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Patent Searching and Data


Title:
DISC BRAKE, IN PARTICULAR FOR A UTILITY VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/025413
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a disc brake, in particular for a utility vehicle, comprising a brake calliper (2) that encompasses a brake disc (1). Said calliper is fixed to a brake support (7) of the utility vehicle by means of fixing elements and can be axially displaced in relation to the brake disc. One fixing element is configured as a fixed bearing (6) and the other as a floating bearing (5). The disc brake is configured in such a way that the floating bearing (5) consists of a guide bush (8), parts of which have a different wall thickness and in which a bearing bolt (10) with a circular cross-section is guided, or a guide bush with an even wall thickness, in which a bearing bolt with an oval cross-section is guided.

Inventors:
MACKE WLODZIMIERZ (DE)
IRASCHKO JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/010418
Publication Date:
March 27, 2003
Filing Date:
September 17, 2002
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
MACKE WLODZIMIERZ (DE)
IRASCHKO JOHANN (DE)
International Classes:
F16C29/02; F16C33/06; F16C33/20; F16D55/2265; F16D55/227; (IPC1-7): F16D55/2265
Foreign References:
US4290505A1981-09-22
GB1106237A1968-03-13
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 096 (M - 020) 11 July 1980 (1980-07-11)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 153 (M - 226) 5 July 1983 (1983-07-05)
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Claims:
Patentansprüche
1. l.
2. Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Brems scheibe (1) umfassenden Bremssattel (2), der an einem Bremsträger (7) des Nutzfahrzeuges mittels zwei Befestigungselementen, bezogen auf die Brems scheibe (1) axial verschiebbar befestigt ist, wobei ein Befestigungselement als Festlager (6) und das andere als Loslager (5) ausgebildet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß das Loslager (5) aus einer Gleitbuchse (8) mit partiell unter schiedlichen Wandstärken (S1, S2) und einem darin geführten, im Querschnitt vorzugsweise runden Lagerbolzen (10) besteht.
3. Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Loslager (5) aus einer Gleitbuchse mit gleichmäßiger Wand stärke und einem darin geführten, im Querschnitt ovalen Lagerbolzen besteht.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinste lichte Querschnittsabmaß der Gleitbuchse (8) etwa dem Durchmesser des La gerbolzens (10) entspricht.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das größte Querschnittsabmaß des Lagerbolzens etwa dem lichten Durchmesser der Gleit buchse entspricht.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch der Gleitbuchse (8) als Ovalbohrung (11) ausgebildet ist.
7. Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ovalboh rung (11) spiegelsymmetrisch ist.
8. Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ovalboh rung (11) langlochförmig ausgebildet ist.
9. Scheibenbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 17, dadurch ge kennzeichnet, daß die Achse der größten Längenerstreckung der Ovalbohrung (11) der Gleitbuchse (8) bzw. die kleinste Querschnittserstreckung des im Quer schnitt ovalen Lagerbolzens auf der mit dem Festlager (6) gemeinsamen Ebene liegt.
10. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitla ger (8) aus einem Abschnitt eines Profilbandes (12,13) gebildet ist.
11. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt des Profilbandes (12,13) so gerollt ist, daß die Gleitbuchse (8) eine zylindrische Mantelfläche aufweist.
12. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil band (12) zwei sich in Längsrichtung erstreckende wellenförmige Profilierun gen aufweist, wobei die Höhe (S1) der Wellenberge der größten Wandstärke der Gleitbuchse (8) und die Höhe (S2) der sich an die Wellenberge anschließenden Wellentäler der geringsten Wanddicke der Gleitbuchse (8) entsprechen.
13. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 911, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Profilbandes etwa dem Umfang der Gleitbuchse (8) ent spricht.
14. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil band (13) eine Vielzahl von parallel und mit Abstand zueinander verlaufende, wellenförmige Profilierungen aufweist.
15. Scheibenbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (S1) der Wellenberge der größten Wanddicke der Gleitbuchse (8) und die Höhe (S2) der Wellentäler der kleinsten Wanddicke entsprechen.
16. Scheibenbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des Profilbandes (13) der Länge der Gleitbuchse (8) entspricht.
17. Scheibenbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ab schnitt zur Bildung der Gleitbuchse (8) zwei Wellenberge und zwei Wellentäler aufweist.
18. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbuchse 8 bzw. der Lagerbolzen eine Markierung aufweist, die mit einer Markierung des Bremssattels (2) korrespondiert.
19. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil band (12,13) aus mit einer Gleitbeschichtung versehenem Stahl, Bronze, Mes sing, Kunststoff oder einem Verbundmaterial besteht.
20. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Loch der Gleitbuchse (8) bildende Führungsbohrung (14) als Langloch ausgebildet ist, das an den beiden, die Längsseiten bildenden Seitenwänden jeweils eine kreisbogenförmige Ausnehmung (15) aufweist, deren Radius etwa dem Radius des Lagerbolzens (10) entspricht.
21. Scheibenbremse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus nehmungen (15) sich diametral gegenüberliegen.
22. Scheibenbremse nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Führungsbohrung (14) kreisbogenförmig ausgebildet sind und bereichsweise konzentrisch zum Außenumfang der Gleitbuchse (8) verlaufen.
23. Scheibenbremse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Führungsbohrung (14) geringer ist als der doppelte Radius (17) der Stirn seiten.
Description:
Scheibenbremse insbesondere für ein Nutzfahrzeug Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutz- fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Scheibenbremsen wird der Bremssattel durch Befestigungselemente mit dem Bremsträger, der an das Fahrzeug angeschlossen ist, verbunden. Dabei greifen Lagerbolzen in den Bremsträger ein, die andererseits in Gleitlagern des Bremssattels so geführt sind, daß eine axiale Verschiebung des Bremssattels zum ortsfesten Brems- träger möglich ist. Von den Gleitlagern ist eines als Festlager mit geringem Gleitspiel ausgebildet, während das andere als Loslager fungiert, wodurch insbesondere Ferti- gungstoleranzen ausgeglichen werden.

