DE10133404A1

DE10133404A1 - Mehrteiliger Festsattel für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE10133404A1
Application number: DE2001133404
Authority: DE
Inventors: Christoph Veith; Wilhelm Beer; Horst Gehrig
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-01-23

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Festsattel (1) einer Scheibenbremse mit zwei beiderseits einer Bremsscheibe (2) angeordneten Sattelteilen (5, 6) und mit zumindest einem mit den Sattelteilen (5, 6) verbundenen Zwischenstück (7, 6), das die Bremsscheibe (2) überragt. Zur Verhinderung von belastungsbedingten elastischen Verformungen am Festsattel (1) ist vorgesehen, dass jedes Zwischenstück (7, 8) zumindest eine Kontaktfläche (13) zur Anlage eines Sattelteils (7, 8) aufweist, die bezogen auf eine Reibfläche (14) der Bremsscheibe (2) schräg verläuft. Bei Befestigung eines Sattelteils (5, 6) an der schrägen Kontaktfläche (13) des Zwischenstücks (7, 8) wird das Sattelteil (5, 6) elastisch vorgespannt. DOLLAR A Auf die Verwendung der Zwischenstücke (7, 8) kann auch verzichtet werden, indem eine schräge Kontaktfläche (13) unmittelbar an einem der Sattelteile (5, 6) ausgebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Festsattel einer Scheibenbremse mit wenigstens zwei beiderseits einer Bremsscheibe angeordneten Sattelteilen, die über eine Kontaktfläche aneinander anliegen und über diese miteinander verbunden sind.
Aus der DE 43 24 988 A1 ist ein solcher mehrteiliger Festsattel einer Teilbelag-Scheibenbremse bekannt. Der Festsattel umfasst zwei den Rand der Bremsscheibe übergreifende, in Umfangsrichtung beabstandete Bügel und zwei beiderseits der Bremsscheibe angeordnete, mit den Bügeln verbundene Deckelteile. In die Deckelteile sind Betätigungsvorrichtungen mit verschiebbar darin angeordneten Bremskolben integriert. Während einer Bremsung unterliegt der Festsattel unter anderem aufgrund der von den Betätigungsvorrichtung aufgebrachten Zuspannkräfte einer hohen Belastung. Als Folge der hohen Belastung kann sich der Festsattel durch elastische Verformung entgegen der Zuspannrichtung aufweiten. Dies äußert sich in einer erhöhten Volumenaufnahme des Festsattels sowie einer unerwünschten Reduzierung der resultierenden Zuspannkräfte.
Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung einen Festsattel einer Scheibenbremse anzugeben, der die nachteilige Aufweitung des Festsattels entgegen der Zuspannrichtung während einer Bremsbetätigung verhindert.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen insbesondere mehrteiligen Festsattel für eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Danach umfasst der mehrteilige Festsattel einer Scheibenbremse, der eine Bremsscheibe sowie beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge umgreift, zumindest zwei beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Sattelteile, die über einander zugehörige Kontaktflächen miteinander verbunden sind. In jedes der Sattelteile ist bevorzugt zumindest eine Betätigungsvorrichtung integriert. Jedes Sattelteil weist ferner zumindest eine Kontaktfläche zur Anlage des gegenüberliegenden Sattelteils auf, die bezogen auf eine Reibfläche der Bremsscheibe schräg verläuft. Über eine solche schräg verlaufende Kontaktfläche wird das erste Sattelteil mit dem zweiten verbunden, beispielsweise mittels Verschraubung. Durch geeignete Auslegung der Schräge kann gezielt Einfluss auf die geometrische Gestaltung des mehrteiligen Festsattels genommen werden. Insbesondere wird durch Befestigung des zweiten Sattelteils an der schräg verlaufenden Kontaktfläche des ersten Sattelteils, d. h. im betriebsbereiten Zustand des Festsattels, eine elastische Verformung in wenigstens einem Sattelteil bewirkt, so dass das Sattelteil einer definierten Vorspannung unterliegt. Durch geeignete Auslegung der schrägen Kontaktfläche kann die Vorspannung im fertigmontierten Sattelteil derart dimensioniert werden, dass eine Aufweitung des Festsattels bei Bremsbetätigung weitestgehend unterbleibt bzw. stark reduziert wird. Insbesondere kann die Aufweitung durch die Vorspannung schon gezielt vor einer eigentlichen Bremsbetätigung bewirkt werden.
