DE102022100258A1

DE102022100258A1 - Scheibenbremse mit einem Gleitlager, sowie Kraftfahrzeug mit einer diesbezüglichen Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102022100258A1
Application number: DE102022100258.6A
Authority: DE
Inventors: Jochen Frank; Oliver Hess
Original assignee: ZF CV Systems Europe BV
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2022-01-06
Filing date: 2022-01-06
Publication date: 2023-07-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug, die einen Bremsträger (2), einen Bremssattel (4) und zwei Gleitlager (16, 17) mit jeweils einem Führungsbolzen (20, 21) aufweist, durch die der Bremssattel (4) auf dem Bremsträger (2) axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein erster der Führungsbolzen (20, 21) eine Ummantelung mit einer Kunststoffbeschichtung (30, 31) besitzt, und/oder mindestens eines der beiden Gleitlager mit einer Gleitlagerbuchse ausgestattet ist, bei der ein Bereich, durch den ein unbeschichteter Führungsbolzen geführt wird, eine Kunststoffbeschichtung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einem Bremsträger und einem Bremssattel, wobei die Scheibenbremse zwei Gleitlager mit jeweils einem Führungsbolzen aufweist. Scheibenbremsen dieser Art werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, verwendet.
Scheibenbremsen in Kraftfahrzeugen weisen Bremsbeläge mit einem Reibmittel auf, die in Abhängigkeit einer Betätigung eines Bremswertgebers von einer Zuspanneinrichtung der Scheibenbremse auf eine mit einem abzubremsenden Rad verbundenen Bremsscheibe gedrückt werden, um eine Bremswirkung auf die Bremsscheibe und das Rad übertragen zu können. Die Bremsbeläge sind hierbei in dem Bremsträger angeordnet und die Zuspanneinrichtung ist in dem Bremssattel angeordnet. Bei einem Bremsvorgang gleitet hierbei der Bremssattel auf zwei an dem ortsfesten Bremsträger befestigten Führungsbolzen der Gleitlager.
Die DE 10 2012 006133 A1 offenbart eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug mit einem Bremssattel und einem Bremsträger, wobei der Bremssattel durch zwei Gleitlager axial verschiebbar auf dem Bremsträger gelagert ist. Eines der Gleitlager ist hierbei als ein Festlager und das zweite Gleitlager alles ein Loslager ausgebildet. Das Festlager enthält eine Gleitlagerbuchse, die aus einem Gleitlagermetall, vorzugsweise aus Messing, hergestellt ist, und das Loslager eine Gleitlagerbuchse, die aus einem Elastomer oder einem vergleichbaren Material hergestellt ist, um radiale Toleranzen auszugleichen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremse der vorangehend genannten Art anzugeben, die kostengünstig aufgebaut ist und die insbesondere verbesserte Betriebseigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse gemäß Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 11 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung entsprechend der nachfolgenden Beschreibung dieser Maßnahmen.
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug, die einen Bremsträger und einen Bremssattel, sowie zwei Gleitlager mit jeweils einem Führungsbolzen enthält, durch die der Bremssattel auf dem Bremsträger axial verschiebbar gelagert ist, wobei mindestens ein erster der Führungsbolzen eine Ummantelung mit einer Kunststoffbeschichtung aufweist. Alternativ ist mindestens eines der beiden Gleitlager mit einer Gleitlagerbuchse ausgestattet, bei der ein Bereich, durch den ein unbeschichteter Führungsbolzen geführt wird, eine Kunststoffbeschichtung aufweist; oder eines der beiden Gleitlager enthält einen ersten Führungsbolzen, der eine Ummantelung mit einer Kunststoffbeschichtung aufweist, und das andere Gleitlager ist mit einer Gleitlagerbuchse ausgestattet, bei der ein Bereich, durch den ein zweiter, unbeschichteter Führungsbolzen geführt wird, eine Kunststoffbeschichtung aufweist.
Die Kunststoffbeschichtung besteht vorteilhafterweise aus einem hochverschleißfesten Material, das zudem temperaturbeständig und geräuschhemmend ist. Besonders vorteilhaft besteht die Kunststoffbeschichtung aus dem Polyamid Rilsan PA11 mit der Unterbezeichnung BHV2/Nat.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Führungsbolzen ein kaltfließgepresster Führungsbolzen, der ohne einen Rollierungsprozess hergestellt ist, und das Gleitlager für den ersten Führungsbolzen ist ohne eine Gleitlagerbuchse ausgestaltet.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist einer der Führungsbolzen als ein Passbolzen und der andere als ein Spielbolzen ausgestaltet, und der Passbolzen oder der Spielbolzen sind mit der Kunststoffbeschichtung ausgestaltet.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weisen beide Führungsbolzen die Kunststoffbeschichtung auf, wobei beide Gleitlager ohne eine Gleitlagerbuchse ausgestaltet sind.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist das erste Gleitlager eine erste Führung mit einer ersten Öffnung auf, in der der erste Passbolzen verschiebbar angeordnet ist, und das zweite Gleitlager weist eine zweite Führung mit einer zweiten Öffnung auf, in der der zweite Spielbolzen verschiebbar angeordnet ist. Die Kunststoffbeschichtung oder die Kunststoffbeschichtungen sind hierbei jeweils in einem Bereich auf dem betreffenden Führungsbolzen aufgetragen, der innerhalb der Öffnungen mit den Führungen des Bremssattels in Kontakt kommt.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist jedes Gleitlager an einer dem Bremsträger zugewandten Seite durch einen Faltenbalg und an einer dem Bremsträger gegenüberliegenden Seite durch eine Schutzkappe gegen Verschmutzungen geschützt.
Die Scheibenbremse ist insbesondere als eine mit Druckluft betriebene Gleitsattel-Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug ausgestaltet.
Die Scheibenbremse den Vorteil, dass keine Gleitlagerbuchsen in den Führungen des Bremssattels benötigt werden. Außerdem kann ein
Rollierungsprozess oder ein sonstiges Glättungsverfahren für die beiden Führungsbolzen entfallen. Durch die Verwendung von geräuschhemmenden Kunststoffschichten ist die Scheibenbremse während des Betriebs leiser als eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik. Zudem ergeben sich durch die Kunststoffschichten verbesserte Dämpfungseigenschaften und ein verbessertes Gleitverhalten für die Gleitlager. Die Scheibenbremse ist außerdem kostengünstiger in Bezug zu einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik, da kein Rollierungsprozess für die beiden Führungsbolzen benötigt wird und weniger Teile für die Gleitlager benötigt werden, weil die Gleitlagerbuchsen entfallen, so dass weniger Arbeitsschritte für die Fertigung der Gleitlager benötigt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, das mit einer derartigen Scheibenbremse ausgestattet ist.
Aufgrund der geräuschhemmenden Eigenschaften der Scheibenbremse ist diese auch vorteilhafterweise für einen Omnibus verwendbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Scheibenbremse mit einem Bremsträger und einem Bremssattel für ein Kraftfahrzeug;
2 die Scheibenbremse der 1 in einer Querschnittzeichnung;
3 ein erstes Gleitlager der 1;
4 ein zweites Gleitlager der 1; und
5 - 6 zwei Gleitlager nach dem Stand der Technik.

Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben werden, die aber Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung verkörpern und in ihrem Umfang ebenfalls geschützt sein sollen.
In der 1 ist eine Scheibenbremse 1 für ein Kraftfahrzeug in einer seitlichen Draufsicht dargestellt. Die Scheibenbremse 1 weist einen ortsfesten Bremsträger 2 und einen verschiebbaren Bremssattel 4 auf, wobei der Bremssattel 4 eine Bremsscheibe, in der 1 nicht dargestellt, zumindest teilweise umfasst. In dem Bremsträger 2 sind ein erster, reaktionsseitiger Bremsbelag 6 und ein zweiter, zuspannenseitiger Bremsbelag 7 angeordnet, die in dem Bremsträger 2 axial verschiebbar geführt sind. An dem Bremssattel 4 ist ein Niederhaltebügel 8 angeordnet, der über eine Niederhaltefeder 10 eine Kraft auf den Bremsbelag 6 ausübt und über eine Niederhaltefeder 11 eine Kraft auf den Bremsbelag 7 ausübt.
Die Scheibenbremse 1 weist zwei Gleitlager 16, 17 auf, durch die der Bremssattel 4 in Bezug auf den Bremsträger 2 beweglich angeordnet ist und axial auf zwei Führungsbolzen, in der 1 nicht erkennbar, der Gleitlager 16, 17 gleitet. Einer der Führungsbolzen ist in einer ersten Führung 12 des Bremssattels 4 und der zweite Führungsbolzen ist einer zweiten Führung 13 des Bremssattels 4 angeordnet. Die Führungen 12 und 13 sind durch Schutzkappen 14 bzw. 15 abgedichtet. Die Scheibenbremse 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als eine Gleitsattel-Scheibenbremse ausgestaltet.
Die Scheibenbremse 1 ist in der 2 in einer Schnittzeichnung dargestellt, so dass das Innere der Gleitlager 16 und 17 der Scheibenbremse 1 sichtbar ist. Der Führungsbolzen, der in der ersten Führung 12 angeordnet ist, ist insbesondere ein langer Passbolzen 20, und der Führungsbolzen, der in der zweiten Führung 13 angeordnet ist, ein kürzerer Spielbolzen 21. Der Passbolzen 20 und der Spielbolzen 21 sind hierbei mittels Kopfschrauben 22 bzw. 23 an dem Bremsträger 2 befestigt. Das Gleitlager 16 mit dem Passbolzen 20 hat hierbei die Funktion eines Festlagers und da ist Gleitlager 17 mit dem Passbolzen 21 die Funktion eines Loslagers. Die Führung 12 des Bremssattels 2 weist eine Öffnung 24 auf, in der der Passbolzen 20 verschiebbar angeordnet ist, und die Führung 13 weist eine Öffnung 25 auf, in der der Spielbolzen 21 verschiebbar angeordnet ist.
Durch die Verwendung eines Gleitlagers 16 mit einem Passbolzen 20 und eines Gleitlagers 17 mit einem Spielbolzen 21 können insbesondere Fertigungstoleranzen der Gleitlager 16, 17 ausgeglichen werden. Die Führungsbolzen 20, 21 sind vorzugsweise kaltfließgepresste Führungsbolzen und weisen eine Ummantelung mit einer hochverschleißfesten Kunststoffschicht 30 bzw. 31 auf, die temperaturbeständig und geräuschhemmend ist. Die Kunststoffbeschichtungen 30, 31 sind hierbei jeweils in einem Bereich auf den Führungsbolzen 20, 21 aufgetragen, die innerhalb der Öffnungen 24, 25 mit den Führungen 12, 13 des Bremssattels 4 in Kontakt kommen. Beschichtungen dieser Art sind bekannt und werden unter anderem bei der Herstellung von servo-hydraulischen Zylindern, beispielsweise für die Lagerung einer Kolbenstange oder für eine Gewährleistung von Notlaufeigenschaften, verwendet.
Hierdurch werden keine Gleitlagerbuchsen in den Führungen 12, 13 des Bremssattels 4 benötigt. Außerdem kann durch diese Ausführung ein Rollierungsprozess oder ein sonstiges Glättungsverfahren für die beiden Führungsbolzen 20, 21 entfallen. Durch die Verwendung von geräuschhemmenden Kunststoffschichten 30, 31 ist die Scheibenbremse 1 während des Betriebs leiser als eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik. Zudem ergeben sich durch die Kunststoffschichten 30, 31 verbesserte Dämpfungseigenschaften und ein verbessertes Gleitverhalten für die Gleitlager 16, 17. Die Scheibenbremse 1 ist zudem kostengünstiger in Bezug zu einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik, da kein Rollierungsprozess für die beiden Führungsbolzen 20, 21 benötigt wird und weniger Teile für die Gleitlager 16, 17 benötigt werden, weil die Gleitlagerbuchsen entfallen, so dass weniger Arbeitsschritte für die Fertigung der Gleitlager 16, 17 benötigt werden.
Der Bremssattel 4 weist zudem eine Zuspanneinrichtung 26 auf, durch die die beiden Bremsbeläge 6, 7 unter Verwendung einer Druckplatte 28 an die Bremsscheibe anpressbar sind. Wird die Scheibenbremse 1 von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt, so wird durch die Zuspanneinrichtung 26 der Bremssattel 4 auf den Führungsbolzen 20, 21 in Richtung der Bremsscheibe verschoben, so dass die Bremsbeläge 6, 7 an die Bremsscheibe angedrückt werden.
Die Anordnung des Gleitlagers 16 mit dem Passbolzen 20 der Scheibenbremse 1 ist in der 3 vergrößert dargestellt. Der Passbolzen 20 ist mittels der Kopfschraube 22 an dem Bremsträger 2 befestigt. Die Kunststoffschicht 30 ist in einem Bereich auf dem Passbolzen 20 durchgehend aufgetragen, in dem der Passbolzen 20 durch die Öffnung 24 des Bremssattels 4 geführt wird. Das Gleitlager 16 ist an der Öffnung 24 an der dem Bremsträger 2 zugewandten Seite durch einen Faltenbalg 32 gegen Verschmutzungen geschützt. An ihrer äußeren Seite ist die Öffnung 24 des Bremssattels 4 durch die Schutzkappe 14 verschlossen.
Die Anordnung des Gleitlagers 17 mit dem Spielbolzen 21 der Scheibenbremse 1 ist in der 4 vergrößert dargestellt. Der Spielbolzen 21 ist mittels der Kopfschraube 23 an dem Bremsträger 2 befestigt. Die Kunststoffschicht 31 ist in einem Bereich auf dem Spielbolzen 21 durchgehend aufgetragen, in dem der Spielbolzen 21 durch die Öffnung 25 des Bremssattels 4 geführt wird. Das Gleitlager 17 ist an der Öffnung 25 an der dem Bremsträger 2 zugewandten Seite durch einen Faltenbalg 33 gegen Verschmutzungen geschützt. An ihrer äußeren Seite ist die Öffnung 25 des Bremssattels 4 durch die Schutzkappe 15 verschlossen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann bei der Scheibenbremse 1 auch mindestens eines der beiden Gleitlager mit einer Gleitlagerbuchse ausgestattet sein, bei der der Bereich, durch den der entsprechende Führungsbolzen geführt wird, eine hochverschleißfeste Kunststoffbeschichtung aufweist. Hierdurch kann für diese Gleitlagerbuchse ein unbeschichteter Führungsbolzen verwendet werden, für den kein Rollierungsprozess benötigt wird.
Ein Gleitlager 42 mit einem Passbolzen 44 und ein Gleitlager 43 mit einem Spielbolzen 45 einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik sind in den 5 und 6 dargestellt, wobei die Scheibenbremse einen Bremsträger 40 und einen Bremssattel 41 aufweist. Die 5 zeigt das Gleitlager 42, das in einer Öffnung 50 des Bremssattels 41 angeordnet ist. Der Passbolzen 44 ist unter Verwendung einer Kopfschraube 46 an dem Bremsträger 40 befestigt. In der Öffnung 50 ist eine Führung 48 mit zwei Gleitlagerbuchsen 56, 57 angeordnet, so dass der Passbolzen 44 bei einem Bremsvorgang hierbei in den Gleitlagerbuchsen 56 und 57 gleitet. Das Gleitlager 42 ist durch einen Faltenbalg 52 und eine Schutzkappe 54 gegen Verschmutzungen geschützt.
Die 6 zeigt das Gleitlager 43, das in einer Öffnung 51 des Bremssattels 41 angeordnet ist. Der Spielbolzen 45 ist unter Verwendung einer Kopfschraube 47 an dem Bremsträger 40 befestigt. In der Öffnung 51 ist eine Führung 49 mit einer Gleitlagerbuchse 58 angeordnet, so dass der Spielbolzen 45 bei einem Bremsvorgang hierbei in der Gleitlagerbuchse 58 gleitet. Das Gleitlager 43 ist durch einen Faltenbalg 53 und eine Schutzkappe 55 gegen Verschmutzungen geschützt.
Für den Passbolzen 44 und den Spielbolzen 45 werden hierbei kaltfließgepreßte Führungsbolzen verwendet, die in einem zusätzlichen Rollierungsprozess geglättet werden.
Alle hierin erwähnten Beispiele wie auch bedingte Formulierungen sind ohne Einschränkung auf solche speziell angeführten Ausführungsbeispiele zu verstehen. Die Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es gibt Raum für verschiedene Anpassungen und Modifikationen, die der Fachmann aufgrund seines Fachwissens als auch zu der Offenbarung zugehörend in Betracht ziehen würde.
Bezugszeichenliste

1: Scheibenbremse
2: Bremsträger
4: Bremssattel
6, 7: Bremsbeläge
8: Niederhaltebügel
10, 11: Niederhaltefedern
12, 13: Führungen des Bremssattels
14, 15: Schutzkappen der Führungen
16, 17: Gleitlager
20: Passbolzen
21: Spielbolzen
22, 23: Kopfschrauben
24,25: Öffnungen
26: Zuspanneinrichtung
28: Druckplatte
30, 31: Kunststoffschichten
32, 33: Faltenbälge
40: Bremsträger
41: Bremssattel
42, 43: Gleitlager
44: Passbolzen
45: Spielbolzen
46,47: Kopfschrauben
48,49: Führungen
50,51: Öffnungen
52, 53: Faltenbalg
54, 55: Schutzkappen
56, 57, 58: Gleitlagerbuchsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012006133 A1 [0003]

Claims

Scheibenbremse (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Bremsträger (2) und einem Bremssattel (4), wobei die Scheibenbremse (1) zwei Gleitlager (16, 17) mit jeweils einem Führungsbolzen (20, 21) aufweist, durch die der Bremssattel (4) auf dem Bremsträger (2) axial verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster der Führungsbolzen (20, 21) eine Ummantelung mit einer Kunststoffbeschichtung (30, 31) aufweist, und/oder mindestens eines der beiden Gleitlager mit einer Gleitlagerbuchse ausgestattet ist, bei der ein Bereich, durch den ein unbeschichteter Führungsbolzen geführt wird, eine Kunststoffbeschichtung aufweist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 1, wobei die Kunststoffbeschichtung (30, 31) aus einem hochverschleißfesten Material besteht, das zudem temperaturbeständig und geräuschhemmend ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Führungsbolzen (20, 21) ein kaltfließgepresster Führungsbolzen (20, 21) ist, der ohne einen Rollierungsprozess hergestellt ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Gleitlager (16, 17) für den ersten Führungsbolzen (20, 21) ohne eine Gleitlagerbuchse ausgestaltet ist.
Scheibenbremse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei einer der Führungsbolzen (20, 21) als ein Passbolzen (20) und der andere als ein Spielbolzen (20) ausgestaltet ist, und der Passbolzen (20) oder der Spielbolzen (20) mit der Kunststoffbeschichtung (30, 31) ausgestaltet sind.
Scheibenbremse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-3, wobei beide Führungsbolzen (20, 21) die Kunststoffbeschichtung (30, 31) aufweisen, und wobei beide Gleitlager (16, 17) ohne eine Gleitlagerbuchse ausgestaltet sind.
Scheibenbremse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Gleitlager (16) eine erste Führung (12) mit einer ersten Öffnung (24) aufweist, in der der erste Passbolzen (20) verschiebbar angeordnet ist, und das zweite Gleitlager (17) eine zweite Führung (13) mit einer zweiten Öffnung (25) aufweist, in der der zweite Spielbolzen (21) verschiebbar angeordnet ist.
Scheibenbremse (1) nach Anspruch 7, wobei die Kunststoffbeschichtung (30, 31) oder die Kunststoffbeschichtungen (30, 31) jeweils in einem Bereich auf dem betreffenden Führungsbolzen (20, 21) aufgetragen sind, der innerhalb der Öffnungen (24, 25) mit den Führungen (12, 13) des Bremssattels (4) in Kontakt kommt.
Scheibenbremse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes Gleitlager (16, 17) an einer dem Bremsträger (2) zugewandten Seite durch einen Faltenbalg (32, 33) und an einer dem Bremsträger (2) gegenüberliegenden Seite durch eine Schutzkappe (14, 15) gegen Verschmutzungen geschützt ist.
Scheibenbremse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Scheibenbremse (1) als eine mit Druckluft betriebene Gleitsattel-Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug ausgestaltet ist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, das eine Scheibenbremse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, wobei das Kraftfahrzeug als ein Omnibus ausgestaltet ist.