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Title:
BRAKE APPLICATION MECHANISM OF A DISK BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/063516
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a brake application mechanism for a disk brake in a utility vehicle, comprising a pivotable brake lever that is supported on an inner wall of a brake caliper and, indirectly, on a bridge (8) which is movably disposed in the brake caliper and which suports at least one brake pad, wherefor an axially and radially secured antifriction roll (8) is disposed between the brake lever and the bridge (8). The disclosed brake application mechanism is designed such that the antifriction roll (9) rests on the bridge (13) in such a way as to be prevented from rotating and sliding.

Inventors:
DAHLENBURG JULIAN (DE)
STÖGER CHRISTIAN (DE)
PETSCHKE ANDREAS (DE)
ROTH NATALIE (DE)
HAUSER MAXIMILIAN (DE)
HIDRINGER MICHAEL (DE)
BECK THOMAS (DE)
HEINDL MARTIN (DE)
HABERMANN DIMITRIJ (DE)
THALER THOMAS (DE)
SCHRÖPF FREDERIC (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/073618
Publication Date:
March 31, 2022
Filing Date:
August 26, 2021
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGE GMBH (DE)
International Classes:
F16D55/2255; F16D65/18; F16D65/56
Foreign References:
DE102004042576A12006-03-30
DE29522308U12001-08-09
US20200232527A12020-07-23
DE102014113370A12016-03-17
DE10307734B32004-09-30
DE102014108500A12015-12-17
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Claims:
Ansprüche

1. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem verschwenkbaren Bremshebel (5), der sich einerseits an einer Innenwand ei- nes Bremssattels (1) und andererseits mittelbar an einer im Bremssattel (1) verschieblich angeordneten, mindestens einen Bremsstempel tragenden Brü- cke (8) abstützt, wozu zwischen dem Bremshebel (5) und der Brücke (8) eine verdreh- und verschiebegesichert an der Brücke (8) anliegende Wälzrollenano- rdnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (8) und mindestens eine Wälzrolle (9) der Wälzrollenlagerung durch mindestens ein Sicherungselement verbun- den sind.

2. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement form- und/oder reibschlüssig in der Brücke (8) und der Wälzrolle (9) gehalten ist.

3. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement aus einer Spannhülse (13) oder einem Passstift be- steht, die oder der in eine Bohrung (14) der Brücke (8) und der Wälzrolle (9) eingepresst ist.

4. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement aus einem Blechteil (16) besteht, das in jeweils eine Nut (17) der Brücke (8) und der Wälzrrolle (9) eingepresst ist.

5. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei achsgleich ausgerichtete Wälzrollen (9) vorgesehen sind, die mit Abstand zueinander angeordnet sind.

6. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Wälzrollen (9) in ein Auge (15) der Brücke (8) eingepresst sind.

7. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Augen (15) an die Brücke (8) angeformt sind.

8. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Augen (15) an den sich gegenüberliegenden Enden der beiden Wälzrollen (9) positioniert sind.

9. Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wälzrolle (9) und die Brücke (8) als Baueinheit vormon- tiert sind.

Description:
Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Mitteis einer solchen Zuspanneinrichtung, die Bestandteil einer Scheibenbrem- se ist, sind im Fall einer Bremsung Bremsbeläge gegen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe pressbar.

Dabei erfolgt die Betätigung der Zuspanneinrichtung pneumatisch oder elekt- romechanisch unter Mitwirkung eines verschwenkbaren Bremshebels, der sich einerseits an einer Innenwand eines Bremssatels und andererseits an einer verschiebbaren Brücke abstützt, wozu eine Wälzrollenlagerung in Form einer zwischen dem Bremshebel und der Brücke axial und radial gesicherten Wälz- rolle angeordnet ist.

Zur Lagerung der Wälzrolle ist im Bremshebel eine Lagerschale ausgebildet, die mit einem geeigneten Kunststoff beschichtet ist, so dass sich eine soge- nannte DU-Lagerung ergibt.

An der Brücke wiederum ist zur Lagerung der Wälzrolle ein entsprechend modi- fiziertes Formteil angebracht, das überdies der radialen und axialen Sicherung der Wälzrolle dient und durch angeformte Ansätze, beispielsweise Laschen o- der dergleichen, als Käfigrückführung für die Käfige von Wälzlagern dient, mit denen der Bremshebel an der Innenwand des Bremssattels leichtgängig gela- gert ist. Eine solche Zuspanneinrichtung ist aus der DE 103 07 734 B3 bekannt.

Im Fahrbetrieb hat sich jedoch gezeigt, dass die Sicherung der Wälzrolle gegen ein axiales Verschieben bislang nicht ausreicht, so dass es zum Bruch der La- schen kommen kann. Mit der möglichen Folge eines von außen nicht zu erken- nenden Versagens der Bremse, was selbstredend ein nicht akzeptables Si- cherheitsrisiko darstellt.

Überdies führt die frei drehbare Lagerung der Wälzrolle vielfach zum Abtrag von Partikeln, die in das DU-Lager des Bremshebels eindringen, was insbe- sondere die Lebensdauer der DU-Lagerung nachteilig beeinflusst. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist in der DE 10 2014 108 500 A1 vorgeschlagen die Wälzrolle verdreh- und verschiebegesichert an der Brücke zu halten. Dazu sind an der Brücke und der Wälzrolle miteinander korrespondierende Formbe- reiche vorgesehen, beispielsweise als Abplattungen an der Wälzrolle, die an Stützflächen der Brücke anliegen.

Funktional hat sich diese Konstruktion bewährt. Probleme können sich jedoch beim Zusammenbau der Scheibenbremse, insbesondere der Zuspanneinrich- tung ergeben, da die Wälzrolle als Einzelteil vor dem Zusammenbau als loses Teil vorliegt, was die Montage insofern erschwert, als eine Fixierung vor einer Endposition nur mit einem entsprechenden Fertigungsaufwand, d.h. einer Mon- tagehilfe möglich ist.

Darüber hinaus gestaltet sich auch die Ausgestaltung sowohl der Wälzrolle wie auch der Brücke relativ aufwändig, da die Abplattungen der Wälzrolle und die Stützflächen der Brücke planeben ausgebildet sind, was nur mit einer relativ aufwändigen spanenden Bearbeitung möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuspanneinrichtung der gat- tungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Standzeit mit konstruktiv einfachen Mitteln verbessert und ihr Zusammenbau einfacher wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Zuspanneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuspanneinrichtung in der Form, dass die mindestens eine Wälzrolle quasi mit der Brücke durch ein Siche- rungselement verbunden ist, ist nicht nur eine Fixierung der Wälzrolle, bezogen auf die Brücke, in axialer, radialer und Verdrehrichtung in eingebauter Position der Zuspanneinrichtung gewährleistet, sondern auch vor einem Einbau in einen Bremssattel. D.h., die Brücke und die Wälzrolle können als Baueinheit vormon- tiert und eingesetzt werden, ohne dass besondere Montagemaßnahmen erfor- derlich sind, um die aus dem Stand der Technik bekannte, gegenüber der Brü- cke lose Anordnung der Wälzrolle zu installieren.

Da Scheibenbremsen, deren wesentlichen Funktionskomponente jeweils eine Zuspanneinrichtung ist, als Serienprodukte in großen Stückzahlen hergestellt werden, kommt dieser durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mögliche deutliche Montagevereinfachung eine besondere Bedeutung zu, vor allem hin- sichtlich einer Kostenminimierung.

Darüber hinaus ergibt sich durch die Erfindung der Vorteil, dass auf den Ein- satz bisher bekannter, an der Brücke befestigter Formteile verzichtet werden kann, was ebenfalls zu einer Kostenoptimierung beiträgt.

In diesem Sinne ist auch der nunmehr mögliche Verzicht auf den Einsatz eines gehärteten Stahls zur Fertigung der Wälzrolle zu bemerken, die sich bislang aus der Reibpaarung Stahl/Stahl zwischen dem als Lagerschale ausgebildeten Formteil und der Wälzrolle ergibt.

Das mindestens eine Sicherungselement ist form- oder reibschlüssig an der Brücke und der Wälzrolle gehalten, wobei sich, nach einem weiteren Gedanken der Erfindung, die Verwendung einer Spannhülse als besonders vorteilhaft zeigt, die sowohl in eine Bohrung der Brücke wie auch in eine Bohrung der Wälzrolle eingesteckt und darin reibschlüssig gehalten ist.

Derartige Spannhülsen sind als Normteile im Handel erhältlich und daher be- sonders kostengünstig. Für einen Toleranzausgleich kann eine der Bohrungen, also die der Brücke oder die der Wälzrolle in geringem Abmaß als Langloch ausgebildet sein.

Prinzipiell ist jedoch das Einbringen der Bohrungen ebenfalls sehr einfach und gegenüber den zum Stand der Technik beschriebenen Abflachungen der Wälz- rolle einerseits und der Brücke andererseits deutlich kostengünstiger herzustel- len.

Anstelle von Spannhülsen können auch Passstifte in die entsprechend vorbe- reiteten Bohrungen eingesetzt werden, wobei diese Passstifte, ebenfalls reib- schlüssig in der Brücke bzw. der Wälzrolle gehalten sind.

Als eine weitere Ausführungsvariante der Sicherungselemente können Augen an der Brücke vorgesehen sein, in die als Wälzrollenlagerung zwei sich achs- gleich ausgerichtete, mit Abstand zueinander angeordnete Wälzrollen mit ihren einander abgewandten Enden eingepresst sind. Der Abstand der Wälzrollen zueinander, also der gebildete Zwischenraum ist dabei so bemessen, dass die Wälzrollen problemlos einsteckbar sind.

Die Augen sind zweckmäßigerweise an die aus Gusseisen bestehende Brü- cken angeformt Auch durch diese Ausführungsvariante ist ein sicherer Halt, d.h. eine Verdreh- und Verschiebesicherung der Wälzrollen gewährleistet.

Weiter kann des Sicherungselement aus einem Blechstück bestehen, das so- wohl in eine Nut der Lagerstelle der Brücke wie auch in eine Nut der Wälzrolle eingepresst ist, wobei sich dieses Blechstück in Schwenkrichtung des Brems- hebels erstreckt.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefüg- ten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer mit einer Zuspanneinrich- tung nach dem Stand der Technik versehenen Scheiben- bremse in einem Querschnit

Fig. 2 eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einzelheit gemäß der Linie Ill-Ill in

Fig. 2

Fig. 4 eine Brücke der Zuspanneinrichtung in einer perspektivi- schen Ansicht

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Zuspanneinrichtung in einer schaubildlichen Darstellung

Fig. 6 einen Schnitt durch die Zuspanneinrichtung nach Fig. 5 ge- mäß der Linie Vl-Vl in Fig. 5 Fig. 7 eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Zuspannein- richtung, gleichfalls in einer perspektivischen Ansicht

Fig. 8 eine weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem

Längsschnitt.

In der Fig. 1 ist eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Stand der Technik in einem Schnitt dargestellt Diese Scheibenbremse weist eine Brems- scheibe 3 auf, die an einer nicht gezeigten Achse des Nutzfahrzeuges befestigt ist und von einem Bremssatel 1 umfasst ist, der in Richtung der Bremsscheibe 3 verschiebbar ist.

Im Bremssattel 1 ist eine Zuspanneinrichtung 2 angeordnet, mit der bei einer über einen vorzugsweise pneumatisch betätigten Bremszylinder ausgelösten Bremsung Bremsbeläge 4 an die Bremsscheibe 3 drückbar sind.

Die Zuspanneinrichtung 2 greift hierbei an nicht dargestellte, parallel und mit Abstand zueinander in einer Brücke 8 angeordnete, als Stellspindeln ausgebil- dete Bremsstempel an.

Mit dem Bremszylinder 6 in Wirkverbindung steht ein Bremshebel 5 der Zu- spanneinrichtung 2, der bei Betätigung in Richtung der Bremsscheibe 3 schwenkbar um eine Wälzrolle 9 ist, die parallel zur Ebene der Bremsscheibe 3 verläuft.

An der der Wälzrolle 9 gegenüberliegenden Seite liegt der Bremshebel 5 an jeweils in einem Käfig gehaltenen Wälzkörpern 11 an, die sich an dem in die- sem Bereich als Exzenter 7 ausgebildeten Bremshebel 5 einerseits und an ei- ner Innenwand des Bremssattels 1 andererseits abstützen.

Die Wälzrolle 9 als Bestandteil einer Wälzrollenlagerung dient als Drehlager für den Bremshebel 5 und liegt in einer Lagerschale 10 des Exzenters 7. Dabei ist die Lagerschale 10 im Querschnitt ebenso der Querschnittskontur der Wälzrolle 9 angepasst, wie eine konkave Rinne 12, in der die Wälzrolle 9 andererseits einliegt. Die Figuren 2-8 geben Ausführungsvarianten der Zuspanneinrichtung 2 wie- der, die, gemäß der Erfindung, mindestens ein mit der Brücke 8 und der Wälz- rolle 9 verbundenes Sicherungselement aufweisen.

In den Figuren 2-4 ist die Brücke 8 als Einzelheit der Zuspanneinrichtung 2 ab- gebildet. In diesem Beispiel besteht das Sicherungselement aus einer Spann- hülse 13, die in eine Bohrung 14 sowohl der Brücke 8 im Bereich der Rinne 12 wie auch in eine Bohrung 14 der Wälzrolle 9 eingesteckt ist und darin reib- schlüssig gehalten ist

Bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Variante sind zwei achsgleich ausge- richtete Wälzrollen 9 mit der Brücke 8 durch die Sicherungselemente verbun- den, wobei die beiden Wälzrollen 9 abständig zueinander angeordnet sind un- ter Ausbildung eines Zwischenraums. Bei diesem Beispiel sind die Sicherungs- elemente ebenfalls als Spannhülsen 13 ausgebildet.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuspanneinrichtung 2 ist in der Figur 7 abgebildet. Darin ist die Brücke 8 mit den zwei Wälzrollen 9 zu se- hen, die jeweils mit ihren einander abgewandten Endbereichen in Augen 15 der Brücke 8 eingepresst und darin reibschlüssig gehalten sind. Diese Augen 15 sind Bestandteil der Brücke 8, d.h., sie sind bei der Herstellung der Brücke 8 mit angeformt.

Schließlich gibt die Figur 8 eine Ausführung der Erfindung wieder, bei der als Sicherungselement ein Blechteil 16 vorgesehen ist, das in eine Nut 17 der Brü- cke 8 einerseits und in eine Nut 17 der Wälzrolle 9 eingepresst ist und so eine reibschlüssige Verbindung hergestellt ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Bremssattel

2 Zuspanneinrichtung

3 Bremsscheibe

4 Bremsbelag

5 Bremshebel

6 Bremszylinder

7 Exzenter

8 Brücke

9 Wälzrolle

10 Lagerschale

11 Wälzkörper

12 Rinne

13 Spannhülse

14 Bohrung

15 Auge

16 Blechteil

17 Nut