DE102012012818A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (1) übergreifenden Bremssattel und einem im Bremssattel angeordneten, schwenkbaren Bremshebel (7), mit dem bei einer Bremsung über einen angeschlossenen, zentral angeordneten Bremsstempel (8) ein Bremsbelag (2) gegen die Bremsscheibe (1) pressbar ist, ist so ausgebildet, dass der federbelastet am Bremshebel (7) anliegende Bremsstempel (8) eine drehbare und mit einem Außengewinde versehene Kernspindel (9) sowie eine darauf gehaltene Spindelmutter (10) aufweist, an die auf der dem Bremshebel (7) abgewandten Seite ein Druckstück (16) angeformt ist, das verdrehfest an einer Belagträgerplatte (3) des Bremsbelages (2) anliegt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine derartige Scheibenbremse, die pneumatisch oder elektromechanisch betätigbar ist, weist einen zentral angeordneten und über einen Drehhebel an den zuspannseitigen Bremsbelag andrückbaren Bremsstempel auf.
- Dieser Bremsstempel ist als Gewinderohr mit einem Außengewinde ausgebildet, in dem zum Ausgleich eines verschleißbedingt veränderten Lüftspiels ein Nachsteller angeordnet ist.
- Dabei ist das Gewinderohr in einer Brücke verdrehbar gelagert und wird mittels des Nachstellers durch Verdrehen axial so weit in Richtung der Bremsscheibe verstellt, dass sich ein konstantes Lüftspiel ergibt.
- Zur Verdrehung des Bremsstempels, d. h. des Gewinderohrs, ist eine frei drehbare Anbindung am zugeordneten Bremsbelag erforderlich, wozu ein an einer Belagträgerplatte des Bremsbelages anliegendes Druckstück in Korrespondenz mit dem Bremsstempel im gemeinsamen Verbindungsbereich als Drehlager ausgebildet ist. Allerdings sind durch diese Konstruktion eine ganze Reihe von Nachteilen zu beklagen, sowohl in fertigungstechnischer wie auch in funktionaler Hinsicht.
- So bedarf die Realisierung der drehbaren Anordnung des Gewinderohrs, sprich des Bremsstempels am Druckstück, das im Übrigen lose an der Belagträgerplatte anliegt, fertigungstechnischer Maßnahmen, die sich äußerst ungünstig auf die Fertigungskosten auswirken.
- Hierzu zählt insbesondere der notwendige umformtechnische Aufwand zur Anbindung des Druckstücks am Bremsstempel, der zum einen eine axiale Sicherung beider Funktionsteile zueinander und zum anderen deren relative Verdrehbarkeit gewährleisten muss.
- Um eine dauerhaft bewegliche Lagerstelle zwischen dem Druckstück und dem Bremsstempel zu erhalten, ist daher bislang ein sogenanntes DU-Lager vorgesehen, das jedoch nur sehr aufwändig bereitzustellen ist.
- Da die Gelenkverbindung zwischen dem Druckstück und dem Bremsstempel in unmittelbarem Angriffsbereich des Bremsbelages an der Bremsscheibe positioniert ist, ist diese Gelenkverbindung auch besonderen, vor allem Temperaturbelastungen, aufgrund der bei einer Bremsung entstehenden Reibungswärme ausgesetzt.
- Diese Wärmebelastung führt letztendlich zu einer Reduzierung der Standzeit, zumal die Gefahr besteht, dass die Gelenkstelle derart in Mitleidenschaft gezogen wird, dass die notwendige Verdrehbarkeit nicht in dem gewünschten Maße mehr möglich ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie kostengünstiger herstellbar ist und ihre Funktionsfähigkeit bzw. ihre Standzeit verbessert wird.
- Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Durch die Erfindung kann prinzipiell auf den Einsatz einer Brücke im Bremssattel verzichtet werden, da sich der Bremsstempel, d. h. die erfindungsgemäß vorgesehene Kernspindel, nun unmittelbar am Bremshebel abstützt. Damit übernimmt die Kernspindel sowohl die Funktion einer Bremskraftübertragung wie auch die zur axialen Verstellung zum Lüftspielausgleich.
- Die neue Konstruktion schafft die Möglichkeit, den Nachsteller außenseitig am Bremsstempel angreifen zu lassen und zwar an der Kernspindel, die dazu ein verdrehfestes Zahnrad aufweist, das mit einem Stirnrad des Nachstellers korrespondiert.
- Die seitliche Anordnung des Nachstellers zum Bremsstempel, bei der eine Antriebsspindel des Nachstellers parallel zum Bremsstempel verläuft, gestattet eine sehr kompakte Bauweise der Scheibenbremse insgesamt.
