DE19906804A1 - Federelement - Google Patents
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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.
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.
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