DE102014115766B4

DE102014115766B4 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102014115766B4
Application number: DE102014115766.4A
Authority: DE
Inventors: Tobias Fischl; Matthias Klingner
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: WO2016066405A1; DE102014115766A1

Abstract

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden, aus Gusseisen bestehenden Bremssattel (1), in dem eine Zuspanneinrichtung angeordnet ist, die einen schwenkbaren Bremshebel sowie eine, mindestens einen Bremsstempel tragendes, bezogen auf die Bremsscheibe axial verschiebbares Element aufweist, wobei der Bremshebel an einem Ende als Exzenter ausgebildet ist, der sich einerseits an dem Element und andererseits, direkt oder über ein Zwischenelement an mindestens einem, ein Widerlager bildenden und mit dem Bremssattel (1) verbundenen Lagerbock (5) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (5) mittels mindestens einem, an der Innenseite des Bremssattels (1) angeformten Halteelement stoff-, form- oder reibschlüssig befestigt ist, wobei das Halteelement als Stift (4) ausgebildet ist, der in einen Aufnahmeraum (3) des Bremssattels (1) ragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße, pneumatisch oder elektromechanisch betätigbare Scheibenbremsen weisen einen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel auf, in dem eine Zuspanneinrichtung angeordnet ist, mit der bei einer Bremsung beidseitig im Bremssattel angeordnete Bremsbeläge an die Bremsscheibe pressbar sind.
Hierzu umfasst die Zuspanneinrichtung beispielsweise eine Brücke, in der mindestens ein Bremsstempel gelagert ist, der an einem zugeordneten Bremsbelag anliegt, wobei die Brücke in Richtung der Bremsscheibe verschiebbar ist. Bei einer anderen Konstruktion stützt sich der Bremsstempel direkt am Bremshebel ab.
Bei einer Bremsung wird über einen Bremszylinder mit angeschlossenem Stößel, der am Bremshebel angreift, der Bremshebel unter Verschiebung der Brücke verschwenkt.
Dazu ist der Bremshebel an dem dem Stößelangriff abgewandten Ende als Exzenter ausgebildet, der sich einerseits an der Brücke und andererseits an der der Innenseite zugeordneten Wand des Bremssattels, der in diesem Bereich einen Sattelkopf bildet, abstützt. Damit entspricht der Verschiebeweg der Brücke bei Verschwenkung des Bremshebels dem Exzenterhub.
Die Lage bzw. Abstützung des Bremshebels am Sattelkopf ist als Wälz- oder Gleitlager ausgebildet, wobei hierzu eine im Querschnitt kreisbogenförmige Rinne vorgesehen ist, in der entweder ein Exzenterabschnitt des Bremshebels mit gleichem Krümmungsradius einliegt oder eine Wälzrolle, die als separates Teil oder als angeformter Wulst des Bremshebels vorliegen kann.
Die Exzentrität wird durch die unterschiedlichen Lagen der Schwenkachsen des Exzenters einerseits und der Wälzrolle andererseits erreicht.
Die erwähnte Rinne im Sattelkopf ist jedoch nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand herstellbar, wobei die sozusagen Grobform bei einem gattungsgemäßen Bremssattel, der aus Gusseisen hergestellt ist, mit angegossen wird, um anschließend weiterbearbeitet zu werden.
Um die Bearbeitungszeiten zu reduzieren, aber auch um eine Bearbeitungsöffnung im Bremssattel zu vermeiden, durch die ein Bearbeitungswerkzeug eingeführt werden kann und die letztendlich eine Schwächung des Bremssattels insgesamt mit sich bringt, wird in der DE 10 2012 006 096 A1 der Einsatz von Lagerböcken als bremssattelseitige Widerlager vorgeschlagen, die durch Schrauben mit dem Bremssattel verbunden sind.
Prinzipiell hat sich diese Konstruktion bewährt. Jedoch gehen insbesondere aufgrund der als Serienprodukte gefertigten Scheibenbremsen Forderungen dahin deren Herstellung einfacher und kostengünstiger zu gestalten, wobei konkret die Anbindung der Lagerböcke mit Schrauben am Bremssattel vereinfacht werden soll.
Da das Einbringen von Bohrungen in den Bremssattel, entweder als Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen, relativ aufwändig ist, mit den entsprechenden Kosten, wozu auch notwendige Dichtungsmaßnahmen zählen, durch die ein Schutz des Innenraums des Bremssattels im Bereich der Schraubendurchgänge geschaffen wird, ist gerade diesbezüglich eine Verbesserung angesagt, die letztendlich zu einer Kostenminimierung führt.
