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Gebiet der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bremsbelag für eine Scheibenbremse sowie ein Sattelkörper für eine Scheibenbremse sowie ein Bremssattel für eine Scheibenbremse.
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Stand der Technik
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In einer Scheibenbremse ist der Bremssattel im Allgemeinen rittlings auf dem umlaufenden Außenrand einer Scheibenbremse angeordnet, die um eine Drehachse drehbar ist, die eine Axialrichtung (X-X) festlegt. In einer Scheibenbremse ist ferner eine Radialrichtung (R-R), die zu der Axialrichtung (X-X) im Wesentlichen orthogonal ist, und eine Tangentialrichtung (C-C) oder Umfangsrichtung (C-C), die sowohl zu der Axialrichtung (X-X) als auch zu der Radialrichtung (R-R) orthogonal ist, festgelegt.
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Bremsbeläge umfassen im Allgemeinen eine Platte, auf der ein Reibmaterial befestigt ist, das geeignet ist, gegen eine zugewandte Bremsfläche des Bremsringes der Bremsscheibe zu drücken. Die Platte kann akustische Verschleißmelder umfassen, zum Beispiel Federn, die zuweilen in das Reibmaterial eingelassen sind, welche die Funktion haben, einen Ton auszugeben, indem sie gegen den Bremsring der Scheibe reiben, wenn das Reibmaterial aufgrund einer verlängerten Nutzung in axialer Richtung dünner geworden ist.
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Axialrichtung (X-X), Radialrichtung (R-R) und Tangentialrichtung (C-C) oder Umfangsrichtung sind auch dann als auf einem Bremsbelag festgelegt anzusehen, wenn dieser alleine betrachtet wird.
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Wie bekannt ist, kann während des Bremsvorgangs ein Geräusch entstehen, das sich durch ein besonders unangenehmes Pfeifen bemerkbar macht, das den Fahrkomfort reduziert. Die Erzeugung dieses Geräuschtyps wird dem Auftreten von Schwingungen zugeschrieben, die einige Komponenten der Bremsanlage einbeziehen.
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Nachteilhafterweise können derartige Schwingungen nachhallen oder es kommt zu Resonanzschwingungen mit den Eigenfrequenzen von Komponenten der Bremsanlage, wie zum Beispiel den Bremsbelägen. Um das dynamische Verhalten dieser Komponenten zu ändern, kann die Resonanzfrequenz des Belags geändert werden, indem auf die Steifigkeit oder auf die Masse des Belags eingewirkt wird. Im Allgemeinen ist es erstrebenswert, die Resonanzfrequenz zu den niedrigen Frequenzen hin zu verschieben, indem die Masse der Platte die dazu eingerichtet ist, das Reibmaterial zu halten, erhöht wird.
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Es sind nämlich Lösungen für Bremsbeläge bekannt, bei denen die Platte Abschnitte zum Halten des Reibmaterials umfasst, in die Einsätze aus einem anderen Material integriert sind, wie zum Beispiel ein dämpfendes Material, um damit die Masse der Platte zu erhöhen. Zum Beispiel ist eine Lösung dieser Art aus dem Dokument
DE-10218907 bekannt.
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Jedoch machen es diese bekannten Lösungen unmöglich, die der Platte hinzugefügte Menge an Masse je nach Fahrzeug, in dem der Bremsbelag montiert ist, zu verändern, wodurch eine Vielseitigkeit nahezu vollständig fehlt.
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Darüber hinaus sind Lösungen bekannt, die das Befestigen einer bestimmten zusätzlichen, je nach Bedarf zu bestimmenden Masse an dem Belag gestatten. Zum Beispiel zeigen die internationalen Patentanmeldungen Nr.
WO-02-12747 und Nr.
WO-2009-001381 , die auf denselben Anmelder lauten, sowie das Dokument
US-2015-107946 Lösungen auf, bei denen Gewichtspaare vorgesehen sind, die mit einem (in Bezug auf die zugehörige Bremsscheibe) radial außen liegenden Abschnitt der Platte verbindbar sind, zum Beispiel verschraubt oder verschweißt.
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Derartige Lösungen sind, wenn auch teilweise vorteilhaft, ziemlich sperrig, da sie erfordern, dass die Gewichte in Abschnitten des Bremsbelags anzuordnen sind, die nicht zu dem Bremsring der dem Sattel zugehörigen Bremsscheibe weisen, sondern radial außen liegend in Bezug auf die Scheibe angeordnet sind. Dies setzt notwendigerweise voraus, in dem Bremssattel einen radial außerhalb der Bremsscheibe liegenden Kranz frei zu halten. Bei gleichem Platzbedarf der Bremsscheibe führt dies folglich zu einem reduzierten Durchmesser der Bremsscheibe.
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Es besteht nämlich die Notwendigkeit, den Durchmesser der Bremsscheibe so zu maximieren, dass das Bremsmoment, das von der von den Bremsbelägen ausgeübten Bremskraft erzeugt wird, maximiert wird.
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Auch die Lösungen, bei denen die Gewichte auf radial innerhalb der Scheibe liegenden Abschnitten hinzugefügt werden, sind nicht gänzlich ohne Nachteile, da darüber hinaus die Notwendigkeit besteht, die relativ zu der Scheibe radial innere Erstreckung des Sattels zu begrenzen, um Platz für den Achsschenkel des Fahrzeugs zu belassen.
