WO2005124179A1 - Schwimmsattel-scheibenbremse mit bolzenführungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattel-Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs mit einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere einem Bremshalter, sowie einem Schwimmsattel (2), der über mindestens zwei Bolzenführungen (10, 20) verschiebbar am fahrzeugfesten Bauteil gelagert ist. Eine erste Bolzenführung (10) umfasst einen Tragbolzen (11), unter anderem zur Übertragung von Bremsumfangskräften. Eine zweite Bolzenführung (20) umfasst einen Führungsbolzen (21, 21', 41), zur Positionierung des Schwimmsattels (2) senkrecht zu seiner Verschieberichtung. Zur Verbesserung der Schwimmsattelführung unter anderem auch bei großen Bremsumfangskräften ist vorgesehen, dass die zweite Bolzenführung (20) einen mehrteiligen Führungsbolzen (21, 21', 41) aufweist, mit einem Bolzen (22, 22', 42), einer den Bolzen (22, 22', 42) umgebenden elastischen Hülse (23, 45, 50, 55) und mit einer die elastische Hülse (23, 45, 50, 55) umgebenden Gleithülse (28, 28´, 38).

Description

Sc wimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen

Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattel-Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs mit einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere einem Bremshalter, sowie einem Schwimmsattel, der über mindestens zwei Bolzenführungen verschiebbar am fahrzeugfesten Bauteil gelagert ist.

Aus der EP 0 341 610 Bl ist eine Teilbelag-Scheibenbremse bekannt, bei der jeweils ein eine Bremsscheibe sowie beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge umgreifender Schwimmsattel verschiebbar an einem fahrzeugfesten Bremshalter gelagert ist. Dazu sind zwei Bolzenführungen mit zwei jeweils am fahrzeugfesten Bremshalter verschraubten Führungsbolzen vorgesehen, welche sich jeweils mit Spiel in eine zugehörige Bohrung im Schwimmsattel erstrecken. Dabei sind zwischen Führungsbolzen und Bohrung insbesondere elastische Dämpfungshülsen angeordnet. Die Bolzenführungen mit ihren Führungsbolzen übertragen in dieser Anordnung im we- sentlichen keine Bremsumfangskräfte, da die Bremsbeläge in Umfangsrichtung direkt am Bremshalter abgestützt sind. Infolge der Dämpfungshülsen ist ein derartiger Schwimmsattel somit über die Bolzenführungen tangential elastisch am fahrzeugfesten Bremshalter geführt. Dies bedingt insbesondere bei großen und schweren Schwimmsätteln eine negative Beeinflussung der Schwimmsattelführung, was sich in funktionalen Problemen der Teilbelag-Scheibenbremse äußert.

Die DE 196 26 296 AI offenbart ferner eine Schwimmsattel- Teilbelagscheibenbremse mit einem Schwimmsattel, der über zwei unterschiedlich gestaltete Bolzenführungen verschiebbar an einem fahrzeugfesten Bremshalter gelagert ist. Hierbei ist der Bremshalter in den Achsschenkel eines Kraftfahrzeuges integriert. Eine der Bolzenführungen ist als senkrecht zur Verschieberichtung des Schwimmsattels wirksames Festlager ausgeführt, das zur Übertragung von Bremsumfangkräften dient. Mittels der als Festlager ausgeführten Bolzenführung sollen die auftretenden Bremsumfangskräfte zumindest anteilig in den fahrzeugfesten Bremshalter eingeleitet werden. Eine zweite Bolzenführung dient lediglich der verschiebbaren Fixierung des Schwimmsattels am Bremshalter sowie der Aufnahme von auf den Schwimmsattel einwirkenden Drehmomenten. Die beiden Bolzenführungen umfassen jeweils ein am Bremshalter befestigtes Führungselement, das sich mit einem Führungsabschnitt in eine zugehörige Bohrung im Schwimmsattel erstreckt. Jedoch sind die beiden Bolzenführungen insbesondere aufgrund ihrer unterschiedlichen Funktion verschieden gestaltet. Dies resultiert in einer asymmetrischen Gestaltung des Schwimmsattels bzw. des Bremshalters, wodurch die Verwendung gleicher Bremsenbauteile auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs erschwert wird. Darüber hinaus ist die Übertragung großer Bremsumfangskräfte nur bei entsprechend großer Dimensionierung der Festlager-Bolzenführung möglich.

Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen anzugeben, die bei einfachem konstruktivem Aufbau auch die Übertragung großer Bremsumfangskräfte erlaubt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schwimmsattel- Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs mit Bolzenführungen nach Patentanspruch 1. Danach umfasst die Schwimmsattel- Scheibenbremse ein fahrzeugfestes Bauteil, insbesondere einem Bremshalter, einen Schwimmsattel und zumindest zwei Bolzenführungen, die zur verschiebbaren Anordnung des Schwimmsattels am fahrzeugfesten Bauteil jeweils einen Trag- bzw. einen Führungsbolzen umfassen. Die Bolzenführungen sind jeweils mit einem ersten Ende des Trag- bzw. Führungsbolzens, insbesondere lösbar, am fahrzeugfesten Bauteil beziehungsweise am Schwimmsattel festgelegt und mit einem am zweiten Ende ausgebildeten Führungsabschnitt verschiebbar in einer Bohrung des Schwimmsattels beziehungsweise des fahrzeugfesten Bauteils angeordnet. Von den Bolzenführungen ist eine erste neben der Führungsfunktion unter anderem zur Übertragung von Bremsumfangskraften geeignet und umfasst dazu einen Tragbolzen. Eine weitere zweite Bolzenführung umfasst einen Führungsbolzen zur eindeutigen Positionierung des Schwimmsattels senkrecht zu seiner Verschieberichtung. Dabei erstrecken sich sowohl der Tragbolzen als auch der Führungsbolzen jeweils unmittelbar mit ihrem Führungsabschnitt in die zugehörige Bohrung des Schwimmsattels beziehungsweise des fahrzeugfesten Bauteils . Dies erleichtert die direkte Übertragung von Bremsumfangskraften, insbesondere über die dementsprechend dimensionierte erste Bolzenführung mit Tragbolzen. Erfindungsgemäß weist die zweite Bolzenführung einen mehrteiligen Führungsbolzen auf, mit einem Bolzen, einer den Bolzen umgebenden elastischen Hülse und mit einer die elastische Hülse umgebenden Gleithülse. An der außenliegenden Gleithülse ist auch der Führungsabschnitt des mehrteiligen Führungsbolzens vorgesehen. Durch die elastische Hülse können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, so dass ein gegenseitiges Verkanten der beiden Bolzenführungen verhindert wird. Dies ermöglicht generell eine leichtgängige Verschiebbarkeit des Schwimmsattels .

Eine bevorzugte Variante der Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen ergibt sich dadurch, dass die erste Bolzenführung einen einteiligen Tragbolzen aufweist. Dies dient der Reduzierung von Bauteilen und ergibt gleichzeitig eine hochfeste Tragbolzengestaltung. Dabei kann der Tragbolzen, der letztlich der Übertragung zumindest eines wesentlichen Anteils der Bremsumfangskräfte dient, sowohl massiv als auch hohl gestaltet sein.

Eine vorteilhafte Ausführung der Schwimmsattel- Scheibenbremse mit Bolzenführungen wird dadurch erreicht, dass der Führungsabschnitt der ersten Bolzenführung und der Führungsabschnitt der zweiten Bolzenführung den gleichen Außendurchmesser aufweisen. Damit ergibt sich diesbezüglich eine im wesentlichen symmetrische Gestaltung des Schwimmsattels bzw. fahrzeugfesten Bauteils mit zugehörigen Bohrungen. Eine solche Schwimmsattel-Scheibenbremse kann insbesondere in einheitlicher Ausführung auf beiden Fahrzeugseiten verwendet werden. Des weiteren gestatten die Bolzenführungen mit gleichen Außenabmessungen in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen die individuell angepasste Positionierung des Trag- sowie des Führungsbolzens . Dabei wird der Tragbolzen der ersten Bolzenführung in Bezug auf die Hauptdrehrichtung einer zugehörigen Bremsscheibe vorzugsweise in einem auslaufseitigen Abschnitt des Schwimmsattels angeordnet. Entsprechend wird der Führungsbolzen der zweiten Bolzenführung in einem einlaufseitigen Abschnitt des Schwimmsattels positioniert. Diese bevorzugte Art der Positionierung von Trag- und Führungsbolzen kann jedoch auch verändert werden, insbesondere in Abhängigkeit von den jeweiligen tan- gentialen Abstützverhältnissen der Bremsbeläge im Schwimmsattel.

