DE202008006779U1

DE202008006779U1 - Scheibenbremse und Gleitlager hierfür

Info

Publication number: DE202008006779U1
Application number: DE200820006779
Authority: DE
Original assignee: Haldex Brake Products AB
Current assignee: Haldex Brake Products AB
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2018-05-20

Abstract

Scheibenbremse mit einem Bremssattel (1), der zumindest eine Bremsscheibe übergreift, wobei der Bremssattel (1) über zumindest zwei Führungselemente (3) an einem Träger (2), bezogen auf die Bremsscheibe, axial verschieblich geführt ist, wobei zumindest ein Führungselement (3) mit einem Gleitlager (5) versehen ist, das ausgebildet ist, eine radiale Federwirkung auszuüben, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (5) über seine Längserstreckung unter Ausbildung eines Radialspiels (S) einen sich veränderlichen Durchmesser aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Schwerlastfahrzeuge, mit einem zumindest eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, wobei der Bremssattel über zumindest zwei Führungselemente an einem Bremsträger, bezogen auf die Bremsscheibe, axial verschieblich geführt ist.
Bei derartigen Scheibenbremsen wird der auch Schiebe- oder Gleitsattel genannte Bremssattel über die Führungselemente mit dem Träger verbunden, der wiederum mit der Karosserie des Fahrzeugs in fester Verbindung steht. Als Führungselemente kommen hierbei Gleitbolzen oder Führungsholme zum Einsatz, die in entsprechenden Gleitlagern der Führungselemente axial geführt sind, so dass sich der Bremssattel zu dem ortsfesten Bremsträger verschieben kann.
Um eine einwandfreie verschiebliche Lagerung des Bremssattels gegenüber dem Träger zu gewährleisten, sind mindestens zwei Gleitlager notwendig. Bei der Verwendung von zwei oder sogar mehreren Gleitlagern sind große Freiräume bzw. Radialspiele gegenüber den Führungsholmen bzw. Gleitbolzen erforderlich, um die nicht vermeidbaren Fertigungstoleranzen auszugleichen. Der Abstand zwischen den Gleitlagern unterscheidet sich fertigungsbedingt teilweise erheblich von dem Abstand zwischen den Führungsholmen. Werden jedoch die Radialspiele bei den einzelnen Gleitlagern zu gering gewählt, kann dies zu einem erhöhten Widerstand für das Gleiten führen, was für die Funktion der Scheibenbremse nicht akzeptabel ist.
Andererseits unterstützen zu große Radialspiele zwischen den Innenschalen der Gleitlager und den Führungsholmen die Entstehung von Rüttelgeräuschen, die durch Vibrationen, beispielsweise bei Fahrt auf schlechten Straßenbelägen, auftreten.
Derartige Vibrationen sind darüber hinaus nicht wünschenswert, da diese zu einem erhöhten Verschleiß der Gleitlager führen.
Um diesen Problemen zu begegnen, ist es im Stand der Technik bekannt, die Gleitlager zweiteilig auszubilden, mit einer innen liegenden Gleitschale, die sich radial gegenüber der Bohrung zur Aufnahme der Gleitbolzen über ein dämpfendes, elastische Federelement abstützt. Derartige, eine Radialdämpfung bereitstellende Gleitlager sind aber für sich, bedingt durch die Materialeigenschaften des Federelements, nicht in der Lage, die Kräfte, die in derartigen Scheibenbremsen beim Bremsvorgang auftreten, in zufrieden stellender Weise zu übertragen. Deren Verschleiß- und Rüttelfestigkeit reicht hierfür nicht aus.
Aus diesem Grund wird im Stand der Technik vorgeschlagen, zumindest eines von gegebenenfalls mehr als zwei Gleitlagern als Festlager auszubilden, welches ausgestaltet ist, nahezu die gesamten auftretenden Kräfte aufzunehmen. Zumindest ein weiteres Gleitlager wird dann als Loslager ausgebildet, welches im Wesentlichen den Dämpfungseffekt und den Ausgleich von Fertigungstoleranzen bereitstellt und daher den Bremssattel bei der Führung nur in seiner Lage hält. Derartige Anordnungen offenbaren beispielsweise die GB 2120330 A und die DE 102 48 948 B4 .
Des Weiteren ist es bekannt, die Gleitlager aus mehreren Abschnitten auszubilden, die unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Kraftübertragung und Dämpfungseigenschaften aufweisen. Derartige Gleitlager bestehen jedoch aus vielen Einzelkomponenten und sind daher umständlich zu montieren.
Ausgehend von den im Stand der Technik bekannten Problemen ist es ein Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art und die in dieser zum Einsatz kommenden Gleitlager entsprechend so weiter zu entwickeln, dass einerseits die Verschleiß- und Rüttelfestigkeit bei gleichzeitigem ausreichenden Toleranzausgleich verbessert und andererseits eine einfache Montage ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Scheibenbremse nach Anspruch 1 und einem Gleitlager zur Verwendung in einer solchen Scheibenbremse nach Anspruch 11.
Demnach schlägt die Erfindung eine Scheibenbremse vor, die einen zumindest eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel aufweist, der über zumindest zwei Führungselemente, beispielsweise in der Form von Führungsholmen, axial verschieblich geführt ist. Zumindest ein Führungselement ist mit dem erfindungsgemäßen Gleitlager versehen, welches eine radiale Federwirkung aufweist und welches sich dadurch auszeichnet, dass es über seine Längserstreckung unter Ausbildung eines Radialspiels einen sich verändernden Durchmesser aufweist.
Mit anderen Worten, das durch das erfindungsgemäße Gleitlager bereitgestellte Radialspiel ändert sich in Longitudinalrichtung des Gleitlagers entsprechend des zur Verfügung stehenden Freiraums bzw. Abstands zwischen der Innenschale des Gleitlagers und dem Gleitbolzen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gleitlager hierbei so ausgebildet, dass es in seiner Längserstreckung eine sich verändernde radiale Federwirkung aufweist, die sich schrittweise oder kontinuierlich in dieser Erstreckung ändert, wobei die Federwirkung wiederum mit den kraftübertragenden Eigenschaften des Gleitlagers abgestimmt ist.
So besteht das Gleitlager bevorzugt aus zumindest zwei Abschnitten unterschiedlicher Eigenschaften: ein erster Abschnitt weist einen größeren Durchmesser auf, d. h. durch diesen wird ein größeres Radialspiel bereitgestellt, wobei jedoch gleichzeitig die radiale Federwirkung dieses Abschnitts sehr gering gewählt ist oder sogar nicht vorhanden ist, so dass eine einwandfreie Kraftübertragung bei gleichzeitigem ausreichenden Fertigungstoleranzausgleich bereitgestellt wird; ein sich an den ersten Abschnitt längs anschließender zweiter Abschnitt weist im Vergleich zu diesem einen kleineren Durchmesser auf, d. h. durch diesen wird ein kleines bis gar kein Radialspiel zur Verfügung gestellt, wobei jedoch die radiale Feder- und daher Dämpfungswirkung sehr groß gewählt ist.
Zwischen diesen Abschnitten ändern sich die oben genannten Eigenschaften schrittweise oder kontinuierlich, wobei das Gleitlager vorzugsweise stets einstückig ausgebildet ist.
Dies kann gemäß der Erfindung dadurch realisiert werden, dass das Gleitlager als eine Hülse mit einem sich in entsprechender Weise variierenden Durchmesser ausgebildet ist, wobei der zweite Abschnitt mit den besseren Dämpfungseigenschaften durch ein die Hülse in diesem Bereich radial umgebendes Federelement realisiert ist.
Dabei stützt sich die Hülse mit ihrem ersten Abschnitt unmittelbar an der Innenwand der Bohrung des Führungselements ab, während der zweite Abschnitt der Hülse an dieser Innenwand nur über das Federelement anliegt. Gegebenenfalls kann sich der erste Abschnitt an der Innenwand auch unter Zwischenlagerung eines Übertragungselements mit geringer oder keiner radialen Federwirkung abstützen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Gleitlager aus einer Hülse, die sich entweder zu einer Stirnseite konusförmig öffnet, also als ein Kegelhohlraum ausgebildet ist, oder sich zu ihren beiden Stirnseiten jeweils konusförmig öffnet, also wie ein Hohlraum in der Form eines Doppelkegels ausgebildet ist, wobei der Übergangspunkt zwischen den beiden Kegelhälften vorzugsweise in der Mitte der Längserstreckung angeordnet ist.
Diese Hülse ist dann von einem radialen Federkörper umgeben, der in seiner Längserstreckung ebenfalls eine sich schrittweise oder kontinuierlich verändernde radiale Federwirkung aufweist.
Mit anderen Worten, dort wo das Radialspiel der Hülse am größten ist, nämlich im Bereich der stirnseitigen Öffnungen, ist das radial hinter der Hülse anliegende Federelement mit sehr geringer Federwirkung ausgebildet, oder das Federelement ist in Axialrichtung von den Öffnungen nach innen versetzt, so dass die Hülse in diesen Bereichen mit der Innenwand der Führungsbohrung direkt in Kontakt gelangen kann, während das Federelement im Bereich des Übergangs zwischen den Kegelstumpfen, dort wo das Radialspiel am geringsten oder nicht vorhanden ist, die größte Federwirkung auszuüben vermag.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird dadurch bewerkstelligt, dass das Gleitlager eine Hülse aufweist, die entweder über ihre gesamte Längserstreckung oder nur abschnittsweise einen elliptischen Querschnitt aufweist.
Dabei ist der elliptische Abschnitt so gewählt, dass der größte Durchmesser das maximale Radialspiel und der kleinste Durchmesser ein geringes oder gar kein Radialspiel zur Verfügung stellt. Vorzugsweise liegt die Hülse in ihrem Bereich mit dem kleinsten Durchmesser unmittelbar an dem Führungsholm an.
Besonders bevorzugt bei der Verwendung dieser Ausführungsform ist es, wenn der größte Durchmesser der Hülse exakt in der Richtung zu einem weiteren Gleitlager, das auf der gleichen Seite der Bremsscheibe liegt, ausgerichtet ist.
Das entsprechend den obigen Ausführungsformen ausgestaltete Gleitlager kann bei allen Führungselementen einer Scheibenbremse eingesetzt werden oder nur bei einem oder wenigen Führungselementen, wobei nur ein Führungselement als Festlager ausgebildet sein kann. Dabei ist es grundsätzlich möglich, dass die Gleitbolzen der Führungselemente an dem Träger oder an dem Bremssattel befestigt sind.
Auch ist es möglich, dass mehrere der oben beschriebenen Gleitlager in einem einzigen Führungselement zu Einsatz kommen, ebenso wie, dass mehrere der oben beschriebenen Ausführungsformen in einer einzigen Scheibenbremse verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Gleitlager zeichnen sich durch eine einfache Ausgestaltung aus, was die Herstellungskosten gering hält und die Montage einfach macht. Darüber hinaus stellen sie eine ausreichende Dämpfung trotz eines vollständigen Ausgleichs der Fertigungstoleranzen zur Verfügung. Durch die variierende radiale Federwirkung wird darüber hinaus der Gleitwiderstand unter allen Umständen gering gehalten, was eine kontrollierte Verschiebung des Gleitsattels bei Bremsbelastung erlaubt.
Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Scheibenbremse bzw. des erfindungsgemäßen Gleitlagers ergeben sich aus dem im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1a ausschnittsweise ein Führungselement mit einem Gleitlager in einer ersten Ausführungsform der Scheibenbremse gemäß der Erfindung;
1b das Gleitlager aus 1a in einer vergrößerten Darstellung;
2 ausschnittsweise ein Führungselement mit einem Gleitlager in einer zweiten Ausführungsform der Scheibenbremse gemäß der Erfindung;
3 eine Querschnittsdarstellung eines Führungselements mit einem Gleitlager in einer dritten Ausführungsform der Scheibenbremse gemäß der Erfindung; und
4 in Draufsicht eine Scheibenbremse mit vier Führungselemente mit jeweils einem Gleitlagern in der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung.
In den 1a und 1b ist exemplarisch ein Führungselement einer Scheibenbremse des Gleitsatteltyps mit einem Gleitlager in einer ersten Ausführungsform gezeigt.
Ein Bremssattel 1 ist an einem Bremsträger 2 über mehrere Führungselemente 3 axial verschieblich geführt. Hierzu weist der Bremsträger 2 Führungsholme oder Gleitbolzen 4 auf, die in einer entsprechenden Bohrung des Trägers 2 aufgenommen sind.
Zur axialen Führung ist ein Gleitlager 5 vorgesehen, welches, wie deutlicher in 1b zu erkennen ist, einen ersten Abschnitt 5.1 und einen zweiten Abschnitt 5.2 aufweist.
Das Gleitlager 5 besteht aus einer Hülse 6, die sich durchgängig einstückig in Längsrichtung erstreckt, wobei die Hülse 6 des Gleitlagers 5 im Bereich des ersten Abschnitts 5.1 einen größeren Durchmesser als im Bereich des zweiten Abschnitts 5.2 aufweist, wodurch sich dort ein größeres Radialspiel S gegenüber dem Gleitbolzen 4 ausbildet.
Die Hülse 6 liegt im Bereich des ersten Abschnitts 5.1 direkt an der Innenwand der Bohrung im Bremssattel 1 an. Im Bereich des zweiten Abschnitts 5.2 ist die Hülse 6 von einem elastischen Federkörper 7 umgeben, beispielsweise einem radialen Gummilager, um eine entsprechende Dämpfung bereitstellen zu können.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gleitlagers 5.
Dieses weist eine Hülse 8 auf, deren Innenwand als ein Hohlraum in der Form eines Doppelkegels ausgebildet derart, dass sich die Hülse zu beiden Stirnseiten konusförmig öffnet. Dementsprechend ist das zur Verfügung stehende Radialspiel S im Bereich der Öffnungen am größten und im Bereich des Übergangs zwischen den Teilkegeln des Doppelkegels am geringsten.
Die Hülse 8 wird von einem Federkörper 9 radial umgeben und stützt sich über diesen an der Innenwand der Bohrung ab. Der Federkörper 9 ist dabei so ausgestaltet, dass die radiale Federwirkung im Übergangsbereich des Doppelkegels am größten ist, wobei die Hülse 8 den Federkörper 9 stirnseitig einfasst.
Das Gleitlager 5 bestehend aus Hülse 8 und Federkörper 9 wird in der Bohrung des Führungselements 3 durch einen einfachen Sprengring 10 gehalten, was eine einfache Montage erlaubt.
In 3 ist exemplarisch eine weitere Ausführungsform eines Gleitlagers in Querschnittsdarstellung gezeigt.
Dieses weist eine Hülse 10 mit einem elliptischen Querschnitt auf, der einen maximalen Durchmesser D_max und einen minimalen Durchmesser D_min aufweist. Die ebenfalls von einem radialen Federkörper 11 umgebende Hülse 10 ist dabei so auf dem Gleitbolzen 4 angeordnet, dass der maximale Durchmesser D_max ein maximales Radialspiel S_max zur Verfügung stellt, welches vorzugsweise zu einem weiteren Gleitlager auf der gleichen Seite einer Bremsscheibe ausgerichtet ist, während der minimale Durchmesser D_min dem Durchmesser des Gleitbolzens 4 entspricht.
4 zeigt exemplarisch eine Scheibenbremse gemäß der Erfindung mit vier Führungselementen 3, die alle das erfindungsgemäße Gleitlager 4 aufweisen. Jedoch sind sowohl hinsichtlich der Ausführungsformen als auch hinsichtlich der Anzahl der Gleitlager verschiedene Kombinationen denkbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- GB 2120330 A [0007]
- DE 10248948 B4 [0007]

Claims

Scheibenbremse mit einem Bremssattel (1), der zumindest eine Bremsscheibe übergreift, wobei der Bremssattel (1) über zumindest zwei Führungselemente (3) an einem Träger (2), bezogen auf die Bremsscheibe, axial verschieblich geführt ist, wobei zumindest ein Führungselement (3) mit einem Gleitlager (5) versehen ist, das ausgebildet ist, eine radiale Federwirkung auszuüben, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (5) über seine Längserstreckung unter Ausbildung eines Radialspiels (S) einen sich veränderlichen Durchmesser aufweist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, bei welcher das Gleitlager (5) in seiner Längserstreckung eine schrittweise oder kontinuierlich sich verändernde radiale Federwirkung aufweist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Gleitlager (5) in zumindest zwei Abschnitte unterteilt ist, wobei ein erster Abschnitt (5.1) einen größeren Durchmesser und eine geringere oder gar keine radiale Federwirkung aufweist, während ein zweiter Abschnitt (5.2) demgegenüber einen kleineren Durchmesser und eine größere radiale Federwirkung aufweist.
Scheibenbremse nach Anspruch 3, bei welcher das Gleitlager (5) als Hülse (6) ausgebildet ist und der zweite Abschnitt (5.2) konzentrisch von einem Federelement (7) umgeben ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Gleitlager (5) als Hülse (8) ausgebildet ist, die sich zu einer Stirnseite konusförmig oder zu beiden Stirnseiten konusförmig öffnet.
Scheibenbremse nach Anspruch 5, bei welcher die Hülse (8) zumindest teilweise konzentrisch von einem radialen Federkörper (9) umgeben ist, der in seiner Längserstreckung eine schrittweise oder kontinuierlich sich verändernde radiale Federwirkung aufweist.
Scheibenbremse nach Anspruch 6, bei welcher die radiale Federwirkung des radialen Federkörpers (9) im Bereich der Stirnseite der konusförmigen Öffnung der Hülse (8) am geringsten ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Gleitlager (5) als eine Hülse (10) ausgebildet ist, die zumindest in einem Abschnitt einen elliptischen Querschnitt aufweist derart, dass der größte Durchmesser (D_max) des elliptischen Querschnitts das maximale Radialspiel (S_max) und der kleinste Durchmesser (D_min) des elliptischen Querschnitts ein geringes oder kein Radialspiel zur Verfügung stellt.
Scheibenbremse nach Anspruch 8, bei welcher zumindest zwei Gleitlager (5) auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnet sind, wobei zumindest eines dieser Gleitlager (5) eine solche Hülse (10) aufweist und wobei das maximale Radialspiel (S_max) der Hülse (10) in Richtung auf das zumindest andere Gleitlager (5) ausgerichtet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Führungselemente (3) an dem Bremssattel (1) oder an dem Träger (2) angeordnet sind.
Gleitlager für Führungselemente (3), über welche bei einer Scheibenbremse ein Bremssattel (1) an einem Träger (2) axial verschieblich geführt ist, wobei das Gleitlager (5) ausgebildet ist, eine radiale Federwirkung auszuüben, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (5) über seine Längserstreckung unter Ausbildung eines Radialspiels (S) einen sich veränderlichen Durchmesser aufweist.
Gleitlager nach Anspruch 11, das in seiner Längserstreckung eine schrittweise oder kontinuierlich sich verändernde radiale Federwirkung aufweist.
Gleitlager nach Anspruch 11 oder 12, das in zumindest zwei Abschnitte unterteilt ist, wobei ein erster Abschnitt (5.1) einen größeren Durchmesser und eine geringere oder gar keine radiale Federwirkung aufweist, während ein zweiter Abschnitt (5.2) demgegenüber einen kleineren Durchmesser und eine größere radiale Federwirkung aufweist.
Gleitlager nach Anspruch 13, das als Hülse (6) ausgebildet ist und der zweite Abschnitt (5.2) konzentrisch von einem Federelement (7) umgeben ist.
Gleitlager nach Anspruch 11 oder 12, das als Hülse (8) ausgebildet ist, die sich in zu einer Stirnseite konusförmig oder zu beiden Stirnseiten konusförmig öffnet.
Gleitlager nach Anspruch 15, bei welchem die Hülse (8) zumindest teilweise konzentrisch von einem radialen Federkörper (9) umgeben ist, der in seiner Längserstreckung eine schrittweise oder kontinuierlich sich verändernde radiale Federwirkung aufweist.
Gleitlager nach Anspruch 16, bei welchem die radiale Federwirkung des radialen Federkörpers (9) im Bereich der Stirnseite der konusförmigen Öffnung der Hülse (8) am geringsten ausgebildet ist.
Gleitlager nach Anspruch 11 oder 12, das als eine Hülse (10) ausgebildet ist, die zumindest in einem Abschnitt einen elliptischen Querschnitt aufweist derart, dass der größte Durchmesser (D_max) des elliptischen Querschnitts das maximale Radialspiel (S_max) und der kleinste Durchmesser (D_min) des elliptischen Querschnitts ein geringes oder kein Radialspiel zur Verfügung stellt.