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Die Erfindung betrifft jeweils einen verbesserten Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag mit Dämpfungsplatte und rückenplattenseitiger Erhebung, sowie eine Dämpfungsplatte zur Anordnung an einem Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag mit rückenplattenseitiger Erhebung und deren Verwendung in einer Kraftfahrzeugscheibenbremse, wobei an einer Vorderseite 9 von der Rückenplatte 2 ein Reibbelag 3 fest angeordnet ist, und an einer Rückseite 8 eine Dämpfungsplatte 24 vorgesehen ist, wobei sich an einen Rumpfbereich 20 der Rückenplatte 2 mindestens ein hakenförmiges Führungsende 4 in Umfangsrichtung anschließt, welches die Erhebung 23 aufweist, so dass eine Bauteilstärke D des Führungsendes 4 gegenüber einer Bauteilstärke d des Rumpfbereichs 20 erhöht ist, und wobei an dem Führungsende 4 mindestens eine Anlagefläche 6 zur tangentialen Anlage in Umfangsrichtung vorhanden ist, und an dem eine Abstützfläche 7 zur radialen Abstützung in einer Radialrichtung vorgesehen ist, wobei die Dämpfungsplatte 24 mindestens eine umgebogene Lasche 27 aufweist, welche in einem Laschenbereich 25, 29 an der radialen Abstützfläche 7 anliegt, und wobei die Dämpfungsplatte 24 im Rumpfbereich 20 der Rückenplatte 2 relativ zum Laschenbereich 25, 29 axial rückversetzt vorgesehen ist.
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Eine gattungsgemäße sowie vorbekannte Applikation bei einem festigkeitsoptimierten Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag mit rückenplattenseitiger Erhebung und U- bzw. L-Lasche geht aus der
EP 2 207 980 B1 hervor. Die Erfindung betrifft eine konstruktiv weiterentwickelte Problemlösung, welche es zusätzlich ermöglicht, die verschiedenen Wertschöpfungsanteile in einer mehrgliedrigen Reibbelagzulieferkette der einzelnen Komponenten für eine besonders bewitterungsunempfindliche Reibbelagsystemgestaltung günstig miteinander zu vereinen.
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Die Aufgabe wird bei einer Dämpfungsplatte für einen Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag mit wenigstens einer rückenplattenseitigen Erhebung dadurch gelöst, dass ein Biegebereich 29 von der Dämpfungsplatte unterhalb von der Lasche 27 platziert ist. Demzufolge wird durch nach radial unten geöffnete Bauweise ein besonders verbesserter Selbstreinigungseffekt in Verbindung mit einem verbesserten Flüssigkeitsablauf erzielt, und es kann dadurch insbesondere vermieden werden, dass im Bereich von der Abstützfläche des Kraftfahrzeugscheibenbremsbelags, also im Umkreis der L- oder U-förmig abgewinkelten Lasche der Dämpfungsplatte, Schmutzpartikel wie beispielsweise Korrosionsprodukte in Spalte zwischen den aneinander angrenzenden Komponenten aufgehäuft werden. Vielmehr wird der selbstreinigende Effekt erzielt, dass insbesondere Reibbelagabrieb gemeinsam mit der Flüssigkeit von dem Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag abtropft, so dass eine Bremsfunktionsbeeinträchtigung oder Geräuschentwicklung durch Verschmutzung vermieden werden kann.