- Da nun keine Gelenkverbindung mehr zwischen dem Druckstück und dem Bremsstempel besteht, entfallen auch die dazu beschriebenen Nachteile. Hierzu zählt u. a. der Verzicht auf eine beidseitige Bearbeitung der Lagerung, also des Bremsstempels und des Druckstücks, ebenso wie der Einsatz der erwähnten DU-Lagerung.
- Bevorzugt sind die Spindelmutter und das Druckstück einstückig als Gussteil ausgebildet, was eine besonders einfache und damit kostenminimierte Herstellung ermöglicht. So ist zur vollen Funktionsfähigkeit auch des Gewindeeingriffs der Spindelmutter mit der Kernspindel lediglich eine geringe mechanische Bearbeitung erforderlich.
- Zur verdrehbaren Lagerung der Kernspindel am Bremshebel kann stirnseitig an der Kernspindel auf der dem Druckstück gegenüberliegenden Seite eine Kalotte eingeformt sein, in die als Lager eine Kugel eingefügt ist, die andererseits in einer daran angepassten Aufnahme des Bremshebels einliegt.
- Die Kalotte und/oder die Aufnahme des Bremshebels können mit einem geeigneten Lagermaterial ausgekleidet sein, das jedoch, im Gegensatz zum druckstückseitigen Gelenk nach dem Stand der Technik nicht einer besonderen Wärmebelastung ausgesetzt ist.
- Zur vollen Funktionsfähigkeit des Bremsstempels ist erfindungsgemäß die Spindelmutter verdrehsicher am Druckstück befestigt, wobei das Druckstück an die Spindelmutter angeformt ist. Andererseits muss das Druckstück gleichfalls verdrehsicher gehalten sein, wozu ein entsprechender Eingriff mit der Belagträgerplatte des zugeordneten Bremsbelages vorgesehen ist.
- Bevorzugt ist dieser Eingriff formschlüssig, beispielsweise durch entsprechende Ausnehmungen in der Belagträgerplatte, in die Vorsprünge des Druckstücks eingreifen. Denkbar sind jedoch auch andere Formschlussmittel, wie an die Belagträgerplatte angeformte Haken oder dergleichen, in die Laschen des Druckstücks eingefügt sind.
- Um die bei einer Bremsung durch die auftretenden Bremskräfte wirkende Flächenpressung relativ klein zu halten, ist das Druckstück bevorzugt als Druckplatte ausgebildet mit einer relativ großen Anlagefläche an der Belagträgerplatte.
- Die Belagträgerplatte ist üblicherweise ebenfalls als Gussteil ausgebildet, so dass die genannten Formschlussmittel zur Halterung des Druckstücks mit an- bzw. eingegossen werden können.
- Bei einer Ausbildung der Belagträgerplatte als Blechformteil können die Anschläge gleichfalls bei deren Herstellung angeformt werden.
- Zusätzliche Arbeiten zur Realisierung der Verdrehsicherung sind in keinem Fall erforderlich, so dass sich die neue Scheibenbremse insoweit kostenneutral herstellen lässt.
- Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 einen Teil einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer teilweise geschnittenen Draufsicht -
2 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach1 in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht -
3 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach1 ebenfalls in einer perspektivischen Darstellung. - In der
1 ist in schematischer Darstellung ein Teil einer Scheibenbremse erkennbar, mit einer Bremsscheibe1 , die von einem nicht gezeigten Bremssattel übergriffen wird, der als Schiebesattel ausgebildet ist und in dem zwei Bremsbeläge2 angeordnet sind, von denen ein zuspannseitiger erkennbar ist. In Funktion, also bei einer Bremsung, sind die Bremsbeläge2 gegen die Bremsscheibe1 pressbar. - Dabei wird zunächst der gezeigte zuspannseitige Bremsbelag
2 mittels eines Bremshebels7 , der pneumatisch oder elektromechanisch betätigbar ist unter Mithilfe eines axial beweglichen Bremsstempels8 gegen die Bremsscheibe1 gepresst, während nachfolgend, aufgrund der Reaktionskräfte, durch Mitnahme des sich verschiebenden Bremssattels der reaktionsseitige Bremssattel2 gegen die Bremsscheibe1 gepresst wird. - Jeder Bremsbelag
2 besteht aus einer Belagträgerplatte3 und einem darauf befestigten Reibbelag4 , der bei einer Bremsung die Bremsscheibe1 kontaktiert. - An der Belagträgerplatte
3 ist eine Belaghaltefeder5 befestigt, die im Zusammenwirken mit einem Haltebügel6 die Bremsbeläge2 unter Vorspannung in einem Bremsschacht des Bremssattels oder eines Bremsträgers hält. - Der Bremsstempel