Zur Verbesserung der Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen kann vorgesehen sein, dass der Tragbolzen an seinem ersten Ende über eine konische Fläche, insbesondere lösbar, am fahrzeugfesten Bauteil beziehungsweise am Schwimmsattel festgelegt ist. Die eigentliche lösbare Befestigung des Tragbolzens erfolgt insbesondere über eine Ver- schraubung. Dabei kommt die konische Fläche des Tragbolzens in Kontakt mit einer zugehörigen konischen Gegenfläche des fahrzeugfesten Bauteils bzw. des Schwimmsattels. Dies erleichtert einerseits die Zentrierung des insbesondere verschraubten Tragbolzens und andererseits die Übertragung von Bremsumfangskraften in ein fahrzeugfestes Bauteil. Als sinnvolle Ausführungsform der Bolzenführungen ist weiterhin vorgesehen, dass auch der mehrteilige Führungsbolzen an seinem ersten Ende über eine konische Fläche am fahrzeugfesten Bauteil beziehungsweise am Schwimmsattel festgelegt ist.

Eine weitere vorteilhafte Variante der Schwimmsattel- Scheibenbremse mit Bolzenführungen ergibt sich dadurch, dass die elastische Hülse zur gezielten Einstellung der elastischen Wirkung senkrecht zur Verschieberichtung auf der Innen- und/oder Außenseite mit einer geeigneten Profilierung versehen ist. Die elastische Hülse dient im wesentlichen dem Toleranzausgleich senkrecht zur Verschieberichtung des Schwimmsattels. Damit wird ein Verkanten des Schwimmsattels bzw. der Bolzenführungen untereinander verhindert, welches eine Schwimmsattelverschiebung unerwünscht erschweren würde.

Zur Verbesserung der Bolzenführung ist es sinnvoll, die e- lastische Hülse derart auszubilden, dass sie bezogen auf die Bolzenachse radial eine begrenzte elastische Verformung zu- lässt und darüber hinaus einen radialen Anschlag aufweist. Damit ist zunächst die radial elastische Wirkung der Bolzenführung mit dem mehrteiligen Führungsbolzen sichergestellt. Außerdem wird jedoch bei Überschreiten der elastischen Verformungsgrenze in radialer Richtung infolge des radialen Anschlags eine begrenzte Übertragung von Bremsumfangskraften über die Bolzenführung mit dem mehrteiligen Führungsbolzen ermöglicht. Dabei kann der radiale Anschlag der elastischen Hülse beispielsweise durch mehrere radiale Vorsprünge an der elastischen Hülse realisiert sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die elastische Hülse zumindest abschnittsweise aus einem elastischen Material, insbesondere einem Gummiwerkstoff. Alternativ kann auch eine schaumartige Hülsengestaltung gewählt werden mit Luft- oder anderen geeigneten Gaseinschlüssen. Hierbei wird die elastische Wirkung der Hülse im wesentlichen über die Materialeigenschaften der Hülse erreicht.

Neben der Auswahl des Materials für die elastische Hülse wird deren elastische Wirkung vor allem durch die spezifische Hülsengestaltung bestimmt. Dazu ist an der Innen- und/oder Außenseite der elastischen Hülse eine Profilierung ausgebildet, beispielsweise in Form von Rippen, Noppen oder sonstigen geeigneten Erhebungen bzw. Vertiefungen. Durch derartige Maßnahmen kann die bezogen auf die Bolzenachse gewünschte radiale Elastizität der elastischen Hülse gezielt eingestellt werden. Insbesondere ist die elastische Hülse gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als Toleranzhülse ausgebildet, die zumindest abschnittsweise aus einem Material mit geringen elastischen Eigenschaften besteht und durch geeignete Gestaltung radial eine begrenzte elastische Verformung zulässt. Danach kann die Toleranzhülse beispielsweise aus Blech gefertigt sein, wobei durch gezielte Umformbearbeitung die gewünschte radial-elastische Wirkung eingestellt wird.

Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen in den Figuren zu entnehmen, die im folgenden näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig.l eine räumliche Ansicht einer Schwimmsattel- Scheibenbremse mit Bolzenführungen; Fig.2 eine räumliche Detailansicht eines einteiligen Tragbolzens;

Fig.3 eine räumliche Detailansicht eines mehrteiligen Führungsbolzens in einer ersten Ausführungsform;

Fig.4 eine räumliche Detailansicht eines mehrteiligen Führungsbolzens in einer zweiten Ausführungsform;

Fig.5 eine räumliche Detailansicht eines mehrteiligen Führungsbolzens in einer dritten Ausführungsform;

Fig.6 eine räumliche Detailansicht eines mehrteiligen Führungsbolzens in einer vierten Ausführungsform;

Fig.7 eine räumliche Detailansicht eines mehrteiligen Führungsbolzens in einer fünften Ausführungsform.

Die in den Figur 1 gezeigte Schwimmsattel-Scheibenbremse 1 eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Schwimmsattel 2, der an einem nicht gezeigten fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere einem Bremshalter, verschiebbar gelagert ist. Zur verschiebbaren Anordnung des Schwimmsattels 2 sind insbesondere zwischen dem fahrzeugfesten Bauteil, z. B. Bremshalter, und dem Schwimmsattel 2 wirksame Bolzenführungen 10, 20 vorgesehen. Der Schwimmsattel 2 übergreift dabei eine nicht gezeigte Bremsscheibe sowie beiderseits der Bremsscheibe angeordnete, zugehörige Bremsbeläge. Die Bremsbeläge wiederum sind zur Übertragung von Bremsumfangskraften im Schwimmsattel 2 tan- gential abgestützt. Dabei ist ein axial innenliegend an Betätigungsvorrichtungen 3 positionierter Bremsbelag im Schwimmsattel zusätzlich axial verschiebbar geführt und radial abgestützt. Alternativ kann der axial innenliegende Bremsbelag auch am trag- sowie Führungsbolzen geführt und abgestützt werden, wobei diese entsprechend mit zusätzlichen Bremsbelagführungsabschnitten versehen sein müssen. Hingegen ist der auf der gegenüberliegenden Bremsscheibenseite angeordnete axial außenliegende Bremsbelag fest an den Schwimmsattel gekoppelt und folgt somit dessen Axialbewegungen. In diesem Zusammenhang beziehen sich die Richtungsangaben auf die Drehachse der zugehörigen Bremsscheibe. Im einzelnen weist der Schwimmsattel 2 auf einer ersten Bremsscheibenseite mehrere Betätigungsvorrichtungen 3 auf, mittels derer der Bremsbelag auf dieser Seite direkt in Reibanlage mit der Bremsscheibe gebracht werden kann. Der Bremsbelag auf der gegenüberliegenden zweiten Bremsscheibenseite wird hingegen indirekt durch axiale Verschiebung des Schwimmsattels 2 gegen die Bremsscheibe gedrückt. Dabei ist der Schwimmsattel 2 mit drei Betätigungsvorrichtungen sowie einer Leichtbaustruktur als Hochleistungsbremssattel ausgeführt.