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann die Lasche mit Mitteln versehen sein, welche ein definiertes Abtropfen von anhaftender Flüssigkeit ermöglichen. Beispielsweise ist es denkbar, dass Oberflächen der Lasche mit einer besonders optimierten Beschichtung, wie insbesondere mit einer Lackierung, versehen sind, die den Wasserablauf erleichtert. Bei der Beschichtung kann es sich insbesondere um eine Lackierung, Pulverbeschichtung, Emaillierung oder sonstige chemische Tauchbadbehandlung handeln. Die Beschichtung kann zusätzlich ein oberflächenwirksames Mittel enthalten, welches eine Oberflächenspannung von der Benetzungsflüssigkeit so beeinflusst, dass die Flüssigkeit nicht auf der Oberfläche der Lasche anhaftet, sondern ungehemmt von der Oberfläche abtropfen kann. In Ausgestaltung der Erfindung kann ein freies Ende von der Lasche mit einer besonderen Formgebung in Gestaltung als Tropfnase beziehungsweise Abtropfkante gestaltet sein, was das Abtropfverhalten der Flüssigkeit von der freien Kante der Lasche unterstützt. Im effizientesten Fall kann dazu ein Stanzgrat oder alternativ ein Stanzeinzug am freien Ende von der Lasche bewusst so ausgeführt sein, dass dieser Stanzgrat, beziehungsweise der Stanzeinzug, gleichzeitig die physikalische Funktion von der Tropfnase/Abtropfkante wahrnimmt. Die Abtropfkante kann auch als endseitige Abwinklung ausgebildet sein. Es versteht sich, dass die oben genannten Weiterbildungsmaßnahmen und Merkmale in beliebiger Kombination untereinander vorgesehen sein können, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist insbesondere nützlich für neuartige Kraftfahrzeugscheibenbremsbeläge für Festsattelscheibenbremsen mit nach radial außen offen sowie hakenförmig abgekröpften Führungsenden entsprechend dem Vorbild von der
DE 10 2010 043 898 A1 .
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Weitere Einzelheiten der Erfindung, die übrigens in Nebenordnung sowohl an fertig konfektionierten Kraftfahrzeugscheibenbremsbelägen nachweisbar sind, aber im Prinzip auch an bloßen Dämpfungsplatten verkörpert sein können, gehen aus den Patentansprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung anhand der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:
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1 Scheibenbremsbelag perspektivisch von hinten (Rückseite),
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2 Dämpfungsplatte perspektivisch von hinten, im Anlieferzustand,
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3 Einzelheit der Lasche in 1 von vorn, vergrößert,
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4 Einzelheit der Lasche in 1 von hinten, vergrößert
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5a Seitenansicht der Dämpfungsplatte-Anlieferzustand ohne umgelegte Lasche
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5b Seitenansicht der Dämpfungsplatte-Anlieferzustand mit umgelegte Lasche,
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5c Aufsicht auf die Dämpfungsplatte nach 5b,
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6 ein vorbekannter Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag nach der
EP 2 207 980 B1 perspektivisch von hinten.
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Zwecks Erläuterung geht aus 6 der bekannte Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag 1 in perspektivischer Ansicht hervor, welcher grundsätzlich zur Anordnung in einem nicht gezeigten Halter mit Führungssystem 13 von einer nicht gezeigten Teilbelag-Scheibenbremse 10 vom Faustsatteltyp vorgesehen ist. Der Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag 1 umfasst eine Rückenplatte 2, eine Dämpfungsplatte 24 und einen Reibbelag 3, welcher auf einer Vorderseite 9 der Rückenplatten 2 durch Press- und Brennvorgänge fest angebracht ist. Der Halter 14 umgreift mit den Halterarmen 15 eine hier nicht dargestellte Bremsscheibe. Die Bremsscheibe ist drehbar um eine Drehachse gelagert. Bei einem Bremsvorgang wird die Bremsscheibe axial von einem Paar Bremsbeläge 1 beidseitig