DE102021200412A1 - Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation - Google Patents

Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation Download PDF

Info

Publication number
DE102021200412A1
DE102021200412A1 DE102021200412.1A DE102021200412A DE102021200412A1 DE 102021200412 A1 DE102021200412 A1 DE 102021200412A1 DE 102021200412 A DE102021200412 A DE 102021200412A DE 102021200412 A1 DE102021200412 A1 DE 102021200412A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
friction lining
friction
back plate
motor vehicle
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021200412.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Johann Jungbecker
Andreas Kircher
Peter Schack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE102021200412.1A priority Critical patent/DE102021200412A1/de
Priority to PCT/DE2022/200003 priority patent/WO2022152358A1/de
Publication of DE102021200412A1 publication Critical patent/DE102021200412A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/04Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
    • F16D65/092Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/0006Noise or vibration control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/24Electric or magnetic using motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse, umfassend eine Rückenplatte mit seitlichen Abstütz- und Führungsvorsprüngen zwecks drehfester Lagerung sowie axialverschieblicher Führung in einem Bremshalter, umfassend frontseitig auf der Rückenplatte fixierten Reibwerkstoff zwecks Kooperation mit einem Reibring, sowie umfassend ein rückseits der Rückenplatte arrangiertes Lagermittel, das dem Reibbelag Neigung in Relation zu einer Reibringoberfläche erlaubt.Aufgabe ist eine neuartige Reibbelagweiterentwicklung um mit vereinfacht rationalisiertem Arrangement eine mithin weiter verbesserte Druckverteilung für das weiterentwickelte Beanspruchungskollektiv der modernen PKW-Kraftfahrzeugscheibenbremsen vorzulegen, die bei rekuperativ arbeitendem Fahrzeugantriebsstrang (regenerativer Antriebsbremsangriff) mit reduziertem Reibungsbremsbetrieb konfrontiert sind.Die Aufgabe wird gelöst, indem der Reibbelag Lagerführungsmittel derart umfasst, die der Rückenplatte eine gerichtete Kippbewegung um eine tangential gerichtet definierte Reibbelagkipplagerachse S aufprägen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reibbelag mit integriertem Kipplagermittel für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse und eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse mit kippgelagertem Reibbelag.
  • Weil starr gelagerte Reibbeläge der konventionellen Art vorzeitigem Verschleiß ausgesetzt sein können (bspw. infolge elastisch-belastungsinduziertem Satteldeformationsverhalten bzw. Schirmung einer Bremsscheibe) sind bereits verschiedentlich Kraftfahrzeugbremsen mit integriertem Kipplagermittel zur verkippbaren Aufnahme und Lager Ihrer Reibbeläge bekannt geworden.
  • Im Fokus der DE 10 2015 108 304 B4 bzw. DE 10 2011 115 213 A1 eine grundsätzlich vorteilhaft beschriebene Schwimmsattelscheibenbremse, ein profiliert gestalteter Bremsbelagsatz sowie eine daran besonders abgestimmt angepasste Druckplatte, die als System mithelfen sollen, den unerwünschten Reibbelagschrägverschleiß zu vermeiden. Dabei umfasst der Bremsbelagsatz der Schwimmsattelscheibenbremse mindestens einen zuspannseitigen Bremsbelag und mindestens einen rückenseitigen Bremsbelag, und wobei jeder Bremsbelagträger neben einem ebenen Abschnitt benachbart zusätzlich über eine integral geneigte Anlagefläche in Ausformung einer integralen Vertiefung und eine Stufe in der Bremsbelagträgerplatte/Reibbelagrückenplatte aufweist, welche die Rückenplattendicke nach radial außen (bezogen auf eine Bremsscheibendrehachse) verändert modelliert bzw. streckenweise reduziert ausbildet. Peripher angrenzend d.h. flankierend neben den Bremsbelägen liegen noch besonders profilierte Druckplatten vor, die formschlüssig an die beschriebene Modellierung angepasst sind, und formschlüssig eingreifen. Der konstruktive Aufbau dieses im Wesentlichen spiegelsymmetrisch dargestellten Reibbelagarrangements ist vorteilhaft zitiert, weil das Reibbelagverschleißvolumen dadurch wesentlich rationeller als bisher ausgenutzt werden könne, und wobei die Konzipierung vorzüglich variabel für unterschiedlichste Kraftantriebe wie nämlich pneumatische, hydraulische, elektrische bzw. Kombinationen davon empfohlen ist. Als Verbesserungsmaßnahme laut DE 10 2011 115 213 A1 ist definiert, dass zudem eine rückwärtig eingebrachte Ausnehmung (9) in der Rückenplatte (6) gebildet sein kann, wobei die Ausnehmung (9) abständig zu den die Längsseiten begrenzenden Kanten der Belagträgerplatte (6) verläuft.
