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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Insbesondere umfasst diese Scheibenbremse eine Führung, in der wenigstens eine Bremsbelaganordnung bremswirksam verlagerbar geführt ist, wobei die Bremsbelaganordnung einen Bremsbelagträger aufweist, an dem ein Fahrzeugbremsbelag angebracht ist, der mit einer Bremsscheibe zum Erzielen einer Bremswirkung in Wechselwirkung bringbar ist, wobei der Bremsbelagträger wenigstens eine Haltezunge aufweist und wobei die Führung wenigstens einen Führungsabschnitt aufweist, wobei die Haltezunge in dem wenigstens einen Führungsabschnitt in einer Betätigungsrichtung geführt aufnehmbar ist, wobei an der wenigstens einen Haltezunge ein Federkörper angebracht ist, über den eine entlang der Betätigungsrichtung wirkende Rückstellkraft in Folge einer elastischen Deformation durch bremswirksame Auslenkung der Bremsbelaganordnung auf diese aufbringbar ist, wobei der Federkörper einen im Führungsabschnitt festlegbaren Fixierabschnitt und einen relativ zum Fixierabschnitt mit dem Bremsbelagträger gekoppelten Bewegungsabschnitt aufweist, wobei der Fixierabschnitt und der Bewegungsabschnitt über einen Federabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der Federkörper am Fixierabschnitt Haltelaschen aufweist, mit denen sich der Federkörper unter Vorspannung in dem Führungsabschnitt abstützt.
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Derartige Scheibenbremsen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigt beispielsweise das Dokument
WO 2011/076424 A1 eine derartige Scheibenbremse bei der eine Bremsbelaganordnung mit einem plattenförmigen Bremsbelagträger und einem daran angeordneten Bremsbelag in der Führung der Scheibenbremse über eine Federanordnung gehalten ist. Die Federanordnung wird bei jeder Verlagerung der Bremsbelaganordnung elastisch deformiert. Die Federanordnung hält sich über Anlageflächen unter Vorspannung innerhalb der Führung. Bei der normalen Betätigung ohne Verschleiß bewegt sich die Bremsbelaganordnung innerhalb eines vorbestimmten Spiels der Federanordnung unter elastischer Deformation derselben. Im Verschleißfall, d. h. dann, wenn der Bremsbelag aufgrund häufiger Bremsbetätigungen Abnutzungserscheinungen zeigt, wird die Federanordnung im Rahmen einer Verschleißkompensation innerhalb der Führung verschoben.
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Die in diesem Stand der Technik insbesondere in 38 gezeigte Lösung zeigt in der Serie bereits eine gute Funktionsweise bei langer Lebensdauer. Es hat sich aber gezeigt, dass diese Federanordnung nicht hinreichend fest in der Führung fixiert ist und in bestimmten Betriebssituationen verkippen kann. Ferner kann es bei starken Belastungen zu einer Überlastung des Federabschnitts bis zum Bruch kommen.
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Eine ähnliche Anordnung zeigt auch das Dokument
US 5,284,228 . Auch bei diesem Dokument ist eine Federanordnung am Gehäuse der Scheibenbremse gelagert und drückt gegen den Bremsbelagträger.
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Das Dokument
US 2004/0195056 A1 zeigt eine Bremsbelaganordnung, bei der am Bremsbelagträger eine Federanordnung angebracht ist, die sich am Gehäuse der Scheibenbremse abstützt. Auch bei dieser Anordnung nimmt mit wachsendem Verschleiß und entsprechender Verschleißnachstellung die Federvorspannung zu, was insbesondere hinsichtlich dem Wunsch nach langer Lebensdauer zuwider läuft.
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Das Dokument
DE 102 38 734 A1 zeigt eine Scheibenbremse mit einer Bremsbelagfeder, die ein zusätzliches Bremsbelagführungselement erfordert. Die Feder ist kompliziert ausgebildet und baut relativ groß. Die zum Aufbringen der Federkräfte erforderlichen Federbügel sind verhältnismäßig ausladend. Führt man diese Federbögen kleiner aus, so leiden die Funktionsweise und die Lebensdauer darunter. Ein weiteres Problem dieser Lösung liegt darin, dass die Feder jeweils über ein zusätzliches Befestigungselement an dem Bremsbelagträger fixiert wird. Dies macht die Montage aufwändig.
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Gleiches gilt für den Stand der Technik gemäß
US 7,086,506 B2 . Die bei diesem Stand der Technik an dem Bremsbelagträger angebrachten Federelemente sind ebenfalls kompliziert ausgeführt und benötigen relativ viel Bauraum. Ferner zeigen auch diese Ausführungsformen eine gewisse Kippneigung im Betrieb.
