DE19617373C2 - Bremsbelag mit einer Halterung und Verfahren zur Montage der Halterung am Bremsbelag - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag mit einer Halterung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Teilbe­ lagscheibenbremse mit einem solchen Bremsbelag, und ein Verfah­ ren zum Befestigen einer Halterung an einem Bremsbelag. Ein Bremsbelag gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US 5 509 508 bekannt.

Als Bremsbelag wird im folgenden die Einheit aus einer Belag­ trägerplatte und einem darauf befestigten Reibbelag bezeichnet. Bremsbeläge dieser Art, die millionenfach in sogenannten Teil­ belagscheibenbremsen (Schwimmsattel- oder Schwimmrahmen- Teilbelagscheibenbremsen) für Fahrzeuge Verwendung finden, werden zur Einleitung einer Bremsung von einem Betätigungskol­ ben der Scheibenbremse, auf den Hydraulikdruck wirkt, gegen die sich drehende Bremsscheibe der Scheibenbremse gedrückt. Der oder die Betätigungskolben gleiten dabei etwas (einige hundert­ stel bis zehntel Millimeter) aus einem sie führenden Hydrau­ likzylinder heraus. Jeder Betätigungskolben ist in dem Hydraulikzylinder mittels eines elastischen Dichtringes von üblicherweise quadratischem Querschnitt abgedichtet, der in eine Ringnut der Hydraulikzylinderwandung eingebettet ist und der mit seiner radial inneren Mantelfläche reibschlüssig an der Mantelfläche des Betätigungskolbens anliegt. Wird der Betäti­ gungskolben im Zuge einer Bremsung durch den Hydraulikdruck axial verschoben, so werden aufgrund der Reibung zwischen seiner Mantelfläche und dem Dichtring die radial inneren Teile des Dichtringes mitgenommen und der Dichtring verformt sich, da seine radial äußeren Teile formschlüssig in der Ringnut des Hydraulikzylinders gehalten sind. Wird der Betätigungskolben vom Hydraulikdruck entlastet, hat der Dichtring das Bestreben, seine Ausgangsform wieder einzunehmen, wodurch der Betätigungs­ kolben wieder etwas zurückgezogen wird. Aufgrund sich im Laufe des Betriebs abnutzender und damit in ihrer Dicke verringernder Brems- bzw. Reibbeläge wird von Zeit zu Zeit die zuvor be­ schriebene, von dem Dichtring erbringbare Verformung über­ schritten, weil der Betätigungskolben ein wenig unter dem Dichtring hindurchrutscht, um das größer gewordene Spiel zwi­ schen Bremsscheibe und Reibbelag auszugleichen. Die Bremsbeläge werden also automatisch nachgestellt. Nach dem Druckentlasten wird der Betätigungskolben wie zuvor von dem verformten Dicht­ ring etwas zurückgezogen, er erreicht dabei jedoch nicht mehr seine vor einer Nachstellung eingenommene Position.

Da Bremsbeläge häufig nicht mit dem sie verschiebenden Betäti­ gungskolben verbunden sind, wird ein Bremsbelag nach der Druck­ entlastung der Bremse normalerweise zwar nicht mehr gegen die Bremsscheibe gedrückt, jedoch verbleibt er meistens in einer Lage, in der sein Reibbelag die Bremsscheibe noch leicht be­ rührt, was ein sogenanntes Restschleifmoment hervorruft. Zu einer Verstärkung dieses Restschleifmomentes kann es kommen, wenn der Betätigungskolben der Scheibenbremse einen nicht durch Belagverschleiß hervorgerufenen Betätigungsweg durchläuft, der die maximale Verformbarkeit des Dichtringes überschreitet. Dies kommt insbesondere dann vor, wenn beispielsweise im Rahmen einer starken Bremsung ein sehr hoher Bremsdruck aufgebaut wird, der zur Folge hat, daß sich Teile der Bremse verformen und der Reibbelag aufgrund seiner Kompressibilität zusammenge­ drückt wird, wodurch der Betätigungskolben etwas in Richtung auf die Bremsscheibe durchrutscht, nach einer anschließenden Druckentlastung jedoch nur einen geringeren Weg zurückgestellt wird, so daß der Reibbelag bei entlasteter Bremse stärker als zuvor gegen die Bremsscheibe drückt. Auch sogenannte Nieder­ haltefedern, die Bremsbeläge auf Abstützungen des Bremsträgers drücken, um Klappergeräusche zu verhindern, die von auf die Bremsbeläge wirkenden Massenträgheitskräften ausgelöst werden, können das sogenannte Freistellen der Bremsbeläge, also das Abrücken der Reibbeläge von der Bremsscheibe erschweren. Zwar kann ein gewisses Restschleifmoment unter bestimmten Umständen, insbesondere im Winter und bei starkem Regen, sogar erwünscht sein, da es zu einem schnellen Ansprechen der Bremse führt, jedoch wird von Fahrzeugherstellern heutzutage mehr und mehr verlangt, das Restschleifmoment zu verringern, um auf diese Weise den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge herabzusetzen. In diesem Zusammenhang ist es bereits versucht worden, den Brems­ belag über eine an der Belagträgerplatte festgenietete Halte­ feder mit dem Betätigungskolben zu verbinden. Auf diese Weise soll die Rückstellbewegung des Betätigungskolbens, die dieser aufgrund des verformten Dichtringes ausführt, auf den Bremsbe­ lag übertragen werden, so daß auch letzterer die Rückstellbewe­ gung mitmacht. Diese Lösung konnte jedoch in der Praxis nicht befriedigen, da entsprechend ausgestattete Scheibenbremsen insbesondere bei sehr geringem Betätigungsdruck und sogar im unbetätigten Zustand zur Erzeugung niederfrequenter Schwingun­ gen (250 bis 350 Hz) erheblicher Lautstärke neigten. Solche Schwingungen, deren Lautstärke Werte von 90 dB(A) und mehr erreichen kann, werden als Körperschall auch in den Innenraum eines Fahrzeuges abgestrahlt und sind demzufolge äußerst uner­ wünscht, da der Fahrer durch sie den Eindruck gewinnen kann, sein Fahrzeug sei ernsthaft beschädigt.