In der DE 601 26 850 T2 ist eine Scheibenbremse offenbart, bei der der Sattelkopf als separates Teil ausgebildet ist, an dem der Bremshebel mittels am Sattelkopf gehaltenen Klammern schwenkbar gelagert ist.
Aus der DE 10 2008 050 865 A1 ist eine Scheibenbremse bekannt, deren Bremshebel sich über Kugeln an Lagerböcken abstützt, die mit dem Bremssattel verbunden sind. Andererseits liegt der Bremshebel an einem Bremsstempel an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gegenüber dem Stand der Technik bietet die neue Scheibenbremse erkennbar deutliche Vorteile. Zunächst einmal ist diesbezüglich zu erwähnen, dass prinzipiell keine Bearbeitung des Bremssattels erforderlich ist, das Widerlager zu schaffen, an dem sich der Bremshebel abstützt.
Hierzu zählt zu allererst die Bereitstellung von Lagerböcken, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, aber ebenso die erfindungsgemäße Befestigung der Lagerböcke am Bremssattel.
Die Halteelemente, mittels derer die Lagerböcke am Bremssattel befestigt sind, werden beim Gießen als Stifte angeformt, mit einem runden, unrunden oder mehreckigen Querschnitt und beim Aufsetzen des jeweiligen Lagerbocks im Sinne eines Stauchens verformt, unter Ausbildung eines beispielsweise Kopfes, der eine daran angepasste, hinterschnittene Öffnung des Lagerbocks hintergreift.
Zum Einbringen des Lagerbocks wird eine Öffnung genutzt, die auf der der Bremsscheibe zugewandten Seite im Bremssattel vorhanden ist, über die die Zuspanneinrichtung eingesetzt wird.
Dabei kommt ein Presswerkzeug zum Einsatz, das in die besagte Öffnung eingeführt wird und den jeweiligen Lagerbock so gegen das Halteelement drückt, dass sich dies verformt.
Alternativ kann das angeformte Halteelement im Querschnitt auch mit einem gewissen Übermaß gegenüber der zugeordneten Bohrung des Lagerbocks vorliegen, so dass sich nach einem Verpressen ein Reibschluss ergibt, durch den der Lagerbock gleichfalls sicher am Bremssattel gehalten wird.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird der Lagerbock stoffschlüssig mit den Halteelementen verbunden, wozu er über das Presswerkzeug auf ein bestimmtes Tiefenmaß gepresst wird. Die angeformten Halteelemente, in Form von Stiften oder Zapfen weisen dabei ein erhebliches Übermaß gegenüber den Öffnungen im Lagerbock auf, so dass an den Kontaktstellen derart große Spannungen entstehen, dass die Bauteile eine stoffschlüssige Verbindung eingehen, was auch als Kaltpress-Schweißen bekannt ist.
Im Übrigen wird die für das Verpressen erforderliche Positionsgenauigkeit dadurch gewährleistet, dass die Rohkonturfläche des Bremssattels als Anlagefläche einen Werkstück-Nullpunkt für eine spanende Bearbeitung des Lagerbocks darstellt.
Der Lagerbock kann unterschiedlich hergestellt sein, beispielswiese durch Schmieden, Sintern oder Gießen. Eine Bearbeitung der Rinne, die quer zur Schwenkrichtung des Bremssattels verläuft, wird mit geringen Fertigungskosten außerhalb des Bremssattels vorgenommen.
Bevorzugt sind nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dem Lagerbock mehrere an den Bremssattel angeformte Stifte zugeordnet, zumindest zwei, wodurch eine genaue, verdrehsichere Positionierung des Lagerbocks erreicht wird.
Die Dimensionierung der Rinne, insbesondere deren Krümmungsradius, ist, wie beim Stand der Technik, entweder an ein einzusetzendes Wälzlager oder eine Wälzrolle anzupassen, wobei der Exzenter, der aus zwei Exzenterelementen bestehen kann, zwischen denen ein Hebelarm des Bremshebels angeordnet ist, im Bereich seiner Anlage am Wälzlager ebenso kreisbogenförmig ausgebildet ist, wie gegenüberliegend die dann an der Brücke anliegende Wälzrolle.
Wie bereits zum Stand der Technik beschrieben, sind auch Konstruktionen bekannt, bei denen der Exzenter mit der Wälzlagerung an der Brücke und die Wälzrolle, ob angeformt oder als separates Teil in diesem Fall am Lagerbock oder an den Lagerböcken anliegt.
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 erfindungsgemäßen Bremssattel in einer schematischen perspektivischen Ansicht
2 einen Lagerbock als Einzelheit vor einer Montage
3 einen Querschnitt durch den Bremssattel mit montiertem Lagerbock, gleichfalls in perspektivischer Ansicht
4 einen Teilausschnitt des Bremssattels mit Lagerbock vor dessen Montage in einer geschnittenen Seitenansicht
5 einen vergrößerten Teilausschnitt des montierten Lagerbocks, gleichfalls in einer geschnittenen Seitenansicht.

