DE10348830A1

DE10348830A1 - Optimierter Führungsbolzen

Info

Publication number: DE10348830A1
Application number: DE2003148830
Authority: DE
Inventors: Uwe Hendrich; Hans-Dieter Leidecker; Manfred Reuter; Hans-Georg Keferstein; Götz Mehner; Andreas Kircher; Stefan Schmelz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bolzenführung (4) für eine Schwimmsattel-Bremse. Für eine derartige Bolzenführung ist es besonders wichtig, daß die zur Führung des Schwimmsattels dienenden Bolzen (4) sich aufgrund thermischer Dehnung nicht lockern. Es sind aufwendige Konstruktionen bekannt, bei denen die Bolzenführung mehrteilig ausgestaltet ist, wobei die Bolzen selbst als Dehnschrauben ausgeführt sind. Die vorliegende Erfindung erzielt einen vergleichbaren Effekt mit einer sehr viel einfacheren Konstruktion. Die Erfindung besteht im Prinzip darin, daß der Bolzen (4) sich am Rand der Befestigungsöffnung (2) des Bremsträgers (1) abstützt und das Bolzenende in der Befestigungsöffnung (2) nur über einen Teil (L4) der Öffnung mit dieser verschraubt ist, so daß ein Abschnitt (L5) verbleibt, welcher die Wirkung einer Dehnschraube übernehmen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bolzenführung für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem Führungsbolzen, welcher mit einem Bremsträger verbunden ist und mit einer den Führungsbolzen umgreifenden Führungsbohrung in einem am Bremsträger axial verschiebbaren Gehäuse oder umgekehrt.

Eine derartige Bolzenführung ist beispielsweise durch die deutsche DE-OS 19626296 bekanntgeworden. Dabei kann der Führungsbolzen grundsätzlich entweder am Bremsträger oder am Bremsgehäuse befestigt sein. Dementsprechend findet sich die Bolzenführung beziehungsweise eine korrespondierende Führungsbohrung entweder in dem Bremsgehäuse oder dem Bremsträger, wie dies grundsätzlich in der DE-AS 343035 1 beziehungsweise in der DE-AS 2211453 beschrieben wird.

Eine durchgehend garantierte Funktionsfähigkeit eines Bremssystems ist für eine unfallfreie Fahrt eines Fahrzeugs entscheidend wichtig. Da die für den Bremsvorgang durch die Bremse aufzunehmenden Kräfte durch den Sattel und den Bremsträger aufgenommen werden müssen, ist darauf zu achten, daß während der Lebenserwartung einer Bremse die Führung des Sattels auf dem Bremsträger unter allen Umständen sichergestellt ist.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE-OS 3815733 ist es bekannt, den mit einem Gewinde an seinem Endbereich versehenen Führungsbolzen bis zu einem Anschlag an dem Führungsbolzen in eine mit einem Gegengewinde versehenen Befestigungsöffnung anzuschrauben. Da an der Bremse während des Betriebes durch die Bremsvorgänge hohe Temperaturschwankungen auftreten können ist nicht auszuschließen, daß durch Dehnung während der Lebensdauer der Bremse die Gewindebefestigung des Führungsbolzens sich lockert oder daß die Gewindebefestigung beschädigt wird. Es ist daher zum Beispiel in der DE-OS 10004178 vorgeschlagen worden, am freien Ende des Führungsbolzens einen Kopf vorzusehen, welcher sich über eine, den Bolzen umgebend Hülse am Rand der Befestigungsöffnung abstützt. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Befestigungsbereich des Führungsbolzens in der Führungsöffnung und dem Kopf des Bolzens ein längerer Abschnitt, welcher auf Zug belastet wird. Durch die Länge dieses Abschnitts ist sichergestellt, daß der Bolzen die thermischen Belastungen besser ausgleichen kann, da dieser Bereich durch die Vorspannung des Bolzens eine gewisse Elastizität besitzt. Durch diesen Aufbau wirkt der Führungsbolzen wie eine Dehnschraube. Der Aufbau der Bolzenführung ist damit relativer aufwendig, da der Bolzen zum einen eine komplizierte Gestaltung erfährt und zum anderen zusätzlich noch eine den Bolzen umgebende Hülse vorgesehen werden muß.

Die vorliegende Erfindung geht in daher aus von einer Bolzenführung der sich aus dem Oberbegriff des Anspruch 1 ergebenden Gattung. Aufgabe der Erfindung ist es eine Bolzenführung zu beschreiben, welche einfach und unkompliziert aufgebaut ist und gleichwohl eine sichere Befestigung des Bolzens in der Befestigungsöffnung sicherstellt.

Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebenden Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, zwischen dem Überdeckungsbereich, in dem der Führungsbolzen mit der Befestigungsöffnung fest miteinander verbunden ist und dem Anschlag, über welchen sich der Führungsbolzen an dem Rand der Befestigungsöffnung abstützt und so (zum Beispiel für die Gewinde-Befestigung) die notwendige Vorspannung erzeugt, einen hinreichend großen Abstand vorzusehen, welcher den Effekt einer Dehnschraube erzeugt. Dabei kommt es nicht darauf an, daß die Befestigung mittels eines Gewindes geschieht. Es sind auch andere Befestigungsarten die Schweißen, Kleben Nieten oder ähnliches denkbar. Wesentlich ist nur, daß nicht der gesamte in die Befestigungsöffnung eintauchende Bereich des Führungsbolzens zur Verbindung zwischen Befestigungsöffnung und Führungsbolzen ausgenutzt wird sondern innerhalb der Befestigungsöffnung eine hinreichende Länge des Bolzens verbleibt, welche sich elastisch ausdehnen beziehungsweise zusammenziehen kann und damit die durch Wärmespannung sich ergebenden Kräfte vermindert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung beschreibt die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Die hier beschriebene Weiterbildung besteht im Kern darin, zur Befestigung des Führungsbolzens in der Befestigungsöffnung Gewinde-Bereiche vorzusehen die miteinander verschraubt werden. Als Überdeckungsbereich ist dabei der Bereich zwischen Befestigungsöffnung und Führungsbolzen zu verstehen, in welchen die beiden Bauelemente durch einander hinterschneidende Gewindegänge mit einander verbunden werden.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist eine Weiterbildung durch die in Anspruch 3 aufgeführten Merkmale gegeben. Dabei wird davon ausgegangen, daß ohne die Maßnahmen nach Anspruch 3 der Überdeckungsbereich zu groß ist, so daß nicht genügend Raum für den Dehnungsausgleich zur Verfügung steht, welcher nicht gleichzeitig zur Befestigung zwischen Führungsbolzen und Befestigungsöffnung genutzt werden kann. Mit anderen Worten, es wird nachträglich Gewinde entfernt, um die Länge des Gewinde-Eingriffs zwischen den Bauelementen zum vermindern und um so eine geeignete Länge an dem Führungsbolzen zum Dehnungsausgleich zu erreichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Bezeichnung erläutert. Darin zeigt:
1 bis 3 Ausführungsformen bekannter Bolzenführungen,
4 eine erfindungsgemäße Bolzenführung mit kleinen Überdeckungsbereich und
5 eine erfindungsgemäße Bolzenführung, bei der ein Teil des Gewindes der Bauelemente entfernt wurde.
In 1 ist ein Ausschnitt aus einem Bremsträger 1 dargestellt der mit einer Befestigungsöffnung 2 versehen ist. Die Befestigungsöffnung hat durchgängig ein Innengewinde 3. Ein Führungsbolzen 4 ragt mit seinem ein Außengewinde 5 tragenden Ende in die Befestigungsöffnung 3. Die beiden Gewinde sind miteinander derart verschraubt, daß ein Anschlag 9 des Führungsbolzens 4 sich unter Spannung an den Rand der Befestigungsöffnung 2 anlegt. Bei dieser vorbekannten Anordnung ist kein Dehnungsausgleich vorgegeben.
Die 2 und 3 zeigen wiederum einen Führungsbolzen 4, der wie in 1 mit dem Bremsträger 1 verschraubt ist. Im Unterschied zu 1 ist bei den 2 und 3 kein Anschlag 5 vorgesehen. Der Führungsbolzen 4 stützt sich vielmehr mit seinem Kopf 6 über eine Hülse 7 an dem Rand der Befestigungsöffnung 2 ab. Dadurch ergibt sich eine Länge L1 als Dehnungsausgleich, über welchen Wärmespannungen ausgeglichen werden können und wodurch für eine konstante Vorspannung gesorgt wird, mit welcher die beiden ineinandergreifenden Gewinde im Eingriffs gehalten werden. Die beiden in 2 und 3 geschilderten Bolzenführungen sind allerdings recht aufwändig.
4 zeigt nun eine erste erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Bolzenführung. Die Befestigungsöffnung 2 ist ein mit einem Innengewinde versehenes Durchgangsloch, in welches das mit einem Außengewinde 8 versehene Ende des Führungsbolzens 4 verschraubt ist. Da sich das Innengewinde des Durchgangsloch 2 über das gesamte Durchgangsloch erstreckt ist dessen Befestigungsbereich L2. Das Außengewinde des Führungsbolzens 4 erstreckt sich über die Länge L4, so daß mit L4 der Befestigungsbereich des Führungsbolzens 4 gegeben ist. Da die beiden Gewinde über die Länge L4 miteinander verschraubt sind bildet L4 auch den Überdeckungsbereich. Das rechte Ende des Überdeckungsbereiches in 4 begrenzt den Abstandsbereich L5, der bis zu dem Anschlag 5 reicht, so daß hier ein Dehnungsbereich für den Führungsbolzen 4 geschaffen wird. Dieser Abstandsbereich entsteht dadurch, daß nur ein kurzes Ende L4 des Führungsbolzens mit einem Außengewinde versehen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 5 wird davon ausgegangen, daß ein Gewinde sich über die gesamte in die Befestigungsöffnung 2 eintauchende Länge des Führungsbolzens 4 erstreckt. Da auch die durchgehende Befestigungsöffnung anfänglich mit einem durchgehenden Innengewinde versehen ist, würde sich der Überdeckungsbereich über die gesamte Länge der Befestigungsöffnung erstrecken. Damit wäre kein Raum mehr für einen Dehnungsausgleich vorhanden. Um dies zu verhindern wird entweder von dem Außengewinde des Führungsbolzens 4 oder dem Innengewinde der Befestigungsöffnung 2 über eine Länge L5 des Gewinde soweit entfernt, daß innerhalb des Bereiches L5 ein Dehnungsausgleich möglich ist. Es ist aber auch möglich beide Gewinde in den genannten Bereich soweit in ihrer Höhe zu reduzieren, daß keine Hinterschneidungen der Gewindegänge mehr möglich sind und so ein Dehnungsausgleich erreicht werden kann.
Die Erfindung läßt sich somit kurz wie folgt beschreiben. Der Führungsbolzen 4 dient der Führung des nicht im dargestellten Bremssattel-Gehäuses auf dem Halter 1. Er ist in den Halter 1 eingeschraubt und führt das Gehäuse in einer ebenfalls nicht gezeigten Dämpfungshülse. Um die Sicherheit gegen Verringerung des Lösemomentes zu erhöhen, wurde das Gewindestück am Bolzenteil so gestaltet, das es über einen Schaft, der im Durchmesser kleiner als der Gewindeaußen-Durchmesser ist, mit dem Bolzenteil verbunden wird. Dadurch tritt ein Dehnschraubeneffekt ein, der ein Lösen durch Vibration oder ähnl. verhindert. Eine Alternative ist ein Führungsbolzen mit verlängertem Gewindeteil das in einen Halter mit aufgebohrtem Gewinde verschraubt wird und dadurch den gleichen Dehnschraubeneffekt erzielt. Der, im Vergleich zum Gewindedurchmesser, dünnere Schaft bzw. das längere Gewindeteil, verhindert durch seinen Dehneffekt, das Lösen des Führungsbolzens bei Vibration. Das Design ist einfach herzustellen und entspr. kostengünstig. Ansonsten hat dieser Bolzen sämtliche Vorteile des Standardbolzens.