8 ist zentral angeordnet und über ein Druckstück16 gegen den zuspannseitigen Bremsbelag2 pressbar. Dabei besteht der Bremsstempel8 aus einer mit einem Außengewinde versehenen Kernspindel9 und einer Spindelmutter10 , in die die Kernspindel9 eingedreht ist. - Auf der Kernspindel
9 ist ein Zahnrad12 festgesetzt, das mit einem Stirnrad13 eines Nachstellers11 in Eingriff steht, der neben dem Bremsstempel8 angeordnet ist und der einerseits am Bremssattel gehalten und andererseits fest mit einem Verschlussdeckel14 verbunden ist, mit dem eine Montageöffnung zur Aufnahme von Funktionsteilen des Bremssattels verschließbar ist. - Im Übrigen liegt der Bremsstempel
8 federbelastet am Bremshebel7 an, wozu eine Schraubenfeder als Druckfeder15 auf dem Bremsstempel8 geführt ist und sich einerseits am Zahnrad12 und andererseits an einem Stützteller22 abstützt, der an der Verschlussplatte14 anliegt. - Die der Bremsscheibe
1 abgewandte Stirnseite der Kernspindel9 ist als Kalotte19 ausgebildet, in der eine Kugel18 einliegt, die andererseits sich in einer Aufnahme20 des Bremshebels7 abstützt, so dass die Kernspindel9 drehbar am Bremshebel7 gelagert ist. - Bei einer Betätigung des Bremshebels
7 wird das Stirnrad13 des Nachstellers11 und damit über das Zahnrad12 die Kernspindel9 verdreht. - Gegenüber der Kernspindel
9 ist die Spindelmutter10 festgesetzt, so dass sich bei einer Verdrehung der Kernspindel9 die Spindelmutter10 axial bewegt und zwar in Richtung der Bremsscheibe1 . - Zur verdrehfesten Lagerung der Spindelmutter
10 ist diese an das als Druckplatte ausgebildete Druckstück16 angeformt, das formschlüssig an der zugeordneten Belagträgerplatte3 des Bremsbelages2 gehalten ist. - Hierzu weist, wie insbesondere die
2 und3 sehr deutlich wiedergeben, das Druckstück16 an sich gegenüberliegenden Kanten Laschen21 auf, die in Hinterschneidungen17 (1 ) der Belagträgerplatte3 eingreifen. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bremsscheibe
- 2
- Bremsbelag
- 3
- Belagträgerplatte
- 4
- Reibbelag
- 5
- Belaghaltefeder
- 6
- Haltebügel
- 7
- Bremshebel
- 8
- Bremsstempel
- 9
- Kernspindel
- 10
- Spindelmutter
- 11
- Nachsteller
- 12
- Zahnrad
- 13
- Stirnrad
- 14
- Verschlussplatte
- 15
- Druckfeder
- 16
- Druckstück
- 17
- Hinterschneidung
- 18
- Kugel
- 19
- Kalotte
- 20
- Aufnahme
- 21
- Lasche
- 22
- Stützteller
Claims (7)
- Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (
1 ) übergreifenden Bremssattel und einem im Bremssattel angeordneten, schwenkbaren Bremshebel (7 ), mit dem bei einer Bremsung über einen angeschlossenen, zentral angeordneten Bremsstempel (8 ) ein Bremsbelag (2 ) gegen die Bremsscheibe (1 ) pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der federbelastet am Bremshebel (7 ) anliegende Bremsstempel (8 ) eine drehbare und mit einem Außengewinde versehene Kernspindel (9 ) sowie eine darauf gehaltene Spindelmutter (10 ) aufweist, an die auf der dem Bremshebel (7 ) abgewandten Seite ein Druckstück (16 ) angeformt ist, das verdrehfest an einer Belagträgerplatte (3 ) des Bremsbelages (2 ) anliegt. - Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (
16 ) und die Spindelmutter (10 ) als Gussteil ausgebildet sind. - Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (
16 ) formschlüssig an der Belagträgerplatte (3 ) gehalten ist. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (
16 ) plattenförmig ausgebildet ist und an sich gegenüberliegenden Kantenbereichen Laschen (21 ) aufweist, die in Hinterschneidungen (17 ) der Belagträgerplatte (3 ) eingreifen. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Bremsstempel (
8 ) ein Nachsteller (11 ) angeordnet ist, mit einem Stirnrad (13 ), das mit einem verdrehfest an der Kernspindel (9 ) gehaltenen Zahnrad (12 ) eingreift. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur federbelasteten Anlage des Bremsstempels (
8 ) am Bremshebel (7 ) eine Druckfeder (15 ) auf dem Bremsstempel (8 ) geführt ist, die sich einerseits an einer Verschlussplatte (14 ) und andererseits am Zahnrad (12 ) abstützt, wobei mit der Verschlussplatte (14 ) eine Montageöffnung des Bremssattels verschlossen ist. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (
21 ) des Druckstücks (16 ) an Anschlägen der Belagträgerplatte (3 ) anliegen.
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