DE112016000977T5

DE112016000977T5 - Anti-klapper-clip für scheibenbremsenanordnung und scheibenbremsen-anordnung mit einem solchen anti-klapper-clip

Info

Publication number: DE112016000977T5
Application number: DE112016000977.1T
Authority: DE
Inventors: Darpan Patel
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: ZF Active Safety US Inc
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-12-21
Also published as: US9835212B2; WO2016149335A1; US20160273597A1

Abstract

Eine Scheibenbremsenanordnung eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Bremssattel, der einen Hohlraum aufweist, eine Bremsscheibe, die bezüglich des Bremssattels drehbar ist, einen Bremsbelag, der an dem Bremssattel montiert ist, einen Kolben, der im Hohlraum zum Verschieben des Bremsbelags gegen die Bremsscheibe montiert ist, und einen elektromechanischen Aktuator zum Abstützen des Kolbens. Der elektromechanische Aktuator weist eine Antriebsanordnung, die betriebswirksam mit einer Spindel verbunden ist, eine dreheingeschränkte Spindelmutter, die auf die Spindel geschraubt ist, und einen Anti-Klapper-Clip auf, der den Kolben und die Spindelmutter miteinander verbindet. Eine Drehung der Spindel mittels der Antriebsanordnung bewegt die Spindelmutter zum Abstützen des Kolbens.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft allgemein Scheibenbremsenanordnungen für Fahrzeuge und insbesondere einen verbesserten Aufbau eines elektrischen Parkbremsenaktuators zur Verwendung in einer solchen Scheibenbremsenanordnung.
Die meisten Fahrzeuge verfügen über ein Bremssystem zum Verlangsamen oder Anhalten der Bewegung des Fahrzeugs auf kontrollierte Weise. Ein typisches Bremssystem für ein Automobil oder einen Kleinlastwagen umfasst eine Scheibenbremsenanordnung für jedes der Vorderräder und entweder eine Trommelbremsenanordnung oder eine Scheibenbremsenanordnung für jedes der Hinterräder. Die Bremsenanordnungen werden mittels hydraulischem oder pneumatischem Druck betätigt, der erzeugt wird, wenn ein Bediener des Fahrzeugs auf ein Bremspedal drückt. Der Aufbau dieser Trommelbremsen- und Scheibenbremsenanordnungen sowie der zugehörigen Aktuatoren ist aus dem Stand der Technik wohlbekannt.
Eine typische Scheibenbremsenanordnung umfasst eine Bremsscheibe, die an einem Rad des Fahrzeuges zur Drehung mit ihm angebracht ist. Die Scheibenbremsenanordnung umfasst ferner eine Bremssattelanordnung, die gleitend auf Bolzen gelagert ist, die an einem Bremsträger befestigt sind. Der Bremsträger ist an einer nicht drehbaren Komponente des Fahrzeugs befestigt, wie z. B. am Achsflansch oder dem Achsschenkel, die mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Die Bremssattelanordnung enthält ein Paar Bremsbeläge, die auf entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind. Die Bremsbeläge sind mit einem oder mehreren hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kolben verbunden zur Bewegung zwischen einer nicht bremsenden und einer bremsenden Stellung, wobei die Bremsbeläge in Reibschluss mit den entgegengesetzten Bremsflächen der Bremsscheibe bewegt werden. Wenn beispielsweise der Fahrzeugführer auf das Bremspedal drückt, drängt der Kolben die Bremsbeläge aus der nicht bremsenden Stellung in die Bremsstellung, um reibschlüssig mit den entgegengesetzten Bremsflächen der Bremsscheibe in Eingriff zu gelangen und damit die Rotation des zugehörigen Fahrzeugrads zu verlangsamen oder zu stoppen.
Die Scheibenbremsenanordnung kann auch eine elektromechanische Betätigungsvorrichtung umfassen, die zum Ausführen einer Parkbremsenfunktion der Scheibenbremsenanordnung verwendet wird. Die elektromechanische Betätigungsvorrichtung kann eine am Drehen gehinderte Mutter umfassen, die auf eine vom Motor angetriebene Spindel geschraubt ist. Wenn die Spindel drehend angetrieben wird, bewegt sich die Mutter translatorisch axial, um den Kolben zu verschieben und die Bremsbeläge zwischen den bremsenden und nicht bremsenden Stellungen hin und her zu drängen. Der Kolben kann hohl sein, wobei die Mutter und die Spindel im Inneren des Kolbens angeordnet sind. Die elektromechanische Betätigungsvorrichtung kann jedoch ein unerwünschtes Geräusch oder Klappern erzeugen, wenn die Mutter mit dem Kolben in Kontakt kommt und/oder diesen verschiebt. Daher wäre es wünschenswert, jegliches Geräusch oder Klappern in der elektromechanischen Betätigungsvorrichtung für die Scheibenbremsenanordnung zu reduzieren oder zu minimieren.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Anti-Klapper-Clip für eine Scheibenbremsenanordnung und eine Scheibenbremsenanordnung mit einem solchen Anti-Klapper-Clip.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Scheibenbremsenanordnung für ein Kraftfahrzeug einzeln und/oder in Kombination eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen: einen Bremssattel, der einen Hohlraum aufweist, einen Bremsbelag, der an dem Bremssattel montiert ist, einen Kolben, der im Hohlraum zum Verschieben des Bremsbelags montiert ist, und einen elektromechanischen Aktuator zum Abstützen des Kolbens. Der elektromechanische Aktuator umfasst eine Antriebsanordnung, die so konfiguriert ist, dass sie betriebswirksam mit einer Spindel verbunden ist, eine Spindelmutter, die so konfiguriert ist, dass sie betriebswirksam mit der Spindel verbunden ist, und einen Anti-Klapper-Clip, der so konfiguriert ist, dass er den Kolben und die Spindelmutter miteinander koppelt. Ein Drehen der Spindel mittels der Antriebsanordnung bewegt die Spindelmutter axial, um den Kolben zu aktivieren und zu bewegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein elektromechanischer Aktuator für eine Scheibenbremsenanordnung einzeln und/oder in Kombination eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen: eine Spindel, eine Spindelmutter und einen Anti-Klapper-Clip. Die Spindelmutter ist so konfiguriert, dass sie betriebswirksam mit der Spindel verbunden ist. Der Anti-Klapper-Clip ist fest an der Spindelmutter angebracht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Anti-Klapper-Clip für eine Scheibenbremsenanordnung eines Kraftfahrzeugs einzeln und/oder in Kombination eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen: einen gebogenen Mittelabschnitt, einen ersten Stegabschnitt und einen ersten Flansch. Der gebogene Mittelabschnitt ist so konfiguriert, dass er mit einer Spindelmutter eines elektromechanischen Aktuators koppelt. Der erste Stegabschnitt erstreckt sich vom gebogenen Mittelabschnitt. Der erste Flansch erstreckt sich im rechten Winkel zum ersten Stegabschnitt und ist dazu konfiguriert, eine Last gegen einen Kolben der Scheibenbremsenanordnung auszuüben.
Ein möglicher Vorteil einer Ausführungsform des Anti-Klapper-Clips ist ein reduziertes Klappern in der elektromechanischen Betätigungsvorrichtung für die Scheibenbremsenanordnung.
Andere Vorteile dieser Erfindung werden für den Fachmann aus der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen im Lichte der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Teilschnittansicht eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung nach dem Stand der Technik.
2 ist eine perspektivische Teilansicht eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung, die eine erste Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
3 ist ein Schnitt entlang der Linie 3-3 in 2.
4 ist ein Schnitt entlang der Linie 4-4 in 3.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Teilansicht eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung, die eine zweite Ausführungsform eines in 5 gezeigten Anti-Klapper-Clips verwendet.
7 ist ein Schnitt eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung, die die zweite Ausführungsform des in 5 gezeigten Anti-Klapper-Clips verwendet.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Teilansicht eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung, die die dritte Ausführungsform des in 8 gezeigten Anti-Klapper-Clips verwendet.
10 ist eine Teilansicht eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung, die die dritte Ausführungsform des in 8 gezeigten Anti-Klapper-Clips verwendet.
11 ist eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein Schnitt eines elektromechanischen Aktuators für eine Scheibenbremsenanordnung, die eine fünfte Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
13 ist eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr bezugnehmend auf 1 ist ein Teil einer allgemein mit 10 bezeichneten Scheibenbremsenanordnung nach dem Stand der Technik dargestellt. Die Scheibenbremsenanordnung 10 ist dem Fachmann wohlbekannt und kann beispielsweise so sein, wie im US. Patent Nr. 8,844,683 an Sternal et al offenbart, dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Obwohl diese Erfindung im Zusammenhang mit der bestimmten hierin offenbarten Scheibenbremsenanordnung 10 nach dem Stand der Technik beschrieben und dargestellt ist, versteht es sich, dass diese Erfindung falls gewünscht im Zusammenhang mit anderen Typen oder Arten von Scheibenbremsenanordnungen verwendet werden kann.
Die Scheibenbremsenanordnung 10 nach dem Stand der Technik umfasst einen Bremssattel 12, der mittels eines Bremsträgers (nicht gezeigt) auf dem Fachmann bekannte Weise schwimmend montiert ist und der eine Bremsscheibe 14 übergreift, die mit einem Fahrzeugrad (nicht gezeigt) drehfest verbunden ist. In dem Bremssattel 12 ist eine Bremsbelaganordnung vorgesehen, die einen außenseitigen Bremsbelag 16, der sich am Bremssattel 12 abstützt, und einen innenseitigen Bremsbelag 18 aufweist, der sich an einem Betätigungskolben 22 abstützt. Die außenseitigen und innenseitigen Bremsbeläge 16 bzw. 18 liegen einander gegenüber und sind in einer in 1 gezeigten gelösten Position mit einem kleinen Luftzwischenraum auf beiden Seiten der Bremsscheibe 14 angeordnet, sodass keine signifikanten Rest-Schleppmomente auftreten. Ein Bremsbelagträger 20 ist zwischen dem innenseitigen Bremsbelag 18 und dem Kolben 22 angeordnet, damit sich der innenseitige Bremsbelag 18 und der Betätigungskolben 22 zusammen bewegen. Der Kolben 22 ist verschiebbar in einem zylinderförmigen Hohlraum 24 in dem Bremssattel 12 montiert.
Außerdem ist aus 1 ersichtlich, dass der Kolben 22 hohl ausgeführt ist. Im Kolben 22 ist eine dreheingeschränkte Spindelmutter oder ein Druckstück, allgemein mit 32 bezeichnet, eines elektromechanischen Aktuators, allgemein mit 34 bezeichnet, untergebracht. Der Aktuator 34 umfasst eine Antriebsanordnung 36, die eine elektrische Motorgetriebeanordnung aufweist. Eine Ausgangswelle 38 der Antriebsanordnung 36 treibt eine Antriebsspindel 42 an, die mittels eines Axiallagers 40 gelagert ist und die schraubend in einer mit Gewinde versehenen Aufnahme 44 der Spindelmutter 32 untergebracht ist.
Die Spindelmutter 32 hat einen konischen Abschnitt 46, der in Lagerkontakt mit einer komplementären konischen Innenfläche 48 des Kolbens 22 gebracht werden kann. In der in 1 gezeigten gelösten Stellung besteht ein Abstand S₁ zwischen dem konischen Abschnitt 46 und der konischen Innenfläche 48.
Wenn für ein Fahrzeug mit der Scheibenbremsenanordnung 10 eine Betriebsbremsung erwünscht ist, wird die Scheibenbremsenanordnung 10 hydraulisch betätigt. Beispielsweise kann die Scheibenbremsenanordnung von einem Fahrer über ein Bremspedal oder über ein Fahrerassistenzsystem hydraulisch betätigt werden. Wenn die Scheibenbremsenanordnung 10 hydraulisch betätigt wird, wird Hydraulikflüssigkeit (mittels einer dem Fachmann bekannten geeigneten Einrichtung) im Hohlraum 24 unter Druck gesetzt, sodass der Kolben 22 entlang der Längsachse A nach links verschoben wird. Folglich, und wie es dem Fachmann bekannt ist, wird der innenseitige Bremsbelag 18 mittels des Bremssattels 12 gegen die Bremsscheibe 14 gepresst, und gleichzeitig bewirkt ein entsprechendes Verschieben des Bremssattels 12 auf einer entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe 14, dass der außenseitige Bremsbelag 16 gegen die entgegengesetzte Seite der Bremsscheibe 14 gezogen wird.
Aufgrund des Anlegens der druckbeaufschlagten Hydraulikflüssigkeit an den Hohlraum 24 wird der Kolben 22 in 1 entlang der Längsachse A nach links zur Bremsscheibe 14 hin verschoben. Die Spindelmutter 32 bleibt unbetätigt und verbleibt daher in einer in 1 gezeigten ursprünglichen axialen Stellung.
Zum Betätigen der Parkbremse auf eine dem Betriebsbremsen ähnliche Weise wird zunächst der Kolben 22 durch Anwenden von hydraulischem Druck in eine aktive Bremsstellung gebracht. Das Betätigen des Aktuators 34 bewirkt dann, dass die Spindelmutter 32 zur Bremsscheibe 14 hin verschoben wird, bis der Abstand S₁ aufgebraucht ist und der konische Abschnitt 46 auf die entsprechende konische Innenfläche 48 im Inneren des Kolbens 22 wirkt. Infolgedessen wird der Kolben 22 in einem Zustand des Parkbremsens axial über die Spindelmutter 32 und das Axiallager 40 am Gehäuse des Bremssattels 12 abgestützt.
Sobald der Kolben 22 axial abgestützt wird, kann der hydraulische Druck im Hohlraum 24 entfernt werden. Der Zustand des Parkbremsens wird aufgrund der Position der Spindelmutter 32 und aufgrund einer Selbstblockierung aufrechterhalten (beispielsweise mittels eines selbstsperrenden Getriebes zwischen der Spindel 42 und der Aufnahme 44). Die außenseitigen und innenseitigen Bremsbeläge 16 bzw. 18, die gegen die Bremsscheibe 14 drücken, werden über die Spindelmutter 32 abgestützt.
Wenn der Zustand des Parkbremsens gelöst werden soll, wird wieder druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit in den Hohlraum 24 geführt. Infolgedessen wird der Kolben 22 in axialer Richtung A leicht nach links zur Bremsscheibe 14 hin verschoben, sodass die Spindelmutter 32 von der axialen Last entlastet wird. Durch Steuern des Aktuators 34 kann die Spindelmutter 32 zurück in die ursprüngliche in 1 gezeigte Stellung verschoben werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 2 bis 4 ist eine erste Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips dargestellt, allgemein mit 160 bezeichnet, der gemäß der vorliegenden Erfindung und zur Verwendung mit einer Scheibenbremsenanordnung, in 2 und 3 allgemein bei 110 gezeigt, hergestellt wird. Der allgemeine Aufbau und Betrieb der Scheibenbremsenanordnung 110 sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Beispielsweise kann die Scheibenbremsenanordnung 110 ähnlich der Scheibenbremsenanordnung 10 nach dem Stand der Technik sein, die oben im Zusammenhang mit 1 gezeigt und erörtert ist. Alternativ können der spezielle Anti-Klapper-Clip 160 der vorliegenden Erfindung und dessen alternative Ausführungsformen falls gewünscht im Zusammenhang mit anderen Typen oder Arten der Scheibenbremsenanordnungen verwendet werden.
Die Scheibenbremsenanordnung 110 umfasst einen Bremssattel 112, der mittels eines Bremsträgers (nicht gezeigt) auf dem Fachmann bekannte Weise schwimmend montiert ist und der eine Bremsscheibe 114 übergreift, die mit einem Fahrzeugrad (nicht gezeigt) drehfest verbunden ist. In dem Bremssattel 112 ist eine Bremsbelaganordnung vorgesehen, die einen außenseitigen Bremsbelag 116, der sich am Bremssattel 112 abstützt, und einen innenseitigen Bremsbelag 118 aufweist, der sich an einem Betätigungskolben 122 abstützt. Die außenseitigen und innenseitigen Bremsbeläge 116 bzw. 118 liegen einander gegenüber und sind in einer in 3 gezeigten gelösten Stellung mit einem kleinen Luftzwischenraum auf beiden Seiten der Bremsscheibe 114 angeordnet, sodass keine signifikanten Rest-Schleppmomente auftreten. Ein Bremsbelagträger 120 ist zwischen dem innenseitigen Bremsbelag 118 und dem Kolben 122 angeordnet, damit sich der innenseitige Bremsbelag 118 und der Kolben 122 zusammen bewegen. Der Kolben 122 ist bewegbar in einem vorzugsweise zylinderförmigen Hohlraum 124 in der Bremssattel 112 montiert.
Außerdem ist ersichtlich, dass der Kolben 122 hohl ausgeführt ist. Im Kolben 122 ist eine dreheingeschränkte Spindelmutter, allgemein mit 132 bezeichnet, eines elektromechanischen Aktuators, allgemein mit 134 bezeichnet, untergebracht. Der Aktuator 134 umfasst vorzugsweise eine Antriebsanordnung 136, die einen geeigneten elektrischen Motor und eine Getriebeanordnung aufweist, die dem Fachmann bekannt sind. Eine Ausgangswelle 138 der Antriebsanordnung 136 treibt eine Antriebsspindel 142 an, die mittels eines Axiallagers 140 gelagert ist und die schraubend in einer mit Gewinde versehenen Aufnahme 144 der Spindelmutter 132 untergebracht ist. Eine Außenfläche 150 der Spindelmutter 132 ist vorzugsweise zylindrisch.
Die Spindelmutter 132 hat einen konischen Abschnitt 146, der in Lagerkontakt mit einer komplementären konischen Innenfläche 148 des Kolbens 122 gebracht werden kann. In der gelösten Stellung besteht ein Abstand S₁ zwischen dem konischen Abschnitt 146 und der konischen Innenfläche 148. Der Aufbau, die Form, die Konfiguration und/oder die Gestaltung des konischen Abschnitts 146 und der komplementären Innenfläche 148 können falls gewünscht anders als gezeigt und beschrieben sein. Beispielsweise können der konische Abschnitt 146 und die Innenfläche 148 andere, nicht komplementäre ergänzende Formen aufweisen.
Wenn für ein Fahrzeug mit der Scheibenbremsenanordnung 110 eine Betriebsbremsung erwünscht ist, wird die Scheibenbremsenanordnung 110 hydraulisch betätigt. Beispielsweise kann die Scheibenbremsenanordnung von einem Fahrer über ein Bremspedal oder über ein Fahrerassistenzsystem hydraulisch betätigt werden. Wenn die Scheibenbremsenanordnung 110 hydraulisch betätigt wird, wird Hydraulikflüssigkeit (mittels einer dem Fachmann bekannten geeigneten Einrichtung) im Hohlraum 124 unter Druck gesetzt, sodass der Kolben 122 entlang der Längsachse A nach links verschoben wird. Folglich, und wie es dem Fachmann bekannt ist, wird der innenseitige Bremsbelag 118 mittels des Bremssattels 112 gegen die Bremsscheibe 114 gepresst, und gleichzeitig bewirkt ein entsprechendes Verschieben des Bremssattels 112 auf einer entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe 114, dass der außenseitige Bremsbelag 116 gegen die entgegengesetzte Seite der Bremsscheibe 114 gezogen wird.
Aufgrund des Anlegens der druckbeaufschlagten Hydraulikflüssigkeit an den Hohlraum 124 wird der Kolben 122 in 3 entlang der Längsachse A nach links zur Bremsscheibe 114 hin und in eine aktive Bremsstellung verschoben. Die Spindelmutter 132 bleibt unbetätigt und verbleibt daher in einer in 3 gezeigten ursprünglichen axialen Stellung.
Zum Betätigen der Parkbremse auf eine dem Betriebsbremsen ähnliche Weise wird zunächst der Kolben 122 durch Anlegen von hydraulischem Druck in die aktive Bremsstellung gebracht. Das Betätigen des Aktuators 134 bewirkt dann, dass die Spindelmutter 132 zur Bremsscheibe 114 hin verschoben wird, bis der Abstand S₁ aufgebraucht ist und der konische Abschnitt 146 auf die entsprechende komplementäre Innenfläche 148 im Inneren des Kolbens 122 wirkt. Infolgedessen wird der Kolben 122 in einem Zustand des Parkbremsens axial über die Spindelmutter 132 und das Axiallager 140 am Gehäuse der Bremssattel 112 abgestützt.
Sobald der Kolben 122 axial abgestützt wird, kann der hydraulische Druck im Hohlraum 124 entfernt werden. Der Zustand des Parkbremsens wird aufgrund der Position der Spindelmutter 132 und aufgrund einer Selbstblockierung aufrechterhalten (beispielsweise mittels eines selbstsperrenden Getriebes zwischen der Spindel 142 und der Aufnahme 144). Die außenseitigen und innenseitigen Bremsbeläge 116 bzw. 118, die gegen die Bremsscheibe 114 drücken, werden über die Spindelmutter 132 abgestützt.
Wenn der Zustand des Parkbremsens gelöst werden soll, wird wieder druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit in den Hohlraum 124 geführt. Infolgedessen wird der Kolben 122 in axialer Richtung A leicht nach links zur Bremsscheibe 114 hin verschoben, sodass die Spindelmutter 132 von der axialen Last befreit wird. Durch Steuern des Aktuators 134 kann die Spindelmutter 132 zurück in die in 3 gezeigte ursprüngliche Axialposition verschoben werden.
Wie am besten in 4 gezeigt, enthält der Aktuator 134 die erste Ausführungsform des Anti-Klapper-Clips 160. In der dargestellten Ausführungsform weist der Anti-Klapper-Clip 160 einen gebogenen Mittelabschnitt 162, erste and zweite Steg- oder Schenkelabschnitte 164 bzw. 166 und erste and zweite „End”-Flansche 168 bzw. 170 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist der Mittelabschnitt 162 vorzugsweise ein Bogen von vorzugsweise ungefähr 180 Grad und der erste und der zweite Stegabschnitt 164 und 166 verlaufen vom Mittelabschnitt 162 in entgegengesetzte Richtungen zu einer Innenfläche 172 des Kolbens 122 hin. Der erste Flansch 168 erstreckt sich allgemein rechtwinklig vom ersten Stegabschnitt 164 an der Innenfläche 172. Der zweite Flansch 170 erstreckt sich allgemein rechtwinklig vom zweiten Stegabschnitt 166 an der Innenfläche 172. Wie dargestellt verlaufen der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 in entgegengesetzte Richtungen. Der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 können jeweils eben sein oder können gekrümmt sein, um sich der Innenfläche 172 anzupassen. Alternativ können der Aufbau, die Form, die Konfiguration und/oder die Gestaltung des Anti-Klapper-Clips 160 falls gewünscht anders als gezeigt und beschrieben sein. Beispielsweise können sich der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 in andere als die entgegengesetzten Richtungen erstrecken oder es kann auf sie verzichtet werden. Der Clip 160 kann auch nur den Mittelabschnitt 162 und nur den ersten oder zweiten Stegabschnitt 164 bzw. 166 und dessen zugehörigen ersten oder zweiten Flansch 168 bzw. 170 umfassen.
In der dargestellten Ausführungsform koppelt der Anti-Klapper-Clip 160 den Kolben 122 mit der Spindelmutter 132, indem er eine abgestimmte Last auf den Kolben 122 und die Spindelmutter 132 ausübt. Wie unten erörtert wird, übt der Anti-Klapper-Clip 160 die abgestimmte Last vorzugsweise auf sowohl die Außenfläche 150 über den Mittelabschnitt 162 als auch auf die Innenfläche 172 über den ersten und den zweiten Flansch 168 bzw. 170 aus. Der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 üben die abgestimmte Last gegen die Innenfläche 172 aus, sie sind jedoch nicht fest an der Innenfläche 172 angebracht. Als solcher bewegt sich der Anti-Klapper-Clip 160 mit der Spindelmutter 132, wenn die Spindelmutter 132 verschoben wird, und der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 sind entlang der Innenfläche 172 frei beweglich.
Der Mittelabschnitt 162 ist an der Außenfläche 150 so befestigt, dass sich der Anti-Klapper-Clip 160 mit der Spindelmutter 132 bewegt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Mittelabschnitt 162 vorzugsweise an die Spindelmutter 132 geschweißt. Alternativ kann der Mittelabschnitt 162 anders an der Außenfläche 150 befestigt sein. Beispielsweise kann der Mittelabschnitt 162 mittels eines Presssitzes an der Außenfläche 150 angebracht sein.
Der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 üben eine Federkraft gegen die Innenfläche 172 aus. In der dargestellten Ausführungsform wird die Federkraft vom ersten Flansch 168, der allgemein im rechten Winkel von dem ersten Stegabschnitt 164 gebogen ist, und vom zweiten Flansch 170 erzeugt, der allgemein im rechten Winkel zum zweiten Stegabschnitt 166 gebogen ist. Der Anti-Klapper-Clip 160 ist aus einem federnd nachgiebigen Material gefertigt, sodass der erste Flansch 168 in eine Linie mit dem ersten Stegabschnitt 164 zurückkehren möchte und der zweite Flansch 170 in eine Linie mit dem zweiten Stegabschnitt 166 zurückkehren möchte.
Der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170, die in eine Linie mit dem ersten und dem zweiten Stegabschnitt 164 bzw. 166 zurückkehren möchten, üben die Federkraft gegen sowohl die Innenfläche 172 als auch die Außenfläche 150 aus. Die Federkraft kann eingestellt werden, um die abgestimmte Last zu erzeugen. Die abgestimmte Last kann so eingestellt werden, dass sie bestimmte Schwingungsfrequenzen des Kolbens 122, der Spindelmutter 132 und/oder der Scheibenbremsenanordnung 110 kompensiert.
Alternativ kann der Anti-Klapper-Clip 160 an der Innenfläche 172 so befestigt sein, dass sich der Anti-Klapper-Clip 160 mit dem Kolben 122 bewegt. Beispielsweise können der erste und der zweite Flansch 168 bzw. 170 an die Innenfläche 172 geschweißt sein. Der Mittelabschnitt 162 kann dann mit einem Presssitz an der Außenfläche 150 angebracht werden, der ermöglicht, dass sich die Spindelmutter 132 bezüglich des Anti-Klapper-Clips 160 bewegt. Wenn der Anti-Klapper-Clip 160 an der Innenfläche 172 befestigt ist, sodass der Anti-Klapper-Clip 160 sich mit dem Kolben 122 bewegt, erzeugen der erste Flansch 168, der allgemein im rechten Winkel zum ersten Stegabschnitt 164 gebogen ist, und der zweite Stegabschnitt 170, der allgemein im rechten Winkel zum zweiten Stegabschnitt 166 gebogen ist, noch immer die Federkraft, die wiederum die abgestimmte Last erzeugt.
Der Anti-Klapper-Clip 160 ist aus einem federnd nachgiebigen Material gefertigt. Beispielsweise kann der Anti-Klapper-Clip 160 mittels eines Biegevorgangs aus einem Metallstreifen gefertigt werden. Alternativ kann der Anti-Klapper-Clip 160 unter Verwendung eines Formungs- oder Gießvorgangs aus anderen geeigneten Materialien wie Kunststoff gefertigt werden. Der Anti-Klapper-Clip 160 kann mit mehreren Öffnungen 174 erzeugt werden.
Wie gezeigt sind der Anti-Klapper-Clip 160 und der Aktuator 134 Teil der Scheibenbremsenanordnung 110, die ein elektrisches Parkbremssystem aufweist. Wie ein Fachmann leicht verstehen wird, können der Anti-Klapper-Clip 160 und der Aktuator 134 alternativ Teil von anderen Bremsanordnungstypen sein. Beispielsweise können der Anti-Klapper-Clip 160 und der Aktuator 134 in eine Drum-in-Hat-Scheibenbremsenanordnung integriert sein, die eine Parkbremse aufweist, wie sie im US-Patent-Nr. 8,011,482 an Boyle et al offenbart ist, dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 5 bis 7 wird eine zweite Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips dargestellt, allgemein mit 260 bezeichnet, der gemäß der vorliegenden Erfindung und zur Verwendung mit einer Scheibenbremsenanordnung 210 gefertigt wurde. Weil der Anti-Klapper-Clip 260 eine Variante des Anti-Klapper-Clips 160 aus 2–4 ist, bezeichnen gleiche, um 100 erhöhte, Bezugsziffern entsprechende Teile in den Zeichnungen und auf eine ausführliche Beschreibung derselben wird verzichtet.
Der Anti-Klapper-Clip 260 hat einen gebogenen Mittelabschnitt 262, erste und zweite Biegungen 276 bzw. 278, erste und zweite Stege 264 bzw. 266 und erste und zweite Flansche 268 bzw. 270. Der Mittelabschnitt 262 ist vorzugsweise ein Bogen von vorzugsweise mehr als 180 Grad. Die erste Biegung 276 verbindet den Mittelabschnitt 262 mit dem ersten Steg 264, sodass der erste Steg 264 mit einer vertikalen Achse 280 ausgerichtet ist. Beispielsweise kann sich die vertikale Achse 280 radial durch eine Spindelmutter 232 erstrecken. Wie dargestellt, verläuft die vertikale Achse 280 durch einen Mittelpunkt 280A der Spindelmutter 232. Die zweite Biegung 278 verbindet den Mittelabschnitt 262 mit dem zweiten Steg 266, sodass der zweite Steg 266 mit der vertikalen Achse 280 ausgerichtet ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 8 bis 10 wird eine dritte Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips dargestellt, allgemein mit 360 bezeichnet, der gemäß der vorliegenden Erfindung und zur Verwendung mit einer Scheibenbremsenanordnung 310 gefertigt wurde. Weil der Anti-Klapper-Clip 360 eine Variante des Anti-Klapper-Clips 260 aus 5–7 ist, bezeichnen gleiche, um 100 erhöhte, Bezugsziffern entsprechende Teile in den Zeichnungen und auf eine ausführliche Beschreibung derselben wird verzichtet.
Der Anti-Klapper-Clip 360 hat einen ersten Flansch 368A, einen zweiten Flansch 368B, einen dritten Flansch 370A und einen vierten Flansch 370B. Der erste und der zweite Flansch 368A bzw. 368B erstrecken sich von einem ersten Stegabschnitt 364 und der dritte und vierte Flansch 370A bzw. 370B von einem zweiten Stegabschnitt 366. Wie gezeigt liegen der erste und der zweite Flansch 368A bzw. 368B in entgegengesetzten Richtungen, und der dritte und vierte Flansch 370A bzw. 370B liegen in entgegengesetzten Richtungen. Der Aufbau, die Form, die Konfiguration und/oder die Gestaltung des Anti-Klapper-Clips 360 kann falls gewünscht anders als gezeigt und beschrieben sein. Beispielsweise können der erste und der zweite Flansch 368A bzw. 368B und der dritte und vierte Flansch 370A bzw. 370B in anderen Richtungen als der entgegengesetzten Richtung liegen. Beispielsweise können der erste und der zweite Flansch 368A bzw. 368B oder der dritte und vierte Flansch 370A bzw. 370B in einer gemeinsamen Richtung liegen.
Nunmehr bezugnehmend auf 11 wird eine vierte Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips dargestellt, allgemein mit 460 bezeichnet, der gemäß der vorliegenden Erfindung und zur Verwendung mit einer Scheibenbremsenanordnung gefertigt wurde. Weil der Anti-Klapper-Clip 460 eine Variante des Anti-Klapper-Clips 160 aus 2–4 ist, bezeichnen gleiche, um 300 erhöhte, Bezugsziffern entsprechende Teile in den Zeichnungen und auf eine ausführliche Beschreibung derselben wird verzichtet.
Der Anti-Klapper-Clip 460 ist aus einem langgestreckten federnd nachgiebigen Material gefertigt. Beispielsweise kann der Anti-Klapper-Clip 460 mittels eines Biegevorgangs aus einem Metalldraht gefertigt werden.
Wie gezeigt hat der Anti-Klapper-Clip 460 eine Form des in der ersten Ausführungsform gezeigten Anti-Klapper-Clips 160. Alternativ kann der Anti-Klapper-Clip 460 die Form des Anti-Klapper-Clips 260 oder 360 der zweiten bzw. dritten Ausführungsform haben.
Nunmehr bezugnehmend auf 12 wird eine fünfte Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips dargestellt, allgemein mit 560 bezeichnet, der gemäß der vorliegenden Erfindung und zur Verwendung mit einer Scheibenbremsenanordnung 510 gefertigt wurde. Weil der Anti-Klapper-Clip 560 eine Variante des Anti-Klapper-Clips 160 aus 2–4 ist, bezeichnen gleiche, um 400 erhöhte, Bezugsziffern entsprechende Teile in den Zeichnungen und auf eine ausführliche Beschreibung derselben wird verzichtet.
Eine Innenfläche 572 eines Betätigungskolbens 522 hat einen radialen Schlitz 582. Der radiale Schlitz 582 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Spindelmutter 532 und über eine Länge, die mindestens so lang ist, wie die Spindelmutter 532 verschiebbar ist. Ein zweiter Stegabschnitt 566 des Anti-Klapper-Clips 560 ist im Schlitz 582 gelagert. Der Aufbau, die Form, die Konfiguration und/oder die Gestaltung des Anti-Klapper-Clips 560 kann falls gewünscht anders als gezeigt und beschrieben sein. Beispielsweise kann ein erster Stegabschnitt 564 auch in einem zweiten Schlitz gelagert sein.
Wie gezeigt hat der Anti-Klapper-Clip 560 ferner eine Form des in der ersten Ausführungsform gezeigten Anti-Klapper-Clips 160. Alternativ kann der Anti-Klapper-Clip 560 die Form des Anti-Klapper-Clips 260 der zweiten Ausführungsform, des Anti-Klapper-Clips 360 der dritten Ausführungsform oder des Anti-Klapper-Clips 460 der vierten Ausführungsform haben.
Nunmehr bezugnehmend auf 13 wird eine sechste Ausführungsform eines Anti-Klapper-Clips dargestellt, allgemein mit 660 bezeichnet, der gemäß der vorliegenden Erfindung und zur Verwendung mit einer Scheibenbremsenanordnung gefertigt wurde. Weil der Anti-Klapper-Clip 660 eine Variante des Anti-Klapper-Clips 160 aus 2–4 ist, bezeichnen gleiche, um 500 erhöhte, Bezugsziffern entsprechende Teile in den Zeichnungen und auf eine ausführliche Beschreibung derselben wird verzichtet.
Der Anti-Klapper-Clip 660 hat einen geschleiften Mittelabschnitt 662. Der geschleifte Mittelabschnitt 662 befestigt den Anti-Klapper-Clip 660 an einer Außenfläche einer Spindelmutter – beispielsweise der Außenfläche 150 der Spindelmutter 132. Der Anti-Klapper-Clip 660 ist aus einem langgestreckten federnd nachgiebigen Material gefertigt. Beispielsweise kann der Anti-Klapper-Clip 660 mittels eines Biegevorgangs aus einem Metalldraht gefertigt werden. Der geschleifte Mittelabschnitt 662 ist kleiner als ein Durchmesser der Spindelmutter dimensioniert.
Um den Anti-Klapper-Clip 660 auf der Spindelmutter zu montieren, werden der erste und der zweite Stegabschnitt 664 bzw. 666 zum geschleiften Mittelabschnitt 662 hin gedrückt, um einen Durchmesser des geschleiften Mittelabschnitts 662 auf einen Durchmesser aufzuweiten, der größer als der der Spindelmutter ist. Der aufgeweitete geschleifte Mittelabschnitt 662 wird auf die Spindelmutter geschoben und der erste und der zweite Stegabschnitt 664 bzw. 666 werden losgelassen. Der aufgeweitete geschleifte Mittelabschnitt 662 zieht sich dann zusammen und befestigt den Anti-Klapper-Clip 660 an der Spindelmutter.
Gemäß den Bestimmungen des Patentgesetzes wurden das Prinzip und die Arbeitsweise dieser Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass diese Erfindung anders als ausdrücklich erörtert und dargestellt praktiziert werden kann, ohne von ihrem Geist oder Umfang abzuweichen.

Claims

Scheibenbremsenanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Scheibenbremsenanordnung aufweist: einen Bremssattel mit einem Hohlraum; einen Bremsbelag, der an dem Bremssattel montiert ist; einen Kolben, der im Hohlraum zum Verschieben des Bremsbelags montiert ist; und einen elektromechanischen Aktuator zum Abstützen des Kolbens, wobei der elektromechanische Aktuator aufweist: eine Antriebsanordnung, die betriebswirksam mit einer Spindel verbunden ist; eine Spindelmutter, die so konfiguriert ist, dass sie betriebswirksam mit der Spindel verbunden ist, wobei ein Drehen der Spindel mittels der Antriebsanordnung die Spindelmutter axial bewegt, um den Kolben zu aktivieren und zu bewegen; und einen Anti-Klapper-Clip, der so konfiguriert ist, dass er den Kolben und die Spindelmutter betriebswirksam verbindet.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Anti-Klapper-Clip den Kolben und die Spindelmutter verbindet, indem er eine abgestimmte Last auf sowohl den Kolben als auch die Spindelmutter ausübt.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Anti-Klapper-Clip an der Spindelmutter befesetigt ist und gegen eine Innenfläche des Kolbens drückt.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Schlitz in einer Innenfläche des Kolbens, wobei der Anti-Klapper-Clip in dem Schlitz gelagert ist.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Anti-Klapper-Clip umfasst: einen gebogenen Mittelabschnitt, der an der Spindelmutter befestigt ist; einen Stegabschnitt, der sich vom Mittelabschnitt erstreckt; und einen Flansch, der sich vom Stegabschnitt erstreckt und gegen den Kolben drückt.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Anti-Klapper-Clip umfasst: einen gebogenen Mittelabschnitt, der an der Spindelmutter befestigt ist; erste und zweite Stegabschnitte, die sich vom Mittelabschnitt erstrecken; einen ersten Flansch, der sich vom ersten Stegabschnitt erstreckt und gegen den Kolben drückt; und einen zweiten Flansch, der sich vom zweiten Stegabschnitt erstreckt und gegen den Kolben drückt.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 6, bei der der Anti-Klapper-Clip ferner umfasst: eine erste Biegung zwischen dem gebogenen Mittelabschnitt und dem ersten Stegabschnitt; und eine zweite Biegung zwischen dem gebogenen Mittelabschnitt und dem zweiten Stegabschnitt, wobei die erste Biegung den ersten Stegabschnitt mit einer vertikalen Achse ausrichtet und die zweite Biegung den zweiten Stegabschnitt mit der vertikalen Achse ausrichtet.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Anti-Klapper-Clip aus einem Metalldraht ausgebildet ist.
Scheibenbremsenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Anti-Klapper-Clip umfasst: einen Mittelabschnitt, der an der Spindelmutter befestigt und um diese geschlungen ist; einen Stegabschnitt, der sich vom Mittelabschnitt erstreckt; und einen Flansch, der sich vom Stegabschnitt erstreckt und gegen den Kolben drückt.
Elektromechanischer Aktuator für eine Scheibenbremsenanordnung, wobei der elektromechanische Aktuator aufweist: eine Spindel; eine Spindelmutter, die so konfiguriert ist, dass sie betriebswirksam mit der Spindel verbunden ist; und einen Anti-Klapper-Clip, der an der Spindelmutter befestigt ist.
Elektromechanischer Aktuator nach Anspruch 10, ferner umfassend: eine Antriebsanordnung, wobei die Spindel von der Antriebsanordnung angetrieben wird, um die Spindelmutter axial zu verschieben.
Elektromechanischer Aktuator nach Anspruch 10, bei der der Anti-Klapper-Clip umfasst: einen gebogenen Mittelabschnitt, der an der Spindelmutter befestigt ist; und einen Stegabschnitt, der sich vom Mittelabschnitt erstreckt.
Elektromechanischer Aktuator nach Anspruch 10, bei der der Anti-Klapper-Clip umfasst: einen gebogenen Mittelabschnitt, der an der Spindelmutter befestigt ist; einen Stegabschnitt, der sich vom Mittelabschnitt erstreckt; und einen Flansch, der sich vom Stegabschnitt erstreckt.
Elektromechanischer Aktuator nach Anspruch 10, bei der der Anti-Klapper-Clip umfasst: einen gebogenen Mittelabschnitt, der an der Spindelmutter befestigt ist; und erste und zweite Stegabschnitte, die sich vom Mittelabschnitt erstrecken;
Elektromechanischer Aktuator nach Anspruch 14, ferner umfassend: einen ersten Flansch, der sich vom ersten Stegabschnitt erstreckt; und einen zweiten Flansch, der sich vom zweiten Stegabschnitt erstreckt.
Elektromechanischer Aktuator nach Anspruch 15, ferner umfassend: eine erste Biegung zwischen dem gebogenen Mittelabschnitt und dem ersten Stegabschnitt; und eine zweite Biegung zwischen dem gebogenen Mittelabschnitt und dem zweiten Stegabschnitt, wobei die erste Biegung den ersten Stegabschnitt mit einer vertikalen Achse durch die Spindelmutter ausrichtet und die zweite Biegung den zweiten Stegabschnitt mit der vertikalen Achse ausrichtet.
Scheibenbremse nach Anspruch 10, ferner umfassend: einen Kolben, der von der Spindelmutter abgestützt wird, wobei der Anti-Klapper-Clip eine Federkraft auf den Kolben und die Spindelmutter erzeugt.
Anti-Klapper-Clip für eine Scheibenbremsenanordnung eines Kraftfahrzeugs, wobei der Anti-Klapper-Clip aufweist: einen gebogenen Mittelabschnitt, wobei der gebogene Mittelabschnitt zum Koppeln mit einer Spindelmutter eines elektromechanischen Aktuators konfiguriert ist; einen ersten Stegabschnitt, der sich vom gebogenen Mittelabschnitt erstreckt; und einen ersten Flansch, der sich im rechten Winkel vom ersten Stegabschnitt erstreckt, wobei der erste Flansch so konfiguriert ist, dass er eine Last auf einen Kolben der Scheibenbremsenanordnung ausübt.
Anti-Klapper-Clip nach Anspruch 18, ferner umfassend einen zweiten Stegabschnitt, der sich vom gebogenen Mittelabschnitt in einer dem ersten Stegabschnitt entgegengesetzten Richtung erstreckt; und einen zweiten Flansch, der sich im rechten Winkel vom zweiten Stegabschnitt erstreckt, wobei der zweite Flansch betriebswirksam so konfiguriert ist, dass er eine Last auf den Kolben ausübt.
Anti-Klapper-Clip nach Anspruch 19, ferner umfassend: eine erste Biegung zwischen dem gebogenen Mittelabschnitt und dem ersten Stegabschnitt; und eine zweite Biegung zwischen dem gebogenen Mittelabschnitt und dem zweiten Stegabschnitt, wobei der gebogene Mittelabschnitt ein Bogen ist, der sich über eine vertikale Achse durch den gebogenen Mittelabschnitt spannt, wobei die erste Biegung den ersten Stegabschnitt mit der vertikalen Achse ausrichtet und die zweite Biegung den zweiten Stegabschnitt mit der vertikalen Achse ausrichtet.