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Die Anmeldung betrifft einen Bremssattel für ein Scheibenbremssystem.
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Bremseningenieure sind auf der Suche nach robusten Lösungen zur Unterdrückung von Quietschgeräuschen (tonale, laute Geräusche, die typischerweise in Frequenzen zwischen 1000 und 16000 Hz auftreten) in Scheibenbremssystemen. Es sind verschiedene Lösungen bekannt, um die Geräusch-, Vibrations- und Rauhigkeits-Eigenschaften (NVH) zu verbessern, darunter ein Stahlblech, das auf die Rückseite einer Rückenplatte einer Bremsbelaganordnung geklebt wird, verschiedene Fasen an einem Belag der Bremsbelaganordnung, Schlitze an den Belagoberflächen, die die Bremsscheibe berühren, Modifikationen des Reibmaterials der Bremsbeläge und eine Unterschicht, die das Reibmaterial mit der Rückenplatte verbindet. Die Hauptwirkung der Scheibe (engl. shim) besteht darin, Systemmoden voneinander zu entkoppeln. Diese Lösungen können zwar zur Verbesserung der Quietschgeräuscheigenschaften beitragen, aber in den meisten Fällen funktionieren diese Lösungen nur unter bestimmten Bremsbedingungen (niedrige oder hohe Frequenz, kalte oder warme Temperatur) gut. Der Stand der Technik ist z. B. im Dokument
DE 197 06 122 A1 zu finden. Ein weiterer Ansatz kann die Verwendung einer vorteilhaften Verteilung der Masse an bestimmten Komponenten wie einer Bremssattelhalterung oder einem Bremssattelgehäuse sein. Dieser Ansatz kann jedoch mit einiger Mühe verbunden sein, einschließlich rechnergestützter technischer Entwicklung, was zeitaufwendig und teuer sein kann. Auch kann eine physische Änderung einer Form der Bremssattelhalterung oder des Bremssattelgehäuses zum Zweck der Geräuschreduktion langwierige und kostspielige Fertigungsprozesse bedeuten, wozu aufwendige Gussverfahren gehören könnten.
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In Anbetracht der vorstehend genannten Aspekte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Bremssattel für ein Scheibenbremssystem bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Anmeldung, einen kompakten und robusten Bremssattel zu niedrigen Kosten bereitzustellen, der es ermöglicht, schnell ein Bremssystem bereitzustellen, das zuverlässig Geräusche, insbesondere Quietschgeräusche, unterdrückt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Bremssattel für ein Scheibenbremssystem gelöst, das die Merkmale von Anspruch 1 umfasst. Mögliche weitere Merkmale und Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
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Der vorgeschlagene Bremssattel für ein Scheibenbremssystem umfasst eine Bremssattelhalterung und ein Bremssattelgehäuse. Der Bremssattel umfasst ferner ein erstes Verbindungsmittel und ein zweites Verbindungsmittel. Das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel können jeweils dafür ausgelegt sein, die Bremssattelhalterung am Bremssattelgehäuse zu montieren. Alternativ können das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel jeweils dafür ausgelegt sein, die Bremssattelhalterung an einer Achsbaugruppe zu montieren. Eine Masse des ersten Verbindungsmittels kann sich von einer Masse des zweiten Verbindungsmittels unterscheiden.
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Der vorgestellte Bremssattel bietet einen schnellen, einfachen Weg zur Geräuschunterdrückung, insbesondere von Quietschgeräuschen, in einem Scheibenbremssystem. Indem sich eine Masse des ersten Verbindungsmittels von einer Masse des zweiten Verbindungsmittels unterscheidet, kann die Vibrationscharakteristik des Bremsscheibensystems wirkungsvoll verbessert werden, ohne dass notwendigerweise die Form des Bremssattels und/oder des Bremssattelgehäuses geändert werden muss. Auf diese Weise ermöglicht der vorgestellte Bremssattel eine schnelle Optimierung der Geräuschcharakteristik. Zwei Komponenten, z. B. ein Paar vom Bremssattelgehäuse, Bremssattel und der Achsbaugruppe, sind üblicherweise über ein Verbindungsmittel-Paar, z. B. ein Bolzenpaar, aneinander montiert. Das Bolzenpaar, das in bekannten Bremssätteln verwendet wird, hat üblicherweise dieselbe Masse. Indem sich eine Masse des ersten Verbindungsmittels von einer Masse des zweiten Verbindungsmittels unterscheidet, kann die Geräuscherzeugung dadurch wirksam reduziert werden, dass zusätzliche Massen oder reduzierte Massen im Bereich der Schnittstellen beider Komponenten vorgesehen werden. Dadurch kann eine gemeinsame Dämpfung, die ein wesentlicher Faktor zur Ableitung von Geräuschenergie ist, verbessert werden. Zusätzliche oder reduzierte Massen durch das erste und das zweite Verbindungsmittel ermöglichen eine schnelle und einfache Optimierung der Massenverteilung des Scheibenbremssystems. Dadurch können die Vibrationseigenschaften für eine verbesserte Geräuschreduktion optimiert werden, ohne dass potenziell kosten- und zeitaufwendige Änderungen an anderen Komponenten des Scheibenbremssystems notwendig sind, da die Verbindungsmittel einfach und schnell ausgetauscht oder modifiziert werden können. Das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel kann ein Massen-Vibrationsabsorber sein und als Massenelement zur Absorption dienen, um einen Dämpfungseffekt zu erhöhen. Das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel kann daher dem doppelten Zweck dienen, die beiden Komponenten aneinander zu montieren und gleichzeitig die Geräuschentwicklung zu reduzieren. Ferner ermöglicht der vorgestellte Bremssattel eine Geräuschreduktion, indem Masse hinzugefügt wird, ohne dass eine Steifheit des Systems beeinflusst wird, z. B. die Steifigkeit einer Komponente, einer Verbindung oder eines Kontakts.