Zur axial verschiebbaren Schwimmsattelanordnung umfassen die beiden Bolzenführungen 10, 20 jeweils einen Trag- 11 bzw. Führungsbolzen 21, die jeweils einerseits am fahrzeugfesten Bauteil bzw. am Schwimmsattel 2 befestigt sind und andererseits mit einem Führungsabschnitt verschiebbar in einer Bohrung 4 des Schwimmsattels 2 bzw. des fahrzeugfesten Bauteils angeordnet sind. Gemäß der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist jeder der Trag- 11 bzw. Führungsbolzen 21 mit einem ersten Ende am fährzeugfesten Bauteil, insbesondere am Bremshalter, befestigt und mit seinem zweiten Ende verschiebbar in einer Bohrung 4 des Schwimmsattels 2 aufgenommen. Dabei umfasst eine erste Bolzenführung 10 unter anderem einen Tragbolzen 11, der der Aufnahme sowie Übertragung der auftretenden Bremsumfangskräfte dient. Die zweite Bolzenführung 20 umfasst unter anderem einen Führungsbolzen 21 und dient im wesentlichen der Positionierung des Schwimmsattels 2 am fahrzeugfesten Bauteil und zwar senkrecht zu seiner Verschieberichtung. Bezogen auf die Hauptdrehrichtung 5 der nicht gezeigten Bremsscheibe ist die erste Bolzenführung 10 mit Tragbolzen 11 vorzugsweise in einem auslaufsei- tigen Abschnitt des Schwimmsattels 2 angeordnet. Diese Anordnung ergibt insbesondere bei gedrückt im Schwimmsattel 2 abgestützten Bremsbelägen und ermöglicht bei auftretenden Bremsumfangskraften einen vorteilhaft kurzen Kraftfluss durch den Schwimmsattel 2. Entsprechend ist die zweite Bolzenführung 20 mit Führungsbolzen 21 in einem einlaufseitigen Abschnitt des Schwimmsattels 2 positioniert. Insgesamt erlaubt die Gestaltung der Bolzenführungen mit einem Trag- 11 und einem Führungsbolzen 21 die Übertragung sehr hoher Bremsumfangskräfte .

Der Aufbau der einzelnen Bolzenführungen 10, 20 im Detail wird im wesentlichen anhand der Figuren 2-7 beschrieben. Danach sind in Figur 2 ein Tragbolzen 11 und in den Figuren 3- 7 mehrere Ausführungsvarianten von Führungsbolzen 21, 21' gezeigt. Der vorzugsweise einteilige Tragbolzen 11 besitzt an seinem ersten Ende 12 ein Gewinde 14 zur lösbaren Befestigung des Tragbolzens 11 am fahrzeugfesten Bauteil bzw. am Schwimmsattel 2. Selbstverständlich sind auch andere Befestigungsvarianten denkbar, die insbesondere eine lösbare Befestigung des Tragbolzens 11 erlauben. An seinem gegenüberliegenden zweiten Ende 13 weist der Tragbolzen 11 einen Führungsabschnitt 15 auf, der im montierten Zustand in einer zugehörigen Bohrung 4 des Schwimmsattels 2 bzw. fahrzeugfesten Bauteils verschiebbar aufgenommen ist. Im einzelnen ragt der Führungsabschnitt 15 mit geringem Spiel unmittelbar in eine zugehörige Bohrung 4 des Schwimmsattels 2 bzw. fahrzeugfesten Bauteils . Hieraus resultiert eine komfortable Schwimmsattelführung sowie einfache Aufnahme von, u. a. auch großen, Bremsumfangskraften. Zur einfachen Tragbolzenbefestigung schließt das zweite Tragbolzenende 13 mit einem Kopf- stück 16 ab, an dem eine nicht gezeigte Werkzeugaufnahme zum Ansetzen eines Verschraubungswerkzeugs ausgebildet ist. Damit lässt sich der Tragbolzen 11 zu Montagezwecken auf einfache Art und Weise verschrauben. Darüber hinaus ist am ersten Tragbolzenende 12 zwischen dem Gewinde 14 und dem Führungsabschnitt 15 eine konische Fläche 17 vorgesehen. Diese konische Fläche 17 liegt bei verschraubtem Tragbolzen 11 an einer entsprechend gestalteten konischen Gegenfläche des fahrzeugfesten Bauteils bzw. des Schwimmsattels an. Damit wird einerseits die Zentrierung des Tragbolzens während der Verschraubung erleichtert und andererseits wird die möglichst beanspruchungsarme Übertragung von Bremsumfangskraften in ein fahrzeugfestes Bauteil verbessert. Zur weiteren Gewichtseinsparung ist der Tragbolzen 11 hohl ausgeführt und besitzt demnach eine insbesondere durchgehende Öffnung 18. Außerdem ist am Tragbolzen 11 nach Figur 2 eine elastische Schutzkappe 19 angeordnet, die zwischen dem Tragbolzen 11 und dem Schwimmsattel 2 bzw. fahrzeugfesten Bauteil wirksam ist. Die Schutzkappe 19 ist axial zusammendrückbar, wodurch sie dem axialen Verschiebeweg des Schwimmsattels 2 folgt, und verhindert grundsätzlich das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in die erste Bolzenführung 10 mit Tragbolzen 11. Damit wird die Leichtgängigkeit der ersten Bolzenführung 11 zuverlässig gewährleistet.

In Figur 3 ist eine erste Ausführungsvariante eines mehrteiligen Führungsbolzens 21 einer zweiten Bolzenführung 20 dargestellt. Dabei umfasst der Führungsbolzen 21 einen innenliegenden Bolzen 22, der analog zum Tragbolzen 11 ein Gewinde 24 sowie ein Kopfstück 26 mit Werkzeugaufnahme zur Verschraubung des Führungsbolzens 21 aufweist. Alternativ sind auch andere insbesondere lösbare Befestigungsvarianten denkbar. Auch kann der Bolzen 22 im Sinne einer Gewichtseinsparung hohl ausgeführt sein, wobei er eine insbesondere durch- gehende Öffnung 30 aufweist. Zur verbesserten Befestigung bzw. Verschraubung des mehrteiligen Führungsbolzens 21 ist entsprechend zur Tragbolzenausführung ein separater Ring 31 mit einer konische Fläche 27 vorgesehen. Während der Montage des Führungsbolzens 21 wird der Ring 31 über das Gewinde 24 auf den Bolzen 22 aufgeschoben und liegt dort an einem am Bolzen 22 angeformten axialen Anschlag 32 an. Weiterhin ist es möglich den Ring 31 zur Verliersicherung beispielsweise mittels einer entsprechend ausgelegten Passung am Bolzen 22 zu fixieren. Damit kann der Bolzen 22 bei der Verschraubung über den Ring 31 mit konischer Fläche 27 komfortabel zentriert werden. Dies erleichtert zudem die Übertragung von auftretenden Kräften.

Der Bolzen 22 wird umgeben von einer elastischen Hülse 23, die idealer Weise bereits vor der Montage des Rings 31 auf diesen aufgeschoben ist. Diese elastische Hülse 23 ist aus geeignetem elastischem Material, beispielsweise Gummi, gefertigt. Alternativ ist es auch möglich die elastische Hülse 23 gezielt schaumartig auszulegen mit Luft- oder sonstigen geeigneten Gaseinschlüssen, um die gewünschte radialelastische Wirkung gezielt einzustellen. Zur weiteren gezielten Einstellung der elastischen Wirkung ist die elastische Hülse 23 an der Innen- und/oder Außenseite mit einer geeigneten Profilierung 25 versehen. Eine solche Profilierung 25 kann beispielsweise aus aufgebrachten Rippen, Noppen, Vorsprüngen oder sonstigen Erhebungen bzw. Vertiefungen bestehen. Durch gezielte Werkstoffauswahl sowie Gestaltung der verwendeten Profilierung 25 kann somit die gewünschte elastische Wirkung senkrecht zur Verschieberichtung des Schwimmsattels 2 eingestellt werden. Diese radial-elastische Wirkung dient dem Ausgleich von Fertigungstoleranzen und verhindert darüber hinaus zuverlässig ein Verkanten der Bolzenführungen 10, 20 untereinander. Damit wird durch die e- lastische Wirkung der zweiten Bolzenführung 20 senkrecht zur Verschieberichtung eine dauerhafte Leichtgängigkeit innerhalb der Bolzenführungen 10, 20 sichergestellt.

Die elastische Hülse 23 wird ihrerseits im montierten Zustand umgeben von einer Gleithülse 28, an der auch der Führungsabschnitt 29 ausgebildet ist. Die Gleithülse 28 ist im wesentlichen starr ausgeführt, so dass sich die radialelastische Wirkung der zweiten Bolzenführung 20 rein aus der elastischen Hülse 23 des mehrteiligen Führungsbolzens 21 ergibt. Dabei ist die Gleithülse 28 mit axialem Spiel zwischen dem Ring 31 und dem Kopfstück 26 des Bolzens 22 angeordnet. Dies gestattet den Ausgleich Fertigungstoleranzen und verhindert ein Verkanten der Bolzenführungen 10, 20 untereinander.

In Figur 4 ist eine demgegenüber modifizierte Ausführung eines mehrteiligen Führungsbolzens 21' gezeigt. Hier ist der Ring 31' mit konischer Fläche 27' unmittelbar einstückig am Bolzen 22' angeformt. Die Funktion der konischen Fläche 27' zur Erleichterung der Bolzenzentrierung sowie der Kräfteübertragung bleibt davon grundsätzlich unbeeinflusst . Die elastische Hülse 23 lässt sich aufgrund ihrer radial elastischen Eigenschaften auch über den Ring 31' hinweg axial auf den Bolzen 22' aufziehen. Für die starre Gleithülse 28' ist dies nicht möglich. Die Gleithülse 28' ist -geschlitzt ausgebildet mit einer verzahnten Schnittführung 33. Hierbei wird durch die verzahnte Schnittführung 33 im eingebauten Zustand eine sehr feste Ausführung der Gleithülse 28' erreicht. Generell lässt sich die geschlitzte Gleithülse 28' vorteilhaft aus einem ebenen Materialzuschnitt fertigen. Die geschlitzte Gleithülse 28' ist somit im geöffneten Zustand einfach über den Ring 31' auf den Bolzen 22' aufschiebbar und kann anschließend an den verzahnten Schnittkanten 33 zusammengefügt werden. Selbstverständlich sind in Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels auch andere geeignete, verzahnte Schnittführungen 33 möglich. Analog zur Variante nach Figur 3 ist auch die geschlitzte Gleithülse 28' im Einbauzustand unter axialem Spiel zwischen dem Ring 31' und dem Kopfstück 26 des Bolzens 22' angeordnet.

Die Figuren 5-7 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform des mehrteiligen Führungsbolzens 41. Danach umfasst der Bolzen 42 bereits den Ring 35 mit der konischen Fläche 37 sowie das Gewinde 34 zur Verschraubung des gesamten Führungsbolzens 41. Allerdings ist im Unterschied zu den bisher beschriebenen Varianten das Kopfstück 36 am gegenüberliegenden Bolzenende nicht einteilig mit dem Bolzen 42 verbunden. Vielmehr ist das Kopfstück 36 über einen Zapfen 43 lösbar mit dem Bolzen 42 verbunden. Dabei kann der Zapfen 43 beispielsweise mittels einer Presspassung oder einer Gewindeverbindung am Bolzen 42 befestigt sein. Grundsätzlich ist es aber auch für diese Anordnung sinnvoll, aus Gründen der Gewichtseinsparung, sowohl den Bolzen 42 als auch das Kopfstück 36 vorzugsweise hohl auszubilden. Durch die separate Gestaltung des Kopfstücks 36 vereinfacht sich allgemein die Montage der jeweils verwendeten elastischen Hülse 45, 50, 55 sowie der Gleithülse 38. Hierbei werden zunächst die elastische Hülse 45, 50, 55 sowie die Gleithülse 38 auf den Bolzen 42 aufgeschoben und erst anschließend wird das Kopfstück 36 am Bolzen 42 befestigt. Die Gleithülse 38 weist gegenüber den bisher erläuterten Varianten zusätzlich am Führungsabschnitt 39 eine spiralförmig umlaufende Nut 40 auf. In diese Nut 40 kann vorteilhaft ein Schmiermittel eingebracht werden, um die leichtgängige Verschiebbarkeit des Führungsbolzens 41 in der zugehörigen Führungsbohrung dauerhaft zu gewährleisten. Selbstverständlich kann dabei der Nutverlauf am Führungsabschnitt auch anders gestaltet wer- den .

Gemäß der Figuren 5-7 ist die elastische Hülse 45, 50, 55 jeweils als Toleranzhülse 45, 50, 55 gestaltet, wobei die radial-elastische Wirkung im wesentlich nicht aus dem Hülsenmaterial, sondern vielmehr aus der spezifischen Hülsengestaltung herrührt. Hierbei ist die Toleranzhülse 45, 50, 55 im montierten Zustand des Führungsbolzens 41 über einen abgesetzten Bolzenabschnitt 44 axial am Bolzen 42 verankert. Im konkreten Fall ist die Toleranzhülse jeweils aus einem Material gefertigt, das nur geringe elastische Eigenschaften aufweist. Hinsichtlich einer einfachen Verarbeitung erweist sich Metall bzw. Blech als günstiges Material für die Toleranzhülse 45, 50, 55. Im einzelnen wird die radialelastische Wirkung der Toleranzhülse 45, 50, 55 durch eine geeignete Profilierung oder sonstige Ausstellungen realisiert, die an die Toleranzhülse 45, 50, 55 angeformt sind.

