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Die Erfindung betrifft einen Bremssattel für eine Scheibenbremse mit einer an dem Bremssattel, insbesondere an dem oder den gekröpft an die Brücke angeordneten Halteschenkel/Halteschenkeln, welcher/welche eine Bremsbelagseite zur Druckbeaufschlagung einer Bremskraft auf einen Bremsbelag und eine Außenseite aufweist/aufweisen, befestigten Blende. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Zylindersenkung an einem solchen Bremssattel.
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Scheibenbremsen werden verbreitet als Radbremsen bei Fahrzeugen eingesetzt. Entsprechend der Radgestaltung sind häufig Teile der Scheibenbremse sichtbar. Bei der Verwendung von Schwimmsattelscheibenbremsen ist ein Teil des Schwimmsattels und hier wiederum ein Teil der Brücke und die Halteschenkel durch die Radkonstruktion sichtbar. Die Halteschenkel oder ggf. Zwischenräume zwischen den Halteschenkeln können durch eine an den Bremssattel, insbesondere an die Halteschenkel, montierte Blende, auch als Logo-Platte bekannt, abgedeckt werden. Eine solche Blende erfüllt Schutzfunktionen (z.B. Staubschutz) und bietet eine Fläche für eine Aufschrift oder ein Logo, bspw. ein Firmen-Logo.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen zur Befestigung einer solchen Blende an einem Bremssattel bekannt.
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Die
WO20128228A1 beschreibt eine mittels einer Schraubverbindung an einen Bremssattel befestigte Schutzplatte, bei welcher Schrauben von außen in die Schutzplatte eingebracht sind.
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Die
FR3082900A1 offenbart eine Logoplatte, welche mittels Schrauben und einer zusätzlichen Befestigungsplatte am Bremssattel befestigt ist.
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Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Bremssattel der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, bei dem die Sichtseite der Blende durch Befestigungsmittel nicht beeinträchtigt ist, der hinsichtlich der Herstellung und Montage der Blende einfach und kostengünstig ist und bei welchem die Befestigung der Blende bauraumoptimiert ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem der Bremssattel zur Erzielung der vorgenannten kostengünstigen Befestigungslösung bearbeitet werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Gegenstände der Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Patentanspruch 10 betrifft ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren einer Zylindersenkung im Bremssattel.
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Der erfindungsgemäße Bremssattel umfasst eine Tragkonstruktion mit einer Brücke und wenigstens einen gekröpft an die Brücke angeordneten Halteschenkel, welcher eine Bremsbelagseite zur Druckbeaufschlagung einer Bremskraft auf einen Bremsbelag, eine Außenseite und eine von der Bremsbelagseite hin zur Außenseite verlaufende Durchgangsöffnung aufweist und welcher zwischen der Bremsbelagseite und der Außenseite eine Dicke t aufweist.
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Der Bremssattel umfasst ferner eine Blende mit einer Sichtseite und einer Kontaktseite und einem auf der Kontaktseite angeordneten, von der Außenseite in die Durchgangsbohrung ragenden und eine Befestigungsbohrung aufweisenden Zapfen und der Bremssattel umfasst eine Befestigungsanordnung, welche innerhalb der Durchgangsöffnung innerhalb der Dicke t angeordnet ist und von der Bremsbelagseite in der Weise kraft- und/oder reibschlüssig in die Befestigungsbohrung eingreift, dass die Blende mit ihrer Kontaktseite gegen die Außenseite des wenigstens einen Halteschenkels gezogen wird.
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Der wenigstens eine gekröpft an die Brücke angeordnete Halteschenkel übernimmt im komplett montierten Zustand der Bremse zusammen mit einem in dem Bremssattel aufgenommenen Bremsaktuator, sprich Bremskolben, das Drücken des Bremsbelags in lotrechter Richtung gegen die Bremsfläche einer Bremsscheibe. Somit bildet der an die Brücke gekröpft angeordnete Schenkel in etwa einen rechten Winkel mit der Brücke.
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Durch die Integration der Befestigungsanordnung in den Bereich der Dicke t wird Bauraum auf der Bremsbelagseite im Innenraum des Bremssattels, in welchem die Bremsscheibe und die Bremsbeläge angeordnet werden, freigegeben. D.h. die Befestigungsanordnung stört hier nicht. Die Dicke t ergibt sich aus dem Abstand zwischen der Bremsbelagseite und der Außenseite des wenigstens einen Halteschenkels. Die Dicke t kann in verschiedenen Bereichen des wenigstens einen Halteschenkels unterschiedlich sein. Dass die Befestigungsanordnung innerhalb der Dicke t angeordnet ist, bedeutet, dass an der Stelle des wenigstens einen Halteschenkels, an welcher sich die Befestigungsanordnung befindet, diese innerhalb der dort vorliegenden Dicke t angeordnet ist.
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Die Befestigungsbohrung des Zapfens verläuft bevorzugt nicht bis zur Sichtseite der Blende durch, wodurch die Blende auf ihrer Sichtseite frei bleibt und z.B. für das Anbringen eines Logos ideal verwendet werden kann. D.h. die Sichtseite der Blende ist durch Befestigungsmittel nicht beeinträchtigt.
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Bevorzugt verjüngt sich der Zapfen zu seiner Stirnseite hin. Noch bevorzugter befindet sich diese Verjüngung erst im Bereich der Stirnseite. Verjüngung im Bereich der Stirnseite heißt, dass der Querschnitt des Zapfens im Verlauf von der Kontaktseite der Blende hin zu der Stirnseite des Zapfens zunächst unverändert bleibt oder sich nur geringfügig ändert. Der Zapfen könnte in diesem Bereich bspw. eine zylindrische Form aufweisen. Im weiteren Verlauf verjüngt sich dann aber der Querschnitt z.B. durch eine Fase, einen Radius oder eine Kurve hin zur Stirnseite des Zapfens. Durch diese Zapfenformen kann der Zapfen besser in die Durchgangsöffnung des wenigstens einen Halteschenkels eingeführt werden, was die Montage erleichtert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Befestigungsanordnung eine Befestigungsschraube mit einem Schraubenkopf und einem Gewindeschaft, wobei die Befestigungsbohrung des Zapfens ein Innengewinde aufweist und wobei der Gewindeschaft in die Befestigungsbohrung eingeschraubt ist.
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Das Gewinde des Gewindeschafts kann ein selbstschneidendes Gewinde sein und die Befestigungsbohrung und/oder das Innengewinde des Zapfens kann durch die eingeschraubte Schraube erzeugt worden sein. Auf diese Weise ist eine besonders kostengünstige Herstellung der Befestigung möglich. Eine vorhergehende zerspanende Bearbeitung der Blende zur Erzeugung eines Innengewindes in dem Zapfen ist dann nicht nötig.
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Bevorzugt ist die Durchgangsöffnung als Durchgangsbohrung mit einer auf der Bremsbelagseite angeordneten Senkung, in welcher der Schraubenkopf aufgenommen ist, ausgeführt. Die Senkung bewirkt, dass der Schraubenkopf innerhalb der Dicke t positioniert wird und nicht über die Bremsbelagseite des wenigstens einen Halteschenkels hinaus und in den Innenbereich des Bremssattels hineinragt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die Außenseite des wenigstens einen Halteschenkels eine sich zur Durchgangsöffnung hin verjüngende und in die Durchgangsöffnung oder wenn die Durchgangsöffnung als Durchgangsbohrung ausgeführt ist, in die Durchgangsbohrung mündende Vertiefung auf. Die Verjüngung kann eine Übergangsfase, ein Radius oder eine kurvenförmige Fläche sein. Die Vertiefung kann auch von der Außenseite des wenigstens einen Halteschenkels ausgehend in Richtung der Bremsbelagseite zunächst einen konstanten Verlauf haben, bis sich der Querschnitt der Vertiefung ab einer bestimmten Tiefe hin zum Querschnitt der Durchgangsbohrung verjüngt. Die Vertiefung und die Verjüngung begünstigt das Einführen des Zapfens in die Durchgangsbohrung und erleichtert so die Montage der Blende.
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Vorzugsweise ist die Senkung eine Zylindersenkung und die Befestigungsanordnung weist eine Unterlegscheibe auf, über welche der Schraubenkopf im Senkungsgrund der Senkung anliegt. Außerdem ist der Durchmesser DBohr der Durchgangsbohrung größer als 7 mm, bevorzugt größer als 8 mm, noch bevorzugter größer als 8,5 mm ist und/oder der Durchmesser DZyl der Zylindersenkung ist kleiner als 13 mm, bevorzugt kleiner als 12 mm und noch bevorzugter kleiner als 11,5 mm.
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Zylindersenkungen lassen sich normalerweise ohne Probleme herstellen. Im vorliegenden Fall ist aber die Herstellung der Zylindersenkung von der Bremsbelagseite her nicht ohne weiteres möglich, da der Zugang für ein Zerspanungswerkzeug durch die Bremssattelgeometrie und insbesondere der Aktuatoraufnahme verbaut ist. Abhilfe schafft die besondere Ausgestaltung der Durchmesser von Durchgangsbohrung und Zylindersenkung. Durch den im Vergleich zum Durchmesser DZyl der Zylindersenkung gewählten verhältnismäßig großen Durchmesser DBohr der Durchgangsbohrung ist es möglich die Zylindersenkung von der Außenseite des wenigstens einen Halteschenkels durch Hinterfräsen kostengünstig herzustellen. Das Problem der sich daraus ergebenden vergleichsweise kleinen Auflage für die Befestigungsschraube wird mit Hilfe der Unterlegscheibe überkommen. Außerdem erleichtert die Dimensionierung der Durchgangsbohrung DBohr das Fügen der Blende an den Bremssattel, da der Zapfen in Die Bohrung passt und die Blende bei der Montage zum Bremssattel ausgerichtet wird.
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Bevorzugt hat bei koaxialer Anordnung von Durchgangsbohrung, Zylindersenkung, Unterlagscheibe und Schraube, die Unterlegscheibe in radialer Richtung umlaufend eine Auflage von weniger als 1 mm, bevorzugt weniger als 0,6 mm.
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Der Nenndurchmesser des Gewindes der Schraube ist bevorzugt kleiner oder gleich 6 mm, bevorzugt kleiner oder gleich 5 mm und noch bevorzugter kleiner oder gleich 4 mm.
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Vorzugsweise liegt der Außendurchmesser DSaußen der Unterlegscheibe im Bereich von 10 mm bis 11,3 mm und/oder weist die Unterlegscheibe wenigstens eine Dicke HS von 1 mm, bevorzugt wenigstens eine Dicke von 1,5 mm auf. Mit diesen Abmessungen wird zum einen das problemlose Fügen der entsprechenden Bauteile ermöglicht. Zum anderen wird die gewünschte Abstützwirkung zwischen den Bauteilen erzielt.
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Der Bremssattel kann zwei oder mehr Halteschenkel mit jeweils wenigstens einer Durchgangsöffnung gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungsformen aufweisen. Entsprechend viele Zapfen und Befestigungsanordnungen gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungsformen können vorliegen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Zylindersenkung in den wenigstens einen Halteschenkel des erfindungsgemäßen Bremssattels weist die folgenden Schritte auf:
- - Rüsten des Spannfutters einer Werkzeugmaschine mit einem Schaftfräser mit einem Schaftdurchmesser größer oder gleich 5 mm, vorzugsweise größer oder gleich 5,5 mm und einem Fräskopf, welcher im Außendurchmesser nicht größer als der Durchmesser der Durchgangsbohrung ist,
- - Einführen des Fräsers von der Außenseite des Halteschenkels in die Durchgangsbohrung und
- - Fräsen der Zylindersenkung durch Hinterfräsen.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung der Durchgangsbohrung und der Zylindersenkung erlaubt das Hineinfahren des Fräskopfes eines Schaftfräsers von der Außenseite des Halteschenkels durch die Durchgangsbohrung hindurch und das anschließende Erzeugen der innenliegenden Zylindersenkung, welche sich auf diese Art und Weise kostengünstig herstellen lässt.
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Anhand der schematischen Darstellungen der 1 bis 5 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bremssattels und ein Beispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens erläutert:
- 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssattels mit montierter Blende
- 2 ist eine Detailansicht einer Durchgangsbohrung gemäß Erfindung in Schnittdarstellung
- 3 ist eine Detailansicht der montierten Befestigungselemente gemäß Erfindung in Schnittdarstellung
- 4 zeigt die Blende in perspektivischer Darstellung mit Sicht auf die Kontaktseite
- 5 zeigt die Durchgangsbohrung gemäß Erfindung im Herstellungsstadium
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Blende 20 an einen Bremssattel 1, wie bspw. in 1 gezeigt, montiert. Der Bremssattel 1 ist als Metallgussteil ausgeführt. Zur besseren Veranschaulichung des entsprechenden Aufbaus sind die Teile in Explosionsansicht dargestellt. Der Bremssattel 1 umfasst eine Tragkonstruktion 2 mit einer Aktuatoraufnahme 3 zur Aufnahme eines Bremsaktuators, eine Bremssattelbefestigung 4 und eine Brücke 5. An die Brücke 5 schließen sich gegenüberliegend der Aktuatoraufnahme 3 in gekröpfter Weise zwei Halteschenkel 6 an, die mit einem Abstand zueinander angeordnet sind und die der Bremskraftübertragung auf einen Bremsbelag und somit auf eine Bremsscheibe dienen. Die Halteschenkel 6 weisen eine Bremsbelagseite 7 und eine Außenseite 8 auf, welche als Anlage für die Blende 20 dient. Zwischen der Aktuatoraufnahme 3 und der Bremsbelagseite 7 sind im Endmontagezustand an einem Fahrzeug Bremskolben, Bremsbeläge und Bremsscheibe (nicht dargestellt) angeordnet.
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In die Außenseite 8 der Halteschenkel 6 hindurch bis zur Bremsbelagseite ist jeweils eine Durchgangsöffnung 10 in Form einer Durchgangsbohrung eingebracht. Die Größe der Blende 20 ist so ausgeführt, dass sie die Halteschenkel 6 und den Freiraum 9 zwischen den Halteschenkeln 6 abdeckt. Die Halteschenkel 6 und der Freiraum 9 sind in 1 mit Strichlinien dargestellt, da die Blende diesen Bereich des Bremssattels verdeckt. Die Blende 20 weist eine Sichtseite 25 und eine Kontaktseite 26 und zwei Zapfen 21 auf, die korrespondierend zu den Bohrungen 10 angeordnet sind. Die Sichtseite 25 ist vom Bremssattel 1 abgewandt, die Kontaktseite 26 liegt an der Außenseite 8 der Halteschenkel 6 an. Diese Anordnung ist auch in der 3 dargestellt. In die Zapfen 21 ist jeweils von ihrer Stirnseite 24 ausgehend eine Befestigungsbohrung 27 in der Art einer Gewindesacklochbohrung eingearbeitet. Die Zapfen 21 sind leicht konisch. Die konische Verjüngung nimmt zur Stirnseite 24 des Zapfens 21 zu und geht dann mit einem Radius in die Stirnseite 24 über. Die Zapfen 21 sind jeweils von der Außenseite 8 her soweit in die Durchgangsbohrungen 10 eingefügt, dass die Blende 20 mit ihrer Kontaktseite 26 an der Außenseite 8 der Halteschenkel 6 anliegt. Die Zapfen 21 haben in den Durchgangsbohrungen 10 jeweils radiales Spiel.
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Die Durchgangsbohrung ist in 2 dargestellt. Zur Außenseite 8 hin vergrößert sich die Durchgangsbohrung 10 in ihrem Querschnitt in Form einer Senkbohrung 13. D.h. die Senkung 13 hat einen größeren Durchmesser als die Durchgangsbohrung 10 selbst. Die Senkung 13 hat eine zylindrische Form und geht dann mit einer konischen Verjüngung 14 in den Mittelteil der Durchgangsbohrung 10 über. Auf der Bremsbelagseite 7 weist die Durchgangsbohrung 10 eine Zylindersenkung 11 auf, deren Durchmesser DZyl ebenfalls größer als der Durchmesser DBohr der Durchgangsbohrung 10 selbst ist. Die Zylindersenkung 11 weist einen Senkungsgrund 12 auf.
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In den Zylindersenkungen 11 liegt jeweils im Senkungsgrund 12 eine Unterlegscheibe 35 auf. Durch die Unterlegscheibe 35 hindurch verspannt jeweils eine selbstschneidende Befestigungsschraube 31 die Blende 20 mit dem jeweiligen Halteschenkel 6, indem der Gewindeschaft 33 der jeweiligen Befestigungsschraube 31 in die jeweilige Befestigungsbohrung 27 eingeschraubt ist. Der Schraubenkopf 32 der Befestigungsschraube 31 liegt vollständig innerhalb der Senkung 11. Befestigungsschraube 31 und Unterlegscheibe 35 bilden zusammen die Befestigungsanordnung 30. Die Gewinde der Befestigungsbohrung 27 wurden durch die jeweiligen Gewindeschäfte 33 mit ihrem selbstschneidenden Gewinde 34 erzeugt.
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Der Durchmesser DBohr der Durchgangsbohrung 10 ist zum einen so groß gewählt, dass der Zapfen 21 in ihr aufgenommen werden kann. Zum anderen ist er so groß, dass der Fräskopf 42 eines Fräsers 40, welcher die Senkung 11 fräst, durch sie von der Außenseite 8 her hindurchgeführt werden kann, wie es in 5 dargestellt ist. Neben der Wirkung des leichteren Montierens der Zapfen 21 in die Durchgangsbohrungen 10, erfüllt die Vertiefung 13 auf der Außenseite 8 der Halteschenkel 6 auch den Zweck, dass die Schaftlänge des Fräserschafts 41 reduziert werden kann, was zu einer höheren Standzeit des Fräsers 40 führt und somit zu einer kostengünstigen Herstellung der Senkung 11 und folglich auch der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 20128228 A1 [0004]
- FR 3082900 A1 [0005]