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Der vorgestellte Bremssattel ermöglicht ein sehr schnelles Entwicklungsverfahren zur Verbesserung der Geräuschcharakteristik des Scheibenbremssystems unter Verwendung der Verbindungsmittel, die eine unterschiedliche Masse aufweisen. Eine sehr schnelle Lösung, um die Geräuschcharakteristik binnen kurzer Zeit und kostengünstig zu testen und zu optimieren, wird bereitgestellt. Die Anmeldung kann ferner ein Verfahren zur Geräuschreduktion in einem Scheibenbremssystem betreffen. Das Verfahren kann einen Schritt zur Bestimmung der Geräuschcharakteristik in einem Scheibenbremssystem mit Bremssattel umfassen, bei dem es sich um einen Bremssattel wie vor- oder nachstehend erläutert handeln kann. Das Verfahren kann ferner einen Schritt zum Austausch oder Wechsel mindestens eines von einem ersten Verbindungsmittel und/oder zweiten Verbindungsmittel umfassen. Der Schritt des Austauschs oder Wechsels kann so durchgeführt werden, dass anschließend ein wie vor- oder nachstehend erläuterter Bremssattel erhalten wird, der eine Masse des ersten Verbindungsmittels hat, die sich von einer Masse des zweiten Verbindungsmittels unterscheidet. Das Verfahren kann ferner einen Schritt zur Bestimmung der Geräuschcharakteristik in einem Scheibenbremssystem umfassen, das den erhaltenen Bremssattel aufweist. Der Schritt des Austauschs oder Wechsels kann wiederholt werden. Der erhaltene Bremssattel kann eine verbesserte Geräuschcharakteristik aufweisen.
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Die Anmeldung kann ferner ein Scheibenbremssystem betreffen, das den Bremssattel wie vor- oder nachstehend beschrieben umfasst. Das Scheibenbremssystem kann ferner die Achsbaugruppe umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Scheibenbremssystem eine Bremsbelaganordnung und/oder eine Bremsscheibe umfassen. Die Bremsbelaganordnung kann dafür ausgelegt sein, dass sie sich in Bezug auf die Bremssattelhalterung verschiebt. Die Bremssattelhalterung kann als Montagehalterung und/oder Träger bezeichnet werden. Die Bremsbelaganordnung kann dafür ausgelegt sein, dass sie sich bei Betätigung der Bremse in Bezug auf die Bremssattelhalterung in eine axiale Richtung verschiebt. Die axiale Richtung kann parallel zu einer Rotationsachse der Bremsscheibe sein. In den meisten Ausführungsformen ist das Scheibenbremssystem eine Schwimmsattelbremse. Das Scheibenbremssystem kann einen Bremskolben umfassen. Das Bremssattelgehäuse kann einen Bremssattelfinger umfassen. Die Bremsbelaganordnung kann eine Rückenplatte, die eine Vorderseite hat, die zur Bremsscheibe weist, und eine Reibschicht, die an der Vorderseite der Rückenplatte angeordnet ist, um Kontakt zu einer Reibfläche der Bremsscheibe herzustellen, umfassen. Die Rückenplatte kann einen Führungsvorsprung umfassen, der dafür ausgelegt ist, in eine Führungsaussparung der Bremssattelhalterung zu gleiten. Der Führungsvorsprung kann ein Ohrabschnitt der Rückenplatte sein. Die Führungsaussparung der Bremssattelhalterung kann eine Führungskerbe sein. Der Bremssattel oder Bremssattelfinger kann dafür ausgelegt sein, gegen eine Rückseite der Bremsbelaganordnung zu drücken, um die Reibschicht der Bremsbelaganordnung gegen die Reibfläche der Bremsscheibe zu drücken.