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Das Dokument
DE 10 2009 006 285 A1 zeigt eine Scheibenbremse, bei der die Bremsbelaganordnung ebenfalls über Federelemente gelagert und geführt ist. Bei dieser Ausführungsvariante kann es zu einem unerwünschten Verkippen der Federelemente kommen.
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Ein ähnliches Problem stellt sich bei der Scheibenbremse gemäß dem Dokument
WO 2010/108830 A1 . Die darin vorgestellte Lösung hat den weiteren Nachteil, dass sämtliche Kräfte über einen Federbügel übertragen werden, der den Bremsbelagträger nicht mit ausreichender Präzision führen kann.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenbremse und eine Bremsbelaganordnung hierfür bereitzustellen, die bei verhältnismäßig einfachem Aufbau und langer Lebensdauer eine definierte Funktionsweise und präzisere Führungseigenschaften aufweisen. Insbesondere zielt die erfindungsgemäße Scheibenbremse auf eine Vermeidung unerwünschter Kippbewegungen der Bremsbelaganordnung im Betrieb ab. Ferner soll mit der vorliegenden Erfindung eine klare Unterscheidung zwischen normaler Bremsbetätigung und Verschleißkompensation erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird mit einer Scheibenbremse der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass der Federkörper wenigstens einen Abstützbereich aufweist, der im Abstand zu einem Kontaktbereich zwischen den Haltelaschen und dem Führungsabschnitt angeordnet ist, wobei sich der Federkörper zusätzlich zu den Haltelaschen über den wenigstens einen Abstützbereich im Führungsabschnitt quer zur Betätigungsrichtung abstützt.
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Zusätzlich zu der Anbringung gemäß dem eingangs diskutierten gattungsbildenden Stand der Technik sieht die vorliegende Erfindung neben den Haltelaschen auch noch einen zusätzlichen Abstützbereich vor. Dieser wird im Abstand zu dem Kontaktbereich zwischen den Haltelaschen und dem Führungsabschnitt angeordnet. Der zu den Haltelaschen zusätzliche Abstützbereich vermeidet unerwünschte Dreh- bzw. Kippbewegungen des Federkörpers und damit des darin angeordneten Bremsbelagträgers mit seinen Haltezungen im Betrieb. Gerade derartige Kippbewegungen haben beim Stand der Technik dazu geführt, dass die Federanordnungen unerwünschten und unvorhersehbaren Belastungssituationen ausgesetzt waren, die zu einem schnellen Verschleiß und im Einzelfall zu einem Bruch geführt haben. Darüber hinaus hat diese Kippanfälligkeit den Nachteil, dass es zu Vibrationen kommen kann, was unerwünschte Geräusche (Quietschen) nach sich ziehen kann. Mit anderen Worten sorgt der zusätzliche Abstützbereich für eine Stabilisierung der Bremsbelaganordnung innerhalb der Scheibenbremse.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der zusätzliche Abstützbereich in der Einbaulage der Bremsbelaganordnung in der Scheibenbremse im Bereich der Unterseite der Haltezunge des Bremsbelagträgers angeordnet ist. Alternativ ist jedoch auch möglich, den Abstützbereich an der Oberseite der Haltezunge des Bremsbelagträgers anzuordnen. Vorzugsweise wird der Federkörper ohnehin symmetrisch ausgebildet, um dasselbe Bauteil an den entgegengesetzt angeordneten Haltezungen eines Bremsbelagträgers verwenden zu können. Dadurch ist der logistische Aufwand geringer und Montagefehler können vermieden werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Federkörper auf der dem Bremsbelag zugewandten Seite des Fixierabschnitts wenigstens einen Anlageabschnitt aufweist, der zumindest abschnittsweise um einen vorbestimmten Federweg von der Haltezunge beabstandet ist. Dieser Anlageabschnitt dient sozusagen als Anschlag für die Bewegung der Bremsbelaganordnung innerhalb einer regulären (verschleißfreien) Betätigung. Der Anlageabschnitt begrenzt sozusagen das Bewegungsspiel der Bremsbelaganordnung, indem der Federkörper elastisch verformt wird. Kommt es bei stärker verschlissenen Bremsbelägen zu einer Situation, bei der die Verlagerung der Bremsbelaganordnung während einer Bremsbetätigung dieses Bewegungsspiel übersteigt, so wird die Bremsbelaganordnung zusammen mit dem Federkörper in der Führung unter den einwirkenden Bremsbetätigungskräften verschoben, wodurch eine Verschleißkompensation erzielt wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der wenigstens eine Abstützbereich an dem wenigstens einen Anlageabschnitt vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, einen verhältnismäßig großen Abstand zwischen den Haltelaschen und dem zusätzlichen Abstützbereich zu schaffen, und so die Kippanfälligkeit der Bremsbelaganordnung weiter einzuschränken.