Aus der DE 43 35 001 A1 ist es bekannt, auf der einem Betäti­ gungskolben zugewandten Rückseite einer Belagträgerplatte eines Bremsbelags ein Dämpfungsblech derart anzuordnen, daß ein aus der Rückseite der Belagträgerplatte hervorstehender Vorsprung sich mit Spiel durch eine Öffnung im Dämpfungsblech erstreckt. An seinem freien Ende hat der Vorsprung einen Abschnitt verrin­ gerten Durchmessers, auf dem eine mit drei sich in Richtung des Betätigungskolbens erstreckenden Federarmen versehene Haltefe­ der vernietet ist. Die gesamte Anordnung ist so gewählt, daß beim Vernieten der Haltefeder letztere unter keinen Umständen gegen das Dämpfungsblech gedrückt werden kann, wodurch ein unerwünschtes Verbiegen des Dämpfungsbleches ausgeschlossen werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Restschleifmoment einer Teilbelagscheibenbremse zu vermindern und dabei gleich­ zeitig sicherzustellen, daß die Bremse keine unerwünschten Geräusche der beschriebenen Art produziert.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Bremsbelag für eine Teilbelagscheibenbremse gelöst, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Demnach weist die Halterung bei dem erfindungsgemäßen Bremsbelag eine zur Anlage an der dem Betäti­ gungskolben zugewandten Rückseite einer Belagträgerplatte bestimmte, plattenförmige Basis auf, von der sich wenigstens zwei Arme im wesentlichen axial in Richtung auf den Betäti­ gungskolben erstrecken, von denen zumindest einer als Federarm ausgebildet ist. Die Arme dienen zur Verbindung der Halterung mit dem Betätigungskolben. Die Basis der Halterung weist dar­ überhinaus mindestens eine Ausnehmung auf, durch die ein an entsprechender Stelle auf der Rückseite der Belagträgerplatte vorhandener Befestigungsvorsprung mit Spiel paßt. Die Halterung läßt sich dann an dem Befestigungsvorsprung mittels eines Befestigungselementes so anbringen, daß sie im befestigten und mit dem Betätigungskolben verbundenen Zustand eine begrenzte, tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte und damit auch des Bremsbelages relativ zur Halterung zuläßt. In dieser Beschreibung werden die Begriffe "radial", "axial" und "tangential", sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, immer auf die Drehachse der Bremsscheibe der Teilbelagscheibenbremse bezogen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es dem Brems­ belag ermöglicht sein muß, der während einer Bremsung durch die sich drehende Bremsscheibe auf ihn ausgeübten Umfangskraft solange zu folgen, bis er in Anlage mit einer am Bremsträger vorhandenen, tangentialen Abstützung gelangt. Ist dies gewähr­ leistet, treten die genannten, durch niederfrequente Schwingun­ gen erzeugten Geräusche nicht mehr auf.

Erfindungsgemäß ist die durch die Halterung ermöglichte und relativ zu ihr erfolgende begrenzte, tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte durch Reibung gedämpft. Auf diese Weise wird zum einen vermieden, daß sich der Bremsbelag beim Bremsen schlagartig und mit daraus resultierender, unerwünschter Geräu­ schentwicklung an die tangentiale Abstützung anlegt, und zum anderen wird verhindert, daß ein einmal in Anlage mit der Abstützung gekommener Bremsbelag wieder zurückfedert und sich anschließend erneut anlegt, was ebenfalls zu unerwünschten Klackgeräuschen führen würde. Das Maß der Reibung wird durch die Kraft der Federarme bestimmt, die letztere in Axialrichtung auf den Betätigungskolben ausüben. Das Maß der Reibung wird also dadurch bestimmt, wie stark die Federarme die Einheit aus Bremsbelag und Halterung mit dem Betätigungskolben verspannen.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Halterung weisen drei sich von deren Basis erstreckende Federarme auf, die in gleichmäßigem Winkelabstand angeordnet sind. Mit drei Federarmen wird eine bessere Zentrierung in bezug auf den Betätigungskolben erreicht.

Zwar ist zur Anbringung der erfindungsgemäßen Halterung an der Belagträgerplatte eines Bremsbelages ein einziger Befesti­ gungsvorsprung und demzufolge auch nur eine Ausnehmung in der Basis der Halterung ausreichend, durch die sich der Befesti­ gungsvorsprung mit Spiel erstrecken kann, jedoch ist bevorzugt eine zusätzliche Ausnehmung in der Basis vorhanden, die einen auf der Belagträgerplatte ausgebildeten Verdrehsicherungsvor­ sprung aufnehmen kann. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Halterung nur in einer definierten Stellung am Bremsbelag befestigt werden und diese Stellung wird auf Dauer beibehalten, da ein Verdrehen der Halterung in bezug auf den Bremsbelag nicht mehr möglich ist. Die beschriebene, zusätzliche Ausneh­ mung zur Aufnahme eines Verdrehsicherungsvorsprungs erübrigt sich, wenn die erfindungsgemäße Halterung mit mehreren Ausneh­ mungen für eine entsprechende Anzahl von Befestigungsvorsprün­ gen versehen ist, da dann ein Verdrehen der Halterung relativ zum Bremsbelag ohnehin nicht möglich ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Halterung sind die Federarme für einen Eingriff mit einer auf der Mantelfläche des Betätigungskolbens außen vorhan­ denen, umlaufenden Ringnut ausgebildet. Eine solche Ringnut, die an sich zum Halten einer elastischen Schutzmanschette am Betätigungskolben dient, ist am Betätigungskolben üblicherweise bereits vorhanden. Erfindungsgemäß stellt diese Ringnut, insbe­ sondere ihre dem Bremsbelag benachbarte Nutkante, neben ihrer eigentlichen Aufgabe des Haltens der elastischen Schutzman­ schette den erforderlichen Formschluß für die Federarme bereit. Eine über das bisher übliche Maß hinausgehende, besondere Bear­ beitung des Betätigungskolbens ist bei dieser Ausführungsform demnach nicht notwendig.

Mit Vorteil weist die Basis der erfindungsgemäßen Halterung eine große, zentrale Öffnung auf, die einen direkten Kontakt des Betätigungskolbens mit der Rückseite der Belagträgerplatte ermöglicht. Eine erwünschte, direkte Betätigung des Bremsbelags durch den Betätigungskolben bleibt so erhalten.

In einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung weist diese zweite Federarme auf, die eine Kraft auf einen vorzugsweise radial äußeren, seitlichen Rand der Belag­ trägerplatte ausüben können, durch welche die Belagträgerplatte radial zur Bremsscheibenachse hin gedrückt wird. Eine solche Ausgestaltung vermeidet Klappergeräusche, zu denen es insbeson­ dere auf schlechten Straßen kommen kann, weil die dann auf den Bremsbelag wirkenden, höheren Massenträgheitskräfte dazu führen, daß der Bremsbelag sich immer wieder radial verschiebt und mit angrenzenden Teilen der Bremse in Kontakt kommt. Die zweiten Federarme sind bevorzugt einstückig mit der Halterung ausgeführt und durch Teile gebildet, die aus der Ebene der Basis herausge­ bogen sind.

Die erfindungsgemäße Halterung ist besonders bevorzugt komplett einstückig aus Federstahlblech als Blechstanz- und Blechformteil hergestellt.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterung sind die Federarme so angeordnet, daß sie mit einer auf der inne­ ren Mantelfläche eines hohlen Betätigungskolbens vorhandenen, um­ laufenden Ringnut in Eingriff treten können. Aus Gewichtserspar­ nisgründen sind Betätigungskolben häufig hohl ausgeführt.

Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch von einem Bremsbelag für eine Teilbelagscheibenbremse gelöst, der mit einer Halterung entsprechend der vorhergehenden Beschrei­ bung versehen ist, die an der Rückseite der Belagträgerplatte so angebracht ist, daß eine begrenzte, tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte relativ zur Halterung möglich ist. Ins­ besondere muß die Einheit aus Bremsbelag und Halterung so aus­ geführt sein, daß die begrenzte, tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte relativ zur Halterung auch dann möglich ist, wenn die Halterung mit dem Betätigungskolben verbunden und dadurch an ihm axial und radial festgelegt ist.

Obwohl die Halterung auf verschiedene Art und Weise am Brems­ belag angebracht werden kann, ist sie bevorzugt mittels einer oder mehrerer Klemmscheiben an dem oder den Befestigungsvor­ sprüngen befestigt. Klemmscheiben gestatten eine einfache und schnelle Montage der Halterung am Bremsbelag und sie erlauben es außerdem, ein bei bevorzugten Ausführungsformen erwünschtes, axiales Spiel von insbesondere etwa 0,1 mm zwischen der oder den Klemmscheiben und der an der Belagträgerplatte anliegenden Halterung einzustellen. Die die tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte relativ zur Halterung dämpfende Reibung wird dann von dem vorhandenen, axialen Spiel bestimmt, wobei ein geringeres Spiel zu einer höheren Reibung führt als ein größe­ res Spiel.

Vorteilhaft ist bei einem erfindungsgemäßen Bremsbelag die Materialdicke der plattenförmigen Basis der Halterung so ge­ wählt, daß sich im mit dem Betätigungskolben verbundenen Zu­ stand die Basis in von Befestigungsvorsprüngen entfernten Bereichen etwas wölbt, wodurch eine die tangentiale Verschie­ bung der Belagträgerplatte relativ zur Halterung dämpfende Reibung erhöht ist. Das bedeutet, daß zunächst, wenn also der Bremsbelag mit der an ihm befestigten Halterung noch nicht mit dem Betätigungskolben verbunden ist, die Reibung zwischen der Belagträgerplatte und der Halterung relativ gering ist, und daß erst dann, wenn der erfindungsgemäße Bremsbelag einschließ­ lich seiner Halterung mit dem Betätigungskolben verbunden ist, sich eine höhere, dem gewünschten Maß entsprechende Reibung zwischen der Belagträgerplatte und der Halterung einstellt, bewirkt durch die sich entfernt von dem oder den Befestigungs­ punkten aufwölbende Basis der Halterung. Die die tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte relativ zur Halterung dämpfende Reibung tritt somit hauptsächlich in einem den oder die Befestigungsvorsprünge umgebenden Bereich der Basis der Halterung auf, und zwar sowohl zwischen der Basis und der Be­ lagträgerplatte als auch zwischen der Basis und dem Befesti­ gungsmittel.

Bevorzugt sind bei allen Ausführungsformen des erfindungsge­ mäßen Bremsbelages die Befestigungsvorsprünge, die sich mit Spiel durch entsprechende Ausnehmungen in der Halterung er­ strecken, von je einer stiftförmigen Durchstellung der Be­ lagträgerplatte gebildet. Solche Durchstellungen lassen sich schnell und präzise fertigen und haben darüberhinaus den Vor­ teil, daß sie ohne einen separaten Befestigungsvorgang wie Schweißen oder ähnliches einstückig mit der Belagträgerplatte verbunden sind.

Die eingangs genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren zum Befestigen eines wie zuvor beschrieben ausge­ führten Bremsbelags mit einer Halterung an der Rückseite einer Belagträgerplatte ge­ löst, welches folgende Schritte aufweist:

• - Legen der Halterung auf die Rückseite der Belagträgerplatte so, daß ein oder mehrere auf der Rückseite der Belagträgerplatte vorhandene Befestigungsvorsprünge sich durch entsprechende Aus­ nehmungen einer Basis der Halterung mit Spiel erstrecken, und
• - Aufziehen einer Klemmscheibe auf jeden Befestigungsvorsprung mittels eines rohrförmigen Montagewerkzeuges, das mit seinem Außenrand die Basis der Halterung gegen die Rückseite der Belag­ trägerplatte preßt und das einen bezüglich seiner Längsachse radial und axial nach innen versetzten Vorsprung aufweist, der die Klemmscheibe auf den Befestigungsvorsprung aufdrückt, wobei der axiale Abstand des Außenrandes des Montagewerkzeuges zum nach innen versetzten Vorsprung so gewählt ist, daß zwischen der aufgedrückten Klemmscheibe und der Basis der Halterung ein gewünschtes, axiales Spiel verbleibt. Entsprechend dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren wird also jede Klemmscheibe nur soweit auf den zugehörigen Befestigungsvorsprung aufgedrückt, daß das gewünschte, axiale Spiel noch vorhanden ist. Statt der Klemm­ scheiben können auch andere Befestigungsmittel verwendet werden, entscheidend ist lediglich, daß das axiale Spiel zwischen jedem Befestigungsmittel und der Rückseite der Belagträgerplatte größer ist, als die Materialdicke der plattenförmigen Basis der Halterung, so daß die Halterung sich auch im an der Belagträ­ gerplatte befestigten Zustand axial etwas bewegen kann.

Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bremsbelages mit Halterung sowie einer damit ausgestatteten Teilbelagscheiben­ bremse anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Teilbelagscheibenbremse, die mit Bremsbelägen gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ausgestattet ist,

Fig. 2 die Ansicht der Rückseite eines in Fig. 1 gezeigten, erfindungsgemäßen Bremsbelages,

Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 2, ergänzt um mit dem Bremsbelag direkt zusammenwirkende Teile der Bremse,

Fig. 4 die Seitenansicht eines Bremsbelages gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, der mit einem Betätigungskolben der Scheibenbremse verbunden ist,

Fig. 5 die Montage einer erfindungsgemäßen Halterung auf der Rückseite der Belagträgerplatte eines Bremsbelages mittels eines speziellen Montagewerkzeuges,

Fig. 6 die Ansicht der Rückseite eines Bremsbelages gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 den Schnitt VII-VII aus Fig. 6, und

Fig. 8A u. 8B Untersicht und Seitenansicht einer Halterung für einen Bremsbelag gemäß einem dritten Aus­ führungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt die Draufsicht auf eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse 10 in Doppelkolbenausfüh­ rung, d. h. die Scheibenbremse 10 weist zwei Betätigungskolben 12 auf, die auf je einen Bremsbelag 14 wirken und die durch Hydraulikdruck die Bremsbeläge 14 gegen eine in Fig. 1 nur angedeutete Bremsscheibe pressen, die sich um eine Achse dreht. Gegenüber den Bremsbelägen 14 ist auf der anderen Seite der Bremsscheibe je ein Bremsbelag 16 von einem die Bremsscheibe übergreifenden Schwimmsattel 18 gehalten. Der Schwimmsattel 18 ist in üblicher Weise an einem Bremsträger 20 axial verschieb­ lich geführt, so daß die beim Bremsen durch das Anlegen der Bremsbeläge 14 an die Bremsscheibe entstehende Reaktionskraft den Schwimmsattel 18 axial verschiebt, wodurch auch die Brems­ beläge 16 in Anlage mit der Bremsscheibe kommen.