  • Mit der DE 94 14 032 U1 wird eine besonders komfortable d.h. ruhige hydraulische Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse vorgeschlagen. Niedrigfrequente Bremsgeräusche, die im Zusammenhang mit niedrigen Bremsdrücken aufträten, seien durch schräg angestellte Einbaulagen der Reibbeläge eliminiert. Diese Schrägstellung sei primär durch die kontinuierlich ausgedünnte, abgestreckt geformte, Reibbelagträgerplatte ermöglicht, indem die Dicke der Reibbelagträgerplatte in Radialrichtung gerichtet zu einem Bremssattelbrückenabschnitt kontinuierlich dünner ausgebildet ist. In weiterer Ausgestaltung dessen ist ergänzt, dass die Rückseite der Reibbelagträgerplatte zusätzlich über eine Stufe mit einem erhöhten Absatz verfügen darf, und wobei der Absatz einen Überstand mit Maßbereich zwischen etwa 0,15 mm bis etwa 0,25 mm aufweist.
  • Eine besonders leichtgewichtig ausgelegte hydraulische Kraftfahrzeugscheibenbremse der sog. Colette-Bauform (Typ Pin-Slider; incl. „Colettejoch“ bzw. Klemmjoch) gemäß DE 29 25 785 A1 umfasst mithin einen hydraulischen Schwimmbremssattel mit einem einzelnen Bremskolben, einen Bremsträger zur auflaufend abgestützten Reibbelaglagerung, sowie einen innenliegenden (bremskolbenbetätigen) und einen außenliegenden (Colettejoch-betätigten) Reibbelag die jeweils lateral flankierend zu einer Bremsscheibe angeordnet sind, und wobei das Joch dazu dient den außenliegenden Reibbelag zur Anlage an die Bremsscheibe zu drücken. Zwecks Vermeidung von Schrägverschleiß des außenliegenden Reibbelags sind beide kooperierenden, einander zugedachten Auflagerflächen an Reibbelagrückenplatte und Collettejoch zueinander derart geneigt, dass der Kippwinkel α definiert ist, so dass die Kippachse gewissermaßen am freien vorderen Ende des Colletejochs definiert ist. Mit dieser Änderung der Schnittstelle an beiden Komponenten soll eine Scheibenbremse mit wenig Gewicht dargestellt sein, und wobei die Druckverteilung für den außenliegenden Reibbelag gleichförmig ist.
  • Die JP H08232991 A bezieht sich auf eine verbesserte Schwimmsattel-Kraftfahrzeugscheibenbremse mit einem hydraulischen Bremskolben für zwei Bremsbeläge die in einem Bremshalter gedrückt abgestützt verlagerbar aufgenommen sind. Für jeden der beiden Reibbeläge ist dabei ein bogenförmig gestaltetes Kippgelenk mit in Tangentialrichtung parallel gerichtet zueinander verlaufenden Kippgelenkachsen S definiert, so dass sich beide Reibbeläge einer Bremsscheibenschiefstellung (Schirmung) selbsttätig anpassen. Dabei ist jedes der Reibbelagkippgelenke gelenkartig gestaltet, und umfasst jeweils eine kreisbogenförmig gekrümmt gestaltete Gelenkkavität (Gelenkschale) die in eine Reibbelagrückenplatte integriert ist, welche mit einem entsprechend bogenförmig angepasst ausgestalteten Gelenkvorsprung (Gelenkkopf; an Bremskolben bzw. Bremsgehäuse ausgebildet) gelenkig kooperiert.
  • Die vorliegende Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik eine neuartige Reibbelagweiterentwicklung zum Ziel und beruht demgegenüber auf der neuartigen Aufgabe, mit vereinfacht rationalisiertem Arrangement eine mithin vereinfacht weiter verbesserte Druckverteilung für das weiterentwickelte Beanspruchungskollektiv der modernen PKW-Kraftfahrzeugscheibenbremsen vorzulegen, die bei rekuperativ arbeitendem Fahrzeugantriebsstrang (regenerativer Antriebsbremsangriff) mit reduziertem Reibungsbremsbetrieb konfrontiert sind, mit der Konsequenz dass für diese Antriebs- und Bremssysteme eine modernisierte, effizient weiterentwickelte und auch praxisgerechte Lösung zwecks direkt wirksamer Optimierung der Bremsdruckverteilung nachgefragt ist, die verzögerungsfrei - wie insbesondere vor Ablauf eines Bremsaufheizintervalls - eine angemessene Wirksamkeit zeigt, ohne eine unzumutbare Überforderung der Marktteilnehmer - insbesondere infolge überhöhtem Herstellungsaufwand - auszulösen.