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Zur Vermeidung starker punktueller Belastungen ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Federabschnitt möglichst groß zu gestalten. Dadurch können die auftretenden Federkräfte hinsichtlich einer langen Lebensdauer zuverlässiger aufgenommen werden. In diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der den Fixierabschnitt mit dem Bewegungsabschnitt verbindende Federabschnitt in Form einer gerundeten oder/und mehrfach abgewinkelten Federschleife ausgebildet ist. Je nach zur Verfügung stehendem Bauraum und je nach aufzubringender Federkraft lässt sich die Geometrie der Federschleife gestalten. Dabei können einzelne abgewinkelte Bereiche vorgesehen sein, wobei diese mit hinreichend großen Radien harmonisch gekrümmt sind, um Spannungsspitzen zu vermeiden.
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Hinsichtlich der Federschleife kann ferner vorgesehen sein, dass diese wenigstens eine Ausnehmung bzw. wenigstens ein Fenster aufweist, die bzw. das die Federschleife in wenigstens zwei Federarme unterteilt. Dabei ist es möglich, dass die Ausnehmung nach Maßgabe der zu erzielenden Federkraft dimensionierbar ist. Je größer die Ausnehmung dimensioniert wird, desto geringer ist die Steifigkeit der Federschleife. Nichtsdestotrotz trotz bleiben wenigstens zwei Federarme stehen, wodurch eine verhältnismäßig hohe Steifigkeit in Querrichtung aufrechterhalten werden kann. Mit anderen Worten lässt sich über die Dimensionierung der Ausnehmung das Federverhalten des Federkörpers bedarfsgerecht abstimmen. Zusätzlich ist es möglich, für den Federkörper ein Ausgangsmaterial mit relativ großer Materialstärke zu verwenden, was dessen Lebensdauer verlängert.
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Zur Kopplung des Federkörpers an der Haltezunge kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Federkörper an seinem Bewegungsabschnitt wenigstens eine Eingriffslasche aufweist, die auf der dem Bremsbelag zugewandten Seite des Bremsbelagträgers an der Haltezunge angebracht ist. Dabei kann die Eingriffslasche formschlüssig oder kraftschlüssig an der Haltezunge verankert sein. In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Haltezunge auf ihrer dem Bremsbelag zugewandten Seite mit einem Federhaltemittel insbesondere mit einer Ausnehmung, versehen ist, an dem die Eingriffslasche angebracht ist. Die Eingriffslasche kann also in die Ausnehmung eingreifen und so für eine sichere Kopplung zwischen Federkörper und Haltezunge sorgen.
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Zur Positionierung der Bremsbelaganordnung kann das Federhaltemittel, insbesondere die Ausnehmung, in vorbestimmter Weise an der Haltezunge angebracht sein. Dabei ist es möglich, dass die in der Haltezunge vorgesehene Ausnehmung quer zur Betätigungsrichtung um einen Versatzweg versetzt ist, wobei der Versatzweg derart bemessen ist, dass bei Aufnahme der Eingriffslasche in der Ausnehmung der Bremsbelagträger quer zur Betätigungsrichtung im Aufnahmebereich vorgespannt ist. Der Formschluss zwischen der Ausnehmung der Haltezunge und der Eingriffslasche kann also dazu genutzt werden, um die Bremsbelaganordnung unter Vorspannung im Führungsabschnitt zu halten. Dadurch lassen sich unerwünschte Vibrationen und daraus resultierende Geräusche vermeiden.
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Erfindungsgemäß kann bei einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Eingriffslasche von wenigstens einem abgewinkelten freien Ende des Bewegungsabschnitts des Federkörpers gebildet ist. So kann das freie Ende des Federkörpers U-förmig umgefalzt oder gekröpft sein, um dadurch unter geringem Fertigungsaufwand eine Eingriffslasche bereitzustellen, die mit hinreichender Stabilität ausgeführt und sicher in der Ausnehmung der Haltezunge aufgenommen werden kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Federkörper in seinem Fixierabschnitt oder/und in seinem Federabschnitt eine Ausnehmung aufweist, durch die sich ein Teil des Bewegungsabschnitts hindurch erstreckt. Dadurch lässt sich eine relativ Platz sparende und dennoch hinsichtlich der Aufbringung der verschiedenen Federkräfte und Vorspannkräfte effektive Gestaltung des Federkörpers erreichen.