Jeder der aus Gewichtsersparnisgründen innen hohl ausgeführten Betätigungskolben 12 ist in einer Bohrung 22 des Schwimmsattels 18 geführt und durch einen Dichtring 24 aus elastischem Materi­ al mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Der Dichtring 24 ist in einer Ring­ nut gehalten, die nahe dem bremsbelagseitigen Ende der Bohrung 22 in deren Wandung angeordnet ist. Jeder Betätigungskolben 12 begrenzt in der Bohrung 22 eine Kammer 26, die im betriebsfer­ tigen Zustand mit Hydraulikfluid gefüllt ist, welches beim Be­ tätigen der Bremse unter Druck gesetzt wird, so daß jeder Betä­ tigungskolben 12 sich aus seiner Bohrung 22 herausbewegt und den ihm zugeordneten Bremsbelag 14 gegen die Bremsscheibe drückt.

Jeder Bremsbelag 14 besteht aus einer Belagträgerplatte 28, einem darauf befestigten Reibbelag 29, und einer auf der Rück­ seite der Belagträgerplatte 28 befestigten Halterung 30. Wie besser aus Fig. 2 zu ersehen ist, stützt sich jeder Bremsbelag 14 radial innen an einer Abstützung 32 des Bremsträgers 20 ab. Hierzu weist die Belagträgerplatte 28 an ihrem radial inneren Rand eine Ausnehmung 33 auf, die bei montiertem Bremsbelag 14 in Eingriff mit der Abstützung 32 ist. Tangential kann sich jeder Bremsbelag 14 in Abhängigkeit der Richtung der Umfangs­ kraft, die während eines Bremsvorgangs von der sich drehenden Bremsscheibe auf den Bremsbelag 14 ausgeübt wird, mit seiner Belagträgerplatte 28 an zwei Abstützungen 34, 35 des Bremsträ­ gers 20 abstützen. Der Abstand zwischen den beiden tangentialen Abstützungen 34 und 35 ist um ein mit S bezeichnetes, soge­ nanntes Schachtspiel größer als die entsprechende Abmessung der Belagträgerplatte 28, so daß der Bremsbelag 14 zwischen den Abstützungen 34 und 35 tangential mit Spiel aufgenommen ist. In der die Rückseite des Bremsbelages 14 zeigenden Fig. 2 ist mit gestrichelter Linie der Rand des Reibbelags 29 wiedergegeben, der auf der Vorderseite der Belagträgerplatte 28 beispielsweise durch Kleben befestigt ist.

Zur Anbringung der Halterung 30 auf der Rückseite der Belagträ­ gerplatte 28 weist letztere gemäß dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten, ersten Ausführungsbeispiel drei axial nach hinten herausragende Befestigungsvorsprünge 36 in Gestalt stiftförmi­ ger Durchstellungen der Belagträgerplatte 28 auf, von denen sich zwei radial außen nahe dem in Fig. 2 oberen Rand der Belagträgerplatte 28 und einer radial innen nahe der Ausnehmung 33 befinden. Diese stiftförmigen Befestigungsvorsprünge er­ strecken sich durch je eine Ausnehmung 38 in einer plattenför­ migen Basis 40 der Halterung 30. Jede Ausnehmung 38 ist hauptsächlich in tangentialer Richtung größer als das entspre­ chende Maß eines Befestigungsvorsprungs 36, so daß sich die Halterung 30 auf den Befestigungsvorsprüngen 36 insbesondere in tangentialer Richtung und geringfügig auch in radialer Richtung verschieben läßt. Das tangentiale Spiel, das die Befestigungs­ vorsprünge 36 in den Ausnehmungen 38 der Basis 40 haben, muß aus Gründen, die später noch erläutert werden, auf jeden Fall mindestens genauso groß wie das Schachtspiel S sein. Die plat­ tenförmige Basis 40 ist mit einer großen, zentralen Öffnung 42 versehen, durch die entsprechend den Fig. 2 bis 4 der Betäti­ gungskolben 12 in direkten Kontakt mit der Belagträgerplatte 28 treten kann. Von dem durch die zentrale Öffnung 42 gebildeten, inneren Rand der Basis 40 erstrecken sich drei einstückig mit der Basis 40 ausgebildete Federarme 44 im wesentlichen axial aus der Ebene der Fig. 2 heraus nach oben. Die Federarme 44 sind um die Öffnung 42 herum gleichmäßig verteilt angeordnet, d. h. der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Federarmen 44 eingeschlossene Winkel beträgt 120°. Am radial äußeren, in Fig. 2 oben gelegenen Rand der Basis 40 befinden sich zwei weitere, ebenfalls einstückig mit der Basis 40 ausgebildete Federarme 46, von der Ansätze 47 um etwa 90° aus der Ebene der Fig. 2 nach unten abgebogen sind und deren Endabschnitte 48 auf den radial äußeren Rand der Belagträger­ platte 28 drücken (s. auch Fig. 3). Die gesamte Halterung 30 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein einteiliges Blech­ stanz- und Blechformteil, das aus einem geeigneten, federnd elastischen und relativ dünnen Stahlblech hergestellt wird.

Zum Befestigen der Halterung 30 auf der Rückseite der Belagträ­ gerplatte 28 dienen Klemmscheiben 50 mit Federzungen 51 (s. Fig. 2 bis Fig. 4), von denen je eine auf jeden der stiftför­ migen Befestigungsvorsprünge 36 gezogen wird, nachdem die Hal­ terung 30 auf die Befestigungsvorsprünge 36 gelegt worden ist. Zum Aufziehen bzw. Aufdrücken der Klemmscheiben 50 auf die Befestigungsvorsprünge 36 wird ein spezielles, in Fig. 5 ver­ größert wiedergegebenes, stabförmiges Montagewerkzeug 52 ver­ wendet. Dieses Montagewerkzeug 52 hat an seinem stirnseiten Ende einen umlaufenden, kreisringförmigen äußeren Rand 54, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Klemmscheiben 50 ist. In dem Montagewerkzeug 52 ist bezüglich seiner Längsachse radial und axial nach innen gegenüber dem äußeren Rand 54 versetzt ein innerer, umlaufender Vorsprung 56 ausgebildet, der sich radial so weit nach innen erstreckt, daß er mit dem äußeren Rand der Klemmscheibe 50 in Eingriff treten kann, wenn das Montagewerkzeug 52 auf eine Klemmscheibe 50 auf­ gesetzt wird. Um Platz für die Federzungen 51 der Klemmscheibe 50 zu schaffen, weist das Montagewerkzeug 52 entweder wie darge­ stellt eine sich radial innen an den Vorsprung 56 anschließende Aussparung 58 auf oder das Montagewerkzeug ist insgesamt hohl und damit rohrförmig ausgeführt.

Mit dem Montagewerkzeug 52 läßt sich eine zuvor auf einen der stiftförmigen Befestigungsvorsprünge 36 gelegte Klemmscheibe 50 sehr einfach auf letzteren aufziehen. Das Montagewerkzeug 52 wird dazu von oben auf die Klemmscheibe 50 gesetzt und nach unten gedrückt. Dabei drückt der innere Vorsprung 56 des Monta­ gewerkzeugs 52 auf den äußeren Rand der Klemmscheibe 50 und preßt diese unter Aufspreizung der Federzungen 51 auf den Be­ festigungsvorsprung 36. Gegen Ende des Aufdrückvorganges gerät der äußere Rand 54 des Montagewerkzeugs 52 in Kontakt mit der Basis 40 der Halterung 30 und drückt die Basis 40 im Bereich des Befestigungsvorsprungs 36 satt an die Rückseite der Belag­ trägerplatte 28. Der axiale Abstand B zwischen der freien Stirn­ fläche des äußeren Randes 54 und dem inneren Vorsprung 56 des Montagewerkzeuges 52 ist so gewählt, daß die Klemmscheibe 50 nicht auf die Basis 40 gepreßt wird, sondern daß zwischen der Basis 40 und der auf den Befestigungsvorsprung 36 aufgezogenen Klemmscheibe 50 ein Spiel L verbleibt (s. Fig. 5). Das Spiel L hat einen Wert von ungefähr 0,1 mm. Im aufgezogenen Zustand einer Klemmscheibe 50 verkrallen sich deren Federzungen 51 wie in Fig. 5 dargestellt in der Mantelfläche des Befestigungsvor­ sprungs 36 und verhindern so zuverlässig ein sich Lösen der Klemmscheibe 50.

Es wird nun die Funktion der Halterung 30 näher erläutert. Zum Verbinden des Bremsbelags 14 mit dem Betätigungskolben 12 wird der Bremsbelag 14, an dem eine Halterung 30 wie zuvor beschrie­ ben befestigt worden ist, axial auf den Betätigungskolben 12 aufgedrückt. Die drei Federarme 44 schnappen dabei in eine außen auf der Mantelfläche des Betätigungskolbens 12 vorhandene, umlau­ fende Ringnut 60, die zum Halten einer den Betätigungskolben 12 vor Schmutz schützenden, elastischen Manschette 62 dient (s. insbes. Fig. 3). Die Federarme 44 sind so gestaltet, daß sie die Schutzmanschette 62 nicht beschädigen, sondern sich an der dem Bremsbelag 14 benachbarten Rand der Ringnut 60 abstützen, wodurch zum einen der Bremsbelag 14 bezüglich des Betätigungskol­ bens 12 zentriert und zum anderen eine den Betätigungskolben 12 und den Bremsbelag 14 zusammenhaltende Axialkraft erzeugt wird. Die Materialdicke der Basis 40 der Halterung 30 ist so gewählt, daß sich die im wesentlichen planparallel an der Belagträger­ platte 28 anliegende Basis 40 in von den Befestigungsvorsprün­ gen 36 entfernten Bereichen aufwölbt, wenn die Halterung 30 mit dem Betätigungskolben 12 verbunden ist (s. Fig. 4). Dieses Auf­ wölben führt im Bereich der Befestigungsvorsprünge 36 zu einer gewünschten Erhöhung der Reibung zwischen der Basis 40 und der Belagträgerplatte 28 sowie zwischen der Basis 40 und der Klemm­ scheibe 50. Das Maß der Reibung hängt entscheidend von dem zuvor zwischen Klemmscheibe 50 und Basis 40 eingestellten Spiel L ab, wobei ein kleineres Spiel L zu höherer Reibung führt und umgekehrt.