Eine erste vorteilhafte Ausführung des Festsattels sieht vor, dass zwischen den Sattelteilen zumindest ein Zwischenstück angeordnet ist, über das die Sattelteile miteinander verbunden sind. Ein solches Zwischenstück überragt insbesondere die Bremsscheibe. Die wenigstens eine schräg verlaufende Kontaktfläche kann dabei sinnvoll an einem der Zwischenstücke ausgebildet sein. Eine Vorspannung innerhalb der Sattelteile mittels Befestigung an der schrägen Kontaktfläche wird über die genaue Ausbildung der Zwischenstücke bewirkt. Dies gewährleistet eine sehr flexible Gestaltung der Gesamtkonstruktion der Festsattelbremse.
Eine weitere Ausführung der Festsattelbremse wird dadurch erreicht, dass in Umfangsrichtung der Bremsscheibe in beiden Endabschnitten des Festsattels jeweils ein Zwischenstück mit wenigstens einer schräg verlaufenden Kontaktfläche zwischen den Sattelteilen angeordnet ist. Damit wird zumindest ein Sattelteil einer möglichst gleichmäßig verteilten Vorspannung ausgesetzt. Allgemein wird durch die Vorspannung die unerwünschte Aufweitung bzw. Gesamtverformung des Festsattels bei Bremsbetätigung reduziert. Eine alternative Ausführung des Festsattels ergibt sich dadurch, dass die beiden Zwischenstücke mittels eines Bügels zu eine separat handhabbaren Baugruppe verbunden sind. Dies vereinfacht die Montage des mehrteiligen Festsattels und hat zudem positive Auswirkungen auf die Steifigkeit des Festsattels.
Als bevorzugte Ausführungsform des Festsattels ist vorgesehen, dass das Zwischenstück bezogen auf die Zuspannrichtung an einem ersten Endabschnitt in Umfangsrichtung breiter ausgebildet ist als an einem zweiten Endabschnitt, wobei wenigstens eine Kontaktfläche bezogen auf eine Reibfläche der Bremsscheibe einen Winkel β einschließt. Ein daran montiertes Sattelteil wird derart vorgespannt, dass es an seiner Außenkontur eine konkave Wölbung annimmt. Grundsätzlich ist es auch vorstellbar, die schräge Kontaktfläche am Zwischenstück derart zu gestalten, dass das Sattelteil unter Ausbildung einer konvexen Wölbung an der Außenkontur vorgespannt wird.
Eine sinnvolle Weiterentwicklung des Festsattels ergibt sich dadurch, dass das Zwischenstück bezogen auf die Zuspannrichtung an einem ersten Endabschnitt in radialer Richtung breiter ausgebildet ist als an einem zweiten Endabschnitt, wobei wenigstens eine Kontaktfläche bezogen auf eine Reibfläche der Bremsscheibe einen Winkel α einschließt. Für jedes Sattelteil wird damit eine Vorspannung in einer weiteren Richtung erreicht, wodurch der Festsattel gegenüber elastischen Verformungen unter Belastung steifer reagiert. Ein vorgespanntes Sattelteil führt gegenüber einem ungespannten Sattelteil erst bei höheren Belastungen zu einer Verformung.
Eine bevorzugte Variante der Festsattelbremse wird dadurch erreicht, dass das Zwischenstück zu beiden Sattelteilen eine schräg verlaufende Kontaktfläche aufweist. Damit können beide Sattelteile vorgespannt werden und die insgesamt auftretenden Verformungen des Festsattels unter Belastung können noch weiter reduziert werden.
Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen mehrteiligen Festsattel mit vorgespannten Sattelteilen in räumlicher Ansicht;
Fig. 2 ein Zwischenstück eines Festsattels gemäß Fig. 1 mit schrägen Kontaktflächen in drei Ansichten.