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Das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel kann jeweils dafür ausgelegt sein, die Bremssattelhalterung an der Achsbaugruppe zu montieren. Die Bremssattelhalterung kann unter Verwendung ausschließlich des ersten Verbindungsmittels und des zweiten Verbindungsmittels an der Achsbaugruppe montiert sein. Das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel können dafür ausgelegt sein, eine feste Verbindung zwischen Bremssattelhalterung und Achsbaugruppe in der Art herzustellen, dass die Bremssattelhalterung und die Achsbaugruppe sich nicht relativ zueinander bewegen können, wenn sie mit dem ersten Verbindungsmittel und dem zweiten Verbindungsmittel aneinander montiert sind. Üblicherweise umfasst das erste Verbindungsmittel in dieser Ausführungsform einen Bolzen und mindestens eine Mutter oder besteht ausschließlich daraus. Ferner kann auch das zweite Verbindungsmittel einen Bolzen und mindestens eine Mutter umfassen oder ausschließlich daraus bestehen.
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In einer anderen Ausführungsform sind das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel jeweils dafür ausgelegt, die Bremssattelhalterung verschiebbar am Bremssattelgehäuse zu montieren. Das erste und das zweite Verbindungsmittel können jeweils an einem Gleitstift des Bremssattels befestigt sein. Üblicherweise umfasst das erste Verbindungsmittel in dieser Ausführungsform einen Bolzen oder besteht ausschließlich daraus. Ferner kann auch das zweite Verbindungsmittel einen Bolzen umfassen oder ausschließlich daraus bestehen. Die Bremssattelhalterung kann dafür ausgelegt sein, in axialer Richtung entlang den Gleitstiften zu gleiten. Die Gleitstifte können unter Verwendung des ersten und des zweiten Verbindungsmittels am Bremssattelgehäuse befestigt sein. Die Gleitstifte können dafür ausgelegt sein, verschiebbar in Löcher der Bremssattelhalterung zu gleiten. Das erste und das zweite Verbindungsmittel können jeweils in ein Innengewinde an einem jeweiligen Gleitstift greifen. In typischen Ausführungsformen sind das erste und das zweite Verbindungsmittel in derselben radialen Position angeordnet. Das erste und das zweite Verbindungsmittel können denselben Abstand von einer Rotationsachse der Bremsscheibe haben. Das erste und das zweite Verbindungsmittel können eine unterschiedliche tangentiale Position haben. Das erste Verbindungsmittel kann in einem führenden Abschnitt des Bremssattels und das zweite Verbindungsmittel kann in einem nachlaufenden Abschnitt des Bremssattels angeordnet sein oder umgekehrt.
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In typischen Ausführungsformen ist eine Masse des ersten Verbindungsmittels mindestens 10 g schwerer als eine Masse des zweiten Verbindungsmittels. Ferner ist in einigen Beispielen die Masse des ersten Verbindungsmittels mindestens 20 g, insbesondere mindestens 40 g schwerer als die Masse des zweiten Verbindungsmittels. Auf diese Weise kann der Bremssattel eine besonders wirksame Änderung der Geräuschdämpfungseigenschaften mittels Verwendung des ersten und des zweiten Verbindungsmittels ermöglichen. In den meisten Ausführungsformen ist die Masse des ersten Verbindungsmittels höchstens 200 g schwerer als die Masse des zweiten Verbindungsmittels.
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In typischen Ausführungsformen umfasst das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel einen Bolzen. Das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel kann in einigen Ausführungsformen ausschließlich durch einen Bolzen ausgebildet sein. In weiteren Ausführungsformen kann das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel eins oder mehrere von einer Schraube und einer Gewindestange umfassen oder ausschließlich dadurch ausgebildet sein. Die Gewindestange kann ein Stiftbolzen sein. Das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel kann ferner eine Mutter und/oder Unterlegscheibe umfassen.
