DE10143805B4

DE10143805B4 - Bolzenführungseinheit für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse

Info

Publication number: DE10143805B4
Application number: DE2001143805
Authority: DE
Inventors: Rudolf Thiel; Hans-Peter Metzen
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2021-09-07
Also published as: DE10143805A1

Abstract

Bolzenführungseinheit (1, 21) für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse zur verschiebbaren Lagerung eines Schwimmsattels an einem Bremshalter (20), mit einem Führungsbolzen (4, 24), der einen Befestigungsabschnitt (2, 22), einen Führungsabschnitt (3, 23) und einen Kopfabschnitt (6, 26) aufweist, wobei der Kopfabschnitt (6, 26) eine Werkzeugaufnahme (7, 27) umfasst, und der Befestigungsabschnitt (2, 22) als Außengewinde mit einem Außendurchmesser (D) ausgeführt ist, und mit einer aufgesteckten Führungshülse (5, 25), die mit einer Anschlagfläche (9, 29) an einer zugehörigen Anschlagfläche (8, 28) des Kopfabschnitts (6, 26) anliegt und den Führungsbolzen (4, 24) zumindest abschnittsweise umgibt, und wobei das Außengewinde aus der Führungshülse (5, 25) herausragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (D) des Außengewindes größer als der Innendurchmesser (d) der Führungshülse (5, 25) ausgebildet ist und dass die Führungshülse (5, 25) und der Führungsbolzen (4, 24) mit axialem Spiel verliersicher miteinander verbunden sind.

Description

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.

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. Dies erhöht in unnötigem Maße den Montageaufwand und erfordert für beide Bauteile ein hohes Maß an Fertigungsgenauigkeit.

Darüber hinaus ist durch die DE 100 04 178 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.

In der DE 197 50 658 C1 ist ein Verbindungselement offenbart, bei welchem eine Hülse auf einer Schraube verliersicher vorgesehen ist. Dabei ist in der Hülse ein Innengewinde vorhanden, welches nach dem Aufschrauben der Hülse auf die Schraube durch Kaltverformung funktionsuntüchtig gemacht wird. So ist die Hülse nicht mehr über das Außengewinde der Schraube abschraubbar.

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.

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 reali siert, 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 einer 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 Rollbearbeitung, bei der das Außengewinde durch Materialverdrängung in den Bolzen eingeformt wird.

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.

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 sol chen Fall kann auch die Mantelfläche des Kopfabschnittes als ergänzende Führungsfläche dienen, so dass sich die Führungsfläche insgesamt axial verlängert.

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.

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.

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.

Weiter vorteilhafte Details der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren, die im folgenden näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 eine erste erfindungsgemäße Ausführung der Bolzenführungseinheit mit einem in der Führungshülse versenkten Führungsbolzen in mehreren Ansichten;
2 eine zweite erfindungsgemäße Ausführung der Bolzenführungseinheit mit einer gegenüber dem Führungsbolzen zentrierten Führungshülse in zwei Ansichten.
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.
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 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 der Führungshülse 5, 25 anliegt und damit die Führungshülse 5, 25 am Bremshalter 20 bzw. Schwimmsattel fixiert.
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.
Gemäß 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.
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 eine 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.
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 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 25 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.
Vorteilhaft erweist sich eine Führungshülse 25 mit konischen Anschlagflächen 19, 29 an beiden Stirnseiten. Durch eine wei tere 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.

Claims

Bolzenführungseinheit (1, 21) für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse zur verschiebbaren Lagerung eines Schwimmsattels an einem Bremshalter (20), mit einem Führungsbolzen (4, 24), der einen Befestigungsabschnitt (2, 22), einen Führungsabschnitt (3, 23) und einen Kopfabschnitt (6, 26) aufweist, wobei der Kopfabschnitt (6, 26) eine Werkzeugaufnahme (7, 27) umfasst, und der Befestigungsabschnitt (2, 22) als Außengewinde mit einem Außendurchmesser (D) ausgeführt ist, und mit einer aufgesteckten Führungshülse (5, 25), die mit einer Anschlagfläche (9, 29) an einer zugehörigen Anschlagfläche (8, 28) des Kopfabschnitts (6, 26) anliegt und den Führungsbolzen (4, 24) zumindest abschnittsweise umgibt, und wobei das Außengewinde aus der Führungshülse (5, 25) herausragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (D) des Außengewindes größer als der Innendurchmesser (d) der Führungshülse (5, 25) ausgebildet ist und dass die Führungshülse (5, 25) und der Führungsbolzen (4, 24) mit axialem Spiel verliersicher miteinander verbunden sind.
Bolzenführungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde am, aus der Führungshülse (5, 25) ragenden, Befestigungsabschnitt angeformt ist.
Bolzenführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (6) des Führungsbolzens (4) mit einer Anlagefläche (8) an einer Anschlagfläche (9) im Innern der Führungshülse (5) anliegt, wobei der Kopfabschnitt (6) zumindest teilweise in der Führungshülse (5) versenkt ist.
Bolzenführungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (26) des Führungsbolzens (24) mit einer Anlagefläche (28) an einer Anschlagfläche (29) an der Stirnseite der Führungshülse (25) anliegt, wobei der Kopfabschnitt (26) vollständig aus der Führungshülse (25) herausragt.
Bolzenführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (5, 25) gegenüber dem Führungsbolzen (4, 24) zentriert ist, so dass die Führungshülse (5, 25) und der Führungsbolzen (4, 24) zueinander koaxial positioniert sind.
Bolzenführungseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (29) an der Führungshülse (25) und die zugehörige Anlagefläche (28) am Führungsbolzen (24) konisch verlaufen.
Bolzenführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Außengewinde zugewandte Stirnfläche (19) der Führungshülse (25) konisch verläuft.
Bolzenführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (25) als umgeformtes Blechteil ausgebildet ist und einen axial verlaufenden Längsschlitz (31) aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Bolzenführungseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: Aufschieben der Führungshülse (5, 25) auf den Führungsbolzen (4, 24), Anbringen des Außengewindes auf den Führungsbolzen (4,24) durch Kaltumformung des Befestigungsabschnitts, vorzugsweise durch eine Rollbearbeitung.