DE19906804A1 - Federelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein einstückiges Federelement (4) zur lösbaren Halterung einer aus einer Tragplatte (2) und einem Reibbelag (3) bestehenden, kolbenseitigen Bremsbacke (1) an einem Kolben (5) einer zumindest hydraulisch arbeitenden Betätigungseinrichtung einer Bremsanlage, insbesondere Scheibenbremse, wobei das Federelement zumindest zum Teil in eine außen umlaufende Nut (51) des Kolbens (5) einrastet, das Federelement (4) zumindest vier Federelementabschnitte (4a-g) umfaßt, wobei zumindest zwei erste Federelementabschnitte (4b, 4d, 4f) in die Nut (51) einrasten und zumindest zwei zweite Federelementabschnitte (4c, 4e) jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Federelementabschnitten (4b, 4d, 4f) mit einer U-Wende ausgebildet sind, und das Federelement (4) im Bereich der zweiten Federelementabschnitte (4c, 4e) jeweils unter Einsatz zumindest eines Halteglieds (41a-d, 42, 43), das sich von der dem Reibbelag (3) abgewandten Seite der Tragplatte (2) wegerstreckt, zumindest bereichsweise auf der Tragplatte (2) aufliegt sowie eine Kraft auf die Bremsbacke (1) ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft ein einstückiges Federelement zur lös­ baren Halterung einer aus einer Tragplatte und einem Reibbe­ lag bestehenden, kolbenseitigen Bremsbacke an einem Kolben einer zumindest hydraulisch arbeitenden Betätigungseinrich­ tung einer Bremsanlage, insbesondere Scheibenbremse, und zur Verspannung des Reibbelags auf einem Bremsträger der Bremsan­ lage, wobei das Federelement zumindest zum Teil in eine außen umlaufende Nut des Kolbens einrastet.

Solch ein Federelement ist, beispielsweise, aus der DE 197 05 803 A1 bekannt und dient nicht nur der Festlegung der Trag­ platte am Kolben, sondern gleichzeitig einer permanent wir­ kenden Vorspannung zwischen den beteiligten Bauteilen, so daß Klappergeräusche bei nicht betätigter Bremse wirksam unter­ drückt werden können. Das bekannte Federelement ist zu diesem Zweck mit einem zentralen teilkreisförmigen Teil in die Nut des Kolbens eingerastet und weist zwei spiegelbildlich ausge­ formte Arme auf, die sich vom zentralen Teil bis in die radi­ al außenliegenden, hammerkopfförmige Enden der Tragplatte er­ strecken und endseitig je einen axial nach außen sowie unten abgebogenen Teil aufweisen. Diese nach unten abgebogenen Tei­ le sind auf dem Bremsträger abgestützt und üben axiale auf den Kolben zu gerichtet Kräfte sowie die Tragplatte gegen den Bremsträger drückende Kräfte aus. Aufgrund der Tatsache, daß die beiden nach unten abgebogenen Teile ein Angreifen des be­ kannten Federelements an beiden Enden sowie zumindest zum Teil Übergreifen beider Enden der Tragplatte realisieren, ist ein an die Konfiguration der jeweiligen Tragplatte angepaßtes spezielles Federelement gefordert, was sich auch beschränkend auf die Einstellungsmöglichkeiten der Vorspannung auswirkt.

Ein gattungsgemäßes einstückiges Federelement ist ebenfalls aus der DE 12 23 633 AS bekannt, das abgewinkelte Enden auf­ weist, die in Ausnehmungen der Tragplatte einschnappen, um die federnde Verbindung zwischen Tragplatte und Bremskolben zu erstellen. Somit besteht hier wiederum der Nachteil der Notwendigkeit der Anpassung des Federelements an die genaue Geometrie der Tragplatte, was den Einsatzbereich einschränkt, insbesondere nicht auf einfache Weise die Vorspannung des Fe­ derelements einstellen läßt.

Eine Belaghaltefeder ist auch aus der DE 196 01 435 A1 be­ kannt, die mittels eines Basisteils mit dem Reibbelag und mittels zumindest eines federnden Abschnitts mit dem Brems­ kolben verbunden ist, indem das Basisteil zumindest bereichs­ weise an der dem Reibbelag abgewandten Seite der Tragplatte anliegt, sich zwischen der Tragplatte sowie dem Bremskolben erstreckt und mit dem federnden Abschnitt in eine Nut an der Stirnseite des Bremskolbens eingreift, so daß ein unnötig großer Raumbedarf geschaffen wird.

Eine kompaktere Weiterentwicklung des Federelements gemäß der DE 196 01 435 A1 ist in der nicht vorveröffentlichten deut­ schen Patentanmeldung DE 198 57 559 beschrieben und dient zu­ nächst einmal dazu, eine Bremsbacke in ihrer Führung vorzu­ spannen und ein Klappern zu verhindern, über eine Kraftkompo­ nente in Radialrichtung, und gleichzeitig in Richtung der Kolbenachse auch einem Andrücken gegen den Bremskolben, so daß die Bremsbacke einwandfrei Lüftbewegungen des Bremskol­ bens relativ zu einer Bremsscheibe zuläßt beziehungsweise diesen folgen kann. Zu diesem Zweck ist das Federelement größtenteils zwischen dem in einem Bremszylinder axial ver­ schiebbaren Bremskolben und der Bremsscheibe im Bereich eines Grundkörpers angeordnet und weist zumindest einen Kolbenfe­ derarm zur Axialverbindung mit dem Bremskolben, zumindest ei­ ne die Bremsbacke an ihrer kolbenabgewandten Seite umgreifen­ den Belagfederarm, der die Bremsscheibe axial an den Brems­ kolben anlegt, sowie zumindest einen den Bremsklotz in Ra­ dialrichtung beaufschlagenden und von dem Belagfederarm unab­ hängigen Niederhaltfederarm auf, der auf der Kopffläche der Tragplatte aufliegt. Dieser Aufbau ist äußerst kompliziert und fordert nachteilhafterweise eine genaue Abstimmung auf die Geometrie der Tragplatte.

Aus der DE 40 07 721 A1 ist eine Belaghaltefeder bekannt, die einstückig mit einem Dämpfungsblech ausgebildet und in den Bremskolben eingesetzt ist. Somit ist diese Belaghaltefeder auf stirnseitig offene Bremskolben beschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das gat­ tungsgemäße Federelement derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbeson­ dere eine kurzbauende Lösung bereitgestellt wird, die eine sichere Anbindung des Reibbelags an den Kolben sowie eine to­ leranzunabhängige Radialfederung des Reibbelags gewährleistet und auf Faust- und Festsättel übertragbar sowie mit Dämp­ fungsmaßnahmen kombinierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Federelement zumindest vier Federelementabschnitte umfaßt, wobei zumindest zwei erste Federelementabschnitte in eine Bremskolbennut einrasten und zumindest zwei zweite Federele­ mentabschnitte jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Fe­ derelementabschnitten mit einer U-Wende ausgebildet sind, und das Federelement im Bereich der zweiten Federelementabschnit­ te jeweils unter Einsatz zumindest eines Halteglieds, das sich von der dem Reibbelag abgewandten Seite der Tragplatte wegerstreckt, zumindest bereichsweise auf der Tragplatte auf­ liegt sowie eine Kraft auf den Reibbelag ausübt.

Es kann dabei vorgesehen sein, daß das Federelement eine ge­ schlossene Form aufweist. In diesem Fall kann das Federele­ ment vorzugsweise aus einem Drahtring gebogen werden.

Alternativ wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Fede­ relement offen ausgebildet ist, wobei vorzugsweise an den beiden freien Enden des Federelements jeweils ein dritter Fe­ derelementabschnitt ausgebildet ist, der sich vom Kolben we­ gerstreckt und unter Einsatz zumindest eines Halteglieds, das sich von der dem Reibbelag abgewandten Seite der Tragplatte wegerstreckt, zumindest bereichsweise auf der Tragplatte auf­ liegt sowie eine Kraft auf den Reibbelag ausübt.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das Federelement drei erste Federelementabschnitte, zwei zweite Federelementabschnitte und zwei dritte Federelementabschnitte aufweist.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Federelement mit jedem ersten Federele­ mentabschnitt in die Bremskolbennut eingerastet ist. Zur Ge­ währleistung eines sicheren Haltes sind die ersten Federele­ mentabschnitte dabei im wesentlichen über einen Umfangswin­ kelbereich von etwa 60° in die Nut eingerastet.

Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die zweiten und/oder dritten Federelementabschnitte eine Neigung aus der Ebene der Nut aufweisen.

Ebenfalls wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Vor­ spannung des Federelements über zumindest ein, vorzugsweise variierbares, Halteglied bzw. einen sonstigen Anlagepunkt des Federelementes an der Tragplatte oder einem Federhalteblech einstellbar ist. Dieses Halteglied kann beispielsweise an ei­ nem an der Tragplatte befestigten Federhalteblech oder aber an der Tragplatte selbst angeformt sein. Ebenfalls können die genannten Anlagepunkte für das Federelement in Form von Durchstellungen oder sonstigen Erhebungen bzw. Absenkungen an der Tragplatte oder am Federhalteblech angeformt sein. Da­ durch kann das Federelement in allen Richtungen mit der ge­ wünschten Vorspannung versehen werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß das Federelement eine Blechfeder oder eine Drahtfeder ist.

Spezielle Ausführungsformen der Erfindung sind dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halteglieder zumindest teilweise in ei­ nem mit der Tragplatte ausgebildet sind, vorzugsweise jeweils in Form einer aus der Tragplatte herausgeprägten Noppe, an die eine Sicherungsscheibe zum Übergreifen der Feder an­ greift.

Ebenfalls werden erfindungsgemäß Ausführungsformen vorge­ schlagen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Halteglie­ der zumindest zum Teil bereichsweise in die Tragplatte einge­ führt sind, vorzugsweise in Form einer in die Tragplatte ein­ gebrachten Niet, oder an der Tragplatte befestigt sind, vor­ zugsweise in Form eines Hakens, einer Öse oder dergleichen.

Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Federe­ lement mit einem an der Tragplatte befestigten Dämpfungs­ glied, vorzugsweise im Bereich zumindest eines zweiten und/oder dritten Federelementabschnitts, verbindbar oder in einem ausgeformt ist. Solche Dämpfungsglieder kommen häufig als lackierte, gummierte oder sonstig beschichtete Dämpfungs­ bleche zum Einsatz.

Auch kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß zumindest ein Halteglied mit einem Dämpfungsglied verbindbar oder aus­ geformt ist. Dabei können beispielsweise geeignet gestaltete Haken, Ösen oder dergleichen am Dämpfungsglied, vorzugsweise Dämpfungsblech, vorgesehen sein zur Halterung des Federele­ mentes.

Außerdem kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß die Bremsanlage hydraulisch und mechanisch betätigbar ist.

Schließlich wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen, daß die Bremsanlage einen Faustsattel oder Festsattel umfaßt.

Das erfindungsgemäße einstückige Federelement erfüllt somit zwei Funktionen, nämlich den kolbenseitigen Reibbelag einer­ seits axial an den Kolben zu ziehen und andererseits radial mit einer definierten Vorspannung auf der Tragplatte in einem Halter frei zu verspannen, ohne daß eine Aussparung in der Stirnfläche des Kolbens, die zu einer Kolbenverlängerung füh­ ren würde, oder eine genaue Anpassung an die Ausgestaltung der Tragplatte, die den Einsatzbereich einschränken würde, notwendig ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Federe­ lements mit U-Wenden zwischen in die Nut auf der Außenfläche des Kolbens einrastenden Bereichen, die zudem noch relativ zur Tragplatte fixiert sind, eröffnet ein überraschend brei­ tes Spektrum an Möglichkeiten zur Einstellung der Vorspannung sowie der Dämpfung bei kompakter und einfacher Bauweise.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen im einzel­ nen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine kolbenseitige Draufsicht auf einen Bremssattel mit einem erfindungsgemäßen Federelement;

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Brems­ sattels;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht zur Demonstration der er­ findungsgemäßen Fixierung des Federelements an der Tragplatte; und

Fig. 4 eine Teilschnittansicht zur Demonstration einer al­ ternativen erfindungsgemäßen Fixierung des Federe­ lements an der Tragplatte.

In den Fig. 1 und 2 ist eine kolbenseitige Bremsbacke 1 einer Bremsanlage mit einer Tragplatte 2 und einem Reibbelag 3, ein Federelement sowie ein Kolben 5 dargestellt. Dabei ist das Federelement 4 spiegelbildlich ausgebildet und umfaßt drei erste Federelementabschnitte 4b, 4d, 4f, die jeweils in einer auf der Kolbenaußenseite verlaufenden Nut 51 eingera­ stet sind. Zwischen diesen drei ersten Federelementabschnit­ ten 4b, 4d, 4f sind zwei im wesentlichen U-förmige zweite Ab­ schnitte 4c, 4e ausgebildet und über Halteglieder 41b, 41c gegen die Tragplatte 2 gedrückt. Schließlich umfaßt das Fede­ relement 4 noch zwei freie Enden in Form von dritten Federe­ lementabschnitten 4a, 4g, die sich senkrecht zur Kolbenachse von den spiegelbildlichen ersten Federelementabschnitten 4b, 4f wegerstrecken und jeweils mittels einer ösenartigen Hal­ teglied 41a, 41d gegen die Bremsbacke 1 gedrückt werden. Da­ bei ist auf der dem Reibbelag 3 abgewandten Seite der Trag­ platte 2 ein Federhalteblech 6 befestigt, an das die Hal­ teglieder 41a, 41d angeformt sind. Damit wird das Federele­ ment 4 über das Federhalteblech 6 an der Bremsbacke 1 gehal­ ten. Vorzugsweise ist das Federhalteblech 6 als lackiertes, gummiertes oder sonstig beschichtetes Dämpfungsblech ausge­ führt. Dadurch wird sowohl die Halterung des Federelementes 4 wie auch die Dämpfungsfunktion von einem einzigen Bauteil übernommen.

Bei der Axialverbindung zwischen dem Bremsbacke 1 und dem Kolben 5 handelt es sich somit um eine Rastverbindung, näm­ lich über die Nut 51, und eine Klemmverbindung, nämlich über die Halteglieder 41a bis 41d. Die radiale Federung ist im we­ sentlichen über die Form und die Einklemmung der zweiten Fe­ derelementabschnitte 4f, 4e, die im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind, und der dritten Federelementabschnitte 4a, 4f eingestellt.

Die Halteglieder können in unterschiedlichster Form ausge­ führt sein, beispielsweise in Form eines Hakens, siehe 41c, oder einer Öse, siehe 41d, gemäß Fig. 1 und 2. Auch ist es denkbar, daß die Tragplatte 2 auf ihrer dem Reibbelag 3 abge­ wandeten Seite mit Noppen 42a ausgebildet ist, an die zum Bilden eines Halteglieds 42 jeweils eine Sicherungsscheibe 42b angreift, wie in Fig. 3 dargestellt, oder in die Trag­ platte 2 eine Niet 43 eingreift, wie in Fig. 4 dargestellt. Auch kann es vorteilhaft sein, die Halteglieder verstellbar zu gestalten, um eine Veränderung der Federvorspannung zu er­ möglichen. Eine Veränderung der Federvorspannung kann weiter­ hin durch entsprechende Gestaltung der Anlageflächen des Fe­ derelementes 4 am Federhalteblech 6 oder an der Tragplatte 2 erreicht werden. Beispielsweise können am Federhalteblech 6 oder an der Tragplatte Durchstellungen oder sonstige Erhebun­ gen bzw. Absenkungen vorgesehen sein, an denen das Federle­ ment 4 anliegt. Durch geeignete Gestaltung der Anlageflächen des Federelementes 4 am Federhalteblech 6 bzw. der Tragplatte 2 läßt sich somit für das Federelement 4 nahezu in allen Richtungen die gewünschte Vorspannung erreichen.

Zusätzliche Dämpfungsglieder können insbesondere an den zwei­ ten U-förmigen Federabschnitten 4c, 4e und/oder den Hal­ tegliedern 41a-d, 42 befestigt sein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen so­ wie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung kön­ nen sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Bremsbacke

2

Tragplatte

3

Reibbelag

4

Federelement

4

a-

4

g Federelementabschnitt

5

Kolben

41

a-

41

d Halteglied

42

Halteglied

42

a Noppe

42

b Sicherungsscheibe

43

Nietartiges Halteglied

44

Nut

Claims (15)

1. Einstückiges Federelement zur lösbaren Halterung einer aus einer Tragplatte und einem Reibbelag bestehenden, kolbenseitigen Bremsbacke an einem Kolben einer zumin­ dest hydraulisch arbeitenden Betätigungseinrichtung ei­ ner Bremsanlage, insbesondere Scheibenbremse, und zur Verspannung des Reibbelags auf einem Bremsträger der Bremsanlage, wobei das Federelement zumindest zum Teil in eine außen umlaufende Nut des Kolbens einrastet, da­ durch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) zumindest vier Federelementabschnitte (4a-4g) umfaßt, wobei zumin­ dest zwei erste Federelementabschnitte (4b, 4d, 4f) in die Nut (51) einrasten und zumindest zwei zweite Federe­ lementabschnitte (4c, 4e) jeweils zwischen zwei benach­ barten ersten Federelementabschnitten (4b, 4d, 4f) mit einer U-Wende ausgebildet sind, und das Federelement (4) im Bereich der zweiten Federelementabschnitte (4c, 4e) jeweils unter Einsatz zumindest eines Halteglieds (41b, 41c, 42, 42a, 42b, 43), das sich von der dem Reibbelag (3) abgewandten Seite der Tragplatte (2) wegerstreckt, zumindest bereichsweise auf der Tragplatte (2) aufliegt sowie eine Kraft auf den Reibbelag (3) ausübt.

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) eine geschlossene Form auf­ weist.

3. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) offen ausgebildet ist, wobei vorzugsweise an den beiden freien Enden des Federele­ ments (4) jeweils ein dritter Federelementabschnitt (4a, 4g) ausgebildet ist, der sich vom Kolben (5) weger­ streckt und unter Einsatz zumindest eines Halteglieds (41a, 41d), das sich von der dem Reibbelag (3) abgewand­ ten Seite der Tragplatte (2) wegerstreckt, zumindest be­ reichsweise auf der Tragplatte (2) aufliegt sowie eine Kraft auf den Reibbelag (3) ausübt.

4. Federelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) drei erste Federelementab­ schnitte (4b, 4d, 4f), zwei zweite Federelementabschnit­ te (4c, 4g) und zwei dritte Federelementabschnitte (4a, 4g) aufweist.

5. Federelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) mit zumindest einem ersten Fe­ derelementabschnitt (4b, 4d, 4f) in die Nut (51) einge­ rastet ist.

6. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweiten und/oder dritten Federelementabschnitte (4a, 4c, 4e, 4g) eine Neigung aus der Ebene der Nut (51) aufweisen.

7. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Federele­ ments (4) über zumindest ein, vorzugsweise variierbares, Halteglied (41a-41d, 42, 42a, 42b, 43) einstellbar ist.

8. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) eine Blechfeder oder eine Drahtfeder ist.

9. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halteglieder (42) zumin­ dest teilweise in einem mit der Tragplatte (2) ausgebil­ det sind, vorzugsweise jeweils in Form einer aus der Tragplatte (2) herausgeprägten Noppe (42a), an die eine Sicherungsscheibe (42b) zum Übergreifen der Feder (4) angreift.

10. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halteglieder (41a bis 41d, 43) zumindest zum Teil bereichsweise in die Tragplatte (2) eingeführt sind, vorzugsweise in Form einer in die Tragplatte (2) eingebrachten Niet (43), oder an der Tragplatte (2) befestigt sind, vorzugsweise in Form ei­ nes Hakens (41b, 41c), einer Öse (41a, 41d) oder der­ gleichen.

11. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Federelement mit einem Dämpfungsglied, vorzugsweise im Bereich zumindest eines zweiten (4c, 4e) und/oder dritten Federelementabschnitts (4a, 4g), verbindbar oder in einem ausgeformt ist.

12. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest ein Halteglied (41a- d, 42) mit einem Federhalteblech (6) verbindbar oder aus­ geformt ist.

13. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest ein Halteglied (41a- d, 42) mit einem Dämpfungsglied verbindbar oder ausge­ formt ist.

14. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage hydraulisch und mechanisch betätigbar ist.

15. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage einen Faust­ sattel oder Festsattel umfaßt.