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Die Erfindung betrifft eine Bolzenführungseinheit für eine
Schwimmsattel-Scheibenbremse zur verschiebbaren Führung eines
Schwimmsattels an einem Bremshalter. Eine solche
Bolzenführungseinheit umfasst einen Befestigungs- und einen
Führungsabschnitt und kommt häufig bei Schwimmsattel-Scheibenbremsen
von Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Dabei sind grundsätzlich
sowohl einteilige wie auch mehrteilige Bolzenführungseinheiten
bekannt.
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So ist aus der DE 34 25 158 A1 eine Bolzenführung für eine
Teilbelagscheibenbremse von Kraftfahrzeugen bekannt, die eine
zweiteilige Bolzenführungseinheit umfasst, mittels der ein
Bremssattel verschiebbar an einem fahrzeugfesten Bremshalter
gelagert ist. Im einzelnen besteht die Bolzenführungseinheit
aus einem Führungsbolzen sowie einer den Führungsbolzen
umgebenden Führungshülse. Der Führungsbolzen ist als Schraube
ausgeführt und am Bremshalter verschraubt, wobei dadurch
gleichzeitig auch die Führungshülse am Bremshalter befestigt
wird. Dabei erstreckt sich der Führungsbolzen mit seinem
freien Ende vollständig im Innern der Führungshülse, so dass
auf der Mantelfläche der Führungshülse eine durchgehende
Führungsfläche entsteht. Zur verschiebbaren Lagerung der
Teilbelagscheibenbremse am Bremshalter erstreckt sich die
Führungshülse verschiebbar in eine Führungsbohrung des Bremssattels.
Es erweist sich für eine derartige Anordnung als nachteilig,
dass der Führungsbolzen und die Führungshülse als separate
Bauteile getrennt gefertigt sowie einzeln montiert werden
müssen. Die erhöht in unnötigem Maße den Montageaufwand und
erfordert für beide Bauteile ein hohes Maß an
Fertigungsgenauigkeit.
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Darüber hinaus ist durch die DE 10 00 4178 A1 eine
Bolzenführungseinrichtung für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse
bekannt geworden, mit einem Führungsbolzen und einer
Führungshülse, die verliersicher miteinander verbunden sind.
Führungsbolzen und Führungshülse bilden damit eine vormontierte
Baueinheit, die sich vorteilhaft montieren lässt. Allerdings
ist die Verbindung zwischen Führungshülse und Führungsbolzen
nicht immer zuverlässig, wodurch die Führungshülse während
der Montage verloren gehen kann. Weiterhin entsteht im
Übergangsbereich zwischen der Führungshülse und dem
Führungsbolzen bzw. dessen Kopfabschnitt eine Unstetigkeit in der
Mantelfläche die sich nachteilig auf die Güte der Führungsfläche
der Bolzenführungseinrichtung auswirkt. Dieser Effekt kann
sich bei ungünstigen Fertigungstoleranzen für die
Führungshülse und den Führungsbolzen noch verstärken. Insgesamt
verschlechtert dies die Leichtgängigkeit der Bolzenführung.
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Folglich stellt sich für die vorliegende Erfindung die
Aufgabe, eine Bolzenführungseinheit anzugeben, die aus
kostengünstigen Einzelteilen besteht, einfach zu montieren ist und
gute Führungseigenschaften aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Bolzenführungseinheit für
eine Schwimmsattel-Scheibenbremse insbesondere von
Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, die zur verschiebbaren Lagerung eines
Schwimmsattels an einem Bremshalter einen Befestigungs- und
einem Führungsabschnitt aufweist. Im einzelnen gehört zu der
mehrteiligen Bolzenführungseinheit ein Führungsbolzen, der
den Befestigungsabschnitt sowie einen Kopfabschnitt umfasst
und eine Führungshülse, die den Führungsbolzen zumindest
abschnittsweise umgibt und verliersicher mit diesem verbunden
ist. Die im wesentlichen der einfachen Montierbarkeit der
Bolzenführungseinheit dienende verliersichere Verbindung
zwischen Führungsbolzen und Führungshülse wird dadurch
realisiert, dass der Befestigungsabschnitt am Führungsbolzen als
Außengewinde ausgeführt ist, das axial aus der Führungshülse
herausragt und dessen Außendurchmesser größer als der
Innendurchmesser der Führungshülse ist. Die Führungshülse ist
somit mit axialem Spiel am Führungsbolzen fixiert.