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Der oder die Bolzen können einen Bolzenkopf umfassen. Der oder die Bolzen können ferner eine Gewindefläche umfassen. Zum Beispiel kann der Bolzenkopf von mindestens einem der Verbindungsmittel eine zusätzliche Masse bilden, die zu dem Massenunterschied der beiden Verbindungsmittel führt. Der oder die Bolzen können einer von Bolzen mit Sechskantkopf, Bolzen mit Vierkantkopf, Bolzen mit Zylinderkopf, Bolzen mit T-förmigem Kopf, Bolzen mit Senkkopf, Augenbolzen sein. In einigen Ausführungsformen umfasst das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel einen Bolzen und eine Mutter und kann z. B. ein Schlitzbolzen und Mutter, ein Flachrundbolzen und Mutter, ein Hakenbolzen und Mutter oder ein Spannbolzen und Mutter sein. Die Mutter von mindestens einem der Verbindungsmittel kann eine zusätzliche Masse bilden, die zu dem Massenunterschied der beiden Verbindungsmittel führt. Die Mutter kann eine von einer Sechskantmutter, Vierkantmutter, Ringmutter, Hutmutter, Kontermutter, zylindrischen Mutter, Kappenmutter, Flügelmutter oder Fingermutter sein. In einigen Ausführungsformen sind der oder die Bolzen oder der oder die Stiftbolzen hohl. Ferner können die Unterlegscheibe(n) von mindestens einem der Verbindungsmittel eine zusätzliche Masse bilden, die zu dem Massenunterschied der beiden Verbindungsmittel führt.
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In typischen Ausführungsformen umfassen das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel jeweils einen entsprechenden Körper. Der entsprechende Körper des ersten Verbindungsmittels sowie der entsprechende Körper des zweiten Verbindungsmittels können jeweils eins von einem Bolzen, einer Schraube, einer Mutter, einer Unterlegscheibe und einer Gewindestange sein. Der entsprechende Körper des ersten Verbindungsmittels kann eine Masse haben, die sich von einer Masse des entsprechenden Körpers des zweiten Verbindungsmittels unterscheidet. Zum Beispiel können die entsprechenden Körper des ersten und des zweiten Verbindungsmittels einander in Form und/oder Funktion entsprechen. Zum Beispiel können das erste Verbindungsmittel als auch das zweite Verbindungsmittel eins von einem Bolzen, einer Schraube, einer Mutter, einer Unterlegscheibe und einer Gewindestange umfassen. Eins von einem Bolzen, einer Schraube, einer Mutter, einer Unterlegscheibe und einer Gewindestange des ersten Verbindungsmittels und dasselbe von einem Bolzen, einer Schraube, einer Mutter, einer Unterlegscheibe und einer Gewindestange des zweiten Verbindungsmittels können eine unterschiedliche Masse haben. Ein Unterschied in der Masse des entsprechenden Körpers des ersten Verbindungsmittels und des entsprechenden Körpers des zweiten Verbindungsmittels kann mindestens 10 g, insbesondere mindestens 20 g und/oder mindestens 40 g sein. Auf diese Weise kann der Bremssattel eine besonders wirksame Änderung der Geräuschdämpfungseigenschaften mittels Verwendung der entsprechenden Körper des ersten und des zweiten Verbindungsmittels ermöglichen.
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In einigen Ausführungsformen ist der entsprechende Körper des ersten Verbindungsmittels aus einem ersten Material hergestellt. Der entsprechende Körper des zweiten Verbindungsmittels kann aus einem zweiten Material hergestellt sein. Das erste Material kann eine andere Dichte als das zweite Material haben. Zum Beispiel kann das erste Material eins von Stahl, Grauguss, Aluminium, Kunststoff oder Kupfer sein. Das zweite Material kann ein anderes von Stahl, Grauguss, Aluminium, Kunststoff oder Kupfer sein. Indem das erste und das zweite Material eine unterschiedliche Dichte haben, kann ein Massenunterschied zwischen dem ersten Verbindungsmittel und dem zweiten Verbindungsmittel in einer Art erreicht werden, die keine Änderung der Form erfordert. Auf diese Weise ist der Massenunterschied zur Geräuschreduktion auf effiziente Art und Weise erzielbar, wenn nicht viel Platz für eine Änderung der Form verfügbar ist. Insbesondere können die entsprechenden Körper der ersten und der zweiten Ausführungsform dieselbe Form haben.
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Für eine noch effizientere Optimierung der Massenverteilung des Bremssattels zur Geräuschreduktion können das erste und das zweite Verbindungsmittel eine unterschiedliche Form und/oder unterschiedliche Maße aufweisen. Zum Beispiel kann der entsprechende Körper des ersten Verbindungsmittels eine andere Form und/oder andere Maße haben als der entsprechenden Körper des zweiten Verbindungsmittels. In einigen Ausführungsformen ist die Masse eines der entsprechenden Körper in Bezug auf die Masse des anderen der entsprechenden Körper reduziert. Zum Beispiel kann die Masse von einem der entsprechenden Körper durch das Entfernen von Material, z. B. mittels Bohren oder Fräsen, reduziert werden. Auf diese Weise wird mit Blick auf eine ursprüngliche Konstruktion kein neues Material benötigt, sodass die Änderung der Geräuschcharakteristik besonders einfach zu erreichen ist.
