DE202015008911U1

DE202015008911U1 - Zuspannvorrichtung für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE202015008911U1
Application number: DE202015008911.9U
Authority: DE
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2025-07-02

Abstract

Zuspannvorrichtung für eine Scheibenbremse, wobei die Scheibenbremse einen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel aufweist, in welchem die Zuspannvorrichtung angeordnet ist, mit – einem als Exzenterhebel ausgebildeten schwenkbaren und in Achsrichtung (X) der Bremsscheibe oder quer dazu gestreckten Bremshebel (4, 16), der sich mit einem Exzenterabschnitt (6) mittels Schwenklagern einerseits am Bremssattel und andererseits an einer Brücke (1) abstützt, in der mindestens ein Bremsstempel (2) angeordnet ist, der bei einer Bremsung gegen einen Bremsbelag in Richtung der Bremsscheibe drückbar ist, – wobei mindestens ein Schwenklager als ein in einem Käfig (10) gehaltene Wälzkörper (11) aufweisendes, in Schwenkrichtung des Bremshebels (4, 16) gekrümmtes Wälzlagersegment (7) ausgebildet ist, und – wobei der Bremshebel (4, 16) mindestens ein ortsfestes Rückführelement (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Käfig (10) zur Korrespondenz mit dem Rückführelement (8) des quer zur Bremsscheibe gestreckten Bremshebels (4) an mindestens einer gekrümmten Kante mit einem Mitnehmer (13) eine Nase (14) aufweist und – der Käfig (10) zur Korrespondenz mit dem Rückführelement (8) des in Achsrichtung zur Bremsscheibe gestreckten Bremshebels (16) an einer den Käfig (10) quer zur Krümmung begrenzenden Kante eine Nase (14) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft Zuspannvorrichtung für eine Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Betätigung der Zuspannvorrichtung einer Scheibenbremse erfolgt beispielsweise pneumatisch, wobei die Zuspannkraft über einen mit dem Bremshebel in Wirkverbindung stehenden pneumatisch beaufschlagten Bremszylinder erzeugt wird. Prinzipiell kann die Zuspannkraft auch hydraulisch oder elektromechanisch aufgebracht werden.
Um eine ausreichende, auf eine Bremsscheibe wirkende Bremskraft zu erzielen, dient der Bremshebel als mechanische Übersetzung, wobei sich der Bremshebel mit einem Exzenterabschnitt mittels Schwenklagern einerseits am Bremssattel und andererseits an einer Brücke abstützt. In dieser ist mindestens ein Bremsstempel gehalten, der bei einer Bremsung durch den verschwenkten, an der Brücke angreifenden Bremshebel gegen einen Bremsbelag in Richtung der fahrzeugseitigen Bremsscheibe gedrückt wird.
Das bremssattelseitige Schwenklager kann als Gleitlager ausgebildet sein, während das brückenseitige Schwenklager in diesem Fall als Wälzlager ausgebildet ist. In einer anderen Ausführungsvariante ist das brückenseitige Schwenklager als Gleitlager und das bremssattelseitige als Wälzlager gestaltet. Diese unterschiedliche Ausbildung ist als zwingend anzusehen, um die Reibung im System zu reduzieren. Dies insbesondere deshalb, weil die Hysterese des Gesamtsystems aufgrund einer Schnittstelle zu einem ABS-System einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf.
Je nach Anforderung bzw. baulichen Gegebenheit kommen unterschiedliche Konfigurationen von Scheibenbremsen zum Einsatz, die sich hinsichtlich der Anordnung ihres Bremshebels bzw. des daran angreifenden Bremszylinders unterscheiden.
Der Hebelarm des Bremshebels einer sogenannten radialen Scheibenbremse erstreckt sich in Achsrichtung der Bremsscheibe, während der Hebelarm eines Bremshebels einer sogenannten axialen Scheibenbremse sich quer dazu erstreckt.