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Zur Kopplung des Federkörpers mit der Bremsbelaganordnung kann ferner vorgesehen sein, dass der Federkörper wenigstens einen Vorspannabschnitt aufweist, mit dem eine Spannkraft zum Festlegen des Federkörpers an der Haltezunge aufbringbar ist. Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, dass der Vorspannabschnitt in Form eines Spannbügels oder einer Spannschleife ausgebildet ist, der bzw. die auf der vom Bremsbelag abgewandten Seite der Haltezunge angreift. Alternativ hierzu kann aber auch vorgesehen sein, dass der Vorspannabschnitt von einem Federrücken gebildet ist, der federnd an der von dem Bremsbelag abgewandten Seite der Haltezunge anliegt.
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Hinsichtlich der Führung der Bremsbelaganordnung ist gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass der Führungsabschnitt die jeweils aufgenommene Haltezunge mit zwei einander gegenüberliegenden Führungsseitenflächen und einer zwischen diesen eingeschlossenen Führungsstirnfläche führt. Der Führungsabschnitt bildet sozusagen einen einseitig offenen Führungskanal, in dem die Haltezunge aufgenommen und in Kanallängsrichtung verschiebbar ist. Die Kanallängsrichtung entspricht dabei der Betätigungsrichtung. Bei dieser Ausführungsvariante ergibt sich die Situation, dass sich die Haltelaschen sowie der wenigstens eine zusätzliche Abstützbereich an den Führungsseitenflächen abstützen.
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Die beiden Führungsseitenflächen können quer zur Kanallängsrichtung identisch dimensioniert sein oder mit unterschiedlicher Breitenerstreckung ausgeführt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die in der Einbausituation der Scheibenbremse unten liegende Führungsseitenfläche breiter ausgebildet als die oben liegende Führungsseitenfläche. Dies führt dazu, dass der zusätzliche Abstützbereich im Führungsabschnitt quer zur Betätigungsrichtung lediglich an der breiteren und damit größer dimensionierten unten liegenden Führungsseitenfläche vorgesehen ist.
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Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Federkörper wenigstens eine Stirnfläche aufweist, mit der er zumindest abschnittsweise an der Führungsstirnfläche des Führungsabschnitts anliegt. Der Anlagekontakt zwischen der Stirnfläche des Federkörpers und der Führungsstirnfläche des Führungsabschnitts sorgt für eine weitere Stabilisierung der Position der Bremsbelaganordnung innerhalb des Führungsabschnitts.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Bremsbelaganordnung für eine Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsbelaganordnung einen Bremsbelagträger aufweist, an dem ein Fahrzeugbremsbelag angebracht ist, wobei der Bremsbelagträger wenigstens eine Haltezunge aufweist, wobei die Haltezunge in wenigstens einem Führungsabschnitt in einer Betätigungsrichtung geführt aufnehmbar ist, wobei an der wenigstens einen Haltezunge ein Federkörper angebracht ist, über den eine entlang der Betätigungsrichtung wirkende Rückstellkraft in Folge einer elastischen Deformation durch bremswirksame Auslenkung der Bremsbelaganordnung auf diese aufbringbar ist, wobei der Federkörper einen im Führungsabschnitt festlegbaren Fixierabschnitt und einen relativ zum Fixierabschnitt mit dem Bremsbelagträger gekoppelten Bewegungsabschnitt aufweist, wobei der Fixierabschnitt und der Bewegungsabschnitt über einen Federabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der Federkörper im Fixierabschnitt Haltelaschen aufweist, mit denen sich der Federkörper unter Vorspannung in dem Führungsabschnitt abstützt, wobei der Federkörper wenigstens einen Abstützbereich aufweist, der im Abstand zu einem Kontaktbereich zwischen den Haltelaschen und dem Führungsabschnitt angeordnet ist, wobei sich der Federkörper zusätzlich zu den Haltelaschen über den wenigstens einen Abstützbereich im Führungsabschnitt quer zur Betätigungsrichtung abstützt.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
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1 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts zur Führung einer Bremsbelaganordnung in einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse;
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2 eine Darstellung des Ausschnitts aus 1 in Vorderansicht;
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3 eine Darstellung des Ausschnitts gemäß 1 in Draufsicht vor einer Montage;
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4 eine Darstellung einer Haltezunge einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung mit daran angebrachtem Federkörper;
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5 eine räumliche Darstellung eines Federkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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6 eine weitere räumliche Darstellung des Federkörpers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, jedoch in einer anderen Perspektive als in 5 gezeigt;
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7 eine Darstellung entsprechend 2 zur Erläuterung der Versatzsituation;
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8 eine Darstellung des Ausschnitts gemäß 7, jedoch in der Rückansicht;
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9 eine räumliche Darstellung eines Federkörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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10 eine räumliche Darstellung eines Federkörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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11 eine räumliche Darstellung eines Federkörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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12 eine räumliche Darstellung des Federkörpers gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie in 11 gezeigt;
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13 eine räumliche Darstellung eines Federkörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
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14 eine räumliche Darstellung des Federkörpers gemäß der Ausführungsform der Erfindung, wie in 13 gezeigt.