Der in den Figuren gezeigte mehrteilige Festsattel 1 einer Scheibenbremse überragt den Rand einer Bremsscheibe 2 und umgreift dabei gleichzeitig beiderseits der Bremsscheibe 2 angeordnete Bremsbeläge 3. Der Festsattel 1 ist fahrzeugfest montiert, wobei die Bremsbeläge 3 zur Übertragung der Bremsumfangskräfte in einem radial offenen Schacht 4 des Festsattels 1 axial verschiebbar abgestützt sind. Der eigentliche Festsattel 1 umfasst zwei beiderseits der Bremsscheibe 2 angeordnete Sattelteile 5, 6, die an jedem Endabschnitt 10, 11 in Umfangsrichtung 12 jeweils mit einem die Bremsscheibe 2 überragenden Zwischenstück 7, 8, verbunden sind. Gemäß Fig. 1 ist in jedes Sattelteil 5, 6 zur Beaufschlagung der Bremsbeläge 3 mit einer Zuspannkraft zumindest eine Betätigungsvorrichtung 9 integriert. Solche Betätigungsvorrichtungen 9 können grundsätzlich wie in Fig. 1 hydraulisch oder aber beispielsweise pneumatisch, elektrisch bzw. mechanisch wirksam sein. Die Sattelteile 5, 6 sind insbesondere lösbar an den Zwischenstücken 7, 8 befestigt, z. B. mittels Verschraubung. Andererseits ist es auch möglich die Sattelteile 5, 6 unlösbar an den Zwischenstücken 7, 8 zu befestigen, z. B. durch Verschweißen. Die den Rand der Bremsscheibe 2 überragenden Zwischenstücke 7, 8 sind in Umfangsrichtung 12 an den Endabschnitten 10, 11 der Sattelteile 5, 6 an diesen befestigt. Dadurch ergibt sich für den Festsattel 1 eine rahmenförmige Gestalt. Dabei kann es sinnvoll sein die Zwischenstücke 7, 8 mit einem nicht gezeigten Bügel zu verbinden, um eine eigenständig handhabbare Baugruppe zu schaffen, die bei der Montage Vorteile bietet.
Zur Versteifung des Festsattels 1 und damit zur Verringerung der Festsattelverformung unter Belastung werden die Sattelteile 5, 6 jeweils unter einer Vorspannung an den Zwischenstücken 7, 8 befestigt. Dazu besitzen die Zwischenstücke 7, 8 den Sattelteilen 5, 6 zugewandte Kontaktflächen 13, die gegenüber einer Reibfläche 14 der Bremsscheibe 2 schräg verlaufen. Im einzelnen ist das Zwischenstück 7, 8 bezogen auf die Zuspannrichtung 15 an einem ersten Endabschnitt 16 in Umfangsrichtung 12 breiter ausgeführt als an einem zweiten Endabschnitt 17. Dadurch schließen die schrägen Kontaktflächen 13 gegenüber einer Reibfläche 14 der Bremsscheibe 2 bzw. einer dazu planparallelen Ebene einen Winkel β ein. Ein an einem solchen Zwischenstück 7, 8 befestigtes Sattelteil 5, 6 wird derart vorgespannt, dass sich an seiner Außenkontur eine konkave Wölbung ergibt.
Eine zusätzliche Vorspannung der Sattelteile 5, 6 wird dadurch erreicht, dass das Zwischenstück bezogen auf die Zuspannrichtung 15 an einem ersten Endabschnitt 18 in radialer Richtung 20 breiter ausgebildet ist als an einem zweiten Endabschnitt 19. Dadurch wird zwischen den Kontaktflächen 13 und der Reibfläche 14 der Bremsscheibe 2 ein Winkel α eingeschlossen. Ein an der Kontaktfläche 13 befestigtes Sattelteil 5, 6 wird in einem solchen Fall in Richtung auf die Bremsscheibenachse vorgespannt.
Allgemein bewirkt die Vorspannung der Sattelteile 5, 6 durch Befestigung an den schrägen Kontaktflächen 13 der Zwischenstücke 7, 8 eine geringere belastungsbedingte Verformung des gesamten Festsattels 1. Dies wirkt sich positiv auf die aufzubringenden Zuspannkräfte aus. Zur besonders gleichmäßigen Vorspannung der Sattelteile 5, 6 sind die Zwischenstücke 7, 8 auf beiden Seiten mit schrägen Kontaktflächen 13 versehen. Aufgrund der Vorspannung der Sattelteile 5, 6 äußern sich belastungsbedingte Verformungen am Festsattel 1 erst bei höheren Belastungen. Der Festsattel 1 verhält sich somit wie bei verstärkter konstruktiver Auslegung der einzelnen Bauteile.
Grundsätzlich kann auch auf die Zwischenstücke 7, 8 verzichtet werden, indem die schräg verlaufenden Kontaktflächen 13 unmittelbar an einem der Sattelteile 5, 6 ausgebildet sind. In einem solchen nicht in den Figuren gezeigten Fall sind die beiden Sattelteile 5, 6 direkt über die zugehörigen Kontaktflächen 13 miteinander verbunden. Zumindest eine der Kontaktflächen 13 ist dabei entsprechend schräg ausgerichtet, so dass die gewünschte Vorspannung in wenigstens einem der Sattelteile 5, 6 bewirkt wird.