In der 1 ist ein Bremssattel 1 einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug dargestellt, der eine Aufnahmekammer 3 für eine Zuspanneinrichtung aufweist, die rückseitig durch einen Sattelkopf 2 des Bremssattels 1 begrenzt ist, an dessen dem Aufnahmeraum 3 zugewandten Innenseite Halteelemente in Form von Stiften 4 angeformt sind, die abständig zueinander angeordnet sind.
Mittels dieser Stifte 4 ist, gemäß der Erfindung, ein Lagerbock 5, wie er in der 2 als Einzelheit erkennbar ist, stoff-, form- oder reibschlüssig mit dem Bremssattel 1 verbunden.
Dieser Lagerbock 5 weist eine im Querschnitt kreisbogenförmige Rinne 6 auf, in der beispielsweise als Zwischenelement ein Wälzlager positioniert werden kann, das in Wirkverbindung mit einem Bremshebel steht als Bestandteil der Zuspanneinrichtung. Dabei dient der Lagerbock 5 als Widerlager, an dem sich der Bremshebel mittelbar abstützt, wobei sich die Rinne 6 quer zu einer Schwenkrichtung des Bremshebels erstreckt, wenn dieser betätigt wird.
In der 3 ist der Bremssattel 1, der im Übrigen aus Gusseisen besteht, in einem Querschnitt abgebildet mit montiertem Lagerbock 5. In dieser Figur, aber auch in der 5 ist zu erkennen, dass der Lagerbock 5 auf seiner dem Stift 4 zugewandten Seite eine Öffnung 7 aufweist, in die der Stift 4 ragt, wobei durch Verpressen der Stift 4 endseitig zu einem Kopf 8 geformt ist, der reibschlüssig an der Wandung der Öffnung 7 anliegt. Hierzu ist der Stift 4 in seiner Länge größer als die Tiefe der Öffnung 7.
In der 4 ist der Lagerbock 5 vor einer Montage quasi schwebend dargestellt. Darin ist auch zu erkennen, dass die Öffnung 7 in ihrer Tiefe kleiner ist als die Länge des Stiftes 4. In jedem Fall stützt sich die der Rinne 6 gegenüberliegende Seite des Lagerbocks 5 am Sattelkopf 2 ab, so dass insgesamt ein fester, den auftretenden Belastungen vollumfänglich standhaltender Verbund zwischen dem Lagerbock 5 und dem Bremssattel 1 hergestellt ist.

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden, aus Gusseisen bestehenden Bremssattel (1), in dem eine Zuspanneinrichtung angeordnet ist, die einen schwenkbaren Bremshebel sowie eine, mindestens einen Bremsstempel tragendes, bezogen auf die Bremsscheibe axial verschiebbares Element aufweist, wobei der Bremshebel an einem Ende als Exzenter ausgebildet ist, der sich einerseits an dem Element und andererseits, direkt oder über ein Zwischenelement an mindestens einem, ein Widerlager bildenden und mit dem Bremssattel (1) verbundenen Lagerbock (5) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (5) mittels mindestens einem, an der Innenseite des Bremssattels (1) angeformten Halteelement stoff-, form- oder reibschlüssig befestigt ist, wobei das Halteelement als Stift (4) ausgebildet ist, der in einen Aufnahmeraum (3) des Bremssattels (1) ragt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass abständig zueinander angeordnete Stifte (4) angeformt sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stift (4) in eine Öffnung (8) auf der der Innenseite des Bremssattels (1) zugewandten Seite des Lagerbocks (5) ragt.
Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (7) in ihrer Tiefe kleiner ist als die Länge des zugeordneten Stiftes (4).
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (4) einen durch Anpressen des Lagerbocks (5) verformten Kopf (8) aufweist, der reibschlüssig an der Wandung der Öffnung (7) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (4) und der Lagerbock (5) durch Kaltpress-Schweißen miteinander verbunden sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (8) formschlüssig eine Hinterschneidung der Öffnung (7) hintergreift.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einer Rinne (6) des Lagerbocks (5) abgewandte Rückseite des Lagerbocks (5) formgenau an der zugeordneten Innenseite des Bremssattels (1) anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (5) als Guss-, Schmiede- oder Sinterteil ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (4) im Querschnitt rund, unrund oder eckig ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsabmaß des Stiftes (4) zur Erzeugung eines Presssitzes größer ist als das zugeordnete lichte Abmaß der Öffnung (7).