DE102022205089A1

DE102022205089A1 - Wheel brake arrangement for a floating caliper brake and floating caliper brake

Info

Publication number: DE102022205089A1
Application number: DE102022205089.4A
Authority: DE
Inventors: Johann Jungbecker; Andreas Kircher; Peter Schack; Christian Lankes
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2023-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radbremsanordnung (102) für eine Schwimmsattelbremse (100), wobei die Radbremsanordnung (102) einen Bremssattelhalter (106) und einen in dem Bremssattelhalter (106) entlang einer Zuspannrichtung (108) verschiebbar gelagerten Bremssattel (110) aufweist, wobei in dem Bremssattel (110) ein Druckkolben (112) entlang der Zuspannrichtung (108) verschiebbar gelagert ist, wobei ein erster Reibbelag (114) auf dem Druckkolben (112) und ein zweiter Reibbelag (116) dem Druckkolben (112) gegenüber fest an dem Bremssattel (100) angeordnet ist, sodass zwischen dem ersten Reibbelag (114) und dem zweiten Reibbelag (116) ein zu verzögerndes Element eingespannt und mit einer Spannkraft beaufschlagt werden kann, wobei die Lagerung des Bremssattels (110) in dem Bremssattelhalter (106) eine in dem Bremssattel (110) befestigte Sattelführungswelle (122) aufweist, wobei die Sattelführungswelle (122) in dem Bremssattelhalter (106) gleitgelagert ist und entlang der Zuspannrichtung (108) den Bremssattelhalter (106) vollständig durchdringt.

The invention relates to a wheel brake arrangement (102) for a floating caliper brake (100), wherein the wheel brake arrangement (102) has a brake caliper holder (106) and a brake caliper (110) which is displaceably mounted in the brake caliper holder (106) along a clamping direction (108), wherein in The brake caliper (110) has a pressure piston (112) displaceably mounted along the application direction (108), with a first friction lining (114) on the pressure piston (112) and a second friction lining (116) fixed to the pressure piston (112) on the brake caliper (100) is arranged so that an element to be decelerated can be clamped between the first friction lining (114) and the second friction lining (116) and a clamping force can be applied to it, the storage of the brake caliper (110) in the brake caliper holder (106) being one in has a caliper guide shaft (122) attached to the brake caliper (110), the caliper guide shaft (122) being slidably mounted in the brake caliper holder (106) and completely penetrating the brake caliper holder (106) along the application direction (108).

Description

Die Erfindung betrifft eine Radbremsanordnung für eine Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, sowie eine entsprechende Schwimmsattelbremse nach Anspruch 10.The invention relates to a wheel brake arrangement for a floating caliper brake according to claim 1, and a corresponding floating caliper brake according to claim 10.

Schwimmsattelbremsen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2019 219 331 A1 eine Reibungsbremse mit einem Bremssattelhalter und einem Bremssattelgehäuse, wobei an dem Bremssattelhalter wenigstens zwei Führungsbolzen angeordnet sind, die parallel zu einer Zuspannrichtung der Reibungsbremse ausgerichtet sind und an denen das Bremssattelgehäuse entlang der Zuspannrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei in dem Bremssattelgehäuse ein Druckkolben mit einem auf dem Druckkolben angeordneten ersten Reibbelag entlang der Zuspannrichtung verschiebbar gelagert ist und wobei an dem Bremssattelgehäuse ein dem ersten Reibbelag gegenüberliegender zweiter Reibbelag angeordnet ist. Dabei sind die Führungsbolzen in Lagerbuchsen geführt, die an dem Bremssattelgehäuse angeordnet sind.Floating caliper brakes are known from the prior art. For example, this describes DE 10 2019 219 331 A1 a friction brake with a brake caliper holder and a brake caliper housing, wherein at least two guide bolts are arranged on the brake caliper holder, which are aligned parallel to an application direction of the friction brake and on which the brake caliper housing is mounted displaceably along the application direction, wherein in the brake caliper housing a pressure piston with one on the Pressure piston arranged first friction lining is slidably mounted along the application direction and a second friction lining opposite the first friction lining is arranged on the brake caliper housing. The guide pins are guided in bearing bushes which are arranged on the brake caliper housing.

Eine derartige Führung des Bremssattelgehäuses in einem Bremssattelhalter kann insbesondere dann problematisch werden, wenn die Anordnung aus Bremssattelhalter und Bremssattelgehäuse für beide Fahrzeugseiten baugleich verwendet werden soll. Zudem können spannungsinduzierte Verformungen den Betrieb der Anordnung aufgrund von auftretenden Reibungseffekten ineffizienter machen.Such guidance of the brake caliper housing in a brake caliper holder can be particularly problematic if the arrangement of the brake caliper holder and the brake caliper housing is to be used identically for both sides of the vehicle. In addition, stress-induced deformations can make the operation of the arrangement less efficient due to friction effects.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die objektive technische Aufgabe zugrunde, eine Radbremsanordnung für eine Schwimmsattelbremse sowie eine entsprechende Schwimmsattelbremse zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile überwindet.Against this background, the present invention is based on the objective technical task of creating a wheel brake arrangement for a floating caliper brake and a corresponding floating caliper brake which overcomes the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird mit der Anordnung nach Anspruch 1, sowie mit der Schwimmsattelbremse nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved with the arrangement according to claim 1, and with the floating caliper brake according to claim 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous refinements are the subject of the dependent claims.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Radbremsanordnung für eine Schwimmsattelbremse, wobei die Radbremsanordnung einen Bremssattelhalter und einen in dem Bremssattelhalter entlang einer Zuspannrichtung verschiebbar gelagerten Bremssattel aufweist, wobei in dem Bremssattel ein Druckkolben entlang der Zuspannrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei ein erster Reibbelag auf dem Druckkolben und ein zweiter Reibbelag dem Druckkolben gegenüber fest an dem Bremssattel angeordnet ist, sodass zwischen dem ersten Reibbelag und dem zweiten Reibbelag ein zu verzögerndes Element eingespannt und mit einer Spannkraft beaufschlagt werden kann, wobei die Lagerung des Bremssattels in dem Bremssattelhalter eine in dem Bremssattel befestigte Sattelführungswelle aufweist, wobei die Sattelführungswelle in dem Bremssattelhalter gleitgelagert ist und entlang der Zuspannrichtung den Bremssattelhalter vollständig durchdringt.In a first aspect, the invention relates to a wheel brake arrangement for a floating caliper brake, wherein the wheel brake arrangement has a brake caliper holder and a brake caliper which is displaceably mounted in the brake caliper holder along a clamping direction, wherein a pressure piston is displaceably mounted in the brake caliper along the clamping direction, with a first friction lining on the Pressure piston and a second friction lining are arranged firmly on the brake caliper opposite the pressure piston, so that an element to be decelerated can be clamped between the first friction lining and the second friction lining and a clamping force can be applied, the storage of the brake caliper in the brake caliper holder being fastened in the brake caliper Caliper guide shaft, wherein the caliper guide shaft is slidably mounted in the brake caliper holder and completely penetrates the brake caliper holder along the application direction.

Der Bremssattelhalter weist dabei bevorzugt eine Befestigungsanordnung, mit der der Schwimmsattelhalter an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Radträger montiert werden kann. Zwischen den Reibbelägen ist dabei bevorzugt eine Bremsscheibe angeordnet, wobei die Bremsscheibe drehfest mit einem Fahrzeugrad verbunden ist, sodass die Beaufschlagung der Bremsscheibe mit einer Spannkraft durch die Radbremsanordnung zu einem Drehmoment führt, das einer Rotation der Bremsscheibe und mithin des Fahrzeugrads entgegen wirkt.The brake caliper holder preferably has a fastening arrangement with which the floating caliper holder can be mounted on a vehicle, in particular on a wheel carrier. A brake disc is preferably arranged between the friction linings, the brake disc being connected to a vehicle wheel in a rotationally fixed manner, so that the application of a clamping force to the brake disc by the wheel brake arrangement leads to a torque which counteracts a rotation of the brake disc and therefore of the vehicle wheel.

Durch die beschriebene Lagerung des Bremssattels in dem Bremssattelhalter mittels einer Sattelführungswelle, die den Bremssattelhalter vollständig durchdringt, wird eine besonders stabile Führung des Bremssattels erreicht, die auch dann noch eine geringe Reibung aufweist, wenn leichte Deformationen der Radbremsanordnung infolge hoher anliegender Spannkräfte auftreten. Unter einem „vollständigen Durchdringen“ ist dabei zu verstehen, dass die Sattelführungswelle entlang der Zuspannrichtung auf beiden Seiten des Bremssattelhalters aus dem Bremssattelhalter hervorsteht und frei durch den Bremssattelhalter entlang der Zuspannrichtung verschoben werden kann.Due to the described mounting of the brake caliper in the brake caliper holder by means of a caliper guide shaft which completely penetrates the brake caliper holder, a particularly stable guidance of the brake caliper is achieved, which still has low friction even when slight deformations of the wheel brake arrangement occur as a result of high clamping forces applied. “Complete penetration” is understood to mean that the caliper guide shaft protrudes from the brake caliper holder along the application direction on both sides of the brake caliper holder and can be freely displaced by the brake caliper holder along the application direction.

Zudem sind in der beschriebenen Ausgestaltung die Elemente der Lagerung vollständig innerhalb des Bremssattels angeordnet. So kann die beschriebene Lagerung insbesondere so ausgeführt sein, dass die weitere Peripherie der Radbremsanordnung, also insbesondere eine Vorrichtung zu Beaufschlagung des Druckkolbens mit einer entlang der Zuspannrichtung wirkenden Kraft, in unterschiedlichen Montagerichtungen an der Radbremsanordnung befestigt werden kann.In addition, in the embodiment described, the bearing elements are arranged completely within the brake caliper. The storage described can in particular be designed in such a way that the further periphery of the wheel brake arrangement, i.e. in particular a device for applying a force acting along the application direction to the pressure piston, can be attached to the wheel brake arrangement in different assembly directions.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass in dem Bremssattelhalter Halterlagerbuchsen zur Lagerung der Sattelführungswelle angeordnet sind, wobei die Halterlagerbuchsen jeweils Gleitelemente zur Führung der Sattelführungswelle aufweisen, wobei die Gleitelemente in einer Ummantelung aus einem Elastomer eingebettet sind. Durch die Gleitelemente, die bevorzugt aus einem gleitoptimierten Kunststoff bestehen, wird dabei ein besonders reibungsarmer Betrieb der Radbremsanordnung gewährleistet, indem die Sattelführungswelle reibungsarm entlang der Zuspannrichtung verschoben werden kann. Durch die zusätzliche Lagerung der Gleitelemente in einem Elastomer wird zudem eine leichte Verkippung des jeweiligen Gleitelements in der Halterlagerbuchse ermöglicht. Auf diese Weise können Änderungen in der Geometrie der Radbremsanordnung infolge hoher Spannkräfte kompensiert und Biegemomente von der Sattelführungswelle entkoppelt werden.According to a preferred embodiment, it is provided that holder bearing bushes for supporting the caliper guide shaft are arranged in the brake caliper holder, the holder bearing bushes each having sliding elements for guiding the caliper guide shaft, the sliding elements being embedded in a casing made of an elastomer. The sliding elements, which are preferably made of a sliding-optimized plastic, ensure particularly low-friction operation of the wheel brake arrangement by the satellite Teleguide shaft can be moved along the application direction with little friction. The additional storage of the sliding elements in an elastomer also enables the respective sliding element to tilt slightly in the holder bearing bushing. In this way, changes in the geometry of the wheel brake arrangement due to high clamping forces can be compensated for and bending moments can be decoupled from the caliper guide shaft.

Die Kompensation von Biegemomenten kann dabei nach einer weiteren Ausführungsform dadurch verbessert werden, dass das Gleitelement als Kugelgelenk ausgebildet ist. Dies Ausführung des Gleitelement als Kugelgelenk ist dabei so zu verstehen, dass das Gleitelement näherungsweise kugelförmig ausgeführt ist und innerhalb der Ummantelung aus Elastomer rotiert werden kann. So kann eine hohe Bewegungsfreiheit und mithin eine verbesserte Entkopplung der in dem Gleitelement geführten Sattelführungswelle von Biegemomenten und Deformationen der Radbremsanordnung gewährleistet werden.The compensation of bending moments can be improved according to a further embodiment in that the sliding element is designed as a ball joint. This design of the sliding element as a ball joint is to be understood as meaning that the sliding element is approximately spherical and can be rotated within the elastomer casing. In this way, a high degree of freedom of movement and therefore an improved decoupling of the caliper guide shaft guided in the sliding element from bending moments and deformations of the wheel brake arrangement can be guaranteed.

Um zu verhindern, dass die Effizienz der Radbremsanordnung infolge erhöhter Reibung vermindert wird, ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Halterlagerbuchsen jeweils eine Dichtlippe aufweisen, wobei die Dichtlippe einen Innenbereich der Haltelagerbuchsen gegenüber der Umgebung der Haltelagerbuchse abschirmt. Auf diese Weise wird verhindert, dass Verschmutzungen, insbesondere Abrieb der Reibbeläge, in die Halterlagerbuchsen eingebracht werden.In order to prevent the efficiency of the wheel brake arrangement from being reduced due to increased friction, it is provided according to a further embodiment that the holder bearing bushes each have a sealing lip, the sealing lip shielding an inner region of the retaining bearing bushes from the surroundings of the retaining bearing bushing. This prevents contamination, particularly abrasion from the friction linings, from being introduced into the holder bearing bushings.

Der Aufbau der Halterlagerbuchsen kann dabei nach einer weiteren Ausführungsform besonders robust gestaltet werden, indem die Dichtlippe einteilig mit der Ummantelung ausgebildet ist. Insbesondere kann dabei die elastomere Ummantelung mit der Dichtlippe als einteiliges, hülsenförmiges Element ausgeführt sein, in das das Gleitelement eingefügt wird.According to a further embodiment, the structure of the holder bearing bushes can be made particularly robust in that the sealing lip is formed in one piece with the casing. In particular, the elastomeric casing with the sealing lip can be designed as a one-piece, sleeve-shaped element into which the sliding element is inserted.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist dabei ferner vorgesehen, dass in dem Bremssattel die Sattelführungswelle in Sattellagerbuchsen gelagert ist, wobei die Sattellagerbuchsen in einer Ummantelung aus einem Elastomer eingebettet sind. Analog zu den vorherigen Ausführungen bzgl. möglicher Ausgestaltungen der Halterlagerbuchsen können auch die Gleitelemente der Sattellagerbuchsen als Kugelgelenk ausgebildet sein. Die Lagerung der Sattelführungswelle in den Sattellagerbuchsen ist dabei bevorzugt dergestalt, dass die Sattelführungswelle nicht relativ zu dem Bremssattel verschoben werden kann, sondern lediglich relativ zu dem Bremssattelhalter verschoben werden kann.According to a further embodiment, it is further provided that the caliper guide shaft is mounted in caliper bearing bushes in the brake caliper, the caliper bearing bushes being embedded in a casing made of an elastomer. Analogous to the previous statements regarding possible designs of the holder bearing bushes, the sliding elements of the saddle bearing bushes can also be designed as a ball joint. The mounting of the caliper guide shaft in the caliper bearing bushes is preferably such that the caliper guide shaft cannot be displaced relative to the brake caliper, but can only be displaced relative to the brake caliper holder.

Die Führung der des Bremssattels in dem Bremssattelhalter wird dabei nach einer weiteren Ausführungsform besonders robust ausgeführt, indem eine Sattelführungswelle jeweils in zwei in dem Bremssattel angeordneten Sattellagerbuchsen gelagert ist und durch zwei in dem Bremssattelhalter angeordnete Halterlagerbuchsen geführt wird. Insbesondere durch die doppelte Lagerung der Sattelführungswelle in dem Bremssattelhalter können auf die Sattelführungswelle einwirkende Kräfte, die orthogonal zur Zuspannrichtung wirken, kompensiert werden, sodass auf die Sattelführungswelle wirkende Biegemomente minimiert werden.According to a further embodiment, the guidance of the brake caliper in the brake caliper holder is carried out particularly robustly in that a caliper guide shaft is mounted in two caliper bearing bushes arranged in the brake caliper and is guided by two holder bearing bushes arranged in the brake caliper holder. In particular, due to the double mounting of the caliper guide shaft in the brake caliper holder, forces acting on the caliper guide shaft that act orthogonally to the application direction can be compensated for, so that bending moments acting on the caliper guide shaft are minimized.

Dabei ist nach einer bevorzugten Ausführungsform ferner vorgesehen, dass die Lagerung zwei Sattelführungswellen aufweist, wobei die Sattelführungswellen symmetrisch um den Druckkolben angeordnet sind. So kann die Radbremsanordnung sowohl für eine Fahrzeugräder einer rechten Fahrzeugseite als auch einer linken Fahrzeugseite eingesetzt werden, ohne dass hierzu grundlegende Änderungen in der Geometrie bzw. dem Aufbau der Radbremsanordnung notwendig werden.According to a preferred embodiment, it is further provided that the bearing has two saddle guide shafts, the saddle guide shafts being arranged symmetrically around the pressure piston. The wheel brake arrangement can thus be used for vehicle wheels on both the right side of the vehicle and the left side of the vehicle, without fundamental changes in the geometry or the structure of the wheel brake arrangement being necessary.

Die Wartung der Radbremsanordnung bzw. einer entsprechenden Schwimmsattelbremse kann dabei nach einer weiteren Ausführungsform dadurch vereinfacht werden, dass die Sattelführungswelle lösbar im Bremssattel gelagert ist. Die Lösbarkeit der Sattelführungswelle ist bevorzugt dergestalt, dass die Sattelführungswelle nach dem Lösen einer entsprechenden Montagesicherung entlang der Zuspannrichtung aus dem Bremssattel gezogen werden kann. Sobald die Sattelführungswelle demontiert ist, kann dann mit geringem Aufwand der Bremssattel gelöst werden, sodass eine einfache Wartung der Radbremsanordnung gewährleistet ist. Zur Sicherung der Sattelführungswelle entlang der Zuspannrichtung kann beispielsweise ein Federmechanismus eingesetzt werden.According to a further embodiment, the maintenance of the wheel brake arrangement or a corresponding floating caliper brake can be simplified in that the caliper guide shaft is detachably mounted in the brake caliper. The releasability of the caliper guide shaft is preferably such that the caliper guide shaft can be pulled out of the brake caliper along the application direction after loosening a corresponding assembly lock. As soon as the caliper guide shaft is dismantled, the brake caliper can then be released with little effort, ensuring easy maintenance of the wheel brake arrangement. A spring mechanism, for example, can be used to secure the saddle guide shaft along the clamping direction.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Schwimmsattelbremse mit einer Radbremsanordnung wie sie zuvor beschrieben wurde. Dabei kann die Schwimmsattelbremse als hydraulisch betätigte Schwimmsattelbremse ausgeführt sein. In diesem Fall ist der Druckkolben so mit einer hydraulischen Druckquelle verbunden, dass ein durch die Druckquelle erzeugter hydraulischer Druck in eine auf den Druckkolben entlang der Zuspannrichtung wirkende Kraft übersetzt wird.In a further aspect, the invention relates to a floating caliper brake with a wheel brake arrangement as described above. The floating caliper brake can be designed as a hydraulically operated floating caliper brake. In this case, the pressure piston is connected to a hydraulic pressure source in such a way that a hydraulic pressure generated by the pressure source is translated into a force acting on the pressure piston along the application direction.

Dabei ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Schwimmsattelbremse einen elektromotorisch angetriebenen Aktuator aufweist, wobei der Aktuator dazu ausgebildet ist, den Druckkolben mit einer entlang der Zuspannrichtung wirkenden Kraft zu beaufschlagen. Der elektromotorisch angetriebene Aktuator kann dabei insbesondere einen Elektromotor mit einer Antriebswelle und eine Getriebeanordnung aufweisen, wobei die Getriebeanordnung dazu ausgebildet ist, eine Rotation der Antriebswelle bzw. ein auf die Antriebswelle wirkendes Drehmoment in eine Translation des Druckkolbens bzw. eine entlang der Zuspannrichtung auf den Druckkolben wirkende Kraft zu übersetzen. Insbesondere kann die Getriebeanordnung dabei einen Kugelgewindetrieb zur Übersetzung des Drehmoments in eine linear wirkende Kraft und ein Untersetzungsgetriebe aufweisen.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that the floating caliper brake has an actuator driven by an electric motor, the actuator being designed to apply a force acting along the application direction to the pressure piston. The electric motor driven actuator can in particular have an electric motor with a drive shaft and a gear arrangement, the gear arrangement being designed to translate a rotation of the drive shaft or a torque acting on the drive shaft into a translation of the pressure piston or a force acting on the pressure piston along the application direction. In particular, the gear arrangement can have a ball screw for translating the torque into a linear force and a reduction gear.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings.

Dabei zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Schwimmsattelbremse,
2 eine Draufsicht der beispielhaften Schwimmsattelbremse,
3 eine Frontalansicht der beispielhaften Schwimmsattelbremse,
4 eine Schnittansicht der beispielhaften Schwimmsattelbremse im Bereich der Lagerung des Bremssattels,
5 schematische Darstellungen der Lagerhülsen und
6 eine beispielhafte Ausgestaltung eines Gleitelements als Kugellager.

Show:

1 a perspective view of an exemplary floating caliper brake,
2 a top view of the exemplary floating caliper brake,
3 a frontal view of the exemplary floating caliper brake,
4 a sectional view of the exemplary floating caliper brake in the area of the storage of the brake caliper,
5 schematic representations of the bearing sleeves and
6 an exemplary embodiment of a sliding element as a ball bearing.

Im Folgenden werden einander ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following, similar or identical features are identified with the same reference numerals.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Schwimmsattelbremse 100 mit einer Radbremsanordnung 102 und einem elektromotorisch angetriebenen Aktuator 104. Die in 1 dargestellte Schwimmsattelbremse 100 ist dabei in den 2 und 3 in anderen Perspektiven dargestellt. Je nach Perspektive sind dabei bestimmte Elemente der Schwimmsattelbremse 100 erkennbar oder verdeckt. Die Folgende Beschreibung bezieht sich vor diesem Hintergrund auf die 1, 2 und 3, wobei bei Elementen, die nicht in der 1 erkennbar sind, auf die jeweilige Figur verwiesen wird, in der die Elemente erkennbar sind.The 1 shows a perspective view of an exemplary floating caliper brake 100 with a wheel brake arrangement 102 and an electric motor-driven actuator 104. The in 1 Floating caliper brake 100 shown is in the 2 and 3 presented in different perspectives. Depending on the perspective, certain elements of the floating caliper brake 100 can be seen or hidden. Against this background, the following description refers to: 1 , 2 and 3 , whereby for elements that are not in the 1 can be recognized, reference is made to the respective figure in which the elements can be recognized.

Die Radbremsanordnung 102 weist dabei einen Bremssattelhalter 106 und einen in dem Bremssattelhalter 106 entlang einer Zuspannrichtung 108 verschiebbar gelagerten Bremssattel 110 auf. In dem Bremssattel 110 ist dabei ein Druckkolben 112 (siehe 2) so angeordnet, dass der Druckkolben 112 innerhalb des Bremssattels 110 entlang der Zuspannrichtung 108 relativ zu dem Bremssattel 110 verschoben werden kann. Auf dem Druckkolben 112 ist dabei ein erster Reibbelag 114 angeordnet, während ein zweiter Reibbelag 116 gegenüber dem ersten Reibbelag 114 fest an dem Bremssattel 110 angeordnet ist. Üblicherweise ist dabei zwischen dem ersten Reibbelag 114 und dem zweiten Reibbelag 116 eine nicht dargestellte Bremsscheibe angeordnet, die drehfest mit einem zu bremsenden Fahrzeugrad verbunden ist.The wheel brake arrangement 102 has a brake caliper holder 106 and a brake caliper 110 which is displaceably mounted in the brake caliper holder 106 along a clamping direction 108. In the brake caliper 110 there is a pressure piston 112 (see 2 ) arranged so that the pressure piston 112 can be displaced within the brake caliper 110 along the application direction 108 relative to the brake caliper 110. A first friction lining 114 is arranged on the pressure piston 112, while a second friction lining 116 is firmly arranged on the brake caliper 110 relative to the first friction lining 114. Typically, a brake disc (not shown) is arranged between the first friction lining 114 and the second friction lining 116 and is non-rotatably connected to a vehicle wheel to be braked.

Zur Erzeugung einer auf das Fahrzeugrad wirkenden Bremskraft wird dabei der Druckkolben 112 und mithin der erste Reibbelag 114 mit einer Kraft entlang der Zuspannrichtung 108 (In 2 nach oben) beaufschlagt bzw. in diese Richtung verschoben, bis der erste Reibbelag 114 mit einer zwischen den Reibbelägen 114 und 116 angeordneten Bremsscheibe in Kontakt kommt. Ab diesem Zeitpunkt führt eine weitere Beaufschlagung des Druckkolbens 112 mit einer Kraft in Zuspannrichtung 108 nach oben zu einer auf den Bremssattel 110 wirkenden Kraft, die ebenfalls entlang der Zuspannrichtung 108 jedoch in 2 nach unten wirkt und den Bremssattel 110 entsprechend relativ zu dem Bremssattelhalter 106 verschiebt, bis der zweite Reibbelag 116 in Kontakt mit der Bremsscheibe kommt. Ab diesem Punkt führt eine weitere Beaufschlagung des Druckkolbens 112 mit einer Kraft in 2 nach oben zu einer Zuspannkraft bzw. Spannkraft, mit der die Bremsscheibe zwischen den Reibbelägen 114 und 116 eingespannt wird. Die dabei entstehende Reibung zwischen den Reibbelägen 114 und 116 und der Bremsscheibe führt zu einem auf die Bremsscheibe wirkenden Drehmoment, das einer Rotation der Bremsscheibe und mithin des Fahrzeugrads entgegen gerichtet ist und die Rotation des Fahrzeugrads folglich abbremst.To generate a braking force acting on the vehicle wheel, the pressure piston 112 and therefore the first friction lining 114 are applied with a force along the application direction 108 (In 2 upward) or shifted in this direction until the first friction lining 114 comes into contact with a brake disc arranged between the friction linings 114 and 116. From this point on, further application of a force to the pressure piston 112 in the application direction 108 leads to a force acting on the brake caliper 110, which is also along the application direction 108, but in 2 acts downward and moves the brake caliper 110 accordingly relative to the brake caliper holder 106 until the second friction lining 116 comes into contact with the brake disc. From this point onwards, the pressure piston 112 is subjected to further force 2 upwards to a clamping force or clamping force with which the brake disc is clamped between the friction linings 114 and 116. The resulting friction between the friction linings 114 and 116 and the brake disk leads to a torque acting on the brake disk, which is directed in the opposite direction to a rotation of the brake disk and therefore of the vehicle wheel and consequently slows down the rotation of the vehicle wheel.

Grundsätzlich kann bei einer solchen Schwimmsattelbremse der Druckkolben 112 sowohl durch einen hydraulischen Druck als auch durch eine mechanische Kraft entlang der Zuspannrichtung 108 mit einer Kraft beaufschlagt werden. In der in den 1, 2 und 3 dargestellten beispielhaften Schwimmsattelbremse 100 ist eine elektromechanisch betätigte Schwimmsattelbremse 100 dargestellt. Dabei weist die Schwimmsattelbremse 100 einen Aktuator 104, wobei der Aktuator 104 im einen Elektromotor 118 als Antrieb aufweist. Der Elektromotor 118 weist dabei eine nicht dargestellte Motorwelle auf, die von dem Elektromotor 118 mit einem Drehmoment beaufschlagt werden kann. Dem Elektromotor 118 ist eine Getriebeanordnung 120 nachgeschaltet, die dazu ausgebildet ist, mittels eines Reduktionsgetriebes das erzeugte Drehmoment zu erhöhen. Dem Reduktionsgetriebe ist ferner ein Rotations-Translationsgetriebe mit einer angetriebenen Gewindespindel und einer gegen Rotation um die Gewindespindel gesicherten Spindelmutter nachgeschaltet, wobei der Druckkolben 112 an der Spindelmutter angeordnet ist. Auf diese Weise wird das durch den Elektromotor 118 erzeugte Drehmoment in eine entlang der Zuspannrichtung 108 auf den Druckkolben 112 wirkende Kraft übersetzt.In principle, with such a floating caliper brake, the pressure piston 112 can be subjected to a force both by hydraulic pressure and by a mechanical force along the application direction 108. In the in the 1 , 2 and 3 Illustrated exemplary floating caliper brake 100, an electromechanically actuated floating caliper brake 100 is shown. The floating caliper brake 100 has an actuator 104, the actuator 104 having an electric motor 118 as a drive. The electric motor 118 has a motor shaft, not shown, which can be subjected to a torque by the electric motor 118. The electric motor 118 is followed by a gear arrangement 120, which is designed to increase the torque generated by means of a reduction gear. The reduction gear is also a rotation-translation gear with a driven threaded spindle and a spindle nut secured against rotation around the threaded spindle downstream, with the pressure piston 112 being arranged on the spindle nut. In this way, the torque generated by the electric motor 118 is translated into a force acting on the pressure piston 112 along the application direction 108.

Wie zuvor ausgeführt wurde, beruht das Wirkprinzip der beschriebenen Schwimmsattelbremse 100 auf einer relativen Verschiebung zwischen Bremssattelhalter 106 und Bremssattel 110 entlang der Zuspannrichtung 108. Hierzu ist der Bremssattel 110 über zwei Sattelführungswellen 122 verschiebbar in dem Bremssattelhalter 106 gelagert, wobei die Sattelführungswellen 122 den Bremssattelhalter 106 entlang der Zuspannrichtung 108 jeweils vollständig durchdringen, also frei entlang der Zuspannrichtung 108 durch den Bremssattelhalter 106 verschoben werden können. Die Sattelführungswellen 122 sind dabei symmetrisch um den Druckkolben 112 angeordnet und sind zum einen jeweils fest in dem Bremssattel 110 gelagert und entlang der Zuspannrichtung 108 verschiebbar in dem Bremssattelhalter 106 gleitgelagert. Die Lagerung des Bremssattels 110 in dem Bremssattelhalter 106 ist dabei in den 2 und 3 in einer Schnittansicht dargestellt, wobei die Schnittebenen der 3 entnehmbar sind.As explained above, the operating principle of the floating caliper brake 100 described is based on a relative displacement between the brake caliper holder 106 and the brake caliper 110 along the application direction 108. For this purpose, the brake caliper 110 is slidably mounted in the brake caliper holder 106 via two caliper guide shafts 122, the caliper guide shafts 122 holding the brake caliper holder 106 completely penetrate along the application direction 108, i.e. can be freely moved along the application direction 108 by the brake caliper holder 106. The caliper guide shafts 122 are arranged symmetrically around the pressure piston 112 and are, on the one hand, each firmly mounted in the brake caliper 110 and slidably mounted in the brake caliper holder 106 along the application direction 108. The storage of the brake caliper 110 in the brake caliper holder 106 is in the 2 and 3 shown in a sectional view, with the cutting planes of the 3 are removable.

Der Bereich einer Lagerung des Bremssattels 110 in dem Bremssattelhalter 106 ist ferner in der 4 nochmals in einer Schnittansicht dargestellt. Dabei ist in der 4 gut zu erkennen, dass die Sattelführungswelle 122 in dem Bremssattelhalter 106 in zwei Halterlagerbuchsen 124 geführt ist, während die Sattelführungswelle in zwei Sattellagerbuchsen 126 in dem Bremssattel 110 gelagert ist. Die Halterlagerbuchsen 124 sind dabei jeweils in einem Außenbereich des Bremssattelhalters 106 angeordnet, sodass in einem Bereich zwischen den Halterlagerbuchsen 124, der sich vollständig innerhalb des Bremssattelhalters 106 befindet, keine Führung der Sattelführungswelle 122 erfolgt. Von den Sattellagerbuchsen 126 ist dabei eine erste Sattellagerbuchse 126 auf einer ersten Seite des Bremssattelhalters 106 angeordnet, während eine zweite Sattellagerbuchse 126 auf einer gegenüberliegenden Seite des Bremssattelhalters in dem Bremssattel 110 angeordnet ist.The area of storage of the brake caliper 110 in the brake caliper holder 106 is also in the 4 shown again in a sectional view. This is in the 4 It is easy to see that the caliper guide shaft 122 is guided in two holder bearing bushes 124 in the brake caliper holder 106, while the caliper guide shaft is mounted in two caliper bearing bushes 126 in the brake caliper 110. The holder bearing bushes 124 are each arranged in an outer area of the brake caliper holder 106, so that there is no guidance of the caliper guide shaft 122 in an area between the holder bearing bushes 124, which is located completely inside the brake caliper holder 106. Of the caliper bearing bushes 126, a first caliper bearing bushing 126 is arranged on a first side of the brake caliper holder 106, while a second caliper bearing bushing 126 is arranged on an opposite side of the brake caliper holder in the brake caliper 110.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die dargestellte Ausführung mit zwei symmetrisch angeordneten Sattelführungswellen 122 rein exemplarisch zu verstehen ist. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, dass nur auf einer Seite des Druckkolbens 112 die beschriebene Lagerung des Bremssattels 110 an dem Bremssattelhalter 106 mittels Sattelführungswelle 122 und den beschriebenen Lagerbuchsen 124 und 126 vorgesehen ist, während auf der anderen Seite des Druckkolbens 112 eine andere Form der Lagerung vorgesehen ist.At this point it should be noted that the embodiment shown with two symmetrically arranged saddle guide shafts 122 is to be understood purely as an example. It is also possible within the scope of the present invention that the described mounting of the brake caliper 110 on the brake caliper holder 106 by means of the caliper guide shaft 122 and the bearing bushes 124 and 126 described is provided only on one side of the pressure piston 112, while on the other side of the pressure piston 112 one another form of storage is provided.

Die Halterlagerbuchsen 124 weisen in der dargestellten Ausführung jeweils hülsenförmige Gleitelemente 128 zur gleitenden Führung der Sattelführungswelle auf, wobei die Gleitelemente 128 jeweils in ebenfalls hülsenförmigen Ummantelungen 130 eingebettet sind. Die Gleitelemente 128 bestehen dabei bevorzugt aus einem gleitoptimierten Kunststoff, also einem Material mit geringer Reibung. Die Ummantelungen 130 bestehen dabei aus einem Elastomer und erlauben daher leichte Verkippungen der Gleitelemente 128 innerhalb des Bremssattelhalters 106 vertikal zur Zuspannrichtung 108 und mithin auch eine Verkippung der Sattelführungswelle 122 relativ zu dem Bremssattel 110 und dem Bremssattelhalter 106. Somit werden infolge der Eigenverformung des Bremssattels 110 im Betrieb der Schwimmsattelbremse 100 entstehende Biegemomente von der Sattelführungswelle 122 entkoppelt.In the embodiment shown, the holder bearing bushes 124 each have sleeve-shaped sliding elements 128 for the sliding guidance of the saddle guide shaft, the sliding elements 128 each being embedded in sleeve-shaped casings 130. The sliding elements 128 preferably consist of a sliding-optimized plastic, i.e. a material with low friction. The casings 130 consist of an elastomer and therefore allow slight tilting of the sliding elements 128 within the brake caliper holder 106 vertically to the application direction 108 and therefore also a tilting of the caliper guide shaft 122 relative to the brake caliper 110 and the brake caliper holder 106. Thus, as a result of the inherent deformation of the brake caliper 110 Bending moments arising during operation of the floating caliper brake 100 are decoupled from the caliper guide shaft 122.

Ferner sind an den Ummantelungen 130 jeweils Dichtlippen 132 ausgebildet, die auf der Sattelführungswelle 122 aufliegen und ein Eindringen von Schmutz in einen Innenbereich der Halterlagerbuchsen 124 verhindern. Die Dichtlippen 132 sind dabei jeweils einteilig mit der Ummantelung 130 der entsprechenden Halterlagerbuchse 124 ausgebildet.Furthermore, sealing lips 132 are formed on the casings 130, which rest on the saddle guide shaft 122 and prevent dirt from penetrating into an interior area of the holder bearing bushes 124. The sealing lips 132 are each formed in one piece with the casing 130 of the corresponding holder bearing bushing 124.

Die Sattellagerbuchsen 126 weisen in der dargestellten Ausführungsform ebenfalls hülsenförmige Lagerelemente 134 auf, wobei die Lagerelemente 134 ebenfalls in einer Ummantelung 136 aus einem Elastomer eingebettet sind. Auf diese Weise können die Lagerelemente 134 in der Ummantelung leicht verkippt werden, wodurch ein auf den Bremssattel 110 bzw. die Radbremsanordnung 102 wirkendes Biegemoment infolge einer hohen anliegenden Zuspannkraft von der Sattelführungswelle 122 entkoppelt wird. So wird auch bei hohen anliegenden Spannkräften eine reibungsminimierte Verschiebung des Bremssattels 110 entlang der Zuspannrichtung 108 gewährleistet.In the embodiment shown, the saddle bearing bushes 126 also have sleeve-shaped bearing elements 134, the bearing elements 134 also being embedded in a casing 136 made of an elastomer. In this way, the bearing elements 134 can be tilted slightly in the casing, whereby a bending moment acting on the brake caliper 110 or the wheel brake arrangement 102 is decoupled from the caliper guide shaft 122 as a result of a high applied clamping force. This ensures a friction-minimized displacement of the brake caliper 110 along the application direction 108, even with high clamping forces applied.

Die Lagerelemente 134 der Sattellagerbuchsen 126 weisen an ihrer jeweils dem Bremssattelhalter 106 abgewandten Seite radiale Auskragungen 138 auf, mit denen die Sattellagerbuchsen 126 jeweils entlang der Zuspannrichtung 108 gegen einer Verschiebung gegenüber dem Bremssattel 110 abgestützt sind. Die Sattellagerbuchsen 126, wie auch die Halterlagerbuchsen 124 sind dabei in der 5 nochmals in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, in der die beschriebene Geometrie nochmals besser erkennbar ist. Dabei ist auch erkennbar, dass sowohl im Falle der Halterlagerbuchse 124 als auch im Falle der Sattellagerbuchse 126 jeweils auf der Außenfläche der jeweiligen Ummantelung 130 bzw. 136 ein in radialer Richtung hervorstehender umlaufender Ring 140 ausgebildet ist, der in der in 4 dargestellten Einbaulage in eine entsprechende Nut 142 in dem Bremssattelhalter 106 bzw. dem Bremssattel 110 eingreift und mithin die Halterlagerbuchse 124 bzw. die Sattellagerbuchse 126 in ihrer jeweiligen Position entlang der Zuspannrichtung 108 in dem Bremssattelhalter 106 bzw. dem Bremssattel 110 festlegt.The bearing elements 134 of the caliper bearing bushes 126 have radial projections 138 on their side facing away from the brake caliper holder 106, with which the caliper bearing bushes 126 are each supported along the clamping direction 108 against displacement relative to the brake caliper 110. The saddle bearing bushes 126, as well as the holder bearing bushes 124, are in the 5 shown again in a perspective view in which the geometry described can be seen even better. It can also be seen that both in the case of the holder bearing bushing 124 and in the case of the saddle bearing bushing 126, on the outer surface of the respective casing 130 or 136 in the radial direction protruding circumferential ring 140 is formed, which is in the in 4 shown installation position engages in a corresponding groove 142 in the brake caliper holder 106 or the brake caliper 110 and therefore fixes the holder bearing bushing 124 or the caliper bearing bushing 126 in their respective position along the clamping direction 108 in the brake caliper holder 106 or the brake caliper 110.

Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, ist die Sattelführungswelle 122 verschiebbar in den Halterlagerbuchsen 124 gelagert, jedoch fest in den Sattellagerbuchsen 126 gelagert. Dabei ist bevorzugt die Sattelführungswelle 122 lösbar in den Sattellagerbuchsen 126 gelagert, beispielsweise mittels eines Federmechanismus. In diesem Fall kann zur Wartung der Radbremsanordnung 102 mit geringem Aufwand die Sattelführungswelle 122 gelöst und entlang der Betätigungsrichtung 108 aus dem Bremssattel 110 gezogen werden. Sobald die Sattelführungswelle 122 nicht mehr in dem Bremssattelhalter 106 geführt ist, kann der Bremssattel von dem Bremssattelhalter 106 abgenommen werden und beispielsweise ein Wechsel der Reibbeläge 114 und 116 vorgenommen werden.As already stated previously, the saddle guide shaft 122 is slidably mounted in the holder bearing bushes 124, but is firmly mounted in the saddle bearing bushes 126. The saddle guide shaft 122 is preferably detachably mounted in the saddle bearing bushes 126, for example by means of a spring mechanism. In this case, to maintain the wheel brake assembly 102, the caliper guide shaft 122 can be released with little effort and pulled out of the brake caliper 110 along the actuation direction 108. As soon as the caliper guide shaft 122 is no longer guided in the brake caliper holder 106, the brake caliper can be removed from the brake caliper holder 106 and, for example, the friction linings 114 and 116 can be changed.

Die 6 zeigt schließlich exemplarisch die Ausgestaltung eines Gleitelements 128 bzw. 134 als Kugelgelenk. Dabei ist das Gleitelement 128 bzw. 134 im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet mit einer mittig angeordneten Ausnehmung 144, durch die die Sattelführungswelle 122 geführt werden kann. Das kugelförmige Gleitelement 128 bzw. 134 ist dabei in einem entsprechenden Halterelement 146 so gelagert, dass sich das Gleitelement 128 bzw. 134 frei um alle Raumrichtungen drehen kann. Bei einer Ausgestaltung der Halterlagerbuchsen 124 bzw. der Sattellagerbuchsen 126 in dieser Art kann die Sattelführungswelle 122 von jedweder Verbiegung der Radbremsanordnung 102 entkoppelt werden.The 6 finally shows an example of the design of a sliding element 128 or 134 as a ball joint. The sliding element 128 or 134 is essentially spherical with a centrally arranged recess 144 through which the saddle guide shaft 122 can be guided. The spherical sliding element 128 or 134 is mounted in a corresponding holder element 146 so that the sliding element 128 or 134 can rotate freely in all spatial directions. When the holder bearing bushes 124 or the saddle bearing bushes 126 are designed in this way, the saddle guide shaft 122 can be decoupled from any bending of the wheel brake arrangement 102.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102019219331 A1 [0002]

Claims

Wheel brake arrangement (102) for a floating caliper brake (100), the wheel brake arrangement (102) having a brake caliper holder (106) and a brake caliper (110) displaceably mounted in the brake caliper holder (106) along a clamping direction (108), wherein a pressure piston (112) is mounted in the brake caliper (110) so that it can move along the application direction (108), wherein a first friction lining (114) is arranged on the pressure piston (112) and a second friction lining (116) is fixedly arranged on the brake caliper (100) opposite the pressure piston (112), so that between the first friction lining (114) and the second friction lining (116 ) an element to be delayed can be clamped and subjected to a clamping force, wherein the storage of the brake caliper (110) in the brake caliper holder (106) has a caliper guide shaft (122) fastened in the brake caliper (110), the caliper guide shaft (122) being slidably mounted in the brake caliper holder (106) and along the application direction (108). Brake caliper holder (106) penetrates completely.

Wheel brake arrangement (102). Claim 1 , characterized in that holder bearing bushes (124) for supporting the caliper guide shaft (122) are arranged in the brake caliper holder (106), the holder bearing bushes (124) each having sliding elements (128) for guiding the caliper guide shaft (122), the sliding elements (128 ) are embedded in a casing (130) made of an elastomer.

Wheel brake arrangement (102). Claim 2 , characterized in that the sliding element (128) is designed as a ball joint.

Wheel brake arrangement (102). Claim 2 or 3 , characterized in that the retainer bearing bushings (124) each have a sealing lip (132), the sealing lip (132) shielding an interior region of the retaining bearing bushings (124) from the surroundings of the retaining bearing bushing (124).

Wheel brake arrangement (102). Claim 4 , characterized in that the sealing lip (132) is formed in one piece with the casing (130).

Wheel brake arrangement (102) according to one of the preceding claims, characterized in that in the brake caliper (110), the caliper guide shaft (122) is mounted in caliper bearing bushes (126), the caliper bearing bushes (126) being embedded in a casing (136) made of an elastomer .

Wheel brake arrangement (102) according to one of the Claims 2 until 5 and Claim 6 , characterized in that a caliper guide shaft (122) is mounted in two caliper bearing bushes (126) arranged in the brake caliper (110) and is guided by two holder bearing bushes (124) arranged in the brake caliper holder (106).

Wheel brake arrangement (102) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing has two caliper guide shafts (122), the caliper guide shafts (122) being arranged symmetrically around the pressure piston (112).

Wheel brake arrangement (102) according to one of the preceding claims, characterized in that the caliper guide shaft (122) is detachably mounted in the brake caliper (110).

Floating caliper brake (100) with a wheel brake arrangement (102) according to one of the preceding claims.

Floating caliper brake (100). Claim 10 , characterized in that the floating caliper brake (100) has an actuator (104) driven by an electric motor, the actuator (104) being designed to apply a force acting along the application direction (108) to the pressure piston (112).