DE19626297A1 - Bremsträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsträger für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem ortsfest an einem Kraftfahrzeug befestigten Bremsträger und einem axial dazu verschiebbar gelagerten Schwimmsattel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gattungsgemäße Bremsträger, die fest mit einem Achsschenkel verbunden sind und sowohl zur Aufnahme und Führung von Bremsbelägen dienen, als auch eine axial verschiebbare Lage­ rung des Schwimmsattels gewährleisten, sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Derartige Bremsträger sind im Rahmen von Großserien in er­ ster Linie als gegossene Werkstücke hergestellt, die an­ schließend in weiteren spanenden Bearbeitungsgängen ihr end­ gültiges Erscheinungsbild erhalten. Insbesondere im Zusam­ menhang von Großserien, erweist sich eine solche Fertigungs­ möglichkeit als nicht unmittelbar die kostengünstigste Va­ riante. Weiterhin hat sich vor dem Hintergrund der Entwick­ lung von Leichtbau- und Niedrigstverbrauch-Automobilen ge­ zeigt, daß der Einsatz von Gußwerkstoffen hinsichtlich des Gewichtes nicht unproblematisch ist.

In der DE 33 40 442 A1 ist eine Baugruppe für die Anbringung von Radachsen und Bremsen bei Kraftfahrzeugen offenbart, die beispielsweise am Federbein eines Kraftfahrzeuges befestigt ist und die Aufnahme sowohl der Radachse als auch der Rad­ bremse gestattet. Die Baugruppe besteht im wesentlichen aus zwei Bauteilen, die ihrerseits in einem Umformvorgang als einteilige Blechteile ausgeführt sind. Eines der Bauteile enthält in integrierter Form einen Bremsträger, der mit zwei Armen den Rand einer Bremsscheibe axial übergreift. Eine derartige Baugruppe mit einem Bauteil, welches zur Auf­ nahme einer Radbremse geeignet ist, ermöglicht zwar eine kostengünstige Fertigung unter Einsatz umgeformter Blech­ teile, ist aber als komplexes Einzelbauteil wenig flexibel. Um eine Verwendung unterschiedlicher Bremsentypen zu ermög­ lichen, wären in aufwendiger Weise verschiedene Blechbautei­ le mit vereinheitlichten Adaptionspunkten notwendig.

In der DE 44 22 381 C1 wird ein Halter aus Blech beschrie­ ben, der in erster Linie zur Aufnahme einer Hydraulikeinheit insbesondere der eines Antiblockiersystems dient. Der ein­ teilige Blechhalter verfügt über abstehende Lagerzapfen und erfordert dementsprechend eine aufwendige Blechumformung bei der Herstellung. Außerdem besitzt der Bremshalter nicht die ausreichende Steifigkeit, die im Falle von Bremsträgern für die Aufnahme der zum Teil sehr großen Bremskräfte erforder­ lich ist.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen ratio­ nell und kostengünstig herstellbaren Bremsträger anzugeben, der zusätzlich möglichst noch Gewichtsvorteile aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmalskombination des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. Danach wird der einteilige Bremsträger auf einfache Weise als umgeformtes Blechteil ausgeführt.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Bremsträger einen im wesentlichen parallel zur Bremsscheibe verlaufenden Grundkörper, der sich seitlich in Sekandenrichtung der Bremsscheibe erstreckt und an seiner radialen Unterseite von einer Versteifungsrippe begrenzt ist. Dabei ist die Verstei­ fungsrippe axial von der Bremsscheibe wegweisend abgebogen und erstreckt sich über die gesamte Breite des Grundkörpers. In einer Variante nach Anspruch 3 ist die Versteifungsrippe zwischen den Befestigungsaugen, die zur Verschraubung des Bremsträgers am ortsfesten Achsschenkel dienen, unterbro­ chen. Insbesondere für diese Variante weist der Grundkörper an seiner radialen Oberseite zwischen den Befestigungsaugen einen axial von der Bremsscheibe weggebogenen Kragen auf. Der Kragen verläuft im wesentlichen konzentrisch zum Brems­ kolbenmittelpunkt und dient zur zusätzlichen Versteifung des Grundkörpers.