Um einen solchen Ausgleich zu erreichen, ist es bekannt, den Lagerbolzen des Losla- gers in einer Gummibuchse zu fiihren, demgegenüber der Lagerbolzen des Festlagers in einer Messingbuchse gelagert ist.

Wenngleich durch die Elastizität der Gummibuchse ein entsprechender Toleranzaus- gleich quer zur Achsrichtung möglich ist, stellt sich diese Lösung insofern als nachtei- lig dar, als konstruktionsbedingt die Gummibuchse nicht ausreichend gekapselt wer- den kann, so daß sie im Betrieb einer Verschmutzung ausgesetzt ist. Diese kann die Lebensdauer der Gummibuchse herabsetzen, so daß mehr oder weniger häufig Repa- raturen fällig werden. Gerade für den Einsatz im Bereich von Nutzfahrzeugen stellt eine Betriebsunterbrechung einen erheblichen Kostenfaktor dar.

Eine weitere Lösung nach dem Stand der Technik sieht vor, daß das Loslager ebenso wie das Festlager Gleitbuchsen beispielsweise aus Messing aufweist, wobei die Gleit- buchse des Loslagers ein übergroßes Spiel gegenüber dem eingeführten Lagerbolzen aufweist. Dabei erstreckt sich dieses Spiel über den gesamten Umfang, wodurch sich eine relativ hohe Geräuschbildung sowie eine erhöhte Lagerbelastung ergibt, die na- turgemäß ebenfalls zu einem vorzeitigen Verschleiß führt.

Um diese Nachteile auszuschließen, ist es weiter bekannt, die Gleitbuchse des Losla- gers in eine ovale Bohrung des Bremssattels einzupressen, wobei sich das beidseitige Spiel zur Gleitbuchse in der Ebene erstreckt, in der das Festlager plaziert ist. Senkrecht dazu ist ebenso wie beim Festlager insgesamt kein oder nur ein sehr geringes Spiel vorgesehen.