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Daher besteht die Notwendigkeit, eine Lösung für den Belag bereitzustellen, die inkrementell hinzufügbare Gewichte umfasst und die gegenüber den bekannten Lösungen kompakter ist, so dass die radiale Erstreckung der dem Sattel zugehörigen Bremsscheibe im Vergleich zu dem für den Einbau der Bremsanlage verfügbaren Platz maximiert wird.
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Aus den Dokumenten
DE-3918369 und
DE-102014205232 ist es auch bekannt, Gewichte mit Abschnitten der Halterungsplatte zu verbinden, die sich tangential an den Seiten des Reibmaterials erstrecken, wobei diese Plattenabschnitte so ausgebildet sind, dass sie eine hammerkopfartige Struktur bilden, die sich in den jeweiligen im Sattelkörper vorgesehenen Aufnahmen unterschneidend einhängt, so dass die Platte während des Bremsens gespannt gehalten wird, wie die Saite einer Geige.
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Wenngleich derartige Lösungen vorteilhafterweise kompakt sind, weisen sie dennoch den ihrer Wirkweise eigenen Nachteil auf, dass die Resonanzfrequenz des Belags von dem Gesamtspannungszustand des Belags während des Bremsens abhängt. Während des Bremsens führen nämlich die Beanspruchungen durch die Reibung zwischen Belag und Bremsring in einem derartigen Belag, der an dem Sattelkörper mit seinen hammerkopfartigen Erstreckungen eingehängt ist, zu einem Spannungszustand, der je nach Ausmaß der Reibung zwischen Belag und Bremsring veränderlich ist und somit im Wesentlichen unvorhersehbar ist. Ferner weisen diese Lösungen einen unerwünschten tangentialen Platzbedarf auf.
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Es besteht daher die Notwendigkeit, eine Lösung für einen Bremsbelag bereit zu stellen, der Gewichte zur dynamischen Dämpfung der Schwingungen umfasst und der, wenngleich kompakt, geeignet ist, auf vorhersehbare Weise und unabhängig vom Ausmaß des Bremsvorganges nachzuhallen.
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Darüber hinaus besteht die Notwendigkeit, eine Lösung für die Anforderungen zu finden, die bislang in Bezug auf den Stand der Technik beklagt wurden.
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Lösung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Lösung für die in Bezug auf den Stand der Technik erwähnten Anforderungen.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Lösung für einen Bremsbelag, der Gewichte umfasst, die geeignet sind, die Schwingungen dynamisch zu dämpfen, und die inkrementell mit der Platte verbindbar sind, wodurch sich erreichen lässt, dass diese Platte kompakt ist und ein während des Bremsvorganges vorhersehbares dynamisches Verhalten hat.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bremsbelags, der Gewichte umfasst, die geeignet sind, die Schwingungen dynamisch zu dämpfen, und die einfach austauschbar und ersetzbar sind, so dass sich die Resonanz des Belags je nach den möglichen und spezifischen Notwendigkeiten angleichen lässt.
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Ein weiteres besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Sattelkörpers, der geeignet ist, einen Belag aufzunehmen, der Gewichte umfasst, die Schwingungen dynamisch dämpfen können, indem sie diese frei schwingen lassen, ohne deswegen den Sattelkörper zu schwächen.
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Ein weiteres besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Begrenzung des radial äußeren Platzbedarfs eines Bremssattels, so dass eine Bremsscheibe mit maximaler radialer Erstreckung ermöglicht wird.
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Dieses und andere Ziele werden mit einem Sattelkörper nach Anspruch 1 sowie mit einem Bremssattel nach Anspruch 3 erreicht.
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Einige vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Figuren
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Weitere Merkmale und Vorteile der Anordnung aus Belag, Sattelkörper und Bremssattel gemäß der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele, die lediglich als nicht einschränkend genanntes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dienen; es zeigen:
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1 eine axonometrische Ansicht eines Schnitts eines Bremssattels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der dieser Schnitt in einer Ebene erfolgt, die durch die radiale und tangentiale Richtung festgelegt ist und in dem axialen Raum zwischen den Belägen verläuft, der zur Aufnahme der Bremsscheibe bestimmt ist;
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2 eine Schnittansicht einer Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Bremsscheibe gestrichelt gezeichnet ist und wobei dieser Schnitt in einer Ebene erfolgt, die durch die radiale und tangentiale Richtung festgelegt ist und in dem axialen Raum zwischen den Belägen verläuft, der zur Aufnahme der Bremsscheibe bestimmt ist;
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3 eine Schnittansicht einer Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei dieser Schnitt in einer Ebene erfolgt, die durch die axiale und radiale Richtung festgelegt ist;
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4 und 5 axonometrische Ansichten einer Belaganordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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6 eine Ansicht gemäß der mit dem Pfeil VI in 5 angegebenen Blickrichtung;
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7 eine Ansicht gemäß der mit dem Pfeil VII in 5 angegebenen Blickrichtung;
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8 eine Ansicht gemäß der mit dem Pfeil VIII in 5 angegebenen Blickrichtung;
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9 eine axonometrische Ansicht eines aufgehängten Körpers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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10 eine Ansicht gemäß der mit dem Pfeil X in 9 angegebenen Blickrichtung;
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11 eine Ansicht gemäß der mit dem Pfeil XI in 9 angegebenen Blickrichtung;
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12 eine Ansicht gemäß der mit dem Pfeil XII in 9 angegebenen Blickrichtung;
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13 eine Schnittansicht einer Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei dieser Schnitt in einer Ebene erfolgt, die durch die axiale und radiale Richtung festgelegt ist.
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Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Mit Bezug auf die beigefügten Figuren ist eine Belaganordnung für eine Scheibenbremse insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
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Gemäß einer allgemeinen Ausführungsform ist eine Belaganordnung 1 für eine Scheibenbremse 2 vorgesehen.
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Diese Scheibenbremse 2 umfasst einen Bremssattel 3, der dazu eingerichtet ist, rittlings auf einer Bremsscheibe 5 angeordnet zu werden, die entgegengesetzte Bremsflächen 6, 7 umfasst, wobei diese Scheibenbremse 2 eine Axialrichtung X-X, die mit der Rotationsachse der Scheibenbremse 5 zusammenfällt oder zu ihr parallel ist, eine Radialrichtung R-R, die zu der Axialrichtung X-X orthogonal ist, und eine Tangentialrichtung C-C oder Umfangsrichtung C-C, die sowohl zu der Axialrichtung X-X als auch zu der Radialrichtung R-R orthogonal ist, festlegt.
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Der Bremssattel 3 ist geeignet, an einem Achsschenkel der Aufhängung eines Fahrzeugs befestigt zu werden, während die Bremsscheibe 5 geeignet ist, mit einem Rad dieses Fahrzeugs verbunden zu werden. Die Scheibe ist geeignet, sich in einer Drehrichtung V zu drehen.
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Die Belaganordnung 1 umfasst mindestens eine Platte 11 und mindestens ein Reibmaterial 12, die mit der Platte 11 verbunden ist und geeignet ist, zu einer der entgegengesetzten Bremsflächen 6, 7 zu weisen.
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Die Platte 11 umfasst eine Stirnseite 26, die mit dem Reibmaterial 12 verbunden ist, und einen Plattenrücken 27, welcher der Stirnseite 26 gegenüber liegt und geeignet ist, zu Andruckmitteln 36 zu weisen, die geeignet sind, die Belaganordnung 1 während des Bremsvorgangs gegen eine zugewandte Bremsfläche 6, 7 zu drücken.
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In einer Scheibenbremse 2 legt die Ebene, in der die Stirnseite 26 der Platte liegt, eine zu der Scheibe axiale Richtung X' fest, die in der Axialrichtung X-X zu der Bremsscheibe 5 hin weist, und eine zu dem Kolben axiale Richtung X'' fest, die in der Axialrichtung X-X zu den Andruckmitteln 36 hin weist. Diese zu der Scheibe axiale Richtung X' und diese zu dem Kolben axiale Richtung X'' sind auch dann festgelegt, wenn die Belaganordnung 1 isoliert betrachtet wird. Das Reibmaterial 12 erstreckt sich somit axial in der zu der Scheibe axialen Richtung X'.
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Die Platte 11 umfasst mindestens eine Randfläche 13, 14, 15, 16, 19, 28, die den Platzbedarf der Platte 11 in der Radialrichtung R-R und in der Umfangsrichtung C-C begrenzt.
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Die Randfläche 13, 14, 15, 16, 19, 28 der Platte 11 umfasst mindestens einen radial innen liegenden Rand 13, der geeignet ist, zu der Drehachse der Bremsscheibe 5 zu weisen, und mindestens einen radial außen liegenden Rand 14, der dem radial innen liegenden Rand 13 gegenüber liegt.
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Mit Bezug auf 2 legt die Positionierung der Platte 11 in der Scheibenbremse 2 einen Rand der Platte 11 fest, der in einem zu der Drehachse der Bremsscheibe 5 proximalen Abschnitt angeordnet ist, oder einen radial innen liegenden Rand 13, der zu der Drehachse der Bremsscheibe 5 weist, und einen Rand der Platte 11, der in einem zu der Drehachse der Bremsscheibe 5 distalen Abschnitt angeordnet ist, oder einen radial außen liegenden Rand 14.
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Die Randfläche 13, 14, 15, 16, 19, 28 der Platte 11 umfasst zwei Flanken 15, 16. Die zwei Flanken 15, 16 umfassen eine Scheibeneintrittsflanke 15 und eine Scheibenaustrittsflanke 16, die der Scheibeneintrittsflanke 15 gegenüber liegt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Platte 11 eine radiale Mittelachse n-n, die den Abstand zwischen der Scheibeneintrittsflanke 14 und der Scheibenaustrittsflanke 16 im Wesentlichen hälftig teilt.
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Weiterhin in Bezug auf 2 legen die Positionierung der Platte 11 in der Scheibenbremse 2 und eine Drehung der Scheibe in der Drehrichtung V eine Scheibeneintrittsflanke 15 und eine Scheibenaustrittsflanke 16 als die Abschnitte der Scheibe fest, die links bzw. rechts von der radialen Mittelachse n-n in 2 liegen. Mit anderen Worten wird als Scheibeneintritt herkömmlicherweise der Teil bezeichnet, von dem ein bestimmter Radius der Bremsscheibe 5 in den Bremssattel 3 eintritt. Analog wird als Scheibenaustritt herkömmlicherweise der Teil bezeichnet, von dem ein bestimmter Radius der Bremsscheibe 5 aus dem Bremssattel 3 austritt, mit Bezug auf die normale Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der radial innen liegende Rand 13 und der radial außen liegende Rand 14 zueinander nicht parallel. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich mindestens einer von dem radial innen liegenden Rand 13 und dem radial außen liegenden Rand 14 im Wesentlichen in der Umfangsrichtung C-C. Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die Flanken 15, 16 im Wesentlichen parallel zueinander.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich jede der Flanken 15, 16 quer zu der Umfangsrichtung C-C. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich jede der Flanken 15, 16 im Wesentlichen in der Radialrichtung R-R.
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Der radial innen liegende Rand 13 oder ein Fortsatz 113 von ihm schließt sich an jede der Flanken 15, 16 oder deren Fortsätze 115, 116 an, wobei sich eine radial innen liegende Kante 17 bildet.
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Der radial außen liegende Rand 14 oder ein Fortsatz von ihm schließt sich an jede der Flanken 15, 16 oder deren Fortsätze 115, 116 an, wobei sich eine radial außen liegende Kante 18 bildet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die radial innen liegende Kante 17 abgefast. Gemäß einer Ausführungsform ist die radial außen liegende Kante 18 abgefast.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die radial innen liegende Kante 17 geschnitten, wobei sie mindestens einen Kantenabschnitt 19 bildet.
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Der Kantenabschnitt 19 verbindet den radial innen liegenden Rand 13 mit einer der Flanken 15, 16. In diesem Fall ist die radial innen liegende Kante 17 eine imaginäre geometrische Konstruktion und nicht etwa ein Teil der Platte 11, und ist sehr nützlich, um in den vollen Genuss der Vorteile der vorliegenden Erfindung zu kommen, wie nachfolgend erläutert.
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Das Vorhandensein eines derartigen Kantenabschnitts 19 verringert den Platzbedarf der Platte 11 gegenüber einer Platte, welche die radial innen liegende Kante 17 umfasst, ohne deswegen die Effizienz des Bremsvorgangs zu verringern. Wenn nämlich, wie bekannt ist, ein Bremsbelag mittels Andruckmitteln 36 gegen eine zugewandte Bremsfläche 6, 7 der Bremsscheibe 5 gedrückt wird, werden die umlaufenden Abschnitte des Reibmaterials 12 mit einer geringeren Kraft gegen die zugewandte Bremsfläche 6, 7 gedrückt als diejenigen Abschnitte des Reibmaterials 12, die näher an der Verlängerung der Andruckachse y-y der Andruckmittel 36 angeordnet sind, und im Allgemeinen wirken derartige Andruckmittel 36 auf Abschnitte ein, die im Wesentlichen in der mittleren Zone des Plattenrückens 27 angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform fällt die Andruckachse y-y im Wesentlichen mit der Axialrichtung X-X zusammen oder ist zu ihr parallel.
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Die Belaganordnung 1 umfasst mindestens einen aufgehängten Körper 20, der mit mindestens einem Kantenabschnitt 19 verbunden ist.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich der aufgehängte Körper 20 mindestens teilweise in das Innere des von den Fortsätzen der Flanken 115, 116 und von dem radial innen liegenden Rand 113 festgelegten Bereichs.
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Durch das Vorhandensein des aufgehängten Körpers 20, der sich mindestens teilweise in das Innere des von den Fortsätzen der Flanken 115, 116 und von dem radial innen liegenden Rand 113 festgelegten Bereichs erstreckt, lässt sich die Belaganordnung 1 sowohl radial als auch umfänglich kompakt halten und ist zum einen geeignet, einen effizienten Bremsvorgang durchzuführen, als auch die Vibrationen, die ein unangenehmes Quietschen oder Pfeifen verursachen, zu dämpfen.
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Vorteilhafterweise ist der aufgehängte Körper 20 eine aufgehängte Masse, die sich so erstreckt, dass sie frei schwingen kann. Das Vorhandensein des aufgehängten Körpers 20, der sich frei schwingend erstreckt, bildet zusammen mit der Belaganordnung 1 einen dynamischen Dämpfer, wobei die Masse des aufgehängten Körpers 20 die Resonanzfrequenz dieses aufgehängten Körpers 20 direkt beeinflusst. Auf diese Weise lässt sich die Resonanzfrequenz der Platte 11 sowie der Belaganordnung 1 beeinflussen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der aufgehängte Körper 20 als ein gegenüber der Platte 11 gesondertes Teil ausgebildet. Dadurch lässt sich die Masse des aufgehängten Körpers 20 bei gleichem Platzbedarf wie der aufgehängte Körper 20 verändern.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der aufgehängte Körper 20 mit der Platte 11 auf lösbare Weise verbunden. Dies bewirkt, dass der aufgehängte Körper 20 austauschbar ist, wodurch es möglich ist, die Resonanzfrequenz der Belaganordnung 1 anzugleichen oder zu „tunen”. Zum Beispiel kann der aufgehängte Körper 20 mit dem Kantenabschnitt 19 vernietet, verschraubt, mit ihm in Eingriff, in ihn eingesteckt oder mit ihm verklebt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der aufgehängte Körper 20 formschlüssig mit der Platte 11 verbunden. Auf diese Weise wird die Austauschbarkeit des aufgehängten Körpers 2 verbessert.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Belaganordnung 1 zwei Kantenabschnitte 19, wobei jeder mit einer der Flanken 15, 16 verbunden ist, und mindestens einen aufgehängten Körper 20, der mit jedem Kantenabschnitt 19 verbunden ist, so dass sie mindestens zwei aufgehängte Körper 20 umfasst. Auf diese Weise wird der Ausgleich der Schwingungen der Belaganordnung 1 verbessert. In diesem Fall haben die mindestens zwei aufgehängten Körper 20 nicht notwendigerweise die gleiche Masse. Gemäß einer Ausführungsform haben die mindestens zwei aufgehängten Körper 20 verschiedene Massen, jedoch den gleichen Platzbedarf.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Platte 11 eine Befestigungskonsole 21, die von dem Kantenabschnitt 19 freitragend vorspringt, wobei sie einen Fuß 22 bildet, der die Befestigungskonsole 21 mit dem Kantenabschnitt 19 verbindet, und mindestens ein freies Ende 23, das freitragend ausgebildet ist, wobei der aufgehängte Körper 20 mit dem freien Ende 23 verbunden ist.
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Das Vorhandensein der freitragenden Befestigungskonsole 21 begünstigt die Kalibrierungsvorgänge. Durch sie lässt sich nämlich, mittels experimenteller Versuche und/oder numerischer Simulationen und in jedem Fall vor dem Einbau der Belaganordnung 1 an dem Fahrzeug, für das sie bestimmt ist, die exakte Masse bestimmen, die für einen bestimmten Fahrzeugtyp anzuwenden ist. Dies kommt daher, dass dieser freitragende Abschnitt die Wirkweise weder der funktionalen Flächen der Platte 1 noch des Bremssattels 3, der die Belaganordnung 1 aufnimmt, beeinflusst.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Randfläche 13, 14, 15, 16, 19, 28 eine Konsolenrandfläche 28, die den Platzbedarf der Befestigungskonsole 21 in Radialrichtung R-R und Umfangsrichtung C-C begrenzt. Die Konsolenrandfläche 28 ist weder als Teil der Flanken 15, 16, noch des mindestens einen radial innen liegenden Rands 13 anzusehen. Mit anderen Worten ist die Konsolenrandfläche 28 als sowohl von den Flanken 15, 16, als auch von dem mindestens einen radial innen liegenden Rand 13 ausgeschlossen anzusehen.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das freie Ende 23 mindestens teilweise in das Innere des von den Fortsätzen der Flanken 115, 116 und von dem radial innen liegenden Rand 113 festgelegten Bereichs.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das freie Ende 23 eine Befestigungsstelle 24, die sich mit einem Befestigungssitz 25 des aufgehängten Körpers 20 verbindet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das freie Ende 23 einen Befestigungsring 24, der sich mit einem Befestigungssitz 25 des aufgehängten Körpers 20 verbindet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Befestigungsstelle 24 des freien Endes 23 gegenüber dem Befestigungssitz 25 des aufgehängten Körpers 20 kopplungssymmetrisch ausgebildet. Auf diese Art und Weise wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem aufgehängten Körper 20 und der Platte 11 gebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der aufgehängte Körper 20 in der Axialrichtung X-X in der zu dem Kolben axialen Richtung X'', wobei vermieden wird, dass er sich in der zu der Scheibe axialen Richtung X' erstreckt. Dies verhindert, dass der aufgehängte Körper 20 mit der Funktionalität des Reibmaterials 12 in Wechselwirkung tritt, das dazu bestimmt ist, unter normalen Betriebsbedingungen zu verschleißen, und wenn der aufgehängte Körper 20 sich in der zu der Scheibe axialen Richtung X' erstrecken würde, käme er, bei einem bestimmten Verschleißniveau des Reibmaterials 12, notwendigerweise mit dem dem Reibmaterial 12 zugewandten Bremsring 6, 7 in Kontakt und könnte nicht mehr frei schwingen.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der aufgehängte Körper 20 in der Axialrichtung X-X in der zu dem Kolben axialen Richtung X'' relativ zu dem Plattenrücken freitragend.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Reibmaterial 12 mindestens eine Reibmaterialrandfläche 29, 30, 31, 32, die mindestens eine radial innen liegende Fläche 29 umfasst, oder einen radial innen liegenden Reibmaterialrand 29, die geeignet ist, zu der Drehachse der Bremsscheibe 5 zu weisen, eine radial außen liegende Fläche 30, oder einen radial außen liegenden Reibmaterialrand 30, die der innen liegenden Fläche 29 gegenüber liegt, und zwei Seitenflächen 31, 32, oder Reibmaterialflanken 31, 32, die eine Scheibeneintrittsseitenfläche 31 und eine Scheibenaustrittsseitenfläche 32 umfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform verbindet sich die radial innen liegende Fläche 29, oder ein Fortsatz 129 von ihr, mit einer der Seitenflächen 31, 32, oder deren Fortsätzen 131, 132. Gemäß einer Ausführungsform ist der aufgehängte Körpers 20 mindestens teilweise in einem Bereich zwischen dem Fortsatz 131, 132 einer der Seitenflächen 31, 32 und dem Fortsatz 129 der radial innen liegenden Fläche 29 angeordnet. Auf diese Art und Weise lässt sich der Platzbedarf der Belaganordnung 1 einschränken, ohne deswegen eine verringerte Bremseffizienz zu bewirken, und gleichzeitig wird ein aufgehängter Körper 20 bereitgestellt, der geeignet ist, die Schwingungsfrequenz der Belaganordnung 1 anzupassen. Das Vorhandensein eines derartigen Reibmaterials 12 bewirkt nämlich, dass die vom Reibmaterial 12 gestreifte Fläche unverändert bleibt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Platte eine Umfangsmittelachse m-m, die den Abstand zwischen dem mindestens einen radial innen liegenden Rand 13 und dem mindestens einen radial außen liegenden Rand 14 im Wesentlichen hälftig teilt, wobei der mindestens eine aufgehängte Körper 20 relativ zu der Umfangsmittelachse m-m vollständig radial innen liegend angeordnet ist. Auf diese Art und Weise vermeidet der mindestens eine aufgehängte Körper 20, funktionale Abschnitte der Flanken 15, 16 zu belegen, die zum Beispiel geeignet sind, gegen Sitzwände des Sattelkörpers 4 in Anschlag zu kommen. Ferner lässt sich durch das Vorhandensein des mindestens einen aufgehängten Körpers 20 in Abschnitten, die relativ zu der Umfangsmittelachse der Belaganordnung 1 radial innen liegen, der radial außen liegende Platzbedarf des Bremssattels 3, der die Belaganordnung 1 trägt, auf ein Minimum reduzieren, so dass er in die Lage versetzt wird, sich rittlings auf einer Bremsscheibe 5 mit relativ zu dem verfügbaren Platz maximaler radialer Erstreckung anzuordnen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der aufgehängte Körper 20 eine Oberflächenbeschichtung, die geeignet ist, die Oberflächeneigenschaften des aufgehängten Körpers 20 zu verändern. Zum Beispiel ist die Oberflächenbeschichtung geeignet, die Korrosionsbeständigkeit des aufgehängten Körpers 20 zu verbessern.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Sattelkörper 4 eines Bremssattels 3 für eine Scheibenbremse 2 zwei einander gegenüberliegende langgezogene Abschnitte 8, 9, die jeder geeignet sind, zu einer der entgegengesetzten Bremsflächen 6, 7 zu weisen, und mindestens eine Sattelbrücke 10, welche die zwei gegenüberliegenden langgezogenen Abschnitte 8, 9 verbindet, wobei mindestens einer der zwei gegenüberliegenden langgezogenen Abschnitte 8, 9 Sitzwände umfasst, die mindestens teilweise mindestens eine Aufnahmetasche 33 begrenzen, die geeignet ist, mindestens einen Teil mindestens einer Belaganordnung 1 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufzunehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Sitzwände Nischenwände 35, die mindestens teilweise mindestens eine Nische 34 begrenzen, die geeignet ist, mindestens einen Abschnitt des aufgehängten Körpers 20 dergestalt aufzunehmen, dass er frei schwingen kann.
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Durch das Vorhandensein eines derartigen Sattelkörpers 4, der mindestens eine Nische 34 umfasst, wird der Sattelkörper 4 leichter, ohne dass dieser Sattelkörper 4 in seiner Struktur geschwächt wird und ohne dass sich dessen Platzbedarf erhöht. Dieser aufgehängte Körper 20 ist nämlich geeignet, in der Nähe von radial innen liegenden Bereichen des Sattelkörpers 4 angeordnet zu werden, die nicht geeignet sind, zu der Strukturfestigkeit beizutragen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nischenwände 35 geeignet, zu verhindern, dass sie mit dem aufgehängten Körper 20 in Kontakt kommen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Sitzwände mindestens eine Verankerungsstelle, die geeignet ist, sich an mindestens einem Abschnitt des Plattenrückens 27 zu verankern.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Sitzwände mindestens eine Gegenflankenwand, die geeignet ist, während des Bremsvorgangs einen Anschlag für mindestens eine der Flanken 15, 16 zu bilden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Aufnahmetasche 33 geeignet, den Plattenrücken 27 mit Andruckmitteln 36 des Bremssattels 3 in Verbindung zu bringen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Sattelkörper 4 einstückig ausgebildet. Zum Beispiel ist der Sattelkörper 4 mittels Gusstechniken realisiert, zum Beispiel, jedoch nicht einschränkend, in Sand gegossen, in Kokillen gegossen oder in Formwerkzeuge gegossen.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Aufnahmenische 33 und die Nische 34 mittels Guss realisiert. Auf diese Art und Weise wird vermieden, die Aufnahmetasche 33 oder die Nische 34 durch Materialabtrag zu realisieren, zum Beispiel mittels des Einsatzes von Werkzeugmaschinen, zum Beispiel, jedoch nicht einschränkend, Fräsen oder Drehen. Mit anderen Worten sind die Sitzwände mittels Gusstechniken realisiert.
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Gemäß einer allgemeinen Ausführungsform umfasst ein Bremssattel 3 für eine Scheibenbremse 2 einen Sattelkörper 4 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und mindestens eine Belaganordnung 1 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Bremssattel 3 ferner Andruckmittel 36, die geeignet sind, die Belaganordnung 1 während des Bremsvorgangs gegen eine zugewandte Bremsfläche 6, 7 zu drücken.
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Gemäß einer Ausführungsform bringt die Aufnahmetasche 33 den Plattenrücken 27 mit den Andruckmitteln 36 in Verbindung.
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Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Bauarten von Scheibenbremsen angewendet werden, wie zum Beispiel die Scheibenbremsen des Typs mit Festsattel oder mit Schwimmsattel.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Angleichen der Resonanzfrequenz einer Belaganordnung 1 für eine Scheibenbremse 2 gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben.
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Gemäß einer allgemeinen Vorgehensweise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
- – Bereitstellen mindestens einer Belaganordnung 1, die eine Platte 11 und ein Reibmaterial 12 umfasst, das mit der Platte 11 verbunden ist, wobei die Platte 11 mindestens eine Randfläche 13, 14, 15, 16, 19, 28 umfasst, die den Platzbedarf der Platte 11 in der Radialrichtung R-R und in der Umfangsrichtung C-C begrenzt, wobei die Randfläche 13, 14, 15, 16, 19, 28 umfasst: mindestens einen radial innen liegenden Rand 13, der geeignet ist, zu der Drehachse der Bremsscheibe 5 zu weisen, mindestens einen radial außen liegenden Rand 14, der dem radial innen liegenden Rand 13 gegenüber liegt, zwei Flanken 15, 16, die eine Scheibeneintrittsflanke 15 und eine Scheibenauntrittsflanke 16, die der Scheibeneintrittsflanke 15 gegenüber liegt, umfassen, mindestens einen Kantenabschnitt 19, der den radial innen liegenden Rand 14 mit einer der Flanken 15, 16 verbindet;
- – Verbinden mindestens eines aufgehängten Körpers 20 mit dem Abschnitt der Platte 11, so dass er frei schwingen kann;
- – freies Verändern der Masse des aufgehängten Körpers 20, wobei die Resonanzfrequenz der Belaganordnung 1 beeinflusst wird.
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Gemäß einer möglichen Vorgehensweise umfasst der Schritt zum Verbinden des mindestens einen aufgehängten Körpers 20 mit einem Abschnitt der Platte 11, damit er frei schwingen kann, mindestens einen der folgenden Teilschritte:
- – Ausbildung des aufgehängten Körpers 20 als ein gegenüber der Platte 11 gesondertes Teil;
- – Verbinden durch formschlüssige Verbindung des aufgehängten Körpers 20 mit der Platte 11;
- – lösbares Verbinden des aufgehängten Körpers 20 mit der Platte 11;
- – Anordnen des aufgehängten Körpers 20 an einem freitragend ausgebildeten Abschnitt der Platte;
- Gemäß einer möglichen Vorgehensweise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
- – Bereitstellen eines Bremssattels 3, der einen Sattelkörper 4 umfasst, der zwei einander gegenüberliegende langgezogene Abschnitte 8, 9, die jeder geeignet sind, zu einer der entgegengesetzten Bremsflächen 6, 7 zu weisen, und mindestens eine Sattelbrücke 10, welche die zwei gegenüberliegenden langgezogenen Abschnitte 8, 9 verbindet, umfasst, wobei mindestens einer der zwei gegenüberliegenden langgezogenen Abschnitte 8, 9 Sitzwände umfasst, die mindestens teilweise mindestens eine Aufnahmetasche 33 begrenzen, die geeignet ist, mindestens einen Abschnitt der mindestens einen Belaganordnung 1 aufzunehmen, wobei die Sitzwände Nischenwände 35 umfassen, die mindestens teilweise mindestens eine Nische 34 begrenzen;
- – Montieren der Belaganordnung 1, die den mindestens einen aufgehängten Körper 20 umfasst, an dem Bremssattel 3, so dass der aufgehängte Körper 20 mindestens teilweise in der Nische 34 frei schwingend aufgenommen wird.
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Gemäß einer möglichen Vorgehensweise umfasst der Schritt des freien Veränderns der Masse des aufgehängten Körpers 20, indem auf die Resonanzfrequenz der Belaganordnung 1 eingewirkt wird, den Teilschritt des Ersetzens des aufgehängten Körpers 20 durch einen aufgehängten Körper 20 mit gleichem Platzbedarf, jedoch anderer Masse. Auf diese Art und Weise wird die Schwingungsfreiheit des aufgehängten Körpers 20 sicherstellt, wobei verhindert wird, dass er mit den Nischenwänden 35 in Kontakt kommt.
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Dank der oben beschriebenen Merkmale, die einzeln oder miteinander gemeinsam in besonderen Ausführungsformen vorgesehen sind, lässt sich eine Anordnung erhalten, die gleichzeitig die oben beschriebenen zueinander widersprüchlichen Anforderungen und die oben erwähnten angestrebten Vorteile erfüllt, und zwar insbesondere:
- – ist es möglich, die Resonanzfrequenz der Belaganordnung 1 zu modulieren, zu regeln oder anzugleichen, wobei deren Platzbedarf kompakt gehalten wird und vermieden wird, die vom Reibmaterial gestreifte Fläche zu reduzieren;
- – ist es möglich, auf die Masse des aufgehängten Körpers, die der Belaganordnung hinzuzufügen ist, bei einer so gut wie vollkommenen Freiheit einzuwirken, ohne deswegen den Platzbedarf der Belaganordnung zu erhöhen;
- – ist es möglich, in der Planungs- und/oder Kalibrierungsphase das dynamische Verhalten der Belaganordnung vorherzusehen;
- – ist es möglich, den Sattelkörper leichter zu machen, ohne ihn zu schwächen und ohne dessen Platzbedarf zu erhöhen.
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Um mögliche und spezifische Anforderungen zu erfüllen, kann ein Fachmann an den oben beschriebenen Ausführungsformen zahlreiche Änderungen, Anpassungen und Ersetzungen von Elementen durch andere funktional gleichwertige vornehmen, ohne jedoch den Schutzumfang der folgenden Ansprüche zu überschreiten.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Sattelkörper (4) eines Bremssattels (3) für eine Scheibenbremse (2), wobei die Scheibenbremse (2) einen Bremssattel (3) umfasst, der geeignet ist, rittlings auf einer Bremsscheibe (5) angeordnet zu werden, die entgegengesetzte Bremsflächen (6, 7) umfasst, wobei der Sattelkörper (4) zwei einander gegenüberliegende langgezogene Abschnitte (8, 9) umfasst, von denen jeder geeignet ist, zu einer der entgegengesetzten Bremsflächen (6, 7) zu weisen, und mindestens eine Sattelbrücke (10) umfasst, welche die zwei gegenüberliegenden langgezogenen Abschnitte (8, 9) verbindet, wobei mindestens einer der zwei gegenüberliegenden langgezogenen Abschnitte (8, 9) Sitzwände umfasst, die mindestens teilweise mindestens eine Aufnahmetasche (33) begrenzen, die geeignet ist, mindestens einen Abschnitt der mindestens einen Belaganordnung (1) aufzunehmen, wobei die Belaganordnung (1) mindestens einen aufgehängten Körper (20) umfasst; und wobei die Sitzwände Nischenwände (35) umfassen, die mindestens teilweise mindestens eine Nische (34) begrenzen, die geeignet ist, mindestens einen Abschnitt des aufgehängten Körpers (20) in der Form aufzunehmen, dass er frei schwingen kann, und wobei die Nischenwände (35) geeignet sind, zu verhindern, dass sie mit dem aufgehängten Körper (20) in Kontakt kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Belaganordnung
- 2
- Scheibenbremse
- 3
- Bremsbelag
- 4
- Sattelkörper
- 5
- Bremsscheibe
- 6
- Bremsfläche
- 7
- Entgegengesetzte Bremsfläche
- 8
- Langgezogener Teil
- 9
- Gegenüberliegender langgezogener Abschnitt
- 10
- Sattelbrücke
- 11
- Platte
- 12
- Reibmaterial
- 13
- Radial innen liegender Rand
- 14
- Radial außen liegender Rand
- 15
- Scheibeneintrittsflanke
- 16
- Scheibenaustrittsflanke
- 17
- Radial innen liegende Kante
- 18
- Radial außen liegende Kante
- 19
- Kantenabschnitt
- 20
- Aufgehängter Körper
- 21
- Befestigungskonsole
- 22
- Fuß
- 23
- Freies Ende
- 24
- Befestigungsstelle
- 25
- Befestigungssitz
- 26
- Stirnseite
- 27
- Plattenrücken
- 28
- Konsolenrandfläche
- 29
- Radial innen liegende Fläche, oder radial innen liegender Reibmaterialrand
- 30
- Radial außen liegende Fläche, oder radial außen liegender Reibmaterialrand
- 31
- Scheibeneintrittsseitenfläche, oder Flanke Reibmaterial-Scheibeneintrittsseite
- 32
- Scheibenaustrittsseitenfläche, oder Flanke Reibmaterial-Scheibenaustrittsseite
- 33
- Aufnahmetasche
- 34
- Nische
- 35
- Nischenwände
- 36
- Andruckmittel
- 113
- Fortsatz von radial innen liegendem Rand
- 115
- Fortsatz von Scheibeneintrittsflanke
- 116
- Fortsatz von Scheibenaustrittsflanke
- 129
- Fortsatz von radial innen liegender Fläche
- 131
- Fortsatz von Scheibeneintrittsseitenfläche
- 132
- Fortsatz von Scheibenaustrittsseitenfläche
- X-X
- Axialrichtung
- R-R
- Radialrichtung
- C-C
- Tangential- oder Umfangsrichtung
- V
- Drehrichtung
- X'
- Zu der Scheibe axiale Richtung
- X''
- Zu dem Kolben axiale Richtung
- m-m
- Umfangsmittelachse
- n-n
- Umfangsradialachse
- y-y
- Andruckachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10218907 [0007]
- WO 02-12747 [0009]
- WO 2009-001381 [0009]
- US 2015-107946 [0009]
- DE 3918369 [0014]
- DE 102014205232 [0014]