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In den 1 und 2 ist ein Ausschnitt einer Scheibenbremsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Scheibenbremsanordnung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Diese umfasst einen Bremsträger 12, in dem ein als Führungskanal ausgebildeter Aufnahmeabschnitt 14 vorgesehen ist. Der Aufnahmeabschnitt 14 erstreckt sich entlang der Betätigungsrichtung A im Wesentlichen linear. Er wird von einer Führungsstirnfläche 16, einer unteren Führungsseitenfläche 18 und einer oberen Führungsseitenfläche 20 definiert, wobei die Übergangsbereiche zwischen den Führungsseitenflächen 18, 20 und der Führungsstirnfläche jeweils gerundet ausgebildet sind. Es ist anzumerken, dass die Breite b der oberen Führungsseitenfläche 20 deutlich kleiner gewählt ist, als die Breite B der unteren Führungsseitenfläche 18.
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In den 1, 2 und 3 erkennt man ferner eine Bremsbelaganordnung 22. Diese umfasst einen Bremsbelagträger 24, an dem ein Bremsbelag 26 angebracht, vorzugsweise aufgeklebt ist. an der Rückseite ist noch eine Beschichtung 28 vorgesehen. Der Bremsbelagträger 24 ist in Form einer Platte ausgebildet, die den Bremsbelag, der zum bremswirksamen Angreifen an einer nicht gezeigten Bremsscheibe vorgesehen ist, rückseitig unterstützt. Der Bremsbelagträger 24 weist an seinen entgegengesetzten Seiten jeweils eine Haltezunge 30 auf, an der jeweils ein Federkörper 32 vorgesehen ist.
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Der Federkörper 32, der im Folgenden im Detail beschrieben werden wird, dient grundsätzlich dazu, den Bremsbelagträger 24 über die Haltezunge 30 in einer vorbestimmten Position innerhalb des Führungsabschnitts 14 zu halten. Ferner dient er dazu, im Falle einer Bremsbetätigung zu ermöglichen, dass die Bremsbelaganordnung 22 entgegen einer vom Federkörper 32 aufgebrachten Rückstellkraft bremswirksam verlagerbar ist und im Falle von Verschleiß am Bremsbelag unter den einwirkenden Bremsbetätigungskräften eine Nachrückbewegung der Bremsbelaganordnung 22 innerhalb des Führungsabschnitts 14 zur Verschleißkompensation zuzulassen. Die vorstehend angesprochene Positionierung innerhalb des Führungsabschnitts erfolgt – abgesehen von der Verschleißkompensation – in Betätigungsrichtung A sowie in Querrichtungen X, Y hierzu (siehe 2). Auf die verschiedenen Funktionen und die hierfür vorgesehenen Funktionsabschnitte des Federkörpers 32 wird im Folgenden im Detail eingegangen.
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Der Federkörper 32, wie er beispielsweise in den 5 und 6 in räumlicher Darstellung als Einzelteil gezeigt ist, unterteilt sich grundsätzlich in drei Abschnitte, nämlich in einen Fixierabschnitt 40, einen Bewegungsabschnitt 42 und einen Federabschnitt 44. Der Federabschnitt 44 verbindet den Fixierabschnitt 40 mit dem Bewegungsabschnitt 42. Im Folgenden werden die einzelnen Abschnitte beschrieben.
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Der Fixierabschnitt 40 dient dazu, den Federkörper 32 in dem Aufnahmeabschnitt 14 der Scheibenbremse zu fixieren, wobei der Begriff „fixieren” in diesem Zusammenhang bedeutet, dass eine Bewegung zur Verschleißkompensation in Folge von Bremsbetätigungskräften zugelassen wird. Der Fixierabschnitt 40 weist einen Anlageabschnitt 46 mit zwei Anlageflächen 48, 50 auf. Diese Anlageflächen 48, 50 sind dazu vorgesehen, um in Anlage mit der Führungsstirnfläche 16 zu gelangen. Die Anlageflächen sind an zwei Federarmen vorgesehen, die eine Öffnung 52 umgeben. Ausgehend von den beiden Anlageflächen 48, 50 erstrecken sich schräg nach oben jeweils eine Haltelasche 54, 56. Diese Haltelaschen 54, 56 sind flügelartig seitlich von dem Federkörper 32 abgespreizt und mit einer schräg ansteigenden Flanke 58 versehen, die als Einführhilfe bei der Montage dient.
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Ausgehend von den beiden Federarmen mit ihren Anlageflächen 48, 50 erstreckt sich in 5 auf der linken Seite über einen abgerundeten Bereich 60 ein Anlageabschnitt 62, der an seinem freien oberen Ende über eine Querstrebe 64 die beiden Federarme wieder vereint. Die Querstrebe 64 weist über die beiden Federarme vorstehende Vorsprünge 66, 68 auf. Diese Vorsprünge 66, 68 dienen zur weiteren Abstützung innerhalb des Führungsabschnitts 14, wie im Folgenden noch im Detail erläutert werden wird. Der Anlageabschnitt 62 bildet einen Anschlag für die Bewegung der Haltezunge 30 der Bremsbelaganordnung 22 bei einer normalen Bremsenbetätigung ohne Verschleißkompensation, wobei der Federkörper 32 lediglich elastisch deformiert wird.
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Auf der in 5 rechten Seite schließt sich über eine Rundung 70 an den Fixierabschnitt 40 der schleifenförmige Federabschnitt 44 an. Dieser weist einen zunächst linear verlaufenden Abschnitt 72 auf, der durch die Öffnung 52 immer noch zweigeteilte ist. In einem hierzu über einen Knickabschnitt 74 verbundenen weiteren linear verlaufenden Abschnitt 76 vereinigen sich die beiden Federarme wieder. Der linear verlaufende Abschnitt 76 wirkt als Federrücken und greift an der Rückseite der Haltezunge 30 an, wie im Folgenden noch erläutert wird. Über einen weiteren Rundungsabschnitt 78 erstreckt sich der Federkörper 32 in einen weiteren linearen Abschnitt 80. Dieser geht über einen weiteren Rundungsabschnitt 82 in einen weiteren linearen Abschnitt 84 über, an den sich ein weiterer Rundungsabschnitt 86 anschließt. Im Rundungsabschnitt 86 verjüngt sich der Federkörper 32. Diese Verjüngung bzw. Verschmälerung setzt sich auch im Bewegungsabschnitt 42 fort. Dieser ist über den Federabschnitt 44 relativ zum Fixierabschnitt 40 unter elastische Deformation des Federabschnitts bewegbar.
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Der Bewegungsabschnitt 42 weist einen frei tragend an dem Rundungsabschnitt 86 angebrachten linearen Abschnitt 88 auf, der sich durch die Öffnung 52 hindurch erstreckt und über eine weitere Rundung 90 in einem hierzu abgewinkelten linearen Abschnitt 92 übergeht. Am freien Ende dieses linearen Abschnitts 92 ist ein weiterer Rundungsabschnitt 94 vorgesehen, der in eine freie Eingriffslasche 96 übergeht. Die Eingriffslasche 96 ist über die Rundung 94 relativ zum linearen Abschnitt 92 elastisch federnd.
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Insgesamt erkennt man, dass der Federkörper 32 mit seinem Fixierabschnitt 40 dazu ausgebildet ist, in dem Führungsabschnitt 14 festgehalten zu werden. Von diesem Fixierabschnitt 40 aus erstreckt sich der schleifenförmige Federabschnitt 44, an dem federnd der Bewegungsabschnitt 42 angebracht ist, der für eine federnde Lagerung der Haltezunge 30 der Bremsbelaganordnung 22 relativ zum Führungsabschnitt 14 und dem darin festgelegten Fixierabschnitt 40 vorgesehen ist.
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Wendet man sich nun den einzelnen Figuren Ziffer 1 bis 4 zu, so erkennt man die Montagelage des Federkörpers 32 an der Haltezunge 30 der Bremsbelaganordnung 22. In 3 erkennt man einen Zustand, bei dem der Federkörper 32 an der Haltezunge 30 angebracht ist, jedoch noch nicht in den Führungsabschnitt 14 des Bremsträgers 12 eingeführt ist. Die Draufsicht gemäß 3 lässt aber erkennen, wie groß das Spiel s bemessen ist, mit dem die Bremsbelaganordnung 22 unter Wirkung des Federabschnitts 44 relativ zum Fixierabschnitt 40 verlagerbar ist. Innerhalb dieses Spiels s lässt sich die Bremsbelaganordnung 22 zur Bremsung (ohne Verschleißnachstellung) entlang der Betätigungsrichtung A bewegen. Bei Freigabe der Bremsbelaganordnung 20 bewegt der Federabschnitt 44 die Bremsbelaganordnung 42 elastisch wieder in die Ausgangsstellung zurück.