Allerdings ist das Einbringen der ovalen Bohrung in den Bremssattel nur durch eine kostenintensive aufwendige Bearbeitung möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungs- gemäßen Art so weiter zu entwickeln, daß eine kostengünstige Herstellung und Mon- tage der Befestigungselemente möglich ist und deren Standzeit verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse gelöst, die die Merkmale des An- spruchs 1 oder des Anspruchs 2 aufweist.

Durch die Erfindung kann nun einerseits auf eine aufwendige Bearbeitung des Brems- sattels verzichtet werden, da lediglich eine runde Bohrung zur Aufnahme der Gleit- buchse eingebracht werden muß. Andererseits ist das Loslager, insbesondere die Gleitbuchse, so vor Verschmutzungen geschützt, daß eine übermäßige, dadurch be- dingte Beanspruchung praktisch ausgeschlossen ist. Des weiteren wird die zum Stand der Technik geschilderte Geräuschbildung minimiert, da das größere Spiel nur in der tatsächlich gewünschten Richtung vorgesehen werden kann.

Im Vergleich zu der genannten Gummibuchse, wie sie bislang eingesetzt wurde, ergibt sich eine geringere notwendige Verschiebekraft des Bremssattels, da der Lagerbolzen nicht vollumfänglich umschlossen wird, wodurch die Reibungskräfte minimiert sind.

Weiter wird durch die Erfindung eine genaue Führung des Lagerbolzens in der Rich- tung erreicht, die senkrecht zur Ebene des Toleranzausgleichs liegt, d. h. senkrecht zur Längserstreckung der prinzipiell im Querschnitt ovalen Innenbohrung der Gleitbuchse bzw. des im Querschnitt ovalen Lagerbolzens. Bei Verwendung der Gleitbuchse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist der darin geführte Lagerbolzen vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Grundsätzlich ist aber auch eine andere Querschnitts- form denkbar. Wesentlich ist, daß der Lagerbolzen innerhalb des Spiels radial beweg- bar ist, wobei die Innenbohrung der Gleitbuchse im Querschnitt langlochförmig aus- gebildet sein kann. In diesem Fall werden die halbkreisförmigen Enden durch Geraden miteinander verbunden.

Eine Gleitbuchse entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 1 ist in einfacher Art und Weise herstellbar. So kann die Gleitbuchse, die durch die unterschiedlichen Wandstär- ken ein ovales Innenloch aufweist, während die Außenkontur kreisförmig ist, aus ei- nem profilierten, bandförmigen Rohling geformt sein, dessen eine Seite glattflächig ist und die äußere Mantelfläche der Gleitbuchse bildet, während die andere Seite des Rohlings wellenförmig ist, wobei der jeweilige Wellenberg der dickeren und das je- weilige Wellental der dünneren Wandstärke entspricht.

Der Rohling, der aus einem Bandmaterial abgelängt sein kann, wird zu einer Gleit- buchse gerollt, was ohne großen Fertigungsaufwand möglich ist. Dabei entspricht die Länge des Rohlings etwa dem Umfang der Gleitbuchse und die Breite etwa deren Länge.

Als Werkstoff des profilierten Bandes kann Stahl, beschichteter Stahl, z. B. mit Gleit- material"Bronze, Messing, Kunststoff, Verbundmaterial oder ein geeigneter anderer Werkstoff eingesetzt werden. Insoweit können entsprechende Anforderungen an den Werkstoff problemlos berücksichtigt werden.

Die genannte Wellenprofilierung des Bandes kann sich in Längsrichtung erstrecken, wobei die Breite des Bandes dem Umfang der Gleitbuchse entspricht.

Denkbar ist aber auch, den Wellenverlauf quer zur Längserstreckung des Bandes vor- zusehen. Dann entspricht die Breite des Bandes der Länge der Gleitbuchse, während das abzulängende Maß gleich dem Umfang der Gleitbuchse ist.