  • Zur erfindungsgemäßen Lösung des Problems umfasst der Reibbelag eine Reibbelagschnittstelle mit Abstützlagerführungsmittel derart, dass die Rückenplatte eine gerichtete Kippbewegung um eine tangential gerichtet definierte Reibbelagkipplagerachse S aufgeprägt erhält. Eine weiterhin zielführende Definition ist gekennzeichnet indem ein Reibbelag, jeweils bezogen auf dessen Radialkoordinatenrichtung in der radial auswärts gerichteten Projektion gesehen (die von einem gedachten Mittelzentrum eines Bremsrotors (Raddrehachse) ausgeht) auf der reibmassefreien Rückseite der Reibbelagrückenplatte eine oberflächliche (oberseitig allokierte) Kipplagerschnittstelle durch eine definiert auf der Oberflächenoberseite der Rückenplatte platzierte Kipplagerachse S derart vorliegt, dass die Reibbelagkipplagerung so ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb durch Reibbelagverkippung die Reduktion des resultierenden Reibradius kompensiert, oder zumindest eine unerwünschte Reibradiusverkürzung reduziert ist. Mit anderen Worten ermöglicht es die vorliegende Erfindung anhand Ihrer oberseitigen - ergo konvex oberflächlich ausgestülpten - Oberflächenschnittstelle gemeinsam mit Ihren selbstkompensierenden Eigenschaften anhand erfindungsgemäß definiert arrangierter Reibbelagkipplagerung, dass eine reibradiusverkürzende Bremsdruckpunktwanderbewegung (Reduktion des resultierenden Reibradius; Distanz X) automatisch vermieden oder zumindest reduziert ist.
  • Die Erfindung ist demzufolge bei verblüffender Schlichtheit mit dem Vorteil verknüpft, dass eine erfindungsgemäß außenseitig vorgesetzte Oberflächenschnittstelle mit vorgesetzter Kipplagerachse S des erfindungsgemäßen Kipplagerarrangements anhand des erfindungsgemäß ausgestatteten Reibbelags notwendig sowie hinreichend definiert ist, um die angestrebte Kompensationswirkung zu erreichen, ohne dass für die Rückenplatte des Reibbelag eine besondere Bruchsicherung, Überdimensionierung noch Sonderprofilierung notwendig wäre. Eine in Peripherie zugewandte bzw. kooperierende Auflagerfläche des Bremssattels, welche der Rückenplatte mit der vorgesetzten Kipplagerachse S zugewandt ist, muss keineswegs zwingend mit einer ganz besonderen Kontur gestaltet sein. Vielmehr kann es ausreichen, wenn diese sogenannte Faustfingerauflage als eine eben zerspante und ggf. planparallel oder schräg zur Rückenplattenoberfläche arrangierte Gusshautoberfläche definiert.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kipplagerschnittstelle mindestens zwei ebene Plateauflächen aufweist, die parallel zueinander gerichtet sind, und mit distanziertem Niveau als Auflageoberfläche für die Kipplagerachse S vorliegen dürfen. Dabei sind die Plateauflächen in einer Projektion vermittels dieser Reibbelagkipplagerachse S voneinander separiert vorgesehen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kipplager über einen abgestuften Niveauunterschied verfügt, und dass die Stufung einen Stufenschritt in einer Größenordnung zwischen etwa 0,3 - 3 mm zwischen den Niveaus überbrückt.
  • In Weiterentwicklung der Erfindung ist es denkbar, dass die Reibbelagrückenplatte über eine weitestgehend durchgehende, einheitliche Dicke verfügt, und wobei die erhöht arrangierte Plateaufläche durch eine gesonderte Platte definiert ist, die auf der Rückseite der Rückenplatte aufgelegt sowie fixiert ist.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine mindestens etwa hälftige - 50:50 - Flächenaufteilung zwischen den beiden separierten Plateauflächen vorgesehen.
  • In noch weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass für die Plateauflächen ein Flächenaufteilungsverhältnis in einem Bereich zwischen etwa 50:50 bis zu etwa 80:20 oder umgekehrt vorliegt.