Diese beiden Scheibenbremsen unterscheiden sich in ihrer Funktion insoweit als die Schwenkrichtung des Bremshebels der axialen Scheibenbremse entgegengesetzt zur Schwenkrichtung des Bremshebels der radialen Scheibenbremse verläuft, was bei Verschwenkung des Bremshebels dazu führt, dass auch die Schwenkrichtung der Wälzlager entgegengesetzt verläuft.
Insbesondere aufgrund des begrenzten Bauraums im Bremssattel finden vielfach Nadellagersegmente Verwendung, die in einer ortsfesten Lagerschale schwenkbar gehalten sind und die nach einem Lösen der Bremse und Zurückschwenken des Bremshebels in ihre Ausgangslage gebracht werden müssen.
Hierzu ist am jeweiligen Bremshebel mindestens ein Rückführelement angeordnet, das beim Zurückschwenken des Bremshebels am Käfig angreift und das Wälzlagersegment sozusagen mitschleppt.
Aufgrund der geschilderten unterschiedlichen Schwenkrichtungen der Wälzlagersegmente, je nachdem, ob in einer radialen oder axialen Scheibenbremse angeordnet, müssen auch unterschiedliche Wälzlagersegmente eingesetzt werden, deren Korrespondenzteile mit den Rückführelementen des jeweiligen Bremshebels entsprechend modifiziert sind. Naturgemäß ist diese Bauartenvielfalt mit entsprechenden Kosten verbunden, die einer Kostenoptimierung, wie sie gerade für Serienteile, wie sie Scheibenbremsen darstellen, stets angestrebt wird, entgegensteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuspannvorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die Wälzlagersegmente für unterschiedliche Bremsentypen einsetzbar sind und somit die Herstellungskosten gesenkt werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Zuspannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Diese konstruktive Ausgestaltung der Zuspannvorrichtung, insbesondere des Wälzlagersegments und hier des Käfigs, wird eine besonders günstige Herstellung möglich, da für die unterschiedlichen Bremsentypen, nämlich den genannten radialen und axialen Scheibenbremsen, identische Wälzlagersegmente eingesetzt werden können, die lediglich bei einer Vormontage zu einer Baueinheit, d.h. zur Verbindung mit der Lagerschale daran unterschiedlich zu positionieren sind.
Durch die identische Ausbildung der Wälzlagersegmente ist eine deutlich rationellere Fertigung als bisher möglich, was im Übrigen auch deren Lagerhaltung einschließt. D.h., bezüglich der Wälzlagersegmente, zu deren Komplettierung die in Schwenkrichtung bewegliche Lagerschale am Käfig gehalten ist, ist, je nach Einsatzzweck, das Wälzlagersegment um 180° zu drehen und mit der Lagerschale zu verbinden, wobei diese an ihren freien Enden unterschiedlich gestaltet ist und bei jedem Bremsentyp positionsgleich montiert wird.
Der Bremshebel der radialen Scheibenbremse ist gegenüber dem der axialen Scheibenbremse wesentlich länger. Dabei ergibt sich ein Verhältnis des maximalen Schwenkwinkels des Bremshebels der axialen Scheibenbremse zu dem der radialen Scheibenbremse von 2:1. Auch ist die Drehrichtung der Bremshebel der beiden Bremsentypen entgegengesetzt. Dies ermöglicht bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung den oder vorzugsweise die an den gekrümmten Kanten des Käfigs angebrachten Mitnehmer in bekannter Position anzuordnen, da sie bei Verwendung des Wälzlagersegments in einer radialen Scheibenbremse bei Verschwenkung des Bremshebels unter diesem hinwegtauchen.
Grundsätzlich folgt die Verschwenkung des Wälzlagersegments der Verschwenkung des Bremshebels um den Faktor 0,5, so dass sich das Rückführelement des Bremshebels der radialen Scheibenbremse bei Betätigung von der Position der am Käfig angebrachten Mitnehmer entfernt. Bei einer Rückstellung des Bremshebels wird das Nadellagersegment durch das Rückführelement, beispielsweise einen Zapfen zurückgeführt. Dabei ist die Anschlagkante des Mitnehmers außerhalb der Winkelhalbierenden des kreisbogenförmig gekrümmten Käfigs angeordnet.