Bemerkenswert ist, daß die Fertigungskosten einer in diesem Sinne hergestellten Gleitbuchse nicht größer sind als der einer herkömmlichen Gleitbuchse, die im Quer- schnitt einen kreisrunden Ring bildet.

Selbstverständlich können die Rohlinge für die Herstellung der Gleitbuchsen auch ein- zeln profiliert werden. Jedoch bietet die geschilderte Herstellung aus einem profilier- ten Band erhebliche Vorteile, insbesondere unter dem Gesichtspunkt, daß solche Scheibenbremsen und mithin Gleitbuchsen in großen Stückzahlen zum Einsatz kom- men.

Um eine lagegenau Montage der Gleitbuchse des Loslagers zu ermöglichen, die für eine einwandfreie Funktion unabdingbar ist, kann die Gleitbuchse mit einer Markie- rung, beispielsweise einer Einkerbung versehen sein, die in Korrespondenz mit einer Markierung am Bremssattel den lagegenauen Einbau der Gleitbuchse erleichtert.

Bei einer Scheibenbremse gemäß dem Anspruch 2 wird hinsichtlich des Toleranzaus- gleichs der gleiche Effekt erzielt wie bei der Scheibenbremse nach Anspruch 1. Dabei wird in eine runde Bohrung des Bremssattels eine im Querschnitt runde Gleitbuchse mit gleicher Wandstärke eingepreßt, in der der im Querschnitt ovale Lagerbolzen ge- führt ist. Das kleinste Querschnittsabmaß des Lagerbolzens erstreckt sich dabei in der Ebene des Toleranzausgleichs, d. h., in der Ebene, in der das Festlager angeordnet ist.

Das größte Querschnittsabmaß hingegen entspricht etwa dem lichten Durchmesser der Gleitbuchse.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung gemäß Anspruch 1 wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäße Scheibenbremse, Figur 2 eine Einzelheit der Scheibenbremse gesehen in Richtung 11-11 in Figur 1, Fig. 3 und 4 jeweils ein Profilband zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Gleit- buchse jeweils in einer perspektivischen Darstellung, Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Gleitbuchse in einer Vorderansicht.

In der Figur 1 ist eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug dargestellt, die in ihrem Grundaufbau einen Bremssattel 2 aufweist, der eine innenbelüftete Bremsscheibe 1 umfaßt, die an einer nicht dargestellten Achse des Nutzfahrzeuges befestigt ist.

Der Bremssattel 2 ist an einem Bremsträger 7 des Nutzfahrzeuges, bezogen auf die Bremsscheibe 1, axial verschiebbar befestigt.

Hierzu sind zwei Befestigungselemente 5,6 vorgesehen, von denen das Befestigungs- element 5 als Loslager und das Befestigungselement 6 als Festlager ausgebildet ist.

Beide Befestigungselemente 5,6 weisen jeweils eine Gleitbuchse 8,9 sowie einen darin geführte Lagerbolzen 10 auf, wobei die außenumfänglich runden Gleitbuchsen 8, 9 in runde Bohrungen des Bremssattels 2 eingepreßt sind.

Die Lagerbolzen 10 sind in den Bremsträger 7 eingeschraubt und somit gegenüber dem Bremssattel 2 ortsfest, während die Gleitbuchsen 8, 9 fest mit dem Bremssattel 2 verbunden sind und von daher auf dem Lagerbolzen 10 zusammen mit dem Bremssat- tel 2 axial verschiebbar gelagert sind.

