DE69928223T2

DE69928223T2 - Führungsbolzen und lager für eine scheibenbremse

Info

Publication number: DE69928223T2
Application number: DE69928223T
Authority: DE
Inventors: Edwin Thomas DEMOISE; Donald James BORNTRAGER; Tim Yoko; Edward Brian ROACH
Original assignee: Robert Bosch LLC
Current assignee: Robert Bosch LLC
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2019-08-28
Also published as: EP1047885B1; US6026938A; DE69928223D1; EP1047885A1; WO2000012912A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel zum elastischen Festhalten eines Führungsbolzens einer Scheibenbremse auf andere Weise in Radialrichtung als in eine bogenförmige Richtung, um verschiedenen Beanspruchungshöhen, die durch Vibrationen und dynamische Lasten erzeugt werden, Rechnung zu tragen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In Scheibenbremsen, wie in der Schrift US-PS 5,765,156 des nächstliegenden Stands der Technik offenbart, sind Führungsbolzen dazu vorgesehen, einer Gleitbewegung zwischen einem Trägerglied und einem Sattel Rechnung zu tragen, wobei die Beseitigung von Lärm, der durch das Klappern von Komponenten erzeugt wird, ein Problem ist.
Eine Art und Weise der Lärmminderung erfolgt durch Gummilager, wie in der US-PS 4,446,948 offenbart, die Führungsbolzen isolieren. Darüber hinaus kann ein Ausgleich für Herstellungstoleranzen dadurch erreicht werden, dass ein Führungsbolzen in einer ersten Bohrung eng ausgerichtet wird, während gestattet wird, dass ein zweiter Führungsbolzen in einer zweiten Bohrung lose gehalten wird, wie in der US-PS 5,525,904 offenbart. Bei dieser Anordnung umgibt eine elastische Führungsbuchse einen Teil des zweiten Führungsbolzens, um eine gewünschte Ausrichtung zwischen Bremsbelägen und einem Rotor aufrecht zu erhalten.
Des Weiteren ist der durch das Klappern der Komponenten in einer Scheibenbremse erzeugte Lärm durch die Verwendung eines elastischen Vorsprungs, der sich von den Führungsbolzen aus erstreckt, um die Komponenten in Eingriff zu halten, stark vermindert worden, wie in der US-PS 5,562,187 offenbart. Leider ist die Herstellung solcher Bolzen teuer und ist deshalb von der Industrie nach nicht unterstützt worden.
Obgleich die im Stand der Technik offenbarten elastischen Buchsen und besonderen Führungsbolzen zufriedenstellend funktionieren, ist beobachtet worden, dass sich Radialkräfte, die erzeugt werden, wenn eine Scheibenbremse Vibrationen ausgesetzt wird, wie sie bei der Fahrt über unebene Straßen erfahren werden, von Tangentialkräften, die durch dynamische Belastung bei Bremsbetätigung erzeugt werden, unterscheiden.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Lagers für einen Führungsbolzen, bei dem verschiedene Steifigkeitsgrade vorgesehen sind, um Radial- und Tangentialkräften zu widerstehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Scheibenbremse nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein Vorteil eines diese Erfindung verwendenden Bremssystems liegt in einer leicht zu wählenden Lagerkonfiguration, die in einer Radialebene einen anderen Steifigkeitsgrad aufweist als an einer Tangentialebene, um Herstellungstoleranzen zwischen am Träger befestigten Führungsbolzen und Bohrungen in einem Sattel auszugleichen, während gleichzeitig Vibrationen von Komponenten, die Lärm erzeugen könnten, geschwächt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht einer Scheibenbremse, die Lagermittel und Führungsbolzen enthält, die gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung zur Ausrichtung eines Trägerglieds auf einen Sattel hergestellt sind;
1a ist eine Seitenansicht von 1, die die Beziehung zwischen dem Führungsbolzen und dem Trägerglied zeigt.
2 ist eine Teilschnittansicht entlang den Linien 2-2 von 1; und
3 ist eine Teilschnittansicht entlang den Linien 3-3 eines Lagers von 1;
4 ist eine Draufsicht eines anderen Führungsbolzens zur Verwendung in der Scheibenbremse von 1; und
5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von 4.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Scheibenbremse 10, wie am besten in den 1 und 1a gezeigt, enthält einen Rotor 12 mit einem Paar einander gegenüber liegender Reibflächen 14, 16, die sich mit einer Achse drehen. Ein Paar neben den Reibflächen 14, 16 angeordneter Reibbeläge 18 und 20 wird als Reaktion auf eine Kraft, die bei einer Bremsbetätigung durch auf einen im Sattel 21 gehaltenen Kolben wirkendes Hydraulikfluid erzeugt wird, in Bremseingriff damit gedrückt.
Der Sattel 21 gleitet bezüglich eines Ankerhalters oder Trägers 22 mittels eines ersten 24 und zweiten 26 Führungsbolzens. Der Träger 22 ist an einem Fahrzeug befestigt, und der erste 24 und der zweite 26 axiale Führungsbolzen sind verschiebbar an den Armen 27 und 27' des Sattels 21 befestigt. Der erste Führungsbolzen 24 befindet sich in einer ersten Bohrung 28 in einem Ansatz 32 des Trägers 22, während sich der Führungsbolzen 26 in einer zweiten entsprechenden Bohrung in einem Ansatz 34 des Trägers 22 befindet.
Insbesondere sind die Führungsbolzen 24 und 26 identisch, und infolgedessen wird nur ein Führungsbolzen 24 ausführlich beschrieben, und, wo erforderlich, wird die gleiche Zahl für entsprechende Komponenten bezüglich des Führungsbolzens 26 verwendet.
Der Führungsbolzen 24 weist einen Kopfabschnitt 36 mit einem sich davon erstreckenden allgemein zylindrischen Schaft 38 auf. Der Kopfabschnitt 36 weist eine identische erste 40 und zweite 42 Abflachung oder Verriegelungsfläche 40 und 42 auf, siehe 2, von der eine zur Ineingriffnahme der Fläche 44 am Sattel 21 bestimmt ist. Wie in 1 dargestellt, befinden sich die Verriegelungsflächen 44, 44' am Sattel 21 in im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Ebenen. Eine Schraube 47 erstreckt sich durch die Öffnung 45 im Arm 27, um den Führungsbolzen 24 am Sattel 21 zu befestigen und den Führungsbolzen 24 in einer gewünschten Ausrichtung bezüglich des Trägers 22 zu positionieren. Darüber hinaus versteht sich, dass die Öffnung 45 mit einem etwas größeren Durchmesser als die Schraube 47 ausgeführt ist, um Herstellungstoleranzen zwischen dem Träger 22 und dem Sattel 21 auszugleichen.
Der Schaft 38 am Führungsbolzen 24 weist eine erste, sich neben dem Ende 25 befindende Lagernut 46, eine sich neben der Schulter 52 des Kopfabschnitts 36 befindende Dichtungsnut 50 und eine sich zwischen der Dichtungsnut 50 und der ersten Lagernut 46 befindende zweite Lagernut 48 auf. Ein Balg 54 weist eine erste Wulst 56, die sich in der Dichtungsnut 50 befindet, und eine zweite Wulst 58, die sich in einer Nut 60 am Träger 22 befindet, auf. Wenn der Schaft 38 in der Bohrung 28 positioniert ist, dann verhindert der Balg 54 das weiterleiten von Verunreinigung zur Bohrung 28.
Der Führungsbolzen 24 wird durch ein erstes 62 und ein zweites 64 elastisches Lager in der Bohrung 28 ausgerichtet. Die elastischen Lager 62 und 64 sind identisch, und im Folgenden wird nur das Lager 62 in Verbindung mit 3 ausführlich beschrieben. Das Lager 62 weist einen zylindrischen Körper auf, der aus abwechselnden ersten 66, 66' und zweiten 68, 68' elastischen Segmenten besteht. Das erste Segment 66 besteht aus einem ersten elastomeren Material mit einem ersten Elastizitätskoeffizienten, während das zweite Segment 68 aus einem zweiten elastomeren Material mit einem zweiten Elastizitätskoeffizienten besteht. Das erste Segment 66 weist mehrere axiale Schlitze 70, 70', 71, 71' auf, die sich entlang der gesamten Länge des Lagers 62 erstrecken, um einen Luftstromweg vom unteren Ende 29 der Bohrung 28 zum Balg 54 bereitzustellen. Da das Material für das erste Segment 66 eine höhere Elastizität aufweist als das Material für das zweite Segment 68 wird der Radialbewegung des Bolzens 24 ein entsprechend größerer Widerstand entgegengesetzt als bezüglich der Tangentialbewegung.
Bei der Montage der Scheibenbremse 10 werden die Führungsbolzen 24 und 26 anfangs in entsprechende Bohrungen 28 (von denen nur eine gezeigt wird) des Ankerhalters oder des Trägerglieds 22 angeordnet. Die Reibbeläge 18 und 20 werden bezüglich der Reibflächen 14 und 16 am Rotor 12 und Sattel 21, der am Träger 22 positioniert ist, ausgerichtet. Eine erste Schraube 47, die sich durch die Öffnung 45 im Arm 27 erstreckt, wird am Kopf 36 des Führungsbolzens 24 befestigt. Danach wird eine zweite Schraube 47', die sich durch die Öffnung 45' im Arm 27' erstreckt, am Kopf 36' des Führungsbolzens 26 befestigt. Weil die Öffnungen 45, 45' etwas größer sind als die Schrauben 47, 47' können jegliche Maßunterschiede, die durch Herstellungstoleranzen verursacht werden, ausgeglichen werden, damit gewährleistet wird, dass die Reibbeläge. 18 und 20 auf die Reibflächen 14 und 16 ausgerichtet sind, während es dem Sattel 21 gleichzeitig gestattet wird, sich bezüglich des Trägers 22 frei zu bewegen, indem die Führungsbolzen 24 und 26 ohne Festfressen in entsprechenden Bohrungen 28 im Träger 22 gleiten. Die Verriegelungsflächen 40 und 42 am Kopf 36, 36' der Führungsbolzen 24 und 26 gewährleisten, dass das erste Segment 66, 66' an den Lagern 62 und 64 in einer gewünschten ausgerichteten Position bleibt, so dass der Bewegung entlang einer sich von der Achse des Rotors 12 erstreckenden Radialebene ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird als entlang einem tangentialen Bogen, der sich durch die Mitte der Führungsbolzen 24 und 26 erstreckt.
Die 4 und 5 zeigen noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der der Führungsbolzen 324 einen axialen Schaft 338 mit einem ersten 366, 366' und einem zweiten 368, 368' Segment aus verschiedenen elastischen Materialien aufweist, die sich axial von neben einer Dichtungsnut zu deren Ende erstrecken. Eine Materiallage 367, 367' und 369, 369' mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten ist oben auf den Segmenten 366, 366' bzw. 368, 368' angeordnet. Die Lage soll für einen geringen Widerstand gegen Bewegung der Führungsbolzen 324 in einer Bohrung des Trägers 322 sorgen, so dass eine Bewegung eines Sattels im wesentlichen nur durch die durch die Reaktion der Kolben im Sattel auf Druckfluid erzeugte Kraft gesteuert wird.

Claims

Scheibenbremse (10) mit einem an einem Sattel (21) befestigten und in einer Bohrung (28) eines Trägerglieds (22) angeordneten Führungsbolzen (24, 324), wobei sich das Trägerglied (22) und der Sattel (21) als Reaktion auf eine durch einen Kolben erzeugte Kraft bezüglich einander bewegen, um Bremsbeläge (18, 20) in Eingriff mit einem Rotor (12) zu bewegen und so eine Bremsbetätigung zu bewirken, wobei der Führungsbolzen (24, 324) einen Kopf (36) mit einem sich davon erstreckenden Schaft (38, 338) und zwischen dem Schaft (38, 338) und dem die Bohrung (28) umgebenden Gehäuse angeordnete Lagermittel (62, 64) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermittel (62, 64) abwechselnde erste (66, 66', 366, 366') und zweite (68, 68', 368, 368') Segmente umfassen, wobei die ersten (66, 66', 366, 366') und zweiten (68, 68', 368, 368') Segmente verschiedene Elastizitätskoeffizienten aufweisen.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 1, bei der die ersten (366, 366') und die zweiten (368, 368') Segmente jeweils darüber hinaus eine Lage mit einem niedrigen Koeffizienten aufweisen, die die Bohrung (28) in Eingriff nimmt, um eine Leichtigkeit der axialen Bewegung zwischen dem Träger (22) und dem Sattel (21) zu sorgen.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 1, bei der das erste Segment (66, 66') mehrere axiale Schlitze (70, 70', 71, 71') aufweist, die sich entlang der ganzen Länge des Lagers (62, 64) erstrecken.