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In einigen Ausführungsformen hat ein Körper des ersten Verbindungsmittels und/oder ein Körper des zweiten Verbindungsmittels eine asymmetrische Massenverteilung. Diese Ausführungsform ist besonders in Verbindung mit dem Merkmal nützlich, dass eine Masse des ersten Verbindungsmittels unterschiedlich zu einer Masse des zweiten Verbindungsmittels zur präzisen Änderung der Massenverteilung des Bremssattels zur Geräuschreduktion ist. Jedoch kann eine asymmetrische Massenverteilung des Körpers des ersten Verbindungsmittels und/oder des Körpers des zweiten Verbindungsmittels zur präzisen Steuerung der Massenverteilung des Bremssattels auch ohne dieses Merkmal vorteilhaft sein. Daher kann die Anmeldung sich auch auf einen Bremssattel für ein Scheibenbremssystem beziehen, das eine Bremssattelhalterung, ein Bremssattelgehäuse und ein erstes Verbindungsmittel und ein zweites Verbindungsmittel umfasst, beziehen, wobei das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel jeweils dafür ausgelegt sind, die Bremssattelhalterung am Bremssattelgehäuse zu montieren, oder wobei das erste Verbindungsmittel und das zweite Verbindungsmittel jeweils dafür ausgelegt sind, die Bremssattelhalterung an einer Achsbaugruppe zu montieren, wobei ein Körper des ersten Verbindungsmittels und/oder ein Körper des zweiten Verbindungsmittels eine asymmetrische Massenverteilung hat. Die asymmetrische Massenverteilung kann so verstanden werden, dass der Körper und/oder seine Massenverteilung eine n-fache Rotationssymmetrie hat, wobei n gleich 2 ist, oder keine Rotationssymmetrie hat, d. h. n ist gleich 1. Durch Letzteres wird erreicht, dass die Massenverteilung des Bremssattels durch Drehen des Körpers noch wirksamer angepasst wird. Üblicherweise ist die Massenverteilung des Körpers in Bezug auf eine Rotationsachse asymmetrisch, die mit der axialen Richtung übereinstimmt. Zum Beispiel fällt in einigen Ausführungsformen ein Massenmittelpunkt des Körpers nicht mit einer Längsachse des Körpers zusammen. Der Körper des ersten und des zweiten Verbindungsmittels kann der entsprechende Körper sein. Zum Beispiel kann der Körper einen Bolzen mit einer asymmetrischen Massenverteilung sein. In einigen Ausführungsformen hat ein Bolzen des ersten Verbindungsmittels und/oder ein Bolzen des zweiten Verbindungsmittels einen außermittigen Bolzenkopf, z. B. in Bezug auf eine Längsachse des Bolzens. In einigen Ausführungsformen hat eine Unterlegscheibe des ersten Verbindungsmittels und/oder eine Unterlegscheibe des zweiten Verbindungsmittels eine asymmetrische Massenverteilung. Zum Beispiel kann die Unterlegscheibe ein in Bezug auf einen Außenumfang der Unterlegscheibe außermittiges Loch aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der Außenumfang der Unterlegscheibe nicht rund sein.
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Beispielhafte Ausführungsformen werden in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Scheibenbremssystems mit einem Bremssattelgehäuse und einer Bremssattelhalterung,
- 2(a) bis 2(e) zeigen Schnittansichten von Bolzen,
- 3(a) bis 3(e) zeigen Schnittansichten von Bolzen nach anderen Ausführungsformen,
- 4(a) bis 4(d) zeigen schematische Schnittansichten von Bolzen nach anderen Ausführungsformen,
- 5(a) bis 5(e) zeigen schematische Schnittansichten von Verbindungsmitteln nach verschiedenen Ausführungsformen,
- 6(a) bis 6(c) zeigen schematische Schnittansichten von weiteren Verbindungsmitteln nach verschiedenen Ausführungsformen, und
- 7(a) bis 7(d) zeigen eine schematische Draufsicht von Unterlegscheiben nach verschiedenen Ausführungsformen.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Scheibenbremssystems 1 mit einem Bremssattel 2 und einer Bremsscheibe 3 mit einer Reibfläche. Das Scheibenbremssystem 1 ist eine Schwimmsattelbremse für ein Fahrzeug. Der Bremssattel 2 umfasst eine Bremssattelhalterung 4 und ein Bremssattelgehäuse 5 mit einem Bremssattelfinger. Der Bremssattel 2 umfasst ferner einen Bremskolben. Der Bremssattel 2 umfasst ein Bremsbelaganordnungspaar auf beiden Seiten der Bremsscheibe 3. Eine der Bremsbelaganordnungen ist mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet. Die Bremsbelaganordnungen umfassen jeweils einen Bremsbelag 7, der verschiebbar in eine Aussparung der Bremssattelhalterung 4 gleitet. Der Bremsbelag 7 kann eine Rückenplatte mit einem Führungsvorsprungspaar aufweisen, die an den zwei tangentialen Seiten der Rückenplatte ausgebildet sind. Jeder der Führungsvorsprünge kann in eine jeweilige Führungsaussparung der Bremssattelhalterung 4 gleiten. Der Bremsbelag 7 ist relativ zum Bremssattelfinger oder zum Bremskolben so befestigt, dass bei Betätigung der Bremse der Bremssattelfinger oder der Bremskolben den Bremsbelag 7 in einer axialen Richtung in Richtung Bremsscheibe 3 drückt. Der Bremsbelag 7 hat eine Reibschicht, die bei Betätigung des Scheibenbremssystems, z. B. bei hydraulischer oder elektrischer Betätigung, gegen eine Reibfläche der Bremsscheibe 3 gedrückt wird. Die Reibschicht enthält ein Material, das beim Kontakt mit der Bremsscheibe 3 ein gutes Bremsverhalten und eine gute Wärmeübertragung zeigt. Die Reibschicht ist an einer Vorderseite der Rückenplatte befestigt, die dem Bremsbelag 7 strukturelle Stabilität verleiht. In den meisten Ausführungsformen ist die Rückenplatte aus Metall, insbesondere Stahl, hergestellt. Eine Dicke der Rückenplatte kann z. B. 5 mm betragen. Die Reibschicht kann eine Dicke von zum Beispiel mindestens 8 mm und/oder höchstens 15 mm aufweisen. Das Material der Reibschicht kann zum Beispiel zumindest eins von Kupfer, Eisensulfid, Graphit, Zinkpulver, Basalt, Calciumcarbonat, Zinnsulfid, Zink-Aluminium, Phenolharz, Gummistaub und Mineralfaser sein. Diese Materialien zeigen beim Kontakt mit der Bremsscheibe 3 ein gutes Bremsverhalten und eine gute Wärmeübertragung.
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Ein Befestigungselemente-Paar ist durch ein erstes Verbindungsmittel 8 und ein zweites Verbindungsmittel 8' ausgebildet, das die Bremssattelhalterung 4 mit dem Bremssattelgehäuse 5 verbindet. Die Verbindungsmittel 8, 8' können jeweils einen Bolzen umfassen. Die Bolzen des ersten Verbindungsmittels 8, 8' können in Löcher im Bremssattelgehäuse 5 eindringen und Außengewindeflächen der Bolzen können in entsprechende Innengewinde eines Gleitstifte-Paars greifen. Die Gleitstifte können so in der Bremssattelhalterung 4 Aufnahme finden, dass sich die Bremssattelhalterung 4 in Bezug auf das Bremssattelgehäuse 5 in axialer Richtung verschieben kann. Das erste und zweite Verbindungsmittel 8, 8' kann zusätzlich zu den Bolzen oder anstelle der Bolzen eine Schraube, eine Mutter, eine Unterlegscheibe oder eine Gewindestange umfassen.
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Ein weiteres Befestigungselemente-Paar ist durch einen weiteren Satz aus erstem Verbindungsmittel 9 und zweitem Verbindungsmittel 9' ausgebildet. Diese ersten und zweiten Verbindungsmittel 9, 9' montieren die Bremssattelhalterung 4 fest an eine Achsbaugruppe des Fahrzeugs. Diese ersten und zweiten Verbindungsmittel 9, 9' umfassen üblicherweise jeweils einen Bolzen, eine Schraube oder eine Gewindestange. Ferner umfassen die ersten und zweiten Verbindungsmittel 9, 9' üblicherweise jeweils eine Mutter zum Sichern des Bolzens, der Schraube oder der Gewindestange. Ferner umfassen das erste und zweite Verbindungsmittel 9, 9' üblicherweise jeweils mindestens eine Unterlegscheibe.
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Das erste und das zweite Verbindungsmittel unterscheiden sich in der Masse, z. B. um 50 g, um die Massenvibrationsdämpfung in gemeinsamen Abschnitten wirksam zu verbessern und dadurch die Geräusche zu reduzieren, die das Scheibenbremssystem erzeugt. Eins vom ersten und zweiten Verbindungsmittel kann eine zusätzliche Masse oder eine reduzierte Masse in Bezug auf das andere des ersten oder des zweiten Verbindungsmittels haben. Die Massenverteilung des Trägers zu optimieren, indem die Masse von mindestens einem des ersten und zweiten Verbindungsmittels verändert wird, ist ein schneller und kosteneffizienter Weg, um die Geräuschcharakteristik des Scheibenbremssystems zu verbessern.
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Es ist möglich, eine unterschiedliche Masse des ersten und des zweiten Verbindungsmittels durch Verwendung einer unterschiedlichen Materialdichte zu erreichen. Zum Beispiel können das erste und das zweite Verbindungsmittel und/oder deren Körper, z. B. entsprechende Körper, aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Zum Beispiel können Bolzen 10 des Verbindungsmittels aus Materialien unterschiedlicher Massendichte hergestellt sein. Die Bolzen 10 umfassen jeweils einen Bolzenkopf 11 und einen Gewindeschaft 12. Wie in 2(a) bis 2(e) veranschaulicht, können die Schrauben 10 aus Stahl, Grauguss, Aluminium, Kunststoff oder Kupfer hergestellt sein. Sich entsprechende und wiederkehrende Merkmale in den verschiedenen Figuren sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Das erste Verbindungsmittel 8, 9 kann einen Bolzen 10 aufweisen, der aus einem anderen Material hergestellt ist als das Material des zweiten Verbindungsmittels 8', 9'. Die Bolzen 10, wie sie in 2(a) bis 2(e) veranschaulicht sind, haben alle dieselbe Form und dasselbe Maß. In anderen Ausführungsformen können die Bolzen 10 unterschiedliche Formen und Maße haben.
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Wie in 3(a) bis 3(e) veranschaulicht, können die entsprechenden Körper, z. B. die Bolzen 10, des ersten Verbindungsmittels 8, 9 und des zweiten Verbindungsmittels 8', 9' unterschiedliche Formen haben. Darüber hinaus können diese entsprechenden Körper, wie vorstehend beschrieben, unterschiedliche Massendichten haben. Zum Beispiel kann das erste Verbindungsmittel 8, 9 einen der Bolzen 10 umfassen, die in 3(a) bis 3(e) veranschaulicht sind, und das zweite Verbindungsmittel 8', 9' kann einen anderen der Bolzen 10 umfassen, die in 3(a) bis 3(e) veranschaulicht sind. Die Bolzen 10 können unterschiedlich geformte und/oder dimensionierte Bolzenköpfe 11 haben, um eine unterschiedliche Masse des ersten Verbindungsmittels 8, 9 in Bezug auf das andere Verbindungsmittel 8', 9' zu erreichen. Um die zusätzliche Masse zu erreichen, kann ein Bolzen 10 zum Beispiel einen Bolzenkopf 11 umfassen, der Abschnitte 13, 13' mit unterschiedlichem Durchmesser oder eine abgeschrägte Außenfläche 14 hat.
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4(a) bis 4(d) veranschaulichen, dass die entsprechenden Körper, z. B. die Bolzen 10, der ersten Verbindungsmittel 8, 9 und der zweiten Verbindungsmittel 8', 9' jeweils eine asymmetrische Massenverteilung haben können. Die asymmetrische Massenverteilung kann durch die veranschaulichten Formen der Bolzenköpfe 11 erreicht werden, die zu einem Massenmittelpunkt führen, der nicht mit der Längsachse der Bolzen zusammenfällt. Die Längsachsen 15 der Bolzen können parallel zu einer Rotationsachse der Bremsscheibe wie veranschaulicht sein.
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5(a) bis 5(e) zeigen unterschiedlichen Anordnungen von Verbindungsmitteln zur Verbindung einer ersten Komponenten 16 mit einer zweiten Komponenten 17. Die erste Komponente 16 kann z. B. die Bremssattelhalterung 4 und die zweite Komponente 17 kann das Bremssattelgehäuse 5 oder die Achsbaugruppe oder umgekehrt sein. Wie in 5(a) veranschaulicht, können die erste und die zweite Komponente 16, 17 mit einem Bolzen 10 aneinander montiert sein, der z. B. in ein Innengewinde der ersten Komponente 16 greift. In einer anderen Anordnung können die erste und die zweite Komponente 16, 17 mit einem Bolzen 10 und einer Mutter 18, wie in 5(b) gezeigt, mit einem Stiftbolzen 19 und zwei Muttern 18, 18', wie in 5(c) gezeigt, mit einem Bolzen 10 und zwei Muttern 18, 18', wie in 5(d) gezeigt, oder mit einem Stiftbolzen 19 und drei Muttern 18, 18', 18", wie in 5(e) gezeigt, aneinander montiert sein. Das erste Verbindungsmittel 8, 9 kann eine der Anordnungen verwenden, die in 5(a) bis 5(e) gezeigt sind, während das zweite Verbindungsmittel 8', 9' eine andere der Anordnungen verwenden kann, die in 5(a) bis 5(e) gezeigt sind, um die unterschiedlichen Massen des ersten Verbindungsmittels 8, 9 und des zweiten Verbindungsmittels 8', 9' zu erreichen.
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Wie in 6(a) bis 6(c) gezeigt, kann das erste Verbindungsmittel 8, 9 und/oder das zweite Verbindungsmittel 8', 9' eine Unterlegscheibe 20 umfassen. Die in den Ausführungsformen gezeigten Unterlegscheiben sind annähernd scheibenförmig und weisen ein Loch zur Aufnahme des Schafts 12 des Bolzens 10 auf. Eine Mitte des Lochs in der Unterlegscheibe 20 kann eine Längsachse 15 der Unterlegscheibe festlegen, die mit der Längsachse des Bolzens 10 übereinstimmt. Die Unterlegscheibe 20 in 6(b) hat im Sinne einer zusätzlichen Masse des Verbindungsmittels einen größeren Durchmesser als die Unterlegscheibe 20 in 6(a). Die Unterlegscheibe 20 in 6(c) hat eine asymmetrische Massenverteilung in Bezug auf die Längsachse 15, weil sich das Loch der Unterlegscheibe 20 nicht in der Mitte befindet. Die Massenverteilung des Bremssattels 2 kann sorgfältig angepasst werden, indem eine bestimmte Rotationsausrichtung der asymmetrischen Unterlegscheibe 20 in Bezug auf die Längsachse 15 ausgewählt wird. Das erste Verbindungsmittel 8, 9 kann eine der Anordnungen verwenden, die in 6(a) bis 6(c) gezeigt sind, während das zweite Verbindungsmittel 8', 9' eine andere der Anordnungen verwenden kann, die in 6(a) bis 6(c) gezeigt sind, um die unterschiedlichen Massen des ersten Verbindungsmittels 8, 9 und des zweiten Verbindungsmittels 8', 9' zu erreichen.
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7(a) bis 7(d) zeigen verschiedene Ausführungsformen von Unterlegscheiben 20, die verwendet werden können, um die Massenverteilung des Bremssattels 2 zur Geräuschreduktion anzupassen und sicherzustellen, dass das erste Verbindungsmittel 8, 9 und das zweite Verbindungsmittel 8', 9' unterschiedliche Massen haben. Die Unterlegscheiben 20 in 7(a) bis 7(c) haben jeweils ein Loch 21 in der Mitte und einen Massenmittelpunkt, der mit einer Längsachse 15 zusammenfällt, d. h. mit einer Mitte des Lochs 21. Die Unterlegscheiben 20 in 7(a) bis 7(c) haben unterschiedliche Formen und Maße und unterschiedliche Massen. Die Unterlegscheibe 20 in 7(c) hat eine 2-fache Rotationssymmetrie, die ermöglicht, die Massenverteilung des Verbindungsmittels anzupassen, indem die Unterlegscheibe um einige Grad gedreht wird. Die Unterlegscheibe 20 in 7(d) hat ein außermittiges Loch 21 und eine 1-fache Rotationssymmetrie, d. h. keine bestimmte Symmetrie. Eine präzise Anpassung der Massenverteilung kann über die Verwendung einer Unterlegscheibe erreicht werden, wie in 7(d) gezeigt. Zum Beispiel kann das erste Verbindungsmittel 8, 9 eine der Unterlegscheiben verwenden, die in 7(a) bis 7(d) gezeigt sind, während das zweite Verbindungsmittel 8', 9' eine der anderen Unterlegscheiben verwenden kann, die in 7(a) bis 7(d) gezeigt sind, um die unterschiedlichen Massen des ersten Verbindungsmittels 8, 9 und des zweiten Verbindungsmittels 8', 9' zu erreichen.
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Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen, die lediglich in den beispielhaften Ausführungsformen offenbart sind, können miteinander kombiniert und auch einzeln beansprucht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scheibenbremssystem
- 2
- Bremssattel
- 3
- Bremsscheibe
- 4
- Bremssattelhalterung
- 5
- Bremssattelgehäuse
- 6
- Bremsbelaganordnung
- 7
- Bremsbelag
- 8, 8'
- Erstes und zweites Verbindungsmittel
- 9, 9'
- Erstes und zweites Verbindungsmittel
- 10
- Bolzen
- 11
- Bolzenkopf
- 12
- Gewindeschaft
- 13, 13'
- Abschnitte des Bolzenkopfs
- 14
- Abgeschrägte Außenfläche des Bolzenkopfs
- 15
- Längsachse des Bolzens
- 16
- Erste Komponente
- 17
- Zweite Komponente
- 18, 18', 18"
- Muttern
- 19
- Stiftbolzen
- 20
- Unterlegscheibe
- 21
- Loch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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