Die Rückführung des Nadellagersegments nach einer Verschwenkung des Bremshebels der radialen Scheibenbremse erfolgt durch Anschlag eines Mitnehmers des Bremshebels an einer Nase des Käfigs, die an der zur Krümmung quer verlaufenden Kante angeordnet ist, vorzugsweise angeformt.
Eine spanende Bearbeitung der Lagerfläche des Bremshebels gestaltet sich besonders einfach, wobei am Auslauf der Bearbeitung in Umfangsrichtung der Lagerfläche durch die Geometrie eines Fräswerkzeugs ein Radius entsteht, der als Mitnehmer in Korrespondenz mit der Nase fungiert.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Zuspannvorrichtung gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht
2 die Zuspannvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der Linie II-II in 1
3 und 4 jeweils die Zuspannvorrichtung nach 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht, in verschiedenen Betriebsstellungen
5 die Zuspannvorrichtung nach 4 in einer geschnittenen Seitenansicht
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zuspannvorrichtung nach der Erfindung in einer perspektivischen Draufsicht
7 eine Seitenansicht der Zuspannvorrichtung nach 6
8 eine Seitenansicht auf die Zuspannvorrichtung nach 6 in einer gegenüber der 7 anderen Funktionsstellung
9 und 10 jeweils eine Einzelheit der Zuspannvorrichtung in unterschiedlichen Konfigurationen.
In der 1 ist eine Zuspannvorrichtung einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug dargestellt, die in einem nicht gezeigten Bremssattel positioniert ist und die einen Bremshebel 4 aufweist, der als Exzenterhebel ausgebildet ist, mit einem Hebelarm 5 und zwei, beidseitig des Hebelarms 5 angeordneten Exzenterabschnitten 6, wobei im Folgenden lediglich auf einen Exzenterabschnitt 6 Bezug genommen wird.
In der 2 ist die Zuspannvorrichtung nach 1 in einer geschnittenen Seitenansicht erkennbar, wobei am freien Ende des Hebelarms 5 eine Kuhle 9 ausgebildet ist zur Aufnahme eines an einen pneumatisch betätigbaren Bremszylinder angeschlossenen Stößels.
Bei Betätigung des Bremszylinders wird der Bremshebel 4 verschwenkt und zwar in Richtung der Brücke 1, in der zwei parallel und abständig zueinander angeordnete, verstellbare Bremsstempel 2 gehalten sind, die endseitig jeweils ein Druckstück 3 tragen, die bei Betätigung des Bremshebels 4 und Verstellung der Brücke 1 gegen einen gleichfalls nicht dargestellten Bremsbelag drückbar sind, bis dieser eine fahrzeugseitige Bremsscheibe kontaktiert. Im Übrigen ist eine Montageöffnung des Bremssattels auf der den Druckstücken 3 zugewandten Seite durch einen Verschlussdeckel 17 verschlossen, die von den Bremsstempeln 2 durchtreten wird.
Als Widerlager für den Bremshebel 4 ist auf seiner der Brücke 1 abgewandten Seite eine Wälzrolle 15 vorgesehen, die sich an einer Wandung des Bremssattels abstützt.
Um eine reibungsarme Verschwenkung des Bremshebels 4 zu gewährleisten, ist zwischen der Brücke 1 und dem Exzenterabschnitt 6 ein Wälzlagersegment 7 angeordnet, das als Einzelheit in den 7 und 8 abgebildet ist.
Die 3 zeigt die Zuspannvorrichtung nach den 1 und 2 in einer Nichtfunktionsstellung des Bremshebels 4, wobei auch zu erkennen ist, dass das Wälzlagersegment 7 einen Käfig 10 aufweist, in dem Wälzrollen 11, vorzugsweise Nadeln, gehalten sind, wobei der Käfig 10 in Schwenkrichtung beweglich in einer Lagerschale 12 gehalten ist, die mit der Brücke 1 verbunden ist.