Führungsbolzen und -hülse können somit gemeinsam durch Verschrauben am
Bremshalter bzw. Schwimmsattel befestigt werden. Eine
besonders günstige Möglichkeit eine derartigen verliersicheren
Befestigung über das Außengewinde besteht darin, dass das
Außengewinde am Führungsbolzen nach dem Aufstecken der
Führungshülse angeformt ist. Auf diese Weise kann ein
standardisierter Bolzen mit Kopfabschnitt Verwendung finden, der sehr
kostengünstig ist. Nachdem die Führungshülse auf einen
solchen Bolzen aufgesteckt ist, wird das Außengewinde mittels
einer Kaltumformung in den Bolzen eingeformt. Dazu eignet
sich insbesondere eine Rollearbeitung, bei der das
Außengewinde durch Materialverdrängung in den Bolzen eingeformt
wird.
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Gemäß einer ersten Ausführung der Bolzenführungseinheit ist
vorgesehen, dass der Kopfabschnitt des Führungsbolzens mit
einer Anlagefläche an einer zugehörigen Anschlagfläche im
Innern der Führungshülse anliegt, wobei der Kopfabschnitt
zumindest teilweise in der Führungshülse versenkt ist.
Vorzugsweise ist der Kopfabschnitt des Führungsbolzens vollständig
in der Führungshülse versenkt, so dass sich auf der
außenliegenden Mantelfläche der Führungshülse eine durchgehend glatte
Führungsfläche ergibt.
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Eine alternative Ausführung der Bolzenführungseinheit sieht
vor, dass der Kopfabschnitt des Führungsbolzens mit einer
Anlagefläche an einer zugehörigen Anschlagfläche an der
Stirnseite der Führungshülse anliegt, wobei der Kopfabschnitt
vollständig aus der Führungshülse herausragt. In einem
solchen Fall kann auch die Mantelfläche des Kopfabschnittes als
ergänzende Führungsfläche, so dass sich die Führungsfläche
insgesamt axial verlängert.
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Eine vorteilhafte Weiterentwicklung insbesondere dieser
letztgenannten Ausführung der Bolzenführungseinheit lässt
sich dadurch erreichen, dass die Führungshülse gegenüber dem
Führungsbolzen zentriert ist, so dass die Führungshülse und
der Führungsbolzen zueinander koaxial positioniert sind. Dies
gewährleistet eine sehr glatte Gestaltung der Mantelfläche
der Bolzenführungseinheit ohne unstetige Oberflächenübergänge
vor allem dann, wenn die Führungsfläche sowohl von der
Führungshülse als auch abschnittsweise vom Führungsbolzen
gebildet wird. Zur Zentrierung verlaufen die Anschlagfläche an der
Führungshülse und die zugehörige Anlagefläche am
Führungsbolzen vorzugsweise konisch. Dies gestattet während der Montage
eine gegenseitige Ausrichtung von Führungsbolzen und -hülse,
so dass diese zumindest nach der Montage zueinander koaxial
angeordnet sind.
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Eine Verstärkung der Zentrierfunktion ergibt sich dadurch,
dass die dem Außengewinde zugewandte Stirnfläche der
Führungshülse konisch verläuft. Damit wird die Führungshülse
nicht nur gegenüber dem Führungsbolzen allein zentriert
sondern vielmehr auch gegenüber demjenigen Bauteil ausgerichtet,
an dem die Bolzenführungseinheit befestigt ist. Dies gilt vor
allem für den Fall, dass an diesem Bauteil eine entsprechende
konische Anlagefläche vorhanden ist.
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Eine vorteilhaft kostengünstige Ausführung der
Bolzenführungseinheit bzw. der Führungshülse ergibt sich dadurch, dass
die Führungshülse als umgeformtes Blechteil ausgebildet ist
und einen axial verlaufenden Längsschlitz aufweist. Eine
solche Führungshülse wird nicht etwa aus einem durchgehenden
Rohrabschnitt gefertigt, sondern durch Blechumformung aus
einem ebenen Blechabschnitt gewonnen. Als besonders geeignetes
Umformverfahren eignet sich hier eine Rollbearbeitung des
entsprechenden Blechabschnittes, so dass schließlich die
gewünschte Hülsenform entsteht.
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Weiter vorteilhafte Details der Erfindung ergeben sich anhand
der Figuren, die im folgenden näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Ausführung der
Bolzenführungseinheit mit einem in der Führungshülse versenkten
Führungsbolzen in mehreren Ansichten;
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Fig. 2 eine zweite erfindungsgemäße Ausführung der
Bolzenführungseinheit mit einer gegenüber dem Führungsbolzen
zentrierten Führungshülse in zwei Ansichten.