In einer weiteren Ausführungsform laufen die die Bremsschei­ be axial übergreifenden Bremsträgerarme aus gewichts- und belastungsspezifischen Gründen keilförmig zu.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung sind die Bremsträ­ gerarme im Querschnitt entweder unter einem möglichst spit­ zen Winkel zu einer Sekantenrichtung der Bremsscheibe an­ geordnet oder aber konzentrisch zum Bremsscheibenmittelpunkt ausgebildet. Dadurch ergibt sich für die Bremsträgerarme zur Aufnahme der Bremsumfangskräfte einerseits ein möglichst günstiges Flächenträgheitsmoment für die Bremsträgerarme in Umfangsrichtung und andererseits eine platzsparende Anord­ nung der Bremsträgerarme zwischen Bremsscheibendurchmesser und Felgeninnendurchmesser.

In einer anderen Ausgestaltung verfügen die Bremsträgerarme auf ihrer Oberseite über axial verlaufende und radial vor­ stehende Führungsschienen. Derartige Führungsschienen ge­ statten die Aufnahme und Abstützung von zugehörigen Füh­ rungsabschnitten der Bremsbeläge unter Verwirklichung des bekannten Pull-Push-Prinzipes (bzw. Push-Pull).

In einer weiteren Variante schließt der Grundkörper an sei­ ner Oberseite in Sekantenrichtung außerhalb der Be­ festigungsaugen mit einem zur Bremsscheibe hinweisenden Steg ab, der auf jeder Seite in den Bremsträgerarm übergeht und eine günstige Einleitung der Bremsumfangskräfte, ausgehend von den Bremsträgerarmen in den Grundkörper ermöglicht.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung in zwei Figuren dargestellt und im folgenden er­ läutert:

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines einteiligen Bremsträgers aus Blech mit unterbrochener Versteifungsrippe und abge­ bogenem Kragen,

Fig. 2 vier teilweise geschnittene Ansichten eines hinsicht­ lich der rationellen Fertigung und der Versteifungs­ möglichkeiten optimierten, einteiligen Bremsträgers aus Blech.

In Fig. 1 ist ein einteiliger Bremsträger 1 aus Blech dar­ gestellt, der aus einem einfachen Blech geschnitten oder gestanzt wird und anschließend in aufeinanderfolgenden Blechumform-Arbeitsgängen in die gewünschte Kontur gebracht wird. Der Bremsträger 1 besitzt einen im wesentlichen par­ allel zur nicht gezeigten Bremsscheibe verlaufenden Grund­ körper 2, der sich in einer Sekantenrichtung 3 der Brems­ scheibe erstreckt. Zur Befestigung des Bremsträgers 1 an einem nicht gezeigten Achsschenkel eines Kraftfahrzeuges verfügt der Grundkörper 2 über zwei axiale Befestigungsaugen 4, 5, über die eine Verschraubung des Bremsträgers 1 am Achs­ schenkel erfolgt. Radial außerhalb der Befestigungsaugen 4, 5 befinden sich im Grundkörper 2 zwei Gewindebohrungen 6, 7. Diese werden im Rahmen der Blechumformung in einem spanenden Arbeitsschritt in den Grundkörper 2 eingebracht und dienen zur Aufnahme von nicht gezeigten Führungsbolzen, an denen ein Schwimmsattel axial verschiebbar am Bremsträger gelagert ist. Dabei durchgreift der Schwimmsattel mit einer hydrau­ lischen Betätigungseinheit den Grundkörper 2 des Bremsträ­ gers 1 zwischen den Gewindebohrungen 6, 7 innerhalb einer U-förmigen Ausnehmung 8 im Grundkörper 2. Zur Aufnahme und Abstützung nicht gezeigter Bremsbeläge besitzt der Brems­ träger 1 axial die Bremsscheibe übergreifende Bremsträger­ arme 9, 10, die im Querschnitt im wesentlichen unter einem Winkel α zur Sekantenrichtung 3 angeordnet sind. Zur vor­ teilhaften Aufnahme der Bremsumfangkräfte durch die Brems­ trägerarme 9, 10 erweist es sich als günstig, diesen Winkel α möglichst klein zu wählen, um ein großes Flächenträgheits­ moment der Bremsträgerarme 9, 10 zu erzielen.

Zur Erhöhung der Festigkeit des Grundkörpers 2 weist dieser an seiner radialen Unterseite eine von der Bremsscheibe weg­ weisende Versteifungsrippe 11 auf. Die Versteifungsrippe 11 erstreckt sich in Sekantenrichtung 3 möglichst bis zum Rand des Grundkörpers 2 und ist in entgegengesetzter Richtung zwischen den Befestigungsaugen 4, 5 aufgrund des mangelnden Raumes zwischen nicht gezeigtem Achsschenkel und Bremsträger 1 dort unterbrochen. Die Versteifungsrippe gewährleistet damit in erster Linie eine Verbesserung der Verformungssi­ cherheit des Grundkörpers 2 in den seitlich äußeren Berei­ chen.

Zur Versteifung des Bremsträgerabschnittes zwischen den Be­ festigungsaugen 4, 5, befindet sich auf der radialen Obersei­ te des Grundkörpers 2 ein von der Bremsscheibe weggebogener Kragen 12. Dabei ist der Kragen 12 entweder zum Grundkörper 2 verschränkt oder aber axial von der Bremsscheibe wegwei­ send ausgeführt. Der Kragen bildet im wesentlichen eine zum Kolbenmittelpunkt einer nicht gezeigten hydraulischen Be­ tätigungseinheit konzentrische Kontur aus, wodurch sich ein erheblicher Stabilitätsgewinn für den Bremsträger 1 ergibt.

In der Fig. 2 wird in vier Ansichten ein hinsichtlich der Stabilität und der rationellen Fertigung optimierter Brems­ träger 1 aus Blech gezeigt. Auch dieser Bremsträger 1 be­ sitzt zwei Befestigungsaugen 4, 5 und zwei Gewindebohrungen 6, 7, die in der Regel als feste Adaptionspunkte für Achs­ schenkel und Schwimmsattel für eine große Anzahl von Rad­ bremsanordnungen eine gleiche geometrische Positionierung zueinander aufweisen. Dadurch ist ein schneller und einfa­ cher Einsatz von unterschiedlichen Schwimmsattel- und Brems­ trägertypen am gleichen Achsschenkel möglich.

Im Unterschied zu dem Bremsträger 1 aus Fig. 1 besitzt der Bremsträger aus Fig. 2 keinen Kragen, sondern auf der Unter­ seite des Grundkörpers 2 eine über die ganze Breite des Grundkörpers durchlaufende Versteifungsrippe 11. Diese sorgt für die nötige Stabilität des Grundkörpers 2. Die eine nicht gezeigte Bremsscheibe axial übergreifenden Bremsträgerarme 9, 10 sind vom Grundkörper ausgehend keilförmig zulaufend ausgebildet. Im Querschnitt besitzen die Bremsträgerarme 9, 10 eine zum Bremsscheibenmittelpunkt konzentrische Kontur. Daraus ergibt sich eine optimierte Gestaltung der Bremsträ­ gerarme 9, 10 im schmalen Zwischenraum zwischen Bremsschei­ benaußendurchmesser und Felgeninnendurchmesser. Weiterhin läßt sich durch die konzentrische Form der Bremsträgerarme 9, 10 ein gutes Flächenträgheitsmoment der Bremsträgerarme in Umfangsrichtung erzielen.

Im Bereich der Anbindung der Bremsträgerarme 9, 10 an den Grundkörper 2 schließt auf jeder Seite der Symmetrieebene 13 des Bremsträgers 1 auf der Oberseite des Grundkörpers 2 an jeden Bremsträgerarm 9, 10 ein axial zur Bremsscheibe hinwei­ sender Steg 14, 15 an, der sich bis zur U-förmigen Ausnehmung 8 erstreckt. Die Stege 14, 15 dienen zur besseren Anbindung der Bremsträgerarme 9, 10 an den Grundkörper 2 und damit zur verbesserten Aufnahme der Bremsumfangskräfte.

Auf der Oberseite der Bremsträgerarme befinden sich radial hervorstehende, sich in axialer Richtung erstreckende Füh­ rungsschienen 16, 17, die mit Fasen versehen sind. Die Füh­ rungsschienen 16, 17 erlauben die Aufnahme von entsprechend gestalteten Tragteilen zugehöriger Bremsbeläge, wobei die Abstützung der Bremsbeläge im Halter nach dem Pull-Push-Prinzip (analog auch Push-Pull-Prinzip) verwirklicht werden kann.

Fig. 2d zeigt eine Ansicht eines entlang der Linie A-A aus Fig. 2c geführten Schnittes durch den Grundkörper 2. Hier wird die S-förmig geschwungene Querschnittskontur des Grund­ körpers 2 verdeutlicht. Die geschwungene Kontur läßt sich in einfacher Weise bei der Blechumformung des Bremsträgers 1 erzeugen und dient in erster Linie zur Stabilisierung des gesamten Bremsträgers 1. Zur leichteren Befestigung des Bremsträgers 1 am Achsschenkel besitzt der Grundkörper 2 im Bereich der Befestigungsaugen 4, 5 auf der der Bremsscheibe abgewandten Seite eine bearbeitete Aussparung 18, um die einfache Aufnahme eines Schraubenkopfes oder aber anderer Befestigungsmittel zu gestatten.

Im allgemeinen weist ein Bremsträger aus Blech gegenüber einem aus Guß insbesondere bei der Großserienfertigung so­ wohl gewichts- als auch kostenspezifische Vorteile auf. Die kostenspezifischen Vorteile ergeben sich in erster Linie aus einer vereinfachten Fertigung von Blechteilen. Ein erfin­ dungsgemäßer Bremsträger 1 läßt sich aus einem Blech­ zuschnitt durch einfache Umformvorgänge (Biegen, Tiefziehen, Stanzen) ergänzt durch einige wenige spanende Bearbeitungs­ schritte (Bohren) schnell und kostengünstig fertigen. Der endgültige Bremsträger entsteht dabei im Rahmen einer werk­ zeugfallenden Bauteilfertigung.

Claims (9)

1. Bremsträger (1) für eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem ortsfest am Fahrzeug befestigten Bremsträger (1) und einem Schwimmsattel, der axial verschiebbar am Bremsträger (1) gelagert ist und zu beiden Seiten der Bremsscheibe befindliche Bremsbeläge aufnimmt, wobei die Bremsbeläge mit seitlichen Tragteilen an axial die Bremsscheibe übergreifenden Bremsträgerarmen (9, 10) axi­ al beweglich abgestützt und geführt sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der einteilige Bremsträger (1) als umgeformtes Blechteil ausgeführt ist.

2. Bremsträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsträger (1) einen im wesentlichen parallel zur Bremsscheibe verlaufenden Grundkörper (2) besitzt, der an seiner radialen Unterseite über seine gesamte Breite von einer axial von der Bremsscheibe wegweisenden Versteifungsrippe (11) begrenzt ist.

3. Bremsträger (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippe (11) zwischen zwei Befesti­ gungsaugen (4, 5), die zur Befestigung des Bremsträgers (1) am Achsschenkel eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sind, unterbrochen ist.

4. Bremsträger (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) auf seiner radialen Oberseite zwischen den Befesti­ gungsaugen (4, 5) einen von der Bremsscheibe axial weg­ gebogenen Kragen (12) besitzt.

5. Bremsträger (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Brems­ scheibe übergreifenden Bremsträgerarme (9, 10) vom Grund­ körper (2) ausgehend keilförmig zulaufen.

6. Bremsträger (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsträger­ arme (9, 10) unter einem Winkel α zur Sekantenrichtung (3) angeordnet sind.

7. Bremsträger (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsträger­ arme (9, 10) im Querschnitt konzentrisch zum Bremsschei­ benmittelpunkt ausgebildet sind.

8. Bremsträger (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsträger­ arme (9, 10) auf ihrer radialen Oberseite jeweils eine axial verlaufende und radial vorstehende Führungsschiene (16, 17) besitzen.

9. Bremsträger (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) auf seiner radialen Oberseite mit einem Steg (14, 15) abschließt, der sich auf jeder Seite der Symmetrieebene (13) des Bremsträgers (1) in Sekantenrichtung (3) zwi­ schen dem Befestigungsauge (4, 5) und dem Bremsträgerarm (9, 10) erstreckt.