Claims

1. Mehrteiliger Festsattel (1) für eine Scheibenbremse, der eine Bremsscheibe (2) sowie beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge (3) umgreift, mit wenigstens zwei beiderseits der Bremsscheibe (2) angeordneten Sattelteilen (5, 6), die über einander zugehörige Kontaktflächen (13) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktfläche (13) zur Anlage eines Sattelteils (7, 8) vorhanden ist, die bezogen auf eine Reibfläche (14) der Bremsscheibe (2) schräg verläuft.

2. Festsattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Sattelteilen (5, 6) zumindest ein Zwischenstück (7, 8) angeordnet ist, wobei das Zwischenstück (7, 8) zumindest eine Kontaktfläche (13) zur Anlage eines Sattelteils (7, 8) aufweist, die bezogen auf eine Reibfläche (14) der Bremsscheibe (2) schräg verläuft.

3. Festsattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (12) der Bremsscheibe (2) in beiden Endabschnitten (10, 11) des Festsattels (1) jeweils ein Zwischenstück (7, 8) mit wenigstens einer schräg verlaufenden Kontaktfläche (13) zwischen den Sattelteilen (5, 6) angeordnet ist.

4. Festsattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sattelteil (5, 6) durch Verbindung mit einem Zwischenstück (7, 8) mit schräg verlaufender Kontaktfläche (13) im betriebsbereiten Zustand des Festsattels (1) infolge elastischer Verformung einer definierten Vorspannung unterliegt.

5. Festsattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (7, 8) bezogen auf die Zuspannrichtung (15) an einem ersten Endabschnitt (16) in Umfangsrichtung (12) breiter ausgebildet ist als an einem zweiten Endabschnitt (17), wobei wenigstens eine Kontaktfläche (13) bezogen auf eine Reibfläche (14) der Bremsscheibe (2) einen Winkel (β) einschließt.

6. Festsattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (7, 8) bezogen auf die Zuspannrichtung (15) an einem ersten Endabschnitt (18) in radialer Richtung (20) breiter ausgebildet ist als an einem zweiten Endabschnitt (19), wobei wenigstens eine Kontaktfläche (13) bezogen auf eine Reibfläche (14) der Bremsscheibe (2) einen Winkel (α) einschließt.

7. Festsattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (7, 8) zu beiden Sattelteilen (5, 6) eine schräg verlaufende Kontaktfläche (13) aufweist.

8. Festsattel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zwischenstücke (7, 8) mittels eines Bügels zu eine separat handhabbaren Baugruppe verbunden sind.