Claims

Bolzenführung für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse, die einen Bremsträger (1) aufweist sowie einen axial dazu verschiebbaren, eine Bremsscheibe und Bremsbacken umgreifenden Bremssattel, mit zumindest einem Führungsbolzen (4), der am Bremsträger (1) oder am Bremssattel befestigt ist und in einer Führungsbohrung des jeweils anderen Bremsenbauteiles gleitend geführt ist, wobei der Führungsbolzen (4) mit seinem Befestigungsende in eine Befestigungsöffnung (2) des ihn befestigenden Bremsenbauteiles ragt und unter Vorspannung sich an dem Rand der Öffnung (2) über einen Ansatz (5) an dem Führungsbolzen (4) abstützt, wobei sowohl der Führungsbolzen (4) als auch die Befestigungsöffnung (2) einen Befestigungsbereich (L2, L4) besitzen, wobei der Überdeckungsbereich (L2) der beiden Befestigungsbereiche für eine Arretierung zwischen dem die Befestigungsöffnung (2) aufweisenden Bremsenbauteil (1) und dem Führungsbolzen (4) sorgt, dadurch gekennzeichnet, daß das den Eingang der Befestigungsöffnung zugewandte Ende des Überdeckungsbereiches bei in der Öffnung (2) befestigten Führungsbolzen (4) einen die Dehnung des Führungsbolzens in dem Abstandsbereich ermöglichende Abstand (L5) von dem Anschlag an dem Öffnungsrand aufweist.
Bolzenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich (L4) für den Führungsbolzen durch ein Außengewinde auf dem Führungsbolzen (4) gebildet ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Innengewindes der Öffnung (2), welches den Befe stigungsbereich (L2) der Öffnung bildet und daß der Überdeckungsbereich (L4) durch den Bereich gebildet ist, bei dem im eingebauten Zustand des Führungsbolzens (4) die Gewinde der beiden Befestigungsbereiche ineinander greifen.
Bolzenführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdeckungsbereich (L4) dadurch eingeschränkt ist, daß der Durchmesser des Innengewindes des Befestigungsbereiches der Öffnung (2) in einem Randabschnitt derart vergrößert und/oder der Durchmesser des Außengewindes in einem Randabschnitt des Befestigungsbereiches des Führungsbolzens derart vermindert, daß die mit in den Randabschnitten versehenen Bereiche nicht zu dem Überdeckungsbereich gehören.