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In den Figuren ist jeweils eine Bolzenführungseinheit 1, 21
für eine nicht ausdrücklich dargestellte Schwimmsattel-
Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Eine solche
Schwimmsattel-Scheibenbremse, wie sie beispielsweise aus dem
oben genannten Stand der Technik bekannt ist, besitzt einen
Schwimmsattel, der an einem fahrzeugfesten Bremshalter 20
verschiebbar gelagert ist. Dazu eigenen sich insbesondere die
gezeigten Bolzenführungseinheiten 1, 21, die einen
Befestigungs- 2, 22 und einen Führungsabschnitt 3, 23 aufweisen. Mit
dem Befestigungsabschnitt 2, 22 ist die Bolzenführungseinheit
1, 21 mit dem Bremshalter 20 verbunden und erstreckt mit dem
Führungsabschnitt 3, 23 verschiebbar in eine entsprechend
gestaltete Führungsöffnung im Schwimmsattel. Analog dazu kann
natürlich auch umgekehrt vorgegangen werden, indem der
Befestigungsabschnitt 2, 22 mit dem Schwimmsattel verbunden ist
und der Führungsabschnitt 3, 23 sich verschiebbar in den
Bremshalter 20 erstreckt.
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Grundsätzlich ist die Bolzenführungseinheit 1, 21 mehrteilig
ausgeführt und umfasst einen Führungsbolzen 4, 24 sowie eine
den Führungsbolzen 4, 24 umgebende Führungshülse 5, 25. Die
mehrteilige Ausführung gestattet die Auswahl
unterschiedlicher Werkstoffe für Führungsbolzen 4, 24 und Führungshülse 5,
25 sowie deren zielgerichtete Auslegung getrennt voneinander.
Innerhalb der Fig. 1, 2 ist der Befestigungsabschnitt 2,
22 als Außengewinde 2, 22 ausgebildet, das an den
Führungsbolzen 4, 24 angeformt ist. Über das Außengewinde 2, 22 ist
die Bolzenführungseinheit 1, 21 auf einfachem Wege leicht
lösbar am Bremshalter 20 bzw. Schwimmsattel verschraubt. Der
Führungsbolzen 4, 24 besitzt an seinem dem Außengewinde 2, 22
gegenüberliegenden Ende einen verbreiterten Kopfabschnitt 6,
26, an dem eine Werkzeugaufnahme 7, 27 zum Ansetzen eines
Verschraubungswerkzeuges vorgesehen ist. Dabei ist die
Werkzeugaufnahme 7, 27 vorzugsweise als Innensechskant-, Torx-,
oder sonstig geeignete profilierte Kontur ausgebildet. Am
Kopfabschnitt 6, 26 ist außerdem eine Anlagefläche 8, 28
ausgebildet, die im montierten Zustand an einer zugehörigen
Anschlagfläche 9, 29 Anschlagfläche an der Führungshülse 5, 25
anliegt und damit die Führungshülse 5, 25 am Bremshalter 20
bzw. Schwimmsattel fixiert.
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Zur vereinfachten Handhabung sowie Montage der
Bolzenführungseinheit 1, 21 sind der Führungsbolzen 4, 24 und die
Führungshülse 5, 25 verliersicher miteinander verbunden. Dazu
ist der Außendurchmesser D des Außengewindes 2, 22 größer als
der Innendurchmesser d der Führungshülse 5, 25 ausgeführt.
Die Führungshülse 5, 25 ist damit bereits vor der Montage
zwar mit Spiel aber verliersicher am Führungsbolzen 4, 24
gehalten. Der Führungsbolzen 4, 24 bildet also zusammen mit der
Führungshülse 5, 25 eine eigenständig handhabbare Baueinheit.
Die verliersichere Verbindung von Führungsbolzen 4, 24 und
-hülse 5, 25 wird dadurch erreicht, dass zunächst die
Führungshülse 5, 25 auf einen vorzugsweise standardisierten
Führungsbolzen 4, 24 ohne Außengewinde 2, 22 aufgeschoben wird.
Erst anschließend wird das Außengewinde 2, 22 bei
aufgeschobener Führungshülse 5, 25 in dem Führungsbolzen 4, 24 durch
eine Umformbearbeitung eingeformt. Dazu eignet sich vor allem
eine Rollbearbeitung. Als Folge dieser Umformbearbeitung wird
Material des Führungsbolzens 4, 24 verdrängt, wodurch sich
der Außendurchmesser D des Außengewindes 2, 22 gegenüber dem
sonstigen Bolzendurchmesser vergrößert. Danach kann die
Führungshülse 5, 25 nicht mehr zerstörungsfrei vom
Führungsbolzen 4, 24 entfernt werden.