Wie insbesondere die Figur 2 sehr deutlich zeigt, weist die Gleitbuchse 8 des Losla- gers 5 partiell unterschiedliche Wandstärken auf, wobei der Querschnitt der Gleitbuch- se 8 so ausgebildet ist, daß sich eine spiegelsymmetrische Form mit der Ausbildung einer langlochförmigen Ovalbohrung 11 ergibt, wobei sich deren größte Weite in der Ebene erstreckt, auf der das Festlager 6 liegt. Das kleinste Abmaß, das senkrecht zum größten Abmaß der Ovalbohrung 11 vorliegt, entspricht etwa dem zugeordneten Durchmesser des runden Lagerbolzens 10. Somit ergibt sich ein seitliches Spiel des Lagerbolzens 10 zur Ovalbohrung 11, das der Differenz zwischen deren größter Erstreckung und dem Durchmesser des zylindrischen Lagerbolzens 10 entspricht.

Demgegenüber ist die Gleitbuchse 9 als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet, in dem der zylindrische Lagerbolzen 10 mit so geringem Spiel geführt ist, daß eine einwand- freie axiale Verschiebung der Gleitbuchse 9 und damit des Bremssattels 2 möglich ist.

In den Figuren 3 und 4 sind jeweils Rohformen zur Herstellung der Gleitbuchse 8 des Loslagers 5 dargestellt.

Dabei ist bei dem in der Figur 3 gezeigten Beispiel ein Profilband 12 zu erkennen, das als Wellprofil mit sich in Längsrichtung des Profilbandes 12 erstreckenden gewellten Profilierungen versehen ist. Deren Breite A entspricht dem Umfang der Gleitbuchse 8, während das Abmaß B, mit dem die Rohmaterialien für mehrere Gleitbuchsen 8 ab- gelängt werden, der Länge der fertigen Gleitbuchse 8 entspricht.

Die Wellenprofilierung besteht aus zwei Wellenbergen, deren Höhe die größte Wand- stärke S l der Gleitbuchse 8 definieren, und sich daran anschließenden Wellentälern mit der geringeren Wandstärke S2.

Nach einem Ablängen, entsprechend dem Maß B, wird die Gleitbuchse durch Rollen in ihre endgültige Form gebracht, in der sie eine zylindrische Mantelfläche aufweist.

In diesem Sinne werden auch Abschnitte zu der Gleitbuchse 8 geformt, wie sie von einem Profilband 13 gemäß der Figur 4 abgetrennt werden. Hier allerdings verlaufen die Profilierungen quer zur Längserstreckung des Profilbandes 13, so daß sich die Ab- trennlänge A durch den Außenumfang der Gleitbuchse 8 definiert, während die Breite B des Profilbandes der Länge der Gleitbuchse 8 entspricht.

Vorzugsweise werden die Gleitbuchsen 8 jedoch aus einem Profilband 12 hergestellt, da dieses Profilband einfacher zu fertigen ist als das Profilband 13 nach der Figur 4.

In der Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gleitbuchse 8 gemäß dem Anspruch 1 dargestellt.

Dabei ist eine Führungsbohrung 14, in der der Lagerbolzen 10 geführt ist, langloch- förmig ausgebildet, mit der Besonderheit, daß an den beiden, die Längsseiten bilden- den Seitenwänden jeweils eine kreisbogenförmige Ausnehmung 15 vorgesehen ist, die mantelseitig den Lagerbolzen 10 innerhalb eines Umschlingungswinkels 18 überde- cken.

Der Radius 16 der sich diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 15 entspricht etwa dem Radius des Lagerbolzens 10, während die kreisbogenförmigen Stirnseiten der Führungsbohrung 14 konzentrisch zum Außenumfang der Gleitbuchse verlaufen, wobei die lichte Breite der Führungsbohrung 14 kleiner ist als der zweifache Radius 17 der Stirnseiten.

Diese Ausführungsvariante bietet den Vorteil, daß, da der Lagerbolzen 10 innerhalb des Umschlingungswinkels 18 an den Ausnehmungen 15 anliegt, eine relativ geringe Flächenpressung wirksam wird, gleichzeitig jedoch aufgrund des geringen Umschlin- gungswinkels ausreichend seitlicher Spielraum vorhanden ist, um einen Toleranzaus- gleich zu ermöglichen.