In der 4 ist die Zuspannvorrichtung nach der 1 in einer Bremsstellung des Bremshebels 4 abgebildet, in der der Bremshebel 4 in Richtung der Brücke 1 verschwenkt ist, wobei die Wälzlagersegmente 7 um den halben Schwenkweg mitgeschleppt sind.
Die 5 zeigt diese Position in einer geschnittenen Seitenansicht.
Im Ausführungsbeispiel der 1–3 ist der Hebelarm 5 quer zur Verschieberichtung der Brücke 1, die der Achsrichtung X der Bremsscheibe entspricht, gestreckt und ist damit Bestandteil einer sogenannten axialen Scheibenbremse.
In der 6 ist eine sogenannte radiale Scheibenbremse erkennbar, bei der der Hebelarm 5 zur Schieberichtung der Brücke 1 gestreckt ist. Hinsichtlich der Anordnung des Wälzlagersegments 7 entspricht diese Konstruktion der nach der 1.
In der 7 ist die Zuspannvorrichtung dieses Bremsentyps in einer Seitenansicht gezeigt, bei der ein Bremshebel 16 in Nichtfunktionsstellung abgebildet ist.
In der 8 hingegen ist die Stellung des Bremshebels 16 in Bremsstellung wiedergegeben.
In der 9 ist, wie erwähnt, das Wälzlagersegment 7 in unterschiedlichen Ansichten abgebildet.
In der 10 gleichfalls, wobei jeweils die Figuren a) eine Vorderansicht des Wälzlagersegments 7 und die Figuren b) jeweils einen Seitenansicht wiedergeben.
In der 9 ist eine Position des Wälzlagersegments 7 erkennbar, wie sie in eine radiale Scheibenbremse eingesetzt ist, während die 10 das für den Einsatz einer axialen Scheibenbremse bestimmten Konfiguration erkennbar ist.
Erfindungsgemäß weist der Käfig 10 an mindestens einer, im Beispiel an beiden sich gegenüberliegenden gekrümmten Kanten jeweils einen Mitnehmer 13 auf, der bei dem in der 10 gezeigten Beispiel mit einem Rückführelement 8 des Bremshebels 4 der axialen Scheibenbremse in Korrespondenz steht, wenn nach einem Bremsvorgang, d.h. einem Verschwenken des Bremshebels 4 und gleichzeitiger Verschwenkung des Käfigs 10 dieser in eine Ausgangslage zurückgeführt werden soll, entsprechend der 3.
Der solcherart ausgebildete Käfig 10 weist weiterhin auf seiner den Käfig 10 quer zur Krümmung begrenzenden Kante eine angeformte Nase 14 auf, mittels der im Zusammenspiel mit dem Rückführelement 8 des Bremshebels 16 der radialen Bremsscheibe der Käfig 10 mit den darin gehaltenen Wälzkörpern 11 nach einem Lösen der Bremse in eine Ausgangsposition zurückgestellt wird.
In der 7 ist die Lage des Bremshebels 16 einer radialen Scheibenbremse in Nichtfunktionsstellung, d.h. in ungebremster Position gezeigt, während die 8 eine gebremste Position wiedergibt, in der der Bremshebel 16 bzw. der Hebelarm 5 nach unten gedrückt ist, bei gleichzeitiger Verschwenkung des Käfigs 10. Es ist zu erkennen, dass die Nase 14 an dem Rückführelement 8, das als Anschlag ausgebildet ist, anliegt.
Bei einem Zurückschwenken des Bremshebels 16 wird durch das Rückführelement 8 die Nase 14 und damit der Käfig 10 gleichgerichtet in eine Ausgangsposition verschwenkt, entsprechend der Abbildung in 7.
Die gegensätzliche Anordnung des Käfigs 10 ist in der 3 zu erkennen, wobei zu sehen ist, dass das Rückführelement 8 unterhalb des Mitnehmers 13 positioniert ist. Wie erwähnt, ist in der 3 eine Nichtfunktionsstellung abgebildet, in der der Käfig 10 eine Ausgangslage einnimmt.
Beim Verschwenken des Bremshebels 4 hin zur Brücke 1 wird der Käfig 10 gleichfalls mit verschwenkt in gleicher Richtung. Beim Zurückschwenken erfolgt eine Mitnahme des Käfigs 10 durch das Rückführelement 8, das am Mitnehmer 13 anliegt.
Die Bauteile der in den 9 und 10 gezeigten Lagerung sind identisch, sowohl die Lagerschale 12 wie auch das Wälzlagersegment 7. Um diese Lagerung für den Einsatz der beiden beschriebenen Bremsentypen bereitzustellen, ist lediglich der Käfig 10 entsprechend in der Lagerschale 12 zu positionieren, d.h., um 180° zu drehen.
Bezugszeichenliste

1: Brücke
2: Bremsstempel
3: Druckstück
4: Bremshebel
5: Hebelarm
6: Exzenterabschnitt
7: Wälzlagersegment
8: Rückführelement
9: Kuhle
10: Käfig
11: Wälzkörper
12: Lagerschale
13: Mitnehmer
14: Nase
15: Wälzrolle
16: Bremshebel
17: Verschlussdeckel

Claims

Zuspannvorrichtung für eine Scheibenbremse, wobei die Scheibenbremse einen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel aufweist, in welchem die Zuspannvorrichtung angeordnet ist, mit – einem als Exzenterhebel ausgebildeten schwenkbaren und in Achsrichtung (X) der Bremsscheibe oder quer dazu gestreckten Bremshebel (4, 16), der sich mit einem Exzenterabschnitt (6) mittels Schwenklagern einerseits am Bremssattel und andererseits an einer Brücke (1) abstützt, in der mindestens ein Bremsstempel (2) angeordnet ist, der bei einer Bremsung gegen einen Bremsbelag in Richtung der Bremsscheibe drückbar ist, – wobei mindestens ein Schwenklager als ein in einem Käfig (10) gehaltene Wälzkörper (11) aufweisendes, in Schwenkrichtung des Bremshebels (4, 16) gekrümmtes Wälzlagersegment (7) ausgebildet ist, und – wobei der Bremshebel (4, 16) mindestens ein ortsfestes Rückführelement (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Käfig (10) zur Korrespondenz mit dem Rückführelement (8) des quer zur Bremsscheibe gestreckten Bremshebels (4) an mindestens einer gekrümmten Kante mit einem Mitnehmer (13) eine Nase (14) aufweist und – der Käfig (10) zur Korrespondenz mit dem Rückführelement (8) des in Achsrichtung zur Bremsscheibe gestreckten Bremshebels (16) an einer den Käfig (10) quer zur Krümmung begrenzenden Kante eine Nase (14) aufweist.
Zuspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (14) im Mittenbereich der Kante des Käfigs (10) angeordnet ist.
Zuspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der sich gegenüberliegenden gekrümmten Kanten des Käfigs (10) ein Mitnehmer (13) angeformt ist.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (10) in Krümmungsrichtung schwenkbar in einer Lagerschale (12) gehalten ist.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (14) außerhalb des Eingriffsbereichs des quer zur Achse gestreckten Bremshebels (4) verläuft.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (13) außerhalb des Eingriffsbereichs des in Achsrichtung der Bremsscheibe gestreckten Bremshebels (16) angeordnet sind.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlagersegment (7) zwischen der Brücke (1) und dem Exzenterabschnitt (6) angeordnet ist.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (14) bei Anordnung des Bremshebels (16) in zur Achsrichtung der Bremsscheibe gestreckter Stellung an der einem Hebelarm (5) zugewandten Kante des Käfigs (10) angeordnt ist.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (14) bei Anordnung des Bremshebels (4) mit quer zur Achsrichtung der Bremsscheibe gestreckten Hebelarm (5) an dessen abgewandter Kante des Käfigs (10) angeordnet ist.
Zuspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (13) in der der Nase (14) abgewandten Hälfte des Käfigs (10) vorgesehen ist.