beaufschlagt. Wie ersichtlich, werden dabei in Umfangsrichtung 11 auf die Bremsbeläge 1 wirkende Bremskräfte über tangentiale Halteranlageflächen 17, 18 in Führungsschächte 16 eines nicht gezeigten Halters 14 eingeleitet. Weitere Kräfte, beispielsweise Momenten- und Gewichtskräfte, die, bezüglich auf die Bremsscheibe, in Radialrichtung 12 wirken, sind über radiale Halterabstützflächen 19 in den Halter 14 einleitbar. Dafür geht ein Rumpfbereich 20 der Rückenplatte 2, der den Reibbelag 3 trägt, in Umfangsrichtung 11 beidseitig in ein hakenförmiges Führungsende 4 über. Dieses greift in den Führungsschacht 16 des Halterarms 15 ein. Es sind auch Bremsbeläge mit nur einem einseitigen hakenförmigen Führungsende 4 vorstellbar, jedoch es wird in dem hier angeführten Ausführungsbeispiel von einem in Umfangsrichtung 11 symmetrischen Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag 1 ausgegangen. Zur tangentialen Anlage des Kraftfahrzeugscheibenbremsbelags 1 an dem Halter in Umfangsrichtung 11 sind an dem Führungsende 4 zwei tangentiale Anlageflächen 5, 6 vorgesehen, die bei einem Bremsvorgang in einen kraftübertragenden Kontakt mit den Halteranlageflächen 17, 18 treten. Es ist ersichtlich, dass beide Anlageflächen 5, 6 an einem Führungsende 4 nicht gleichzeitig in Wirkeingriff treten können. Wenn das Führungsende 4 bezüglich der Drehrichtung der Bremsscheibe auslaufseitig liegt, so wird dieses Führungsende 4 auf Druck beansprucht, weil die Bremskräfte über die Anlagefläche 5 und die entsprechende Halteranlagefläche 17 abgeleitet werden. Ist die Drehrichtung so gewählt, dass das Führungsende 4 einlaufseitig zur Bremsscheibe liegt, so wird es auf Zug beansprucht und der Kraftfluss führt über das Flächenpaar Anlagefläche 6 des Führungsendes 4 und die entsprechende Halteranlagefläche 18 des Führungsschachtes 16 in den Halter 14. Radial wirksame Kräfte werden über Abstützflächen 7 in dem Führungsende 4 in die radialen Halterabstützflächen 19 des Halters 14 eingetragen. Zwischen der Abstützfläche 7 und der radialen Halterabstützfläche 19 des Halters 14 ist in einem Laschenbereich 25, 29 eine Lasche 27 an der Dämpfungsplatte 24 angeordnet, die sich über einen Biegebereich 28 an einen Rumpfbereich 26 der Dämpfungsplatte 24 anschließt. Eine detaillierte Beschreibung der Ausgestaltung der Dämpfungsplatte ist weiter unten der Beschreibung zu entnehmen. Diese Lasche 27 dient unter anderem dazu, die axiale Verschiebbarkeit des Kraftfahrzeugscheibenbremsbelags 1 in dem Führungsschacht 16 zu erleichtern. Meist ist diese dafür aus einem Werkstoff mit niedriger Gleit- und Haftzahl hergestellt oder entsprechend beschichtet. Um einer Geräuschbildung entgegenzuwirken, muss die Lasche 27 sehr steif mit der Rückenplatte 2 verbunden sein. Geräusche, die als Knarzen bezeichnet werden, entstehen, wenn die Bremse betätigt wird, sich der Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag 1 im dem Führungsschacht 16 verschiebt und die Lasche 27 dabei einen ständigen Wechsel von Gleiten und Halten in dem Führungsschacht 16 vollführt. Diese sehr hochfrequente alternierende Bewegung überträgt sich in den Halter 14 und verursacht eine Geräuschabstrahlung. Indem die Lasche 27 möglichst steif an die Rückenplatte 2 angebunden ist, werden die Bewegungsmöglichkeiten der Lasche 27 eingeschränkt und die Amplituden der Schwingung minimiert. Die Auflage der Lasche 27 an der Rückenplatte 2 ist auf diese Weise definiert. Mikrorelativbewegungen werden in ihren Amplituden so minimiert, dass sie sich nicht mehr zu geräuschrelevanten Problemen entwickeln.