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Gemäß Fig. 1 ist der Kopfabschnitt 6 des Führungsbolzens 4
vollständig im Innern der Führungshülse 5 versenkt, wobei die
Anlagefläche 8 an einer Anschlagfläche 9 im Innern der
Führungshülse 5 anliegt. Dadurch ergibt auf der Mantelfläche der
Führungshülse 5 eine durchgehende Führungsfläche 10, die eine
besonders glatte Oberflächenbeschaffenheit aufweist. Dies
verbessert die Leichtgängigkeit einer derartigen
Bolzenführung.
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Eine besonders kostengünstige Ausführung der
Bolzenführungseinheit 1, 21 bzw. der Führungshülse 5, 25 wird dadurch
erreicht, dass die Führungshülse 5, 25 aus einem ebenen
Blechzuschnitt durch eine Umformbearbeitung, beispielsweise ein
Rollbearbeitung, gewonnen wird. Dabei ergibt sich nach der
Umformbearbeitung eine Hülse, die längs ihrer Achsrichtung
geschlitzt ausgeführt ist. Ein solcher Längsschlitz 31 wirkt
sich allerdings nicht nachteilig auf die
Führungseigenschaften in Achsrichtung bei Verwendung einer derartigen
Bolzenführungseinheit 21 aus.
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Fig. 2 zeigt eine weiterentwickelte Ausführung der
Bolzenführungseinheit 21 mit einer aus einem Blechzuschnitt
umgeformten Führungshülse 25 mit Längsschlitz 31. Dabei sind
Führungsbolzen 24 und Führungshülse 25 durch die Abmessungen des
Außengewindes 22 wie oben beschrieben verliersicher
miteinander verbunden. Der Kopfabschnitt 26 des Führungsbolzens 24
ist im Unterschied zur Variante nach Fig. 1 nicht im Innern
der Führungshülse 25 versenkt angeordnet, so dass die
Anlagefläche 28 an einer zugehörigen Anschlagfläche 29 an der
Stirnseite der Führungshülse 25 zur Anlage gerät. Dabei sind
der Führungsbolzen 24 und die Führungshülse 25 zueinander
zentriert, indem die Anlagefläche 28 und die zugehörige
Anschlagfläche 29 einander entsprechend konisch verlaufen.
Während der Montage, d. h. dem Verschrauben der
Bolzenführungseinheit 21, richtet sich dadurch die Führungshülse 25 am
Führungsbolzen 24 aus, so dass Führungsbolzen 24 und -hülse 25
koaxial verlaufen. Damit entsteht eine durchgehend glatte
Führungsfläche 30 der Bolzenführungseinheit 21, die sich
nicht nur über die Mantelfläche der Führungshülse 25 sondern
auch des Kopfabschnittes 26 erstreckt. Selbstverständlich
wird durch die Koaxialität von Führungsbolzen 24 und -hülse
eine allgemeine Funktionsverbesserung der
Bolzenführungseinheit 21 sowohl bei durchgehend rohrförmigen als auch
geschlitzten Führungshülsen 21 erreicht. Weiterhin wird durch
die Art der Ausrichtung der konisch verlaufenden Anlage- bzw.
Anschlagfläche 28, 29 beim Verschrauben der
Bolzenführungseinheit 21 eine radial nach innen gerichtete Kraftkomponente
auf die Führungshülse 25 aufgebracht. Diese radial nach innen
gerichtete Kraftkomponente verhindert ein radiales Aufweiten
der Führungshülse 25, insbesondere bei Verwendung einer
Führungshülse 25 mit Längsschlitz 31.
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Vorteilhaft erweist sich eine Führungshülse 25 mit konischen
Anschlagflächen 19, 29 an beiden Stirnseiten. Durch eine
weitere konische Anschlagfläche 19 an dem dem Außengewinde 22
zugewandten Ende der Führungshülse 25 wird der Effekt der
Zentrierung der Führungshülse 25 verstärkt. Die Führungshülse
25 wird damit nicht nur gegenüber dem Führungsbolzen 24
sondern vielmehr auch gegenüber dem Bremshalter 20 bzw. dem
Schwimmsattel zentriert. Dies gilt vor allem dann, wenn die
der Anschlagfläche 19 gegenüberliegende Anlagefläche am
Bremshalter 20 bzw. Schwimmsattels entsprechend konisch
verläuft. Schließlich wird durch die konische Anschlagfläche die
radial nach innen gerichtete Kraftkomponente auf die
Führungshülse 25 verstärkt.