  • Erfindungsgemäß ist es in Weiterentwicklung der Erfindung sinnvoll, wenn zur Überbrückung zwischen den Plateauflächen eine Überbrückung eingefügt ist, und wobei die Überbrückung mit einer besonderen Profilierung zwischen den beiden Plateauflächen vorliegt.
  • Beispielhaft ist die eingefügte Überbrückung profiliert bzw. gekrümmt und/oder als Schrägfläche zu Ihrer angrenzenden Peripherie angestellt vorgesehen und/oder als eine freie Raumform eingefügt. Im einfachsten denkbaren Fall verbindet die Überbrückung die beiden Niveaus der Plateauflächen auf kürzestem Weg miteinander.
  • Das Lagermittel/die Rückenplatte darf zwecks Förderung einer ganz gezielten Kippwirkung an, in oder zwischen Plateauflächen zumindest eine gewissermaßen federelastisch deformierbare Zone aufweisen, die zumindest partiell elastisch nachgiebig anpassungsfähig so gestaltet ist, dass eine gerichtet Vorzugsorientierung der Kippbewegung eintritt.
  • Die vorliegende Erfindung ist ganz besonders vorteilhaft geeignet sowie bestimmt für Reibbeläge (bspw. Faustsattel-Bremstyp „FNx“ der Anmelderin - mithin unter einer Marke „Ate“ erhältlich) deren Rückenplatte mit lateral seitlich arrangierten haken- oder hammerkopfförmigen Vorsprüngen (Klauen) gezogen und/oder gedrückt in einem fahrzeugfesten Bremsträger aufgehängt sein dürfen, und wobei der Bremsträger zudem zueinander parallele Führungsbolzen fixiert, um über gehäuseintegral eingeknöpfte Führungslagerbuchsen ein querverschiebliches Faustsattelbremsgehäuse drehfest am Bremsträger zu lagern.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Vergleich mit hochtechnologisch-komplexen Sonderwegen verblüffend stark entfeinert, d.h. robust, und empfiehlt sich aufgrund dieser Robustheit als eine sehr praxisgerechte schmutz- und korrosionsunempfindliche Konstruktion. Die Erfindung ist weiterhin besonders flexibel applizierbar für ganz unterschiedliche Radbremskonzepte die einen indirekt betätig gelagerten Reibbelag (Faustsattel-Scheibenbremstyp) aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zukunftsoffen formulierbar für innenumgriffene Faustsattelscheibenbremskonfigurationen und/oder für elektromechanische Radbremsen des Scheibenbremstyps.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung hervor. In der Zeichnung zeigt teilweise exemplarisch, schematisch bzw. mit abgeändertem Maßstab:
    • 1 schematisch die Erfindung bei einer Ausführungsform in Gestaltung als außenumgriffene Faustsattelscheibenbremse mit angebauter elektromechanischer Aktuatorik (MGU), ohne Bremsrotor, verkleinert,
    • 2 die Erfindung in Verkörperung bei einer Ausführungsform einer innenumgriffenen Faustsattelscheibenbremsen in zeichnerischer Darstellung wie in 1,
    • 3 zur Verdeutlichung vergrößerte Einzelheiten in Seitenansicht im Ausführungsbeispiel nach 2,
    • 4 vergrößerte Einzelheiten der faustfingerseitigen Anlage des Reibbelags in 3,
    • 5 frontseitige Aufsicht einer Ausführungsform eines Reibbelags,
    • 6 perspektivische Rückansicht des Reibbelags aus 5,
    • 7 Seitenansicht über einer Verformungsfigur zwecks Verdeutlichung der realen belastungsinduzierten elastischen Deformation einer Kraftfahrzeugscheibenbremse im Betrieb - jedoch ohne die erfindungsgemäße Verbesserung,
    • 8 Simulation der resultierenden Flächenpressungsverteilung im Reibwerkstoff am Beispiel des faustfingerseitigen Reibbelags gemäß 7, zwecks Verdeutlichung des entsprechend nachteilig verkürzten Reibradius,
    • 9 eine erfindungsgemäße Flächenpressungsverteilung am Beispiel eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Reibbelags,
    • 10 Einzelheiten in Seitenansicht bezogen auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Scheibenbremse,
    • 11 Einzelheiten in Seitenansicht bezogen auf einen zusätzlich weiterentwickeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Scheibenbremse,
    • 12 Einzelheiten in Seitenansicht bezogen auf einen weiteres, zusätzlich weiterentwickeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Scheibenbremse,
    • 13 Rückansicht eines Scheibenbremsbelag, und
    • 14 Rückansicht eines Scheibenbremsbelags.
  • Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft, prinzipiell in 2 und fortfolgenden am Beispiel von einer innenumgreifenden Faustsattelscheibenbremse mit elektromechanischer Aktuatorik (MGU) skizziert beschrieben, wobei dies exemplarisch entsprechend auch für eine andersartige wie insbesondere außenumgriffene Faustsattelscheibenbremse nach 1 - mit oder ohne elektromechanische Aktuatorik (MGU) - und weiterhin zudem für konventionelle oder elektromechanisch angetriebene Kombisattelbremsen exemplarisch zu verstehen ist. Im Kern der Erfindung steht eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse vom Faustsatteltyp und umfassend eine optimiert verlagerte Reibbelagflächenpressung.
  • Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugfaustsattelscheibenbremse ermöglicht gemäß 3 eine beidseitig gleichmäßige, schraubstockartig geregelte, gleichmäßige Einspannung einer Bremsscheibe zwischen zwei Reibbelägen mit einer nur einseitig allokierten Aktuatorik (MGU - Motor-Gear-Unit = Antrieb + (Wandler-)Getriebe, d.h. Krafterzeuger) indem ein erster Reibbelag infolge des Antriebs direkt beaufschlagt ist, wohingegen ein quasi spiegelbildlich gegenüberliegend arrangierter Reibbelag infolge von Reaktionskräften über einen sogenannten Faustfinger eines relativverschiebbar auf einem Bremshalter gelagerten Gehäuses, Rahmen oder sonstiges Vermittlungsteil nur mittelbar über Reaktionskräfte betätigt ist.
  • Bei der in 1 verdeutlichten Scheibenbremse (01) (elektromechanisch oder hydraulisch konventionell angetrieben) wird die prinzipiell weitestgehend normal zur Bremsscheibenreibfläche gerichtete Zuspannkraft durch Aktuatorik erzeugt und über zwischengefügte Bremsbeläge im Sinne einer definierten Flächenpressung auf eine (zumeist) rotierende Bremsscheibe zu Betriebs- und/oder Feststellbremszwecken übertragen. Die erzeugte Flächenpressung bzw. Anpresskraft wir durch Reibung (Nebenbedingung: konstanter Kontaktreibwert µ zwischen Reibwerkstoff und Bremsscheibenwerkstoff)) umgesetzt in eine Reibkraftkomponente, welche jeweils in der Ebene der jeweiligen Kontaktfläche/auf der Bremsscheibenreibfläche, tangential gerichtet angreift. Die Wirkung der Reibkraftkomponente kann man sich zu didaktischen Zwecken rechnerisch-modellhaft vereinfacht als diejenige Kraft vorstellen, die in einem imaginären Kraftangriffspunkt gebündelt mit dem einheitlich zugeordneten Reibradius an der Bremsscheibe resultierend angreift, um die gewünschte Bremswirkung zu erzeugen. Eine günstige Eigenheit der Faustsattelbremsen besteht darin, dass im einfachsten Fall zur Erzeugung der Zuspannkraft lediglich ein einziger Bremskolben, Betätigungselement, Aktuator notwendig ist, um die beidseitige Einspannung der Bremsscheibe mit übereinstimmender Kraft hervorzurufen.
  • Eine unerwünschte aber unvermeidbare negative Rückwirkung der Bremsscheibeneinspannung betrifft die elastische Gehäusedeformation (elastische Gehäuseaufweitung) infolge der Zuspannkraftrückwirkung auf das Bremsgehäuse (sog. Faust). Wie in der Skizze nachvollziehbar wird das Bremsgehäuse des Bremssattels (03) unter der herrschenden Zuspannkraft (02) verformt und bieg sich demzufolge in Erweiterung der Faustöffnung sukzessive auf (11). Aus der federelastischen Verformung resultiert einerseits ein gradueller Zuspannkraftverlust und infolge der Sattelgehäuseverformung (11) verschiebt sich nun unvorteilhaft die einwirkende Bremskraft (02) unter (12) wodurch der gedachte Wirkradius (08) nachteilig reduziert ist. Eine entsprechend resultierend simulierte Flächenpressungsverteilung (13) in dem involvierten Reibwerkstoff lässt stark ungleiche Beanspruchung erkennen, weil für die sehr hohen Zuspannkräfte leider keine - über den Bremsbelag (07) - homogen verteilte Flächenpressung vorliegt. Vielmehr resultieren aus den Gegebenheiten starke Ungleichheiten - sogenannte Hotspots (14). All dies kann einen Defekt bzw. einen unerwünschten Reibwertverlust (06) infolge örtlicher thermischer Überlastung des Bremsbelages (07) verursachen. Die geschilderte Problematik ist insbesondere bei Bremsenapplikationen in sogenannten HEV-Fahrzeugen virulent, welche infolge vorgezogener Bremsrekuperation vielfach unter den sogenannten „einschlafenden“ Reibwerkstoffen leiden können.
  • An dieser Stelle greifen die Merkmale der vorliegenden Erfindung hilfreich ein, um unter allen Betriebsbedingungen der herrschenden Zuspannkraft bzw. Bremskraft (02) d.h. von Fmin. bis zu Fmax. eine weitestgehend konstante Flächenpressung (Flächenbelastung (10)) des Bremsbelages (07) zu ermöglichen.
  • Die vorliegende Erfindung löst das Problem anhand einer ganz besonders als Kippgelenk effizient kippfähig ausgeprägten Schnittstelle zwischen Bremsbelag und Gehäuse ohne die Tragfähigkeit, Korrosionsresilienz bzw. Dauerfestigkeit der Bremskonstruktion unter den typischerweise sehr widrigen Bewitterungsverhältnissen der Radbremse zu schwächen, und auch ohne den notwendigen Herstellungsaufwand unnötig zu erhöhen.
  • Die Erfindung kann in diesem Zusammenhang ganz prinzipiell als a) eine einfache und kostengünstig ausgespart und/oder geneigt arrangierte Kippgelenk-Schnittstellenkonturauflage (15) als Bestandteil des Faustfingers eines Bremssattelgehäuses (03) bzw. oder als b) an der dem Auflager zugeordnete Sonderprofiloberfläche einer Rückenplatte des Bremsbelags als Kippgelenk-Oberflächenschnittstellenkontur bzw. c) durch beliebige Kombination der Merkmale von a) mit b) bei beliebigen Kombinationen und Weiterbildungen vorliegen.
    Das Kipplager ist vorteilhafterweise automatisch selbstadaptierend an den elastischen Verformungsgrad des Bremsgehäuse. Die automatisch selbsteinstellende Kontur der Rückenplattenoberfläche (15) des Bremsbelags ergeht ggf. weiterhin in Kooperation mit der profilierten Faustfingerauflage des Bremssattelgehäuse in Verbindung mit einer Hinterschneidung (18) an einer Unterseite (17). In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist es möglich bzw. sinnvoll, wenn unterhalb (19) des Wirkradius (08) ein sogenannter Bremsbelagabrollradius (20) in der Belaganlagekontur (15) angeordnet ist. Hierdurch kann der Bremsbelag (04) bei erhöhter Belastung (02) selbsttätig und automatisch bedarfsgerecht abrollen, die Reiboberfläche des Reibbelags bleibt in ihrer Tendenz parallel zur Reiboberfläche der Bremsscheibe (05) ausgerichtet, was zu einer Harmonisierung der Reibbelagflächenpressung (10) und zu einer Stabilisierung des Wirkradius (08) führt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, sogenannte Hotspots (14) bzw. örtliche thermische Überlastung d.h. örtliches Versagen des Reibwerkstoffs des Bremsbelages (07) zielgerichtet sowie automatisch-selbsttätig zu vermeiden.
  • Durch ihren vorteilhaften Beitrag zu einem verbesserten Thermohaushalt des Reibbelags eignet sich die vorliegende Erfindung keineswegs ausschließlich zur Paarung bzw. zur systematischen Kooperation von Scheibenbremsen mit den konventionellen Gussbremsrotoren (Reibring aus Schwermetallguss wie beispielsweise Grauguss) sondern insbesondere auch ganz besonders für eine Kooperation mit Leichtmetallbremsrotoren (Aluminiumbremsrotoren) bzw. für die keramischen AIO - bzw. Silizium-Derivate, d.h. silizium - und/oder aluminiumbasierte, keramische Reibringwerkstoffe, für die Verbundbremsscheiben, oder andere moderne Entwicklungen die über ein vergleichbar verändertes thermisches Verhalten verfügen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015108304 B4 [0003]
    • DE 102011115213 A1 [0003]
    • DE 9414032 U1 [0004]
    • DE 2925785 A1 [0005]
    • JP H08232991 A [0006]

Claims (14)

  1. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse, umfassend eine Rückenplatte mit seitlichen Abstütz- und Führungsvorsprüngen zwecks drehfester Lagerung sowie axialverschieblicher Führung in einem Bremshalter, umfassend frontseitig auf der Rückenplatte fixierten Reibwerkstoff zwecks Kooperation mit einem Reibring, sowie umfassend ein rückseits der Rückenplatte arrangiertes Lagermittel, das dem Reibbelag Neigung erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag Lagerführungsmittel derart umfasst, dass dem Reibbelag eine gerichtete Kippbewegung um eine tangential gerichtet definierte Reibbelagkipplagerachse S erlaubt ist.
  2. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerführungsmittel so sind, dass eine gerichtete Kippbewegung um die Reibbelagkipplagerachse S (1-dimensional) ermöglicht ist, und dass die Lagerführungsmittel eine andere Kippbewegung des Reibbelags in anderer Dimension verhindern.
  3. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils bezogen auf die Radialkoordinatenrichtung in der radial auswärts gerichteten Projektion gesehen (die von einem gedachten Mittelzentrum eines Bremsrotors (Raddrehachse) ausgeht) auf der reibmassefreien Rückseite der Reibbelagrückenplatte eine oberflächliche (oberseitig allokierte) Kipplagerschnittstelle durch eine definiert auf der Oberflächenoberseite der Rückenplatte platzierte Kipplagerachse S vorliegt, deren Reibbelagkipplagerung so ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb durch Reibbelagverkippung die Reduktion des resultierenden Reibradius kompensiert, oder zumindest eine unerwünschte Reibradiusverkürzung reduziert ist.
  4. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipplagerschnittstelle mindestens zwei ebene Plateauflächen aufweist, die parallel zueinander gerichtet sind, und mit distanziertem Niveau als Auflageoberfläche für die Kipplagerachse S vorliegen.
  5. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plateauflächen zu beiden Seiten der Reibbelagkipplagerachse S voneinander separiert mit unterschiedlichem Niveau vorliegen.
  6. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kipplager über einen abgestuften Niveauunterschied verfügt, und dass die Abstufung der Niveaus mit einer Größenordnung zwischen etwa 0,3 - 5,0 mm vorliegt.
  7. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbelagrückenplatte über eine weitestgehend durchgehende, einheitliche Dicke d verfügt, und wobei die aufgedickt, erhöht arrangierte Plateaufläche durch eine gesonderte Lage oder Platte definiert ist, die auf der Rückseite der Rückenplatte im Bereich der zugeordneten Plateaufläche aufgesetzt sowie fixiert ist.
  8. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine etwa hälftige - 50:50 - Flächenverhältnisaufteilung zwischen den Oberflächen der beiden Plateauflächen vorliegt.
  9. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Plateauflächen eine Flächenverhältnisaufteilung in einem Bereich zwischen etwa 50:50 bis zu etwa 80:20 oder umgekehrt vorliegt.
  10. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Verbindung zwischen den Plateauflächen eine Überbrückung eingefügt ist, und wobei die Überbrückung mit einer besonderen Profilierung zwischen den beiden Plateauflächen vorliegt.
  11. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückung profiliert bzw. gekrümmt und/oder als Schrägfläche zu Ihrer angrenzenden Peripherie angestellt vorgesehen und/oder als eine freie Raumform eingefügt ist.
  12. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermittel/die Rückenplatte/die Plateauflächen eine federelastisch deformierbare Zone aufweisen, die zumindest partiell elastisch nachgiebig anpassungsfähig so gestaltet ist, dass eine gerichtet Vorzugsorientierung der Kippbewegung vorliegt.
  13. Reibbelag für eine Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückenplatte zusätzlich zu den Niveaus der beiden Plateauflächen, nämlich im Bereich von seitlich abgespreizt belegenen Halte- und/oder Führungsvorsprüngen wie insbesondere im Bereich von hammerkopfförmigen Haken, eine Rückenplattenaufdickung mit einer Dicke d+ vorliegt, und wobei das Niveau dieser Rückenplattenaufdickung oberhalb der Niveaus der beiden Plateauflächen allokiert ist.
  14. Rückenplatte für einen Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückenplatte die Merkmale von einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2-13 aufweist.
DE102021200412.1A 2021-01-18 2021-01-18 Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation Pending DE102021200412A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200412.1A DE102021200412A1 (de) 2021-01-18 2021-01-18 Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation
PCT/DE2022/200003 WO2022152358A1 (de) 2021-01-18 2022-01-18 Elektrische scheibenbremse mit reibradiusstabilisierung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200412.1A DE102021200412A1 (de) 2021-01-18 2021-01-18 Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021200412A1 true DE102021200412A1 (de) 2022-07-21

Family

ID=80122767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021200412.1A Pending DE102021200412A1 (de) 2021-01-18 2021-01-18 Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021200412A1 (de)
WO (1) WO2022152358A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925785A1 (de) 1978-06-28 1980-01-03 Nissan Motor Scheibenbremse
DE9414032U1 (de) 1994-08-30 1994-10-20 Lucas Ind Plc Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse
JPH08232991A (ja) 1995-02-28 1996-09-10 Nissan Motor Co Ltd ディスクブレーキ装置
DE102011115213A1 (de) 2011-09-28 2013-03-28 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, sowie Bremsbelag für eine Scheibenbremse
DE102015108304B4 (de) 2015-05-27 2018-11-29 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse, und Kombination eines Bremsbelagsatzes einer Scheibenbremse und einer Druckplatte

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547792A1 (de) * 1995-12-20 1997-06-26 Bayerische Motoren Werke Ag Teilbelag-Scheibenbremse
DE19750274A1 (de) * 1997-11-13 1999-05-20 Bosch Gmbh Robert Elektromechanische Bremse für Kraftfahrzeuge
GB0322910D0 (en) * 2003-09-30 2003-11-05 Meritor Heavy Vehicle Braking Brake caliper and brake pad
DE102011002567A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Scheibenbremse sowie Verfahren zur Ermittlung einer wirkenden Bremskraft oder eines wirkenden Bremsmoments
DE102011115214A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, sowie Bremsbelag für eine Scheibenbremse

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925785A1 (de) 1978-06-28 1980-01-03 Nissan Motor Scheibenbremse
DE9414032U1 (de) 1994-08-30 1994-10-20 Lucas Ind Plc Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse
JPH08232991A (ja) 1995-02-28 1996-09-10 Nissan Motor Co Ltd ディスクブレーキ装置
DE102011115213A1 (de) 2011-09-28 2013-03-28 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, sowie Bremsbelag für eine Scheibenbremse
DE102015108304B4 (de) 2015-05-27 2018-11-29 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse, und Kombination eines Bremsbelagsatzes einer Scheibenbremse und einer Druckplatte

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022152358A1 (de) 2022-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5620042A (en) Method of casting a composite disc brake rotor
DE102007006472A1 (de) Scheibenbremse
DE102008029582A1 (de) Scheibenbremse
EP2839178A1 (de) Scheibenbremse für fahrzeuge
DE102007061094A1 (de) Reibungsbremse
DE102014017715A1 (de) Pneumatisch oder elektromechanisch betätigte Scheibenbremse für Nutzfahrzeuge
US4342380A (en) Light weight disc brake caliper
DE2852139A1 (de) Scheibenbremse fuer fahrzeuge
DE102012103196B4 (de) Bremsbelagträgerplatte und Verfahren zum Herstellen einer Bremsbelagträgerplatte
DE102021200412A1 (de) Reibbelag mit Kipplagerung zwecks verbesserter Kooperation
DE4237655B4 (de) Bremsscheibe
DE1600135B2 (de) Hydraulisch zu betaetigende scheibenbremse, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
EP2491265B1 (de) Selbstverstärkende scheibenbremse und bremsbelag dafür
DE19708696A1 (de) Scheibenbremse
DE102019202698A1 (de) Bremsbelaganordnung
DE10049615B4 (de) Festsattelscheibenbremse
EP1840403B1 (de) Motorrad-Bremsscheibe
DE1905643A1 (de) Festsattel fuer eine hydraulisch betaetigte Scheibenbremse
WO2005085669A1 (de) Bremsbelagpaar für eine scheibenbremse
DE102020215049A1 (de) Kraftfahrzeugtrommelbremssystem mit bremsrotorseitig allokiertem Bremsbelag
EP3707405B1 (de) Bremstrommel für eine trommelbremse eines fahrzeugs
DE102016201909A1 (de) Kraftfahrzeugteilbelagscheibenbremse mit in einem rahmenförmigen Halter pull-abgestützten Reibbelägen
CN111577792A (zh) 一种耐磨性能好的鼓式制动器
EP0738376B1 (de) Bremsscheibe für scheibenbremsen von schienenfahrzeugen
DE102016220398A1 (de) Bremssattel eines Bremssystems

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE