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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremssattelanordnung für eine Kraftfahrzeugbremse, die eine Rückstellfunktion für eine Bremsbelaganordnung bereitstellt, sowie ferner eine Scheibenbremse mit einer solchen Bremssattelanordnung.
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Bremssattelanordnungen dienen bekannterweise dazu, Bremsbelaganordnungen relativ zu einer Bremsscheibe zu positionieren und ein in Kontakt Bringen der Bremsbelaganordnungen mit der Bremsscheibe zu ermöglichen, um eine Bremswirkung zu erzielen. Im Stand der Technik ist es bekannt, dass die Bremsbelaganordnungen bei einer Rücknahme einer auf sie einwirkenden Zuspannkraft nach wie vor in Kontakt mit der Bremsscheibe sein können, was sogenannte Restschleifmomente zur Folge hat, welche den Energieverbrauch eines Fahrzeugs unerwünscht erhöhen. Um derartige Restschleifmomente zu vermeiden, ist es ferner bekannt, Rückstelleinrichtungen vorzusehen, die die Bremsbelaganordnungen nach einer Rücknahme der Zuspannkraft zuverlässig von der Bremsscheibe abheben und in Richtung ihrer unbetätigten Ausgangsstellung drängen. Genauer gesagt dienen die Rückstelleinrichtungen dazu, ein sogenanntes Lüftspiel zwischen den Bremsbelaganordnungen und der Bremsscheibe einzustellen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit den bisher bekannten Rückstelleinrichtungen nicht immer eine ausreichend zuverlässige Einstellung des Lüftspiel gewährleistet ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Bremssattelanordnung bereitzustellen, mit der ein zuverlässiges Einstellen des Lüftspiels ermöglicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Bremssattelanordnung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und eine Scheibenbremse mit den im Patentanspruch 16 angegebenen Merkmalen vor.
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Die erfindungsgemäße Bremssattelanordnung, die zur Verwendung in einer Kraftfahrzeugscheibenbremse und insbesondere in einer Festsattelscheibenbremse vorgesehen ist, umfasst eine erste Bremsbelaganordnung und eine zweite Bremsbelaganordnung, die aus einer jeweiligen Ausgangsstellung unter Verringerung eines zwischen ihnen bestehenden Anfangsabstandes relativ zueinander verlagerbar sind. Anders ausgedrückt sind die Bremsbelaganordnungen entlang einer Verlagerungsachse und zum Erzeugen einer Bremswirkung derart relativ zueinander und insbesondere solchermaßen bewegbar, dass sich einander annähern. Anschließend sind sie in umgekehrter Weise wieder voneinander weg bewegbar, um in ihre jeweiligen Ausgangsstellungen zurückzukehren und den Anfangsabstand wieder herzustellen.
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Die Bremsbelaganordnungen können jeweils eine Trägerplatte und einen daran angeordneten Reibbelag umfassen, wobei die Reibbeläge der Bremsbelaganordnungen vorzugsweise einander zugewandt sind.
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Zum Erzeugen der Verlagerung kann wenigstens eine der Bremsbelaganordnungen durch eine geeignete Betätigungseinheit verlagert werden, zum Beispiel mittels einer hydraulischen und/oder elektromechanischen Betätigungseinheit der Bremssattelanordnung. Die Bremssattelanordnung kann auch eine entsprechende Betätigungseinheit je Bremsbelaganordnung umfassen, um beide Bremsbelaganordnungen aktiv zu verlagern. Allgemein kann die Bremssattelanordnung insbesondere als eine Festsattelanordnung ausgebildet sein.
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Die Bremssattelanordnung umfasst ferner ein Gehäuse, in dem die erste Bremsbelaganordnung und die zweite Bremsbelaganordnung zumindest teilweise aufgenommen sind. In bekannter Weise können die Bremsbelaganordnungen einen Aufnahmeraum für eine Bremsscheibe definieren, die ebenfalls zumindest teilweise in dem Gehäuse aufnehmbar ist. Das Gehäuse kann durch Metallguss hergestellt sein. Ferner kann das Gehäuse rahmenartig aufgebaut sein und/oder einen im Wesentlichen rechteckigen, ovalen oder polygonalen Grundriss aufweisen, der einen Aufnahmeraum für die Bremsbelaganordnungen zumindest abschnittsweise umschließt. Dieser Aufnahmeraum kann durch einen Querträger oder, anders ausgedrückt, eine Brücke zumindest teilweise überspannt werden. Der Querträger oder die Brücke können sich dabei zwischen gegenüberliegenden Randbereichen des Aufnahmeraums erstrecken.
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Erfindungsgemäß umfasst die Bremssattelanordnung ferner eine Rückstelleinrichtung mit einem ersten Rückstellelement, um die erste Bremsbelaganordnung in ihre Ausgangsstellung vorzuspannen, und einem zweiten Rückstellelement, um die zweite Bremsbelaganordnung in deren Ausgangsstellung vorzuspannen. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird unter einem Vorspannen in eine vorbestimmte Position auch das aktive Bereitstellen von Vorspannkräften bei Einnahme der vorbestimmten Position verstanden. Mit anderen Worten kann das vorgespannte Element sozusagen aktiv in der vorbestimmten Position gehalten werden. Ebenso ist aber eine Variante eingeschlossen, bei der nach Erreichen der vorbestimmten Position keine aktiven Kräfte mehr eingeleitet werden, sondern nur dann, wenn die vorbestimmte Position verlassen wird. Aufgrund des Vorspannens der Bremsbelaganordnungen in ihre Ausgangsstellungen kann die Rückstelleinrichtung im Sinne einer Spreizfeder wirken, die dazu eingerichtet ist, die Bremsbelaganordnungen voneinander weg zu drängen.
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Zum Erzeugen der Vorspannkräfte können die Rückstellelemente elastisch deformierbar sein. Gemäß einer Variante sind die Rückstellelemente aus einem metallischen Material hergestellt, zum Beispiel aus einem Federstahl. Allgemein können die Rückstellelemente das einleitend erläuterte Einstellen eines Lüftspiel ermöglichen und zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die Bremsbelaganordnungen ausgehend von einer bremsaktiven Stellung um ein vorbestimmtes Maß in ihre Ausgangsstellungen zurückzudrängen und dabei von einer Bremsscheibe abzuheben.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass das erste Rückstellelement und/oder das zweite Rückstellelement sich beidseits eines mittigen Bereichs der ihnen jeweils zugeordneten Bremsbelaganordnung an der zugehörigen Bremsbelaganordnung abstützen. Das Abstützen kann unmittelbar erfolgen, zum Beispiel durch eine direkte Anlage eines Rückstellelements an der jeweiligen Bremsbelaganordnung. Die Position eines Kontaktpunkts oder Anlagebereichs zwischen dem Rückstellelement und der Bremsbelaganordnung kann den Bereich des Einleitens einer Rückstellkraft in die Bremsbelaganordnung bestimmen.
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Gemäß einer Variante erfolgt das Abstützen derart, dass die Rückstellkräfte im Wesentlichen in Linie mit oder nur mit einem geringen Abstand zu den Verlagerungskräften in die Bremsbelaganordnung eingeleitet werden. Wie erläutert, können die Verlagerungskräfte über eine Betätigungseinheit bereitgestellt werden. Die Rückstellkräfte und/oder Verlagerungskräfte können im Wesentlichen auf halber Höhe und/oder auf Höhe der Achse der Betätigungseinheit in die Bremsbelaganordnungen eingeleitet werden. Ebenso ist das Einleiten auf Höhe des sogenannten effektiven Reibradius denkbar. Durch ein entsprechend positioniertes Einleiten der Rückstellkräfte und/oder der Verlagerungskräfte können Hebelarme reduziert werden, die ansonsten zu einem unerwünschten Verkippen der Bremsbelaganordnung führen könnten.
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Unter dem mittigen Bereich der Bremsbelaganordnung kann ein in Umfangsrichtung einer Bremsscheibe betrachtet mittlerer Bereich der Bremsbelaganordnungen verstanden werden. Allgemein ist darauf hinzuweisen, dass dem Fachmann die Lage der Bremsscheibe auch bei einer Betrachtung einer unmontierten Bremssattelanordnung bekannt ist, da die Bremsbelaganordnungen und insbesondere deren Verlagerungsbewegungen entsprechend darauf bezogen ausgerichtet sind. Demnach kann der Fachmann auch einer Betrachtung der unmontierten Bremssattelanordnung eine bezogen auf die Bremsscheibe definierte radiale Richtung und Umfangsrichtung zweifelsfrei bestimmen. Dies gilt auch deshalb, weil eine Rotationsachse der Bremsscheibe üblicherweise zumindest im Wesentlichen parallel zu der Verlagerungsachse der Bremsbelaganordnungen ausgerichtet ist.
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Der mittige Bereich der Bremsbelaganordnungen kann zusätzlich oder alternativ einen entsprechenden mittleren Bereich entlang einer Längsachse der Bremsbelaganordnungen umfassen. Typischerweise haben die Bremsbelaganordnungen einen im Wesentlichen rechteckigen, ovalen oder polygonalen Grundriss, der eine vergleichsweise lange Längsachse und eine im Vergleich kürzere Höhenachse aufweist. Die Höhenachse kann dabei in radialer Richtung verlaufen. Allgemein können die Bremsbelaganordnungen zwei sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckende Randbereiche aufweisen. Der mittige Bereich kann demzufolge mittig zwischen diesen radialen Randbereichen positioniert sein.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das erste Rückstellelement zumindest in der Ausgangsstellung kontaktfrei zu der zweiten Bremsbelaganordnung angeordnet ist und/oder dass das zweite Rückstellelement zumindest in der Ausgangsstellung kontaktfrei zu der ersten Bremsbelaganordnung angeordnet ist. Anders ausgedrückt können die Rückstellelemente ausschließlich ihrer entsprechenden Bremsbelaganordnung zugeordnet sein und mit der jeweils anderen Bremsbelaganordnung nicht in signifikanter Weise wechselwirken, insbesondere nicht an ihr anliegen oder angreifen. Zumindest kann eine Vorspannwirkung eines Rückstellelements auf die ihm zugeordnete Bremsbelaganordnung eine etwaige mittelbare Vorspannwirkung des anderen Rückstellelements auf eben diese Bremsbelaganordnung überschreiten und vorzugsweise signifikant überschreiten. Nicht ausgeschlossen ist aber, dass die Rückstellelemente als solche einander kontaktieren oder sich zumindest mittelbar aneinander abstützen.
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Allgemein können die ersten und zweiten Rückstellelemente separat voneinander ausgebildet sein, zum Beispiel als separat handhabbare Bauteile. Die Rückstellelemente können ferner im Wesentlichen U- oder C-förmig ausgebildet sein, d.h. zwei sich im Wesentlichen parallel erstreckende Schenkel aufweisen, die über einen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Die Schenkel können sich ausgehend von dem Verbindungsbereich radial einwärts erstrecken.
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Eine Variante sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Rückstellelement ein Drahtbiegeteil ist. Der Draht kann aus einem Federstahl hergestellt sein und zum Beispiel einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Ein Durchmesser des Drahts kann zwischen 0,5 mm und 15 mm liegen, insbesondere zwischen 2 mm und 5 mm.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Rückstellelement zum Erzeugen der Vorspannung zumindest abschnittsweise elastisch tordierbar sind. Insbesondere können die Rückstellelemente im verbauten und einsatzbereiten Zustand einen elastisch tordierten Abschnitt aufweisen. Das Tordieren des Abschnitts kann zum Beispiel im Rahmen eines Einsetzens des Rückstellelements in die Bremssattelanordnung erfolgen und/oder im Rahmen des nachfolgend erläuterten Verklemmens und/oder Verrastens des Rückstellelements während der Montage. Eine Variante sieht vor, dass diese elastische Deformation unabhängig von einer Einnahme der Ausgangsstellung oder der bremsaktiven Stellung der Bremsbelaganordnungen zumindest teilweise aufrechterhalten wird, um ständig ein Mindestmaß an Vorspannkräften aufrechtzuerhalten.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das erste Rückstellelement und/oder das zweite Rückstellelement einen Klemmabschnitt auf, der zur Verklemmung in einer Klemmanordnung der Bremssattelanordnung dimensioniert ist. Der Klemmabschnitt kann einen lokal vorspringenden Bereich eines Rückstellelements umfassen, zum Beispiel eine U-förmige Ausbuchtung. Durch das Verklemmen des Klemmabschnitts kann die vorstehend erläuterte abschnittsweise elastische Tordierung des Rückstellelements erzeugt werden.
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Die Klemmanordnung kann allgemein als Gegenlager dienen, an dem sich der Klemmabschnitt infolge des Verklemmens abstützen kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Klemmanordnung eine Hinterschneidung oder eine Raststruktur umfassen. Gemäß einer Variante ist die Klemmanordnung derart positioniert, dass sie einen Aufnahmeraum für die Bremsbelaganordnungen zumindest abschnittsweise überspannt. Anders ausgedrückt kann die Klemmanordnung entlang einer Verlagerungsachse betrachtet zumindest teilweise zwischen den Bremsbelaganordnungen positioniert sein, beispielsweise radial oberhalb von den Bremsbelaganordnungen.
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Gemäß einer Variante ist die Klemmanordnung zumindest teilweise in dem Gehäuse ausgebildet oder daran angebracht. Dies kann das Bilden einer Hinterschneidung, einer Raststruktur oder einer Nut unmittelbar in dem Gehäuse umfassen. In diesem Zusammenhang kann die Klemmanordnung in einem vorstehend erläuterten Querträger oder einer Brücke des Gehäuses ausgebildet und beispielsweise dem Aufnahmeraum für die Bremsbelaganordnungen zugewandt sein. Eine Variante sieht das Ausbilden einer Nut an einer den Bremsbelaganordnungen zugewandten Unterseite einer Gehäusebrücke vor, wobei die Nut vorzugsweise ein Gleiten des Klemmabschnitts bei einer Bremsbetätigung ermöglicht.
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Ebenso ist es möglich, dass die Klemmanordnung von einer Verbindungsanordnung umfasst ist, die insbesondere eine Niederhaltefunktion und/oder tangentiale Vorspannfunktion für wenigstens eine der Bremsbelaganordnungen bereitstellt. Anders ausgedrückt kann die Verbindungsanordnung eine Niederhaltefeder, Tangentialfeder oder ein im Folgenden als Zentralfeder bezeichnetes Bauteil umfassen, dass beide entsprechenden Funktionen bereitstellt. Ein solches Federelement kann wiederum den Aufnahmeraum für die Bremsbelaganordnungen überspannen und/oder sich zwischen und vorzugsweise radial oberhalb von den Bremsbelaganordnungen erstrecken. In bekannter Weise kann die Niederhaltefunktion durch Erzeugen einer radial einwärts auf die Bremsbelaganordnungen wirkenden Niederhaltekraft bereitgestellt werden. Hierfür kann sich das entsprechende Federelement an den Bremsbelaganordnungen abstützen und/oder daran anliegen, zum Beispiel an einem radial oberen Umfangsrand der Bremsbelaganordnungen. Die tangentiale Vorspannung kann ein Vorspannen in Umfangsrichtung oder, anders ausgedrückt, in eine Rotationsrichtung der Bremsscheibe betreffen.
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Die Verbindungsanordnung kann wiederum eine geeignete Hinterschneidung oder anderweitige Raststruktur umfassen bzw. ausbilden, um die Rückstellelemente verklemmen zu können. Gemäß einer Variante ist die Verbindungsanordnung mehrteilig ausgebildet und umfasst ein gesondertes Verbindungselement, mittels dessen vorzugsweise beide der Rückstellelemente verklemmt werden können. Hierbei kann es sich zum Beispiel um eine Verbindungslasche oder ein anderweitig geeignet geformtes Bauteil handeln. Alternativ ist es denkbar, dass die Klemmanordnung an einem Hauptelement der Verbindungsanordnung angeordnet ist, zum Beispiel an einem etwaigen Federelement derselben. Beispielsweise kann die Klemmanordnung als ein innerhalb einer Zentral- oder Niederhaltefeder geeignet konturierter oder geformter Bereich ausgebildet sein. Ebenso kann die Klemmanordnung an einem solchen Federelement angebracht oder angeschweißt sein.
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Die Verbindungsanordnung und insbesondere eine etwaige Zentral- oder Niederhaltefeder derselben kann ferner Positionierabschnitte umfassen, in denen ein entsprechendes Rückstellelement zumindest abschnittsweise aufnehmbar ist. Hierbei kann es sich um Schlitze, Ausnehmungen oder dergleichen handeln. Die Positionierabschnitte können auch als Gegenlager dienen, um das Verklemmen beziehungsweise Verrasten des Klemmabschnitts zu erleichtern. Beispielsweise kann der Klemmabschnitt relativ zu einem in dem Positionierabschnitt gehaltenen Abschnitt des Rückstellelements im Rahmen des Verklemmens verdreht werden. Vorzugsweise sind wenigstens zwei derartige Positionierabschnitte je Rückstellelement vorgesehen, die zum Beispiel beidseits der Klemmanordnung positioniert sein können.
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In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass die Verbindungsanordnung ein Blechbiegeteil umfasst, welches beispielsweise eine Zentral- oder Niederhaltefeder bildet. Im Vergleich zu den Rückstellelementen kann es sich somit um ein im Wesentlichen flächiges Bauteil handeln, aus dem vorbestimmte Konturen herausgeformt sind. Allgemein können die Verbindungsanordnung und die Rückstellelemente als separate Bauteile bereitgestellt sein, die im Rahmen der Montage der Bremssattelanordnung miteinander verklemmt und/oder verrastet werden.
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Eine weitere Variante sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Rückstellelement beidseits des Klemmabschnitts jeweils wenigstens einen Abstützabschnitt aufweisen, mit dem es sich an der zugehörigen Bremsbelaganordnung abstützt. Die Abstützabschnitte können durch im Wesentlichen parallele Schenkel eines Rückstellelements gebildet sein. Die beidseitige Anordnung kann sich auf eine Betrachtung entlang der vorstehend erläuterten Längsachse einer Bremsbelaganordnung oder eine Betrachtung in Umfangsrichtung einer Bremsscheibe beziehen.
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Eine weitere Variante sieht vor, dass die Bremsbelaganordnungen Ausnehmungen aufweisen, die dazu eingerichtet sind, die Abstützabschnitte der ihnen jeweils zugeordneten Rückstellelemente zumindest teilweise aufzunehmen. Das Aufnehmen kann ein abschnittsweises und/oder zumindest teilweises Umschließen eines Querschnitts der Abstützabschnitte umfassen. Ebenso kann ein zumindest abschnittsweises vollständiges Umschließen vorgesehen sein, beispielsweise wenn die Ausnehmungen Bohrungen mit einem geschlossenen Querschnitt umfassen. Die Ausnehmungen können in einer Trägerplatte der Bremsbelaganordnungen ausgebildet sein.
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In einer Ausführungsform erstrecken sich in einem unverklemmten Zustand jedes Rückstellelements der Klemmabschnitt und die Abstützabschnitte im Wesentlichen in einer Ebene oder in zueinander im Wesentlichen parallelen Ebenen. Der unverklemmte Zustand kann gleichbedeutend mit einem noch nicht in der Bremssattelanordnung montierten Zustand der Rückstellelemente sein. Im Rahmen des Verklemmens können der Klemmabschnitt und die Abstützabschnitte jedoch relativ zueinander verlagert werden, insbesondere auseinandergebogen oder zueinander verdreht werden. Dabei können sie die gemeinsame Ebene verlassen oder in nicht parallelen Ebenen angeordnet werden.
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In einer Ausführungsform ist jeweils ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Klemmabschnitt und den Abstützabschnitten angeordnet und der Klemmabschnitt und die Abstützabschnitte erstrecken sich relativ zum Verbindungsabschnitt in unterschiedliche Richtungen. Anders ausgedrückt können ausgehend von dem Verbindungsabschnitt der Klemmabschnitt und die Abstützabschnitte sich in verschiedene Richtungen und insbesondere in zueinander entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Gemäß einer Variante erstrecken sich die Abstützabschnitte ausgehend von dem Verbindungsabschnitt radial einwärts und der Klemmabschnitt erstreckt sich radial auswärts. Eine Variante sieht vor, dass ein erster Schenkel und der Klemmabschnitt über einen ersten Verbindungsabschnitt und ein zweiter Schenkel und der Klemmabschnitt über einen zweiten Verbindungsabschnitt verbunden werden. Schließlich kann es sich bei den Verbindungsabschnitten um die vorstehend erläuterten, elastisch tordierten Abschnitte eines Rückstellelements handeln.
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Gemäß einer Weiterbildung sind der Klemmabschnitt und die Abstützabschnitte in einem verklemmten Zustand relativ zueinander verdreht. Insbesondere kann der Klemmabschnitt in Richtung einer gegenüberliegenden Bremsbelaganordnung und/oder radial einwärts gebogen werden, wohingegen die Abstützabschnitte sich in Richtung einer ihnen zugeordneten Bremsbelaganordnung erstrecken können.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Rückstellelement wenigstens einen Niederhalterabschnitt aufweisen, um die jeweils zugehörige Bremsbelaganordnung im Wesentlichen quer zu deren Verlagerungsrichtung vorzuspannen. Bei dem Niederhalterabschnitt kann es sich um einen radial einwärts verlaufenden Abschnitt handeln, der sich beispielsweise entgegengesetzt zu dem Klemmabschnitt erstrecken kann. Der Niederhalterabschnitt kann in einem etwaigen Verbindungsabschnitt eines Rückstellelements ausgebildet sein. Eine Variante sieht vor, dass beidseits des Klemmabschnitts jeweils wenigstens ein Niederhalterabschnitt vorgesehen ist. Schließlich kann der Niederhalterabschnitt in eine Ausnehmung in einer zugeordneten Bremsbelaganordnung eingreifen, welche zum Beispiel an einer (radialen) Oberseite der Bremsbelaganordnung vorhanden sein kann. Spätestens im Rahmen des Verklemmens kann über den Niederhalterabschnitt somit eine radial einwärts wirkende Niederhaltekraft erzeugt werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Bremssattelanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine Unteransicht der Bremssattelanordnung aus 1;
- 3 eine Draufsicht auf die Bremssattelanordnung aus 1;
- 4a-b Einzelteilansichten eines Rückstellelements der Bremssattelanordnung aus 1;
- 5 eine die Verlagerungsachse enthaltene Querschnittsansicht der Bremssattelanordnung aus 1;
- 6 eine perspektivische Ansicht der Bremsbelaganordnungen und Rückstelleinrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform;
- 7 eine perspektivische Ansicht einer Bremssattelanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 8 eine Seitenansicht der Bremssattelanordnung aus 7;
- 9 eine Draufsicht auf die Bremssattelanordnung aus 7;
- 10a-d Einzelteilansichten eines Rückstellelements der Bremssattelanordnung aus 7; und
- 11 eine die Verlagerungsachse enthaltene Querschnittsansicht der Bremssattelanordnung aus 7.
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In 1 ist eine Bremssattelanordnung 10 für eine Kraftfahrzeugscheibenbremse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Bremssattelanordnung 10 umfasst ein hier gegossenes Gehäuse 12, das einen Aufnahmeraum 14 rahmenartig umschließt. Dies verdeutlicht sich zusätzlich aus der Unteransicht von 2 und der Draufsicht von 3. Insbesondere aus 3 wird ersichtlich, dass der Aufnahmeraum 14 einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss hat.
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In dem Aufnahmeraum 14 sind eine erste Bremsbelaganordnung 15 und eine zweite Bremsbelaganordnung 16 angeordnet (siehe 2 und 3). Diese beinhalten jeweils in bekannter Weise eine ebene Trägerplatte 18 sowie einen darauf angeordneten Reibbelag 20 (siehe 2). Die Reibbeläge 20 sind dabei einander zugewandt.
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In den 1 bis 3 sind die Bremsbelaganordnungen 15, 16 in ihrer bremsunwirksamen Ausgangsstellung gezeigt, in der sie ein definiertes Lüftspiel zu einer nicht dargestellten Bremsscheibe aufweisen. Die Bremsscheibe ist in bekannter Weise in einem vorbestimmten Ausmaß zwischen den Bremsbelaganordnungen 15, 16 aufnehmbar. Zum Erleichtern der Orientierung ist in 1 schematisch die Position einer Rotationsachse X der nicht dargestellten Bremsscheibe gezeigt. Ferner ist schematisch eine radial auswärts gerichtete Richtung R angedeutet, sowie eine Umfangsrichtung U, die ebenfalls in Bezug auf die Bremsscheibe definiert sind. Es versteht sich, dass eine radial einwärts gerichtete Richtung entgegengesetzt zu dem Pfeil R aus 1 verläuft. Wie einleitend erwähnt, kann der Fachmann aus einer bloßen Betrachtung der unmontierten Bremssattelanordnung 10 diese Richtungen zweifelsfrei bestimmen, da sich die Lage der Bremsscheibe insbesondere aus der Ausrichtung der Bremsbelaganordnungen 15, 16 ohne Weiteres ergibt.
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Zurückkommend auf 2 ist eine Verlagerungsachse V dargestellt, entlang derer die Bremsbelaganordnungen 15, 16 verlagerbar sind. Im gezeigten Fall ist die Bremssattelanordnung 10 als eine Festsattelanordnung ausgebildet und jede der Bremsbelaganordnungen 15, 16 ist mittels einer eigens zugeordneten Betätigungseinheit 22 entlang der Verlagerungsachse V verlagerbar. Die genaue Anordnung der Betätigungseinheiten 22, die jeweils rückseitig an einer der Bremsbelaganordnungen 15, 16 angreifen, verdeutlicht sich aus 6. Da die Betätigungseinheiten 22 gemäß bekannten Varianten ausgebildet sind, wird auf deren nähere Erläuterung verzichtet.
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Zum Erzielen einer Bremswirkung sind die Bremsbelaganordnungen 15, 16 entlang der Verlagerungsachse V und unter einer Verringerung ihres in 2 gezeigten Anfangsabstandes aufeinander zu bewegbar. Hierdurch können sie in Anlage mit der nicht dargestellten Bremsscheibe gebracht werden, um eine Fahrzeugverlangsamung zu erzielen. Soll die Bremswirkung zurückgenommen werden, erfolgt eine entgegengesetzte Verlagerung, durch die die Bremsbelaganordnungen 15, 16 voneinander weg bewegt werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass sich die Verlagerungsachse V parallel zu der Rotationsachse X der nicht dargestellten Bremsscheibe erstreckt.
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In 1 erkennt man weiterhin, dass die Bremsbelaganordnungen 15, 16 jeweils über zwei Führungsstangen 24 geführt verlagerbar sind, wobei sich die Führungsstangen 24 durch entsprechende Aufnahmeöffnungen innerhalb der Trägerplatten 18 erstrecken. Ferner ist eine nachfolgend näher erläuterte Zentralfeder 26 gezeigt, die eine Niederhalter- und tangentiale Vorspannfunktion bereitstellt. Dies erfolgt über eine sich aus 6 ergebenden Anlage von Anlageabschnitten 28 der Zentralfeder 26 an einer radialen Ober- bzw. Außenseite der Bremsbelaganordnungen 15, 16. Infolge dieser Anlage werden die durch entsprechende Pfeile angedeuteten tangentialen Vorspannkräfte T, welche sich zumindest anteilig in Umfangsrichtung U der Bremsscheibe erstrecken, und die Niederhaltekräfte N erzeugt, welche die Bremsbelaganordnungen 15, 16 radial einwärts drängen (sh. 6). Ferner erkennt man aus 6, dass die Zentralfeder 26 als ein im Wesentlichen ebenes Blechbiegeteil ausgebildet ist, aus dem einzelne Konturen und Vorsprünge herausgeformt sind.
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Darüber hinaus wird aus den 1 und 6 bereits die Anordnung einer Rückstelleinrichtung 30 ersichtlich, die zwei Rückstellelemente 31, 32 umfasst. Die Rückstelleinrichtung 30 erzeugt Rückstellkräfte, welche die Bremsbelaganordnungen 15, 16 in ihre in 2 gezeigten Ausgangsstellungen drängen. Anders ausgedrückt agiert die Rückstelleinrichtung 30 im Sinne einer Spreizfeder, welche die Bremsbelaganordnungen 15, 16 auseinander drängt und deren Rückstellkräfte analog zu dem Doppelpfeil V in 2 verlaufen. Dabei sind die Rückstellkräfte so bemessen, dass sie durch die Betätigungseinheiten 22 leicht überwunden werden können, um eine bremswirksame Verlagerung der Bremsbelaganordnungen 15, 16 zu erzielen. Wird eine entsprechende Zuspann- beziehungsweise Verlagerungskraft jedoch zurückgenommen oder aufgehoben, ist die Rückstelleinrichtung 30 dazu eingerichtet, die Bremsbelaganordnungen 15, 16 zuverlässig von der Bremsscheibe abzuheben und ein geeignetes Lüftspiel von zum Beispiel 0,8 mm einzustellen.
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Im Folgenden werden Details der Rückstelleinrichtung 30 anhand der 1 bis 6 näher erläutert. 6 zeigt die Bremsbelaganordnungen 15, 16 sowie die Rückstelleinrichtung 30 und weitere ausgewählte Komponenten der Bremssattelanordnung 10 in einer perspektivischen Einzelansicht. Man erkennt, dass die Rückstellelemente 31, 32 jeweils nur einer der Bremsbelaganordnungen 15, 16 unmittelbar zugeordnet sind. Anders ausgedrückt ist das in 6 linke Rückstellelement 32 dazu eingerichtet, die in 6 linke Bremsbelaganordnung 16 in die Ausgangsstellung vorzuspannen, während das in 6 rechte Rückstellelement 31 dazu eingerichtet ist, die in 6 rechte Bremsbelaganordnung 15 in die Ausgangsstellung vorzuspannen. Die von den Rückstellelementen 31, 32 jeweils bereitgestellten Rückstell- beziehungsweise Vorspannkräfte sind in 6 durch einen entsprechenden Pfeil S angedeutet.
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Die Rückstellelemente 31, 32 sind jeweils als Drahtbiegeteil und allgemein gleichartig ausgebildet. In den 4a-b sind Einzelteildarstellungen eines Rückstellelements 31, 32 in einem unverbauten Zustand gezeigt, d.h., in einem noch nicht verklemmten Zustand. Man erkennt, dass die Rückstellelemente 31, 32 jeweils zwei außenliegende und sich parallel zueinander erstreckende Schenkel 34 umfassen, die Abstützabschnitte der Rückstellelemente 31, 32 zum Übertragen der gewünschten Rückstellkräfte bilden. Die Schenkel 34 werden durch einen Verbindungsbereich 36 miteinander verbunden. Genauer gesagt gehen sie jeweils in einen sich im Wesentlichen rechteckig zu den Schenkeln 34 erstreckenden Verbindungsabschnitt 38 über. Zwischen den Verbindungsabschnitten 38 ist ein Klemmabschnitt 40 ausgebildet, der vorspringend im Sinne einer Ausbuchtung aus dem Rückstellelement 32 herausgebogen ist. Relativ zu oder, anders ausgedrückt, ausgehend von den Verbindungsabschnitten 38 erstrecken sich die Schenkel 34 und der Klemmabschnitt 40 in entgegengesetzte Richtungen, wobei sich die Schenkel 34 bezogen auf den montierten Zustand radial einwärts erstrecken und der Klemmabschnitt 40 radial auswärts. Aus 4a wird ferner deutlich, dass der Klemmabschnitt 40 mittig zwischen den Schenkeln 34 positioniert ist. Allgemein definiert jedes Rückstellelement 31, 32 aufgrund der parallelen Schenkel 34 somit im Wesentlichen eine U- oder C-Form.
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Die Seitenansicht aus 4b verdeutlicht, dass sich jedes Rückstellelement 31, 32 in einer Ebene erstreckt und dass der Klemmabschnitt 40 und die Schenkel 34 (aber auch die Verbindungsabschnitte 38) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
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Zum Erzeugen der Vorspannkräfte S werden die Rückstellelemente 31, 32 beim Einsetzen in die Bremssattelanordnung 10 in vorbestimmter Weise elastisch deformiert. Dies verdeutlicht sich insbesondere aus der Ansicht der 6. Dort wird zunächst ersichtlich, dass die Rückstellelemente 31, 32 und insbesondere deren Verbindungsabschnitte 38 jeweils in schlitzförmigen Positionierabschnitten 42 der Zentralfeder 26 aufgenommen sind. Jedem der Verbindungsabschnitte 38 ist dabei ein Positionierabschnitt 42 zugeordnet. Die offenen Enden der Schenkel 34 hingegen geraten in Anlage mit der zugehörigen Bremsbelaganordnung 15, 16. Sodann werden die Klemmabschnitte 40 in 6 aufeinander zu bewegt beziehungsweise nach innen gebogen und folglich relativ zu den bereits an den Bremsbelaganordnungen 15, 16 anliegenden Schenkeln 34 nach innen verdreht. Um die Klemmabschnitte 40 in dieser Position zu halten, ist ein Verbindungselement 44 vorgesehen, dass die Klemmabschnitte 40 umgreift. Genauer gesagt können die Klemmabschnitte 40 mit Hinterschneidungen 47 des Verbindungselements 44 klemmend in Eingriff gebracht werden.
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Zu beachten ist, dass sich die Verbindungsabschnitte 38 dabei an den Positionierabschnitten 42 abstützen und, insbesondere aufgrund der an den Bremsbelaganordnungen 15, 16 festgelegten Schenkel 34, jeweils elastisch tordiert werden. Genauer gesagt üben die Klemmabschnitte 40 bei deren Verklemmen ein Drehmoment auf die Verbindungsabschnitte 38 aus, wodurch letztere elastisch tordiert werden und die Schenkel 34 in Anlage mit den Trägerplatten 18 der zugehörigen Bremsbelaganordnungen 15, 16 zwingen. Insgesamt werden die Rückstellelemente 31, 32 somit jeweils elastisch verspannt, um die vorstehend erläuterten Rückstellkräfte S bereitzustellen.
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Man beachte, dass das Verbindungselement 44 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel separat von der Zentralfeder 26 bereitgestellt ist. Es ist aber ebenso denkbar, dass das Verbindungselement 44 an der Zentralfeder 26 angebracht oder unmittelbar daran angeformt ist. Ferner kann das Verbindungselement 44 zur dauerhaften Sicherung der Klemmverbindung nach einem Umgreifen der Klemmabschnitte 40 plastisch deformiert oder anderweitig dauerhaft verriegelt werden.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass in der gezeigten Ausführungsform das Verbindungselement 44 und die Zentralfeder 26 eine Verbindungsanordnung 19 bilden, welche den Aufnahmeraum 14 zumindest teilweise überspannt und ein Verklemmen der Rückstellelemente 32 ermöglicht. Genauer gesagt stellt diese Verbindungsanordnung 19 eine mehrteilige Klemmanordnung 17 zum Erzeugen der Rückstellwirkung bereit (sh. 6).
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Darüber hinaus erkennt man in 6, dass die Klemmabschnitte 40 radial oberhalb von und in einem mittigen Bereich der Bremsbelaganordnungen 15, 16 verklemmt werden. Der mittige Bereich der Bremsbelaganordnungen 15, 16 wird durch einen in Umfangsrichtung U mittleren Bereich der Bremsbelaganordnungen 15, 16 gebildet (siehe 1). Ebenso verdeutlicht sich aus 6, dass die Bremsbelaganordnungen 15, 16 eine vergleichsweise ausgeprägte Längsachse L aufweisen sowie eine sich senkrecht hierzu und radial erstreckende Höhenachse H, die vergleichsweise kurz ist. Der mittige Bereich der Bremsbelaganordnungen 15, 16 kann somit auch entlang ihrer Längsachse L definiert werden.
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Folglich wird ersichtlich, dass sich die Schenkel 34 eines jeweiligen Rückstellelements 31, 32 beidseits der entsprechenden mittleren Bereiche der zugehörigen Bremsbelaganordnungen 15, 16 abstützen und dabei den Reibbelag 20 überspannen. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges und zuverlässiges Einleiten von Rückstellkräften. Zurückkommend auf 6 erkennt man, dass die Schenkel 34 dabei auch zumindest abschnittsweise in Ausnehmungen in Form sich radial erstreckender Nuten 45 in den Trägerplatten 18 der Bremsbelaganordnungen 15, 16 aufgenommen sind.
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Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass sich die Schenkel 34 eines jeweiligen Rückstellelements 31, 32 gemäß 5 ungefähr auf der mittleren Höhe einer Bremsbelaganordnung 15, 16 an letzterer abstützen. Somit werden die Rückstellkräfte im Wesentlichen in einer Linie mit den Verlagerungskräften der Betätigungseinheiten 22 eingeleitet und liegen ferner auf der Höhe des Schwerpunkts der Bremsbelaganordnungen 15, 16. Folglich sind störende Hebelarme reduziert, was das Risiko eines Verkippens der Bremsbelaganordnungen 15, 16 mindert.
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In den 7 bis 10 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremssattelanordnung 10 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insbesondere durch ein andersartiges Verklemmen der Rückstellelemente 31, 32. Im Vergleich mit der ersten Ausführungsform gleichbleibende oder gleichwirkende Merkmale sind im Folgenden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
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In 7 ist die Bremssattelanordnung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform in perspektivische Darstellung gezeigt. Man erkennt, dass das Gehäuse 12 wiederum einen Aufnahmeraum 14 für zwei einander gegenüberliegende Bremsbelaganordnungen 15, 16 rahmenartig umschließt. Die Funktionsweise und das Verlagern der Bremsbelaganordnungen 15, 16 erfolgt analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Gehäuse 12 unterscheidet sich von dem vorigen Beispiel dahingehend, dass ein Querträger oder, anders ausgedrückt, eine Brücke 46 vorgesehen ist, die den Aufnahmeraum 14 überspannt. Genauer gesagt verbindet die Brücke 46 zwei einander gegenüberliegende Seitenbereiche des Gehäuses 12, wobei diese Seitenbereiche im gezeigten Fall parallel zu den Bremsbelaganordnungen 15, 16 verlaufen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Brücke 46 als integraler Bestandteil des gegossenen Gehäuses 12 ausgebildet. Es ist aber ebenso denkbar, die Brücke 46 als ein separates Bauteil bereitzustellen und an dem Gehäuse 12 zu befestigen.
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Weiterhin erkennt man insbesondere in den 7 bis 9 erneut, dass jeder der Bremsbelaganordnungen 15, 16 wiederum ein Rückstellelement 31, 32 in Form eines Drahtbiegeteils zugeordnet ist, welche die Rückstelleinrichtung 30 der Bremssattelanordnung 10 bilden. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist aber keine Zentralfeder 26 vorhanden, die auf die Bremssattelanordnungen 15, 16 einwirkt und in der die Rückstellelemente 31, 32 zumindest abschnittsweise positioniert sind. Stattdessen greifen die Rückstellelement 32 in eine Klemmanordnung 60 an einer Unterseite der Brücke 46 ein, um analog wirkende Rückstellkräfte auf die Bremsbelaganordnungen 15, 16 auszuüben. Wie aus 11 ersichtlich, ist diese Klemmanordnung 60 als eine Nut ausgebildet, die sich entlang der Verlagerungsachse der Bremsbelaganordnungen 15, 16 erstreckt.
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Um das Verklemmen genauer zu erläutern, wird zunächst anhand der 10a-d die Struktur eines jeweiligen Rückstellelements 31, 32 erläutert. Die 10a-d stellen jeweils Einzelteilansichten eines Rückstellelements 31, 32 dar, wobei die beiden Rückstellelemente 31, 32 der Bremssattelanordnung 10 wiederum gleichartig ausgebildet sind. Erneut wird ersichtlich, dass die Rückstellelemente 31, 32 parallele Schenkel 34 aufweisen, von denen sich in Richtung eines Klemmabschnitts 40 verlaufende Verbindungsabschnitte 38 erstrecken. Die Schenkel 34 bilden wiederum Abstützabschnitte der Rückstellelemente 31, 32 zum Übertragen der gewünschten Rückstellkräfte.
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Bezüglich des Verbindungsabschnitts 38 erstrecken sich die Schenkel 34 und der Klemmabschnitt 40 wiederum in unterschiedliche Richtungen. Ferner weist jeder Verbindungsabschnitt 38 einen Niederhalterabschnitt 50 auf, der sich ausgehend von dem Verbindungsabschnitt 38 in eine gleiche Richtung wie die Schenkel -34 erstreckt. Ausbuchtungen ausgebildet. Aus 10B ist ersichtlich, dass die Schenkel 34 und der Klemmabschnitt 40 nicht in einer gemeinsamen Ebene, sondern in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind.
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Wie man aus 7 erkennt, sind in der zweiten Ausführungsform die Schenkel 34 der Rückstellelemente 31, 32 nahezu vollständig in Ausnehmungen 77 in den Trägerplatten 18 der Bremsbelaganordnungen 15, 16 aufgenommen. Diese Ausnehmungen 77 sind als sich radial erstreckende Bohrungen ausgebildet, in welche die Schenkel 34 nahezu vollständig eingeschoben werden können. An der radial auswärts weisenden Oberseite der Trägerplatte 18 sind ferner weitere Ausnehmungen 52 für die Niederhalterabschnitte 50 vorgesehen. In diesen Ausnehmungen 52 sind die Niederhalterabschnitte 50 zumindest teilweise aufgenommen.
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Zum Verklemmen werden die Rückstellelemente 32 durch Einschieben der Schenkel 34 und der Niederhalterabschnitte 50 zunächst mit einer zugehörigen Bremsbelaganordnung 15, 16 gekoppelt. Die entsprechenden Einheiten aus einem Rückstellelement 31, 32 und einer Bremsbelaganordnung 15, 16 werden anschließend und bezogen auf 7 von unten in den Aufnahmeraum 14 und in Richtung der Brücke 46 bewegt. Die Klemmabschnitte 40 geraten daraufhin in Anlage mit der Unterseite der Brücke 46. Dieser Zustand ist in der Querschnittsansicht der 11 gezeigt.
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Wenn die Einführbewegung der Bremsbelaganordnungen 16 fortgesetzt wird (d. h., wenn die Bremsbelaganordnungen 16 weiter radial auswärts bewegt werden), werden die Klemmabschnitte 40 verkippt, da sie sukzessive aufeinander zu und radial einwärts gebogen werden. Hierbei werden sich auch relativ zu den Schenkeln 34 verdreht. Dies wird solange fortgesetzt, bis die Bremsbelaganordnungen 15, 16 ihre endgültige Position erreicht haben. In den Verbindungsabschnitten 38 wird dabei wiederum eine elastische Torsionsspannung erzeugt. Durch das in Eingriff Bringen der Klemmabschnitte 40 mit der Klemmanordnung 60 an der Unterseite der Brücke 46 wird diese Spannung aufrechterhalten, um die gewünschten Rückstellkräfte dauerhaft bereitstellen zu können. Gleichzeitig wird über die Niederhalterabschnitte 50 eine radial einwärts wirkende Niederhaltekraft auf die Bremsbelaganordnungen 15, 16 ausgeübt.
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Zu beachten ist, dass die Bohrungen 77 zur Aufnahme der Schenkel 34 in den Trägerplatten 18 einen gegenüber den Schenkeln 34 vergrößerten Durchmesser aufweisen können, so dass die Schenkel 34 darin mit Spiel und sogar leicht schräg aufnehmbar sind. Dies ermöglicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel das überwiegende Einleiten der Rückstellkräfte auf halber Höhe der Bremsbelaganordnungen 15, 16, um die vorstehend erläuterten Hebelarme zu reduzieren.
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Zusammenfassend ist auch in diesem Fall somit je Bremsbelaganordnung 15, 16 ein eigenes Rückstellelement 31, 32 vorhanden. Jedes dieser Rückstellelemente 31, 32 weist wiederum Abstützabschnitte in Form der Schenkel 34 auf, die beidseits eines mittigen Bereichs der zugehörigen Bremsbelaganordnung 15, 16 angeordnet sind (siehe insbesondere 7).
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Abschließend ist daraufhin hinzuweisen, dass die nutförmige Klemmanordnung 60 aus 11 auch ein Gleiten der Klemmabschnitte 40 während einer Bremsbetätigung und der dabei erfolgenden Verlagerung der Bremsbelaganordnungen 15, 16 ermöglicht. Durch das hierdurch ermöglichte gemeinsame Bewegen der Klemmabschnitte 40 und der mit den Trägerplatten 18 gekoppelten Schenkel 34 wird die anfangs eingestellte Relativverdrehung zwischen den Klemmabschnitten 40 und den Schenkel 34 jedes Rückstellelements 31, 32 aufrechterhalten, wodurch auch die torsionsbedingten Rückstellkräfte im Wesentlichen konstant bleiben. Dies gilt auch bei einem zunehmenden Belagverschleiß und der damit einhergehenden Vergrößerung des Verlagerungswegs.