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3 zeigt ferner, dass der Fixierabschnitt 40 leicht nach außen vorgespannt ist. dies sorgt dafür, dass beim Einsetzen der Bremsbelaganordnung 22 mit dem Federkörper 32 in den kanalförmigen Führungsabschnitt 14 die Anlageflächen 48, 50 in Anlage mit der Führungsstirnfläche 16 gedrückt werden. Die Montage erfolgt ausgehend von dem Zustand gemäß 3 durch Eindrücken der Bremsbelaganordnung 22 entlang des Pfeils P in den kanalförmigen Führungsabschnitt 14. Dabei ist von Vorteil, dass die beiden flügelartigen Haltelaschen 54, 56 mit der schrägen Flanke 58 als Einführhilfe ausgebildet sind.
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Nach der Montage ergibt sich ein Zustand, wie er in den 1 und 2 gezeigt ist. Der Federkörper 32 ist mit seinen beiden Anlageflächen 48, 50 in flächiger Anlage mit der Führungsstirnfläche 16. Die beiden Haltelaschen 54, 56 greifen im Stile einer Verkeilungsverbindung an den beiden Führungsseitenflächen 18, 20 an. Ferner erkennt man, dass zusätzlich zu dem Kontakt des Federkörpers 32 über die beiden Haltelaschen 54, 56 sowie die beiden Anlageflächen 48, 50 an den Führungsseitenflächen 18, 20 sowie an der Führungsstirnfläche 16 ein weiterer Abstützbereich durch den Kontakt zwischen dem unteren Vorsprung 68 und der Führungsseitenflächen 18 gebildet ist. Dies bedeutet, dass sich der Federkörper 32 und über diesen die Bremsbelaganordnung 22 nicht nur über die Haltelaschen 54, 56 und die Anlageflächen 48, 50 im Führungsabschnitt 14 abstützt, sondern auch in einem Abstand d von der Führungsstirnfläche 16 aus über den Vorsprung 68 an der Führungsseitenfläche 18. Dadurch lässt sich zuverlässig ein Verkippen der Bremsbelaganordnung 22 und die in 2 eingezeichnete X-Achse vermeiden.
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Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Bremsbelaganordnung 22 über den Federkörper 32 auch in Richtung einer in 2 gezeigten Y-Achse positioniert und vorgespannt wird. Hierzu dient einerseits der Bewegungsabschnitt 42 und die Fixierung des Bremsbelagträgers 24 über die Eingriffslasche 96. Um eine solche Fixierung vorzusehen, weist die Haltezunge 30 des Bremsbelagträgers 24 an ihrer dem Bremsbelag 26 zugewandten Seite eine Tasche oder Ausnehmung 100 auf. In diese Ausnehmung 100 greift die Eingriffslasche 96 formschlüssig ein. Die Eingriffslasche 96 wird über den als Federrücken wirkenden linearen Abschnitt 76 in die Ausnehmung 100 hineingedrückt. Mit anderen Worten wird die Haltezunge zwischen der federnden Eingriffslasche 96 und dem als Federrücken wirkenden linearen Abschnitt 76 federnd eingeklemmt. Ferner dient das formschlüssige Zusammenwirken von Eingriffslasche 96 und Ausnehmung 100 als Verliersicherung des Federkörpers während der Montage und im Betrieb.
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Die Ausnehmung 100 ist im Beispielsfall leicht nach unten versetzt, was in 7 und 8 mit dem Maß c angegeben ist. Das Maß c ist so bemessen, dass bei einem formschlüssigen Eingreifen der Eingriffslasche 96 in die Ausnehmung 100 ein Spannungszustand entsteht, der bewirkt, dass die Haltezunge 30 leicht nach oben, das heißt in Y-Richtung gemäß 2, und dabei in Anlage mit der oberen Führungsseitenflächen 20 gedrückt wird. Im unteren Bereich wird dadurch ein kleines Spiel t zwischen der unteren Führungsseitenflächen 18 und der Haltezunge 30 vorgesehen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Bremsbelaganordnung 22 über den Federkörper und dessen Anbindung an die Haltezunge 30 auch in Richtung der Y-Achse unter Vorspannung in dem Führungsabschnitt 14 gehalten wird. Dadurch können unerwünschte Vibrationen und Geräusche unterbunden werden.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäß gestalteten Federkörpers 32 liegt darin, dass durch den verhältnismäßig groß ausgebildeten schleifenförmigen Federabschnitt 44 zuverlässig und mit langer Lebensdauer die erforderlichen elastischen Federkräfte aufgebracht werden können. Der Federabschnitt 44 ist in vorteilhafter Weise auf der Rückseite der Bremsbelaganordnung 22 vorgesehen, also an einer Stelle, an der relativ viel Bauraum zur Verfügung steht.