Die Halterung 30 ist nun über ihre Federarme 44 am Betätigungs­ kolben 12 axial und radial festgelegt, während der Bremsbelag 14 relativ zur Halterung 30 aufgrund des axialen Spiels L und des tangentialen Spiels der Befestigungsvorsprünge 36 in den Ausnehmungen 38 der Basis 40 gegen die zuvor beschriebene Reibungskraft tangential verschoben werden kann. Da das tangen­ tiale Spiel der Befestigungsvorsprünge 36 in den Ausnehmungen 38 mindestens dem Schachtspiel S entspricht, hat dies bei einer Bremsung zur Folge, daß die Belagträgerplatte 28 mit dem darauf befestigten Reibbelag 29 einer auf letzteren ausgeübten Tangen­ tialkraft solange folgen kann, bis der seitliche Rand der Belagträgerplatte 28 je nach Drehrichtung der Bremsscheibe entweder gegen die Abstützung 34 oder die Abstützung 35 des Bremsträgers 20 stößt. Ab diesem Zeitpunkt wird die in den Bremsbelag 14 eingeleitete Umfangskraft von der Abstützung 34 oder 35 aufgenommen. Ein Zurückfedern des Bremsbelags 14 in tangentialer Richtung ist durch die beschriebene Reibung zwi­ schen der Halterung 30 und der Belagträgerplatte 28 bzw. den Klemmscheiben 50 verhindert. Die zweiten Federarme 46 spannen den Bremsbelag 14 radial nach innen gegen die Abstützung 32 vor und wirken so Klappergeräuschen entgegen, die auf schlechten Straßen aufgrund der auf den Bremsbelag 14 wirkenden Massen­ trägheitskräfte entstehen können. Als zusätzliche Sicherheits­ maßnahme weist der Bremsbelag 14 einen weiteren, mit den übrigen Befestigungsvorsprüngen 36 identischen Vorsprung 36' auf, der jedoch nicht zur Befestigung der Halterung 30 an der Belagträgerplatte 28 dient, sondern in den inneren Hohlraum des Betätigungskolbens 12 eingreift und sicherstellt, daß der Bremsbelag 14 nicht radial nach oben herauswandern kann (s. Fig. 3).

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen ein abgewandeltes, zweites Ausführungs­ beispiel einer Halterung 30, die sich von dem zuvor beschrie­ benen, ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch unter­ scheidet, daß nur ein einziger, zentraler Befestigungsvorsprung 36 und entsprechend nur eine einzige, zentrale Ausnehmung 38 vorhanden sind. Die große, zentrale Öffnung 42 des ersten Aus­ führungsbeispiels fehlt beim zweiten Ausführungsbeispiel, die Basis 40 ist statt dessen auch in ihrem zentralen Bereich durch­ gehend plattenförmig ausgebildet. Zur Verdrehsicherung durch­ setzt der Vorsprung 36' eine in der Basis 40 vorhandene Aus­ nehmung 38' mit Spiel (s. Fig. 6). Die Halterung 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in der Herstellung preiswerter, sie hat jedoch den Nachteil, daß der Betätigungskolben 12 nicht unmittelbar auf die Belagträgerplatte 28 wirken kann, sondern gegebenenfalls erst eine Wellung der Basis 40 einebnen muß, bevor der Bremsdruck voll auf den Bremsbelag 14 wirken kann. Die Funktion der Halterung 30 ist ansonsten identisch mit der des ersten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Halterung 30 gezeigt, die in Übereinstimmung mit der Halterung des zwei­ ten Ausführungsbeispiels an nur einem Befestigungsvorsprung 36 mittels einer Klemmscheibe 50 zu befestigen ist. Zur Verdreh­ sicherung ragt auch beim dritten Ausführungsbeispiel der Vor­ sprung 36' durch eine Ausnehmung 38' in der Basis 40 der Hal­ terung 30. Beim in Fig. 8 dargestellten, dritten Ausführungs­ beispiel der Halterung 30 sind die Federarme 44' für einen Ein­ griff mit einer im Hohlraum des Betätigungskolbens 12 angeord­ neten, umlaufenden Ringnut ausgebildet.

Die ersten beiden Ausführungsbeispiele der Halterung 30 eignen sich auch gut zur Nachrüstung an bereits ausgelieferten Teilbe­ lagscheibenbremsen, da hierzu nur die Bremsbeläge 14 ausgewech­ selt werden müssen. Am Betätigungskolben 12 muß nichts geändert werden.

Claims (15)

1. Bremsbelag (14) für eine Teilbelagscheibenbremse (10) mit einer Halterung (30) zur Verbindung des Bremsbelages (14) mit einem ihn axial verschiebenden Betätigungskolben (12) der Scheibenbremse, mit einer plattenförmigen Basis (40), die zur Anlage an der dem Betätigungskolben (12) zugewandten Rückseite einer Belagträgerplatte (28) bestimmt ist und von der sich wenigstens zwei Arme im wesentlichen axial in Richtung auf den Betätigungskolben (12) erstrecken, von denen zumindest einer als Federarm (44) ausgebildet ist, wobei die Basis (40) minde­ stens eine Ausnehmung (38) aufweist, durch die ein an entspre­ chender Stelle auf der Rückseite der Belagträgerplatte (28) vorhandener Befestigungsvorsprung (36) paßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsvorsprung (36) mit Spiel durch die Ausnehmung (38) paßt und daß die Halterung (30) an dem Befestigungsvorsprung (36) mittels eines Befestigungs­ elementes derart befestigt ist, daß sie im mit dem Betätigungs­ kolben (12) verbundenen Zustand eine begrenzte, tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte (28) relativ zur Halterung (30) zuläßt, die durch Reibung gedämpft ist, wobei das Maß der Reibung durch die Kraft der Federarme (44) bestimmt wird, die letztere in Axialrichtung auf den Betätigungskolben (12) aus­ üben.

2. Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich drei in gleichmäßigem Win­ kelabstand angeordnete Federarme (44) von der Basis (40) er­ strecken.

3. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (40) eine zusätzliche Ausnehmung (38') zur Aufnahme eines auf der Belagträgerplatte (28) ausgebildeten Verdrehsicherungsvorsprungs (36') aufweist.

4. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federarme (44) für einen Ein­ griff mit einer auf der Mantelfläche des Betätigungskolbens (12) außen vorhandenen, umlaufenden Ringnut (60) und insbeson­ dere deren nächstliegender Nutkante ausgebildet sind, die zum Halten einer elastischen Schutzmanschette (62) am Betätigungs­ kolben (12) dient.

5. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (40) eine große, zentrale Öffnung (42) aufweist, die einen direkten Kontakt des Betäti­ gungskolbens (12) mit der Rückseite der Belagträgerplatte (28) ermöglicht.

6. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Federarme (46) vorhanden sind, um auf einen seitlichen Rand der Belagträgerplatte (28) eine radial zur Bremsscheibenachse hin gerichtete Kraft auszu­ üben.

7. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (12) hohl ist und die Federarme (44) für einen Eingriff mit einer auf der inneren Mantelfläche des Betätigungskolbens (12) vorhandenen, umlaufenden Ringnut (60) ausgebildet sind.

8. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (30) mittels einer oder mehrerer Klemmscheiben (50) an dem oder den Befestigungs­ vorsprüngen (36) befestigt ist.

9. Bremsbelag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oder den Klemmscheiben (50) und der an der Belagträgerplatte (28) anliegenden Halte­ rung (30) ein axiales Spiel von insbesondere etwa 0,1 mm vor­ handen ist.

10. Bremsbelag nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte (28) relativ zur Halterung (30) dämpfende Reibung von dem vorhandenen axialen Spiel bestimmt wird.

11. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke der plattenförmi­ gen Basis (40) der Halterung (30) so gewählt ist, daß sich im mit dem Betätigungskolben (12) verbundenen Zustand die Basis (40) in von Befestigungsvorsprüngen (36) entfernten Bereichen etwas wölbt, wodurch eine die tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte (28) relativ zur Halterung (30) dämpfende Reibung erhöht ist.

12. Bremsbelag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die tangentiale Verschiebung der Belagträgerplatte (28) relativ zur Halterung (30) dämpfende Reibung hauptsächlich in einem den oder die Befestigungsvor­ sprünge (36) umgebenden Bereich der Basis (40) der Halterung (30) sowohl zwischen Basis (40) und Belagträgerplatte (28) als auch zwischen Basis (40) und Befestigungsmittel auftritt.

13. Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Befestigungsvorsprung (36) von einer stiftförmigen Durchstellung der Belagträgerplatte (28) gebildet ist.

14. Teilbelagscheibenbremse, gekennzeichnet durch einen Bremsbelag (14) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Verfahren zum Befestigen eines Bremsbelags (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Halterung (30) an der Rückseite einer Belagträgerplatte (28), mit den Schritten:

• 1. Legen der Halterung (30) auf die Rückseite der Belagträger­ platte (28) so, daß ein oder mehrere auf der Rückseite der Belagträgerplatte vorhandene Befestigungsvorsprünge (36) sich durch entsprechende Ausnehmungen (38) einer Basis (40) der Halterung (30) mit Spiel erstrecken, und
• 2. Aufziehen einer Klemmscheibe (50) auf jeden Befestigungsvor­ sprung mittels eines rohrförmigen Montagewerkzeuges (52), das mit seinem Außenrand (54) die Basis (40) der Halterung (30) gegen die Rückseite der Belagträgerplatte (28) preßt, und das einen bezüglich seiner Längsachse radial und axial nach innen versetzten Vorsprung (56) aufweist, der die Klemmscheibe (50) auf den Befestigungsvorsprung (36) aufdrückt, wobei der axiale Abstand (B) des Außenrandes (54) des Montagewerkzeuges (52) zum nach innen versetzten Vorsprung (56) so gewählt ist, daß zwischen der aufgedrückten Klemmscheibe (50) und der Basis (40) der Halterung (30) ein gewünschtes, axiales Spiel (L) ver­ bleibt.