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Aus 6 ist ersichtlich, dass das Führungsende 4 der Rückenplatte 2 eine angeformte Erhebung 23 zur Verstärkung sowie zur gleichzeitigen Vergrößerung der Abstütz- und Anlageflächen 5, 6, 7 aufweist. Dadurch ist die Bauteilstärke D des Führungsendes 4 zumindest teilweise, insbesondere an der Abstützfläche 7, gegenüber einer Bauteilstärke d des Rumpfbereichs 20 erhöht. Die Erhebung 23 erstreckt sich dabei vorzugsweise in dem Abschnitt des Führungsendes 4, in dem die Abstützfläche 7 in die Anlagefläche 6 übergeht und verläuft im Wesentlichen kreisförmig um den Abschnitt der Abstützfläche 7 und der Anlagefläche 6 herum. Hierbei handelt es sich um einen bei einer Bremsung stark belasteten Abschnitt, an dem nur ein begrenzter tragender Querschnitt der Rückenplatte 2 zur Verfügung steht. Durch die angeformte Erhebung 23 ergibt sich somit auch eine Stärkung dieses festigkeitskritischen Querschnitts. Um den Spannungsfluss in der Rückenplatte 2 beanspruchungsgerecht zu beeinflussen, ist ein Übergang zwischen einer zur Rückenplatte 2 parallele Fläche 30 der Erhebung 23 und einem unverdickten Bereich des Führungsendes 4 als Schräge 32 ausgebildet. Gleichzeitig ist die Erhebung 23 auf einer dem Reibbelag 3 abgewandten Rückseite 8 der Rückenplatte 2 angeformt. Dadurch wird die Qualität der Kraftfahrzeugscheibenbremsbelagführung auch bei stark verschlissenem Reibbelag 3 verbessert, da eine stets ausreichend bemessene Abstützfläche 7 zur Verfügung steht. Vorzugsweise wird die Erhebung 23 durch eine Materialverdrängung einstückig an der Rückenplatte 2 angeformt. Dazu wird fertigungstechnisch günstig eine Verfahrenskombination von Umformen und Feinschneiden bzw. Stanzen angewandt. Dabei wird sowohl die Form der Erhebung 23 festgelegt, als auch die Kontur der Rückenplatte 2 bestimmt. Allgemein wird die Rückenplatte 2 aus einem rohen Ausschnitt aus einem ebenen Blech durch Stanzen oder Feinschneiden gewonnen. Die gewünschte Formgebung der Erhebung 23 wird durch entsprechende Gestaltung einer Negativausnehmung in einem Gegenhalter oder Auswerfer während des Feinschneidens, Umformens oder Vorstanzens festgelegt. Alternativ dazu kann die Erhebung 23 mit Abstützfläche 7 und Anlagefläche 6 während eines Umformvorganges, insbesondere einer Anstauchbearbeitung, ausgebildet werden. Die restliche Kontur der Rückenplatte 2, mit Ausnahme der Abstützfläche 7 und der Anlagefläche 6 wird in einer sich anschließenden Feinschnitt- oder Stanzbearbeitung festgelegt. Die typische Bauteilstärke D der Erhebung 23 liegt bei etwa der 1,1- bis 1,5-fachen Bauteilstärke d des Rumpfbereichs 20 der Rückenplatte 2.
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Wie der 6 zu entnehmen ist, ist die Dämpfungsplatte 24 im Rumpfbereich 20 der Rückenplatte 2 relativ zum Laschenbereich 25 axial rückversetzt vorgesehen. An den bereits beschriebenen Rumpfbereich 26 der Dämpfungsplatte 24 schließt sich der Biegebereich 28 an, welcher nach einem Biegevorgang der Dämpfungsplatte 24 als eine in Bezug auf den Rumpfbereich 26 schräge Fläche ausgebildet ist. Dieser Biegebereich 28 geht in einen Laschenbereich 29 über, in welchem die Lasche 27 angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung der Dämpfungsplatte 24 ergibt sich eine für die Festigkeit besonders optimierte Form.
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Es ist möglich, dass ein nicht gezeigter Teilbereich 33 der Lasche 27 bei der Herstellung derart umgebogen wird, dass dieser nach der Montage der Dämpfungsplatte 24 an der Rü-ckenplatte 2 an der Vorderseite 9 der Rückenplatte 2 im Laschenbereich 25 unter Vorspannung anliegt. Es wird hierdurch eine feste und steife Anbindung der Dämpfungsplatte 24 an die Rückenplatte 2 erreicht und Mikrobewegungen der Bauteile, welche störende Geräusche verursachen können, werden vermieden.
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Gleichzeitig kann gemäß 6 der Laschenbereich 29 der Dämpfungsplatte 24 zumindest teilweise an einer zur Rückenplatte 2 parallelen Fläche 30 der Erhebung 23 anliegen, wodurch ebenfalls eine Unterdrückung geräuschbildender Schwingungen erreicht werden kann. Ferner ist der Laschenbereich 29 an einer der Lasche 27 gegenüberliegenden Fläche abgeschrägt vorgesehen, um beim Handling störende Ecken zu vermeiden. Die Herstellung der vorstehend beschriebenen Dämpfungsplatte 24 umfasst folgende Schritte:
- – Ausstanzen eines ungebogenen Rohschnitts der Dämpfungsplatte 24 aus einem ebenen Blech,
- – Biegen des Biegebereiches 28, welcher sich an den Rumpfbereich 26 anschließt, so dass die Dämpfungsplatte 24 in dem Rumpfbereich 26 relativ zu dem Laschenbereich 29, welcher sich an den Biegebereich 28 anschließt, axial rückversetzt ist und
- – Umbiegen der Lasche 27, so dass die umgebogene Lasche 27 an der radialen Abstützfläche 7 des Führungsendes 4 anlegbar ist. In einem weiteren Biegeschritt wird der Teilbereich 33 der Lasche 27 umgebogen, so dass dieser (der Teilbereich 33) an der Vorderseite 9 der Rückenplatte 2 im Laschenbereich 25 unter Vorspannung anlegbar ist.
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Die nachstehende Erläuterung bezieht sich auf die 1–5. Soweit es nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist, oder im Widerspruch zur Erfindung steht, können Teile oder Merkmale von der gattungsgemäßen 6 in Kombination mit der vor-liegenden Erfindung vorgesehen sein und diese in neuartiger Weise weiterbilden, ohne den grundsätzlichen Er-findungsgedanken zu verlassen.
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Der Biegebereich 29 der Dämpfungsplatte 24 ist gemäß 1–5 stets unterhalb von der Lasche 27 platziert. Durch die offene Bauweise kann Benetzungsflüssigkeit aus zueinander abgewinkelten Abschnitten selbsttätig sowie ungehindert nach unten abtropfen. Ein Selbstreinigungseffekt wird also erzielt bzw. unterstützt.
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Wie insbesondere aus der Seitenansicht in 5a–b erhellt, ist das Arrangement von der Lasche 27, bezogen auf die Radialrichtung 12, etwa mittig im Zentrum von der Höhe des Rumpfbereichs 20 von der Rückenplatte 2 platziert. Dadurch wird eine wichtige Grundlage geschaffen, damit der Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag 1 in seiner Führung (kipp)momentenfrei sowie geräuscharm abgestützt werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung verfügt eine Lasche 27 über mindestens ein Mittel, welches ein definiertes Ablaufen und/oder Abtropfen von Benetzungsflüssigkeit ermöglicht (Lotuseffekt). Dabei ist es günstig, wenn eine Oberfläche von der Lasche 27 eine dünne Beschichtung 21, wie insbesondere eine Lackierung, Pulverbeschichtung, Emaillierung oder sonstige chemische Tauchbadbehandlung trägt. Das Merkmal „dünn“ ist so zu verstehen, dass die Dicke der Beschichtung 21 jedenfalls kleiner ausgebildet ist, als die Blechdicke vom metallischen Grundwerkstoff von der Lasche 27. Es versteht sich, dass die Beschichtung 21 auf Ihrer Außen- bzw. Oberseite entweder möglichst glatt oder alternativ mit einer besonders günstigen Mikroprofilierung (Haifischhaut) oberflächenstrukturiert ausgeprägt sein kann.
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Weiterhin alternativ oder ergänzend ist eine Ausgestaltung von einer besonderen Wassernase 10 als Abtropfkante an einem freien Ende im Bereich von einer Kante 34 der Lasche 27 möglich. In diesem Zusammenhang darf die Wassernase 10 besonders effizient als deformierter Stanzgrat oder deformierte Stanzeinzug an der Kante 34 von der Lasche 27 vorliegen, oder die Wassernase 10 liegt einfach als abgewinkelt umgeformter Bördel am freien Ende von der Lasche 27 vor.
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Die Verwendung von der Dämpfungsplatte
24 in einer Festsattelscheibenbremse mit einer bremssattelgehäuseintegrierten Führung für Reibbeläge
3 die nach radial außen offen sind, sowie hakenförmig abgekröpfte Führungsenden
4 aufweisen (vgl.
DE 10 2010 043 898 A1 ) ist bevorzugt.
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Platzierung und Biege-Arrangement der Lasche 27 in Relation zur übrigen Form und Kontur der Dämpfungsplatte 24 ermöglicht eine besonders rationelle Rohteilfertigung. Es ergibt sich eine verbesserte Blechausnutzung, weil konstruktiv eine besonders verdichtete Anordnung zum Ausstanzen/Ausschneiden der Blechrohteile aus einem ebenen Blechstreifen ermöglicht ist. Mit anderen Worten erlaubt die erfindungsgemäße Gestaltung eine besondere Verdichtung im Zuschnitt, der Blechabfall ist reduziert und es können daher mehr Werkstücke aus weniger Rohwerkstoff gewonnen werden.
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Grundsätzlich erfolgt die Montage zwischen Dämpfungsplatte 24 und Rückenplatte 2 so, dass diese unter gegenseitiger und parallel ausgerichteter Annäherung im Rumpfbereich 20, 26 flach aufeinander aufliegen, wobei die Dämpfungsplatte 24 von oben kommend zugeführt wird, bis dessen L-förmig abgewinkelte Laschen 27 im Bereich der Führungsenden 4 auf der Rückenplatte 2 aufsitzen. Es ist möglich, aber nicht zwingend, dass überstehende, also verlängert ausgebildete Laschen 27 im Bereich von deren Enden nach unten abgewinkelt werden, um dadurch nach unten offene U-Laschen zu erzeugen.
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Obwohl einer Verwendung in und bei anderen Kraftfahrzeugscheibenbremstypen grundsätzlich nicht völlig ausgeschlossen ist, wird der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag bzw. die erfindungsgemäße Dämpfungsplatte zur Applikation bei einer Festsattelscheibenbremse, ohne gesonderte Halterkomponente, mit nach radial außen offen hakenförmig gestalteten Führungsenden an den Reibbelägen beigezogen, weil in diesem Zusammenhang eine besonders bauteilreduzierte und steife, also geräuschgedämpfte sowie sichere Bauweise mit Betrieb unter höchster Bewitterungsresistenz ermöglicht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugscheibenbremsbelag
- 2
- Rückenplatte
- 3
- Reibbelag
- 4
- Führungsende
- 5
- Anlagefläche
- 6
- Anlagefläche
- 7
- Abstützfläche
- 8
- Rückseite
- 9
- Vorderseite
- 10
- Wassernase
- 11
- Umfangsrichtung
- 12
- Radialrichtung
- 13
- Führungssystem
- 14
- Halter
- 15
- Halterarm
- 16
- Führungsschacht
- 17
- Halteranlagefläche
- 18
- Halteranlagefläche
- 19
- Halterabstützfläche
- 20
- Rumpfbereich
- 21
- Beschichtung
- 22
- Mikroprofilierung
- 23
- Erhebung
- 24
- Dämpfungsplatte
- 25
- Laschenbereich
- 26
- Rumpfbereich
- 27
- Lasche
- 28
- Biegebereich
- 29
- Laschenbereich
- 30
- Fläche
- 31
- Fläche
- 32
- Schräge
- 33
- Teilbereich
- 34
- Kante
- ax
- Axialrichtung
- D
- Bauteilstärke
- d
- Bauteilstärke
- δ
- Versatz-Maß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2207980 B1 [0002, 0014]
- DE 102010043898 A1 [0005, 0025]