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Zur Beschreibung weiterer Ausführungsformen wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede zur vorangehend beschriebenen Ausführungsform eingegangen. Dabei werden für gleichwirkende oder gleichartige Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet, wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
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9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Federkörpers. Diese unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform darin, dass die Haltelaschen 54, 56 geringfügig andersartig gestaltet sind. Sie besitzen im wesentlichen Dreieckform. Ferner ist im Federabschnitt 44 ein Fenster 110 vorgesehen. Dieses dient dazu, je nach Dimensionierung, die Federkräfte des Federabschnitts 44 in den der Betätigungsrichtung A einzustellen. Je größer das Fenster bemessen wird, desto weicher wird der Federabschnitt 44. Durch Dimensionierung des Fensters 110 lässt sich also das Federverhalten in der Betätigungsrichtung A auf den jeweiligen an den Anwendungsfall abstimmen. Die Einbringung des Fensters 110 ermöglicht es aber auch, größere Materialquerschnitte, das heißt stärkere Materialien zu verwenden, wodurch die Lebensdauer des Federkörpers 32 substantiell verlängert werden kann. Dennoch sorgen die das Fenster 110 umgebenden Federabschnitte dafür, dass der Federkörper 32 in Querrichtung zur Betätigungsrichtung A nach wie vor relativ steif und stabil bleibt.
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Ein weiterer Unterschied der Ausführungsform gemäß 9 zu der voranstehend beschriebenen Ausführungsform besteht darin, dass der Federabschnitt 44 harmonisch rund gekrümmt ist und keine alternierend aufeinanderfolgenden gerundeten und linearen Abschnitte aufweist, wie bei der Ausführungsform gemäß 5 und 6 gezeigt. Schließlich erkennt man, dass auch der Bereich nahe der Eingriffslasche 96 gegenüber der voranstehend beschriebenen Ausführungsform leicht abgewandelt ist.
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Die Ausführungsform gemäß 10 ist ähnlich der Ausführungsform gemäß 9. Jedoch sind wiederum die Haltelaschen 54, 56 in ihrer Geometrie abgewandelt. Ferner ist das Fenster 110 etwas größer dimensioniert und der gesamte Federkörper 32 etwas breiter ausgeführt.
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Die Ausführungsform gemäß den 11 und 12 zeigt weitere Abwandlungen, die erkennen lassen, dass erfindungsgemäß verschiedene Möglichkeiten bestehen, durch Dimensionierung des Fensters 110 sowie der Breite und durch Gestaltung der gerundeten bzw. geknickten Abschnitte der Federkörper 32 auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden kann.
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Schließlich zeigt die Ausführungsform gemäß den 13 und 14 einen Federkörper 32, der in seiner Grundgestalt ähnlich dem Federkörper 32 gemäß den 5 und 6 ausgebildet ist, jedoch einen zusätzlichen Spannbügel 120 aufweist. Dieser erstreckt sich ausgehend von dem Federabschnitt 76 über einen S-förmig gerundeten Bereich 122 in einen linearen Abschnitt 124, der über einen abgerundeten Bereich 126 in einen weiteren linearen Abschnitt 128 übergeht. An diesen schließt sich ein gerundet ausgebildeter Anlagebereich 130 an. Der Spannbügel 120 dient dazu, rückseitig auf die Haltezunge (nicht gezeigt) des Bremsbelagträgers eine Spannkraft auszuüben und diesen in Anlage mit dem linearen Abschnitt 92 zu drücken. Eine zusätzliche Eingriffslasche, wie sie in 5 und 6 mit Bezugszeichen 96 gezeigt ist, ist bei dieser Ausführungsform nicht vorgesehen.
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Die einzelnen Komponenten der Federanordnung können aus Blechteilen aus Federstahl oder aus Federdraht ausgebildet sein. Die einzelnen Knickstellen sind harmonisch gerundet mit geeigneten Übergangsradien ausgebildet. Dadurch lässt sich die Federsteifigkeit der jeweiligen Federanordnung einstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2011/076424 A1 [0002]
- US 5284228 [0004]
- US 2004/0195056 A1 [0005]
- DE 10238734 A1 [0006]
- US 7086506 B2 [0007]
- DE 102009006285 A1 [0008]
- WO 2010/108830 A1 [0009]
