweist, der erste Haltebereich (4) bezüglich einer quer zur Längserstreckung der Niederhaltefeder liegenden Symmetrieachse (A) der Niederhaltefeder symmetrisch zu dem zweiten Haltebereich (5) liegt, die Niederhalteeinrichtung (6) nicht symmetrisch zu der Kraftübertragungseinrichtung (10) liegt und sich entweder nur die erste oder nur die zweite Abstützeinrichtung (4a, 4b; 5a, 5b) an der Niederhalteeinrichtung (6) abstützt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Haltebereich (4, 5) einen Anschlag (4a, 4b; 5a, 5b) aufweist/aufweisen, an dem sich eine Niederhalteeinrichtung (6) in Umfangsrichtung einer Bremsscheibe abstützt.
Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (4a, 4b; 5a, 5b) an einer Ausstülpung ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstülpung sich nach radial außen erstreckt.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalteeinrichtung (6) einen Niederhaltebügel aufweist.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalteeinrichtung (6) sich an zwei Stellen an der Niederhaltefeder (1) abstützt.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltefeder (1) mindestens eine Ausnehmung (7.1, 7.2) aufweist, durch die sich ein Ansatz (8.1, 8.2) an der Kraftübertragungseinrichtung (10) erstreckt.
Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7.1, 7.2) zwischen einem Haltebereich (4, 5) und einem freien Ende (2a, 3a) der Niederhaltefeder (1) liegt.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhaltefeder (1) zwei symmetrisch zu der Symmetrieachse (A) liegende Ausnehmungen (7.1, 7.2) aufweist, durch die sich je ein Ansatz (8.1, 8.2) an der Kraftübertragungseinrichtung (10) erstreckt.
Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung (10) ein Bremsbelagträger oder eine Druckplatte ist.
Niederhaltefeder für eine Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche.