DE4411700A1 - Schwimmsattelbremse, insbesondere Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattelbremse, insbesondere eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Der Schwimmsattel einer solchen Bremse ist üblicherweise in Bezug auf einen fahrzeugfesten Bremsträger mittels zweier Bolzen beweglich geführt, die in zugeordneten Bohrungen im Bremsträger axial verschiebbar sind. In der Regel sind die Bohrungen, in denen die Bolzen axial gleiten, gegen Schmutz und Feuchtigkeit und zum Zurückhalten von in den Bohrungen enthaltenem Schmiermittel durch je eine Manschette aus elas­ tischem Material abgedichtet.

Bei Bremsen der beschriebenen Art tritt das Problem auf, daß herstellungstechnisch unvermeidbare Toleranzen beispielsweise der Bohrungs- und Bolzendurchmesser und der am Schwimmsattel vorhandenen Bolzenanlageflächen bei ungünstigem Zusammentreffen zur Schwergängigkeit oder sogar zum Klemmen der Bolzen in den Bohrungen führen kann, wodurch eine ordnungsgemäße Gleitführung nicht mehr gewährleistet und die Funktion der Bremse beeinträch­ tigt ist. Insbesondere führen nicht genau parallele Bohrungs­ achsen sowie nicht genau rechtwinklig zu den Bohrungsachsen stehende Bolzenaulageflächen am Schwimmsattel zu einem Winkel­ fehler zwischen Bremsträger und Schwimmsattel, der ein Ver­ kanten zumindest eines der Bolzen in der ihm zugeordneten Boh­ rung zur Folge hat.

Zur Lösung des genannten Problems ist es beispielsweise aus der EP 0 046 432 A2 und der EP 0 395 460 A1 bekannt, eine der bei­ den Bolzen/Bohrung-Paarungen mit relativ größerem Spiel aus zu­ führen, so daß ein gegebenenfalls auftretender Winkelfehler nicht zur Schwergängigkeit oder zum Klemmen des Bolzens in der Bohrung führt. Bei dieser Lösung kann es allerdings dann, wenn die zusammentreffenden Fertigungstoleranzen im Bereich des Idealmaßes sind und daher kein oder ein nur geringer Winkel­ fehler vorhanden ist, zum unerwünschten Klappern des in der Bohrung mit relativ größerem Spiel laufenden Bolzen kommen. Dieses Klappern tritt insbesondere bei einer Fahrt über hol­ perige Wegstrecken auf, beispielsweise bei einer Fahrt über Kopfsteinpflaster, und wird häufig als störend empfunden.

Zur Vermeidung unerwünschter Klappergeräusche ist in der DE 91 05 358 U1 vorgeschlagen worden, einen der Bolzen in zu­ mindest einem Abschnitt ballig auszubilden. Jedoch sind bei der Herstellung eines solchen Bolzens mit balligem Abschnitt fer­ tigungstechnische Probleme zu lösen, die sich aus der gefor­ derten geringen Toleranz zwischen balligem Abschnitt und Boh­ rung ergeben und deren Lösung das Endprodukt verteuert.

Aus der DE 36 41 577 A1 ist eine weitere Lösung zur Vermeidung des Verklemmens eines Bolzens in der ihm zugeordneten Bohrung bekannt, bei der zwischen dem Bolzen und der ihn umgebenden Bohrung eine Führung vorgesehen ist, die ein Verkanten des Bolzens ohne Nachteile ermöglichen soll. Die Führung besteht aus einem inneren, konvexen Element und einer dieses Element umfassenden, konkaven Hülse. Ersichtlich ist diese Lösung sehr aufwendig und deshalb teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schwimmsattelbremse bereitzustellen, bei der die beschriebenen, unerwünschten Klappergeräusche nicht auftreten und die dennoch kostengünstig herzustellen, einfach zusammenzubauen und darüber­ hinaus funktionssicher ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Schwimmsattelbremse dadurch gelöst, daß der mit relativ grö­ ßerem Spiel in der Bohrung laufende Bolzen sich durch eine in der Bohrung angeordnete Führungshülse erstreckt, deren Axial­ abmessung erheblich geringer als die wirksame Länge des Bolzens ist. Unter der wirksamen Länge des Bolzens wird hier seine zum Gleiten ausgebildete Länge verstanden. Bei dieser Lösung findet demnach die eigentliche Führung des in der Bohrung mit relativ größerem Spiel laufenden Bolzens durch die Führungshülse statt. Da die Axialabmessung der Führungshülse gegenüber der wirksamen Länge des Bolzens klein ist, führen ggf. vorhandene Winkel­ fehler auch bei einem kleinen, Klappergeräusche vermeidenden Radialspiel zwischen der Führungshülse und dem Bolzen nicht zur Funktionsbeeinträchtigung der Bremse durch Schwergängigkeit oder Verklemmen. Das Problem hoher Fertigungsgenauigkeit wird auf die einfacher und billiger herzustellende Führungshülse verlagert.

Bevorzugt beträgt die Axialabmessung der Führungshülse 10% bis 25% der wirksamen Länge des Bolzens. Das Spiel zwischen der Führungshülse und dem Bolzen ist vorzugsweise kleiner als 0,2 mm. In umfangreichen Versuchen wurde festgestellt, daß bei einem Spiel unterhalb von 0,2 mm keine wahrnehmbaren Klapper­ geräusche mehr auftreten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Füh­ rungshülse im Bereich des dem entsprechenden Bolzen zugewandten Endes der Bohrung angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache und kostengünstige Montage der Führungshülse in der Bohrung. Vorzugsweise ist die Führungshülse axial geschlitzt, da es dann bei ihrem Einpressen in die Bohrung nicht zu der bei einer ungeschlitzten Führungshülse möglichen Materialstauchung kommt, die zu einer unerwünschten Verringerung des Hülseninnen­ durchmessers führen kann, mit der Folge, daß ein konstruktiv beabsichtigtes Mindestspiel zwischen Bolzen und Führungshülse unterschritten wird.

Besonders bevorzugt ist die Führungshülse aus hochfestem Stahl gefertigt. Gegenüber einer Führungshülse aus weniger festem Stahl kann die Axialabmessung der Führungshülse bei gleicher Stabilität verringert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Schwimmsattel-Teilbelag-Schei­ benbremse mit zwei Bolzen/Bohrung-Paarungen in einer Stellung, wie sie mit neuen Reibbelägen auftritt,

Fig. 2 die mit relativ größerem Spiel ausgeführte Bolzen/Boh­ rung-Paarung aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 die Draufsicht auf die Schwimmsattelbremse gemäß Fig. 1, jedoch in einer Stellung, wie sie mit abgenutzten Reibbelägen auftritt,

Fig. 4 die mit relativ größerem Spiel ausgeführte Bolzen/Boh­ rung-Paarung aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung, und

Fig. 5 die Draufsicht auf eine in der entsprechenden Bohrung montierte Führungshülse.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheiben­ bremse für ein Kraftfahrzeug mit einem Schwimmsattel 10, der eine nicht dargestellte Bremsscheibe übergreift und in Bezug auf einen fahrzeugfesten Bremsträger 12 gleitend verschiebbar angeordnet ist. Hierzu sind am Schwimmsattel 10 mittels je einer Schraube 14 zwei Bolzen 16, 18 befestigt, die sich in zwei im Bremsträger 12 vorhandene Bohrungen 20, 22 erstrecken. Der Schwimmsattel 10 kann sich also in Fig. 1 gegenüber dem Bremsträger 12 nach rechts oder links verschieben, wenn die Bremse durch eine herkömmliche und daher nicht weiter erläu­ terte Betätigungseinrichtung betätigt oder gelöst wird.

Die in Fig. 1 unten gelegene Paarung aus dem Bolzen 16 und der Bohrung 20 ist so paßgenau ausgeführt, wie sie unter wirtschaft­ lichen Gesichtspunkten fertigbar ist. Im vorliegenden Fall ist der Bolzen 16 auf ±0,025 mm genau und die Bohrung 20 auf ±0,02 mm genau gefertigt. Daraus ergibt sich ein minimales Spiel von 0,06 mm und ein maximales Spiel von 0,15 mm zwischen dem Bolzen 16 und der Bohrung 20.

Es sei angenommen, daß eine in Fig. 1 dargestellte Mittelachse A des Bremsträgers 12 exakt parallel zur Achse der Bohrung 20 verlaufe. Der Bolzen 16 liegt mit seinem Kopf 24 an einer Fläche 26 an, die genau rechtwinklig zur Achse A verlaufen soll und durch ein vom Schwimmsattel 10 hervorstehendes Befestigungs­ auge 28 gebildet ist. Der Schwimmsattel 10 wäre somit exakt parallel zur Achse A des Bremsträgers 12 verschiebbar geführt.

Jedoch ist schon die mit der Anlagefläche 26 in Berührung tre­ tende Fläche des Bolzenkopfs 24 nicht genau rechtwinklig zur Achse des Bolzens 16 angeordnet, sondern mit einer gewissen Toleranz behaftet, die dazu führt, daß der Schwimmsattel 10 nicht mehr exakt parallel zur Achse A des Bremsträgers 12 ge­ führt ist. Darüberhinaus weisen auch die Anlagefläche des Kopfes 24′ des in Fig. 1 oben angeordneten Bolzens 18 und die mit diesem zusammenwirkende Anlagefläche 26′ am Befestigungs­ auge 28′ Toleranzen auf, die in der Summe einen Winkelfehler W zwischen der Achse A des Bremsträgers 12 und einer Achse A′ des Schwimmsattels 10 ergeben. In den Zeichnungen ist der Winkel­ fehler W, der maximal im Bereich von 1/2° bis zu 3/4° liegt, zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt.

Der Winkelfehler W bewirkt, daß der in Fig. 1 oben gelegene Bolzen 18 schief in der ihm zugeordneten Bohrung 22 sitzt. Da­ mit der schief sitzende Bolzen 18 nicht zur Schwergängigkeit oder zum Festklemmen der Bremse führt, ist das Spiel zwischen dem Bolzen 18 und der Bohrung 22 relativ größer als das zuvor genannte Spiel zwischen dem Bolzen 16 und der Bohrung 20. Zur Verdeutlichung ist die Schiefstellung und das vergrößerte Spiel in den Zeichnungen wiederum übertrieben dargestellt.

Die eigentliche Führung des Bolzens 18 in der Bohrung 22 er­ folgt durch eine Führungshülse 30, die im Bereich des dem Bol­ zen 18 zugewandten Endes der Bohrung 22 in einem erweiterten Endabschnitt 32 derselben angeordnet ist und vom Bolzen 18 durchsetzt wird.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Führungshülse 30 und des Bolzens 18 in der Bohrung 22 in vergrößerter Darstellung. Zwischen der Führungshülse 30 und dem Bolzen 18 ist, wie aus Fig. 2 ersicht­ lich, ein Spiel vorhanden, das geringer als das Spiel zwischen dem Bolzen 18 und der Bohrung 22 ist und vom Durchmesser des erweiterten Endabschnitts 32 sowie dem Außen- und dem Innen­ durchmesser der Führungshülse 30 abhängt. Das Spiel ist so ge­ wählt, daß es zwischen 0,06 mm und 0,19 mm liegt. Dieses ge­ ringe, etwa dem Spiel zwischen dem Bolzen 16 und der Bohrung 20 entsprechende Spiel unterbindet zuverlässig das Auftreten von wahrnehmbaren Klappergeräuschen.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen Zustand, wie er sich bei neuen oder wenig abgenutzten Reibbelägen einstellt. Mit zunehmender Abnutzung der Reibbeläge verschiebt sich der Schwimmsattel 10 in Fig. 1 nach rechts, d. h. die Bolzen 16, 18 gleiten zunehmend aus den Bohrungen 20, 22 heraus bis in die in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigte Endstellung. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich liegt in der Endstellung der Bolzen 18 an der Innenwand der Führungshülse 30 an. Ein weiteres Herausgleiten des Bolzen 18 aus der Bohrung 22 wäre nur mit erhöhtem Kraftaufwand möglich und würde in der Folge zum Verklemmen des Bolzens 18 in der Führungshülse 30 führen. Es ist daher wichtig, daß die Axial­ abmessung der Führungshülse 30 so gewählt ist, daß es bei gegebenem Spiel zwischen Führungshülse und Bolzen allenfalls in den Endstellungen des im Betrieb auftretenden Schwimmsattelver­ schiebewegs zu einem Anliegen des Bolzens 18 an der Innenwand der Führungshülse 30 kommt. Der Schwimmsattelverschiebeweg er­ gibt sich im wesentlichen aus der Differenz zwischen der Dicke des neuen und des maximal verschlissenen äußeren Reibbelages. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Axialabmessung der Führungshülse 30 etwa 20% der Länge des Bolzens 18, die als Gleitabschnitt ausgebildet ist.

Die Führungshülse 30 ist in den erweiterten Endabschnitt 32 der Bohrung 22 eingepreßt. Zur leichteren und schonenderen Montage der Führungshülse 30 ist diese axial geschlitzt ausgeführt. Sie kann so nach leichtem radialen Zusammendrücken mit geringem, in Axialrichtung wirkenden Druck in den erweiterten Endabschnitt 32 eingeschoben werden und ist nach dem Einführvorgang federnd gegen die Innenwand des Endabschnitts 32 vorgespannt. Zur wei­ teren Fixierung der Führungshülse 30 werden aus einem das freie Ende der Bohrung 22 umgebenden Rand 34 vier Nasen 36 (siehe Fig. 4) nach innen so verstemmt, daß sie die entsprechende Stirnfläche der Führungshülse 30 teilweise übergreifen und damit eine formschlüssige Sicherung gegen ein axiales Herausrutschen der Führungshülse 30 aus dem Endabschnitt 32 bilden. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Nasen 36 um 900 versetzt zueinander angeordnet.

Vor dem Einschieben der Bolzen 16, 18 in die Bohrungen 20, 22 werden sowohl die Bohrungen als auch die Bolzen gut gefettet. Beim Einschieben der Bolzen in die Bohrungen hält dann der Fettfilm die Bolzen etwa zentrisch in den Bohrungen. An den Bolzen 16, 18 vorhandene Ausnehmungen 38 dienen als Schmier­ mitteltaschen und ermöglichen beim Einschieben der Bolzen, daß in den Bohrungen vorhandene Luft austreten kann. Nach dem Ein­ schieben der Bolzen in die Bohrungen werden nicht gezeigte Fal­ tenbälge aus elastischem Material in am Bremsträger 12 und an den Bolzen 16, 18 vorhandenen Nuten 40, 42 befestigt (siehe Fig. 4), um die Gleitführungen vor Schmutz zu schützen und den Austritt von Schmiermittel zu verhindern. Sodann wird der Schwimmsattel 10 mittels der Schrauben 14, die in nicht ge­ zeigte Innengewinde der Bolzen 16, 18 eingreifen, an den Bolzen befestigt.

Claims (6)

1. Schwimmsattelbremse, insbesondere Schwimmsattel-Teil­ belag-Scheibenbremse, mit zumindest zwei Bolzen (16, 18), die zur Führung des Schwimmsattels (10) in Bohrungen (20, 22) axial verschiebbar sind, wobei eine Bolzen/Bohrung-Paarung paßgenau und die andere Bolzen/Bohrung-Paarung mit relativ größerem Spiel ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit relativ größerem Spiel in der Bohrung (22) laufende Bolzen (18) sich durch eine in der Bohrung (22) angeordnete Führungshülse (30) erstreckt, deren Axialabmessung erheblich geringer als die wirksame Länge des Bolzens (18) ist.

2. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialabmessung der Führungshülse (30) 10% bis 25% der wirksamen Länge des Bolzens (18) beträgt.

3. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen der Führungshülse (30) und dem Bolzen (18) kleiner als 0,2 mm ist.

4. Schwimmsattelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (30) im Bereich des dem Bolzen (18) zuge­ wandten Endes der Bohrung (22) angeordnet ist.

5. Schwimmsattelbremse nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (30) axial geschlitzt ist.

6. Schwimmsattelbremse nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (30) aus hochfestem Stahlmaterial gefertigt ist.