In einer ersten Variante nach Figur 5 ist die Toleranzhülse 45 vorzugsweise aus einem ebenen Metallzuschnitt hergestellt und zylindrisch umgeformt. Die Toleranzhülse 45 ist damit geschlitzt ausgeführt, wobei die Hülsenenden durch einen Spalt 46 getrennt sind. An ihrem Umfang weist die Toleranzhülse 45 eine Profilierung 47 auf, die von achsparallel verlaufenden Erhebungen und Vertiefungen gebildet wird. Durch die Profilierung 47 ist die Toleranzhülse 45 radial zumindest begrenzt elastisch nachgiebig.

Figur 6 verdeutlich eine Alternative der Toleranzhülse 50, die aus einem streifenförmigen Metallzuschnitt 52 spiralförmig aufgewickelt ist. Dabei ist der Metallzuschnitt 52 zunächst wellblechartig gestaltet, wobei die einzelnen Wellen gegenüber der Streifenausrichtung schräg verlaufen. Dadurch ergibt sich nach der spiralförmigen Aufwicklung für die wel- lenförmige Profilierung 51 ein im wesentlichen achsparalleler Verlauf. Die Streifenenden 53 werden vorzugsweise einer mechanischen Nachbearbeitung, insbesondere Schleifbearbeitung, unterzogen, um für die gesamte Toleranzhülse eine möglichst zylindrische Gestaltung zu erreichen.

Aus Figur 7 ist eine weitere Variante einer Toleranzhülse 55 zu entnehmen, die ebenfalls als metallisches Bauteil ausgeführt ist. Auch hier ist es sinnvoll die Toleranzhülse 55 aus einem ebenen Metallzuschnitt zu fertigen, der anschließend zu einer zylindrischen Hülse aufgewickelt wird. An ihren Stoßstellen ist die geschlitzte Hülse durch einen Spalt 56 getrennt. Die radial-elastische Wirkung der Toleranzhülse 55 wird durch eine Profilierung 57 erreicht, die von mehreren radialen Ausstellungen 58 gebildet wird. Dabei sind die Ausstellungen 58 in Form von Federzungen gestaltet, die sich axial zu beiden Seiten kronenartig erstrecken. In der Mitte werden die Federzungen von einem bandartigen Abschnitt 59 zusammen gehalten.

Die gezeigten Toleranzhülsen 45, 50, 55 sind durch die jeweilige Profilierung 47, 51, 57 zumindest begrenzt radial elastisch verformbar. Bei Überschreiten dieser elastischen Verformungsgrenze ist der mehrteilige Führungsbolzen 41 in der Lage wenigstens in bestimmtem Umfang Bremsumfangskräfte zu übertragen. Dazu kann es sinnvoll sein, an der elastischen Hülse 23 bzw. der Toleranzhülse 45, 50, 55 mindestens einen, nicht gezeigten, radialen Anschlag auszubilden. Dieser radiale Anschlag kann beispielsweise als radiale Erhebung an die elastische Hülse 23 oder Toleranzhülse 45, 50, 55 angeformt werden. Der radiale Anschlag erlaubt damit die gezielte Übertragung von Bremsumfangskraften über den Fuh- rungsbolzen 41, vor allem bei Überschreiten einer vordefinierten Kraftschwelle. Grundsätzlich wird durch den mehrteiligen Führungsbolzen 21, 21', 41 allenfalls ein sehr geringer Anteil der Bremsumfangskräfte aufgenommen. Allenfalls bei sehr hohen Gesamt- bremsumfangskräften ist die Übertragung eines definierten Anteils über den mehrteiligen Führungsbolzen 21, 21', 41 möglich. Hauptsächlich dient die zweite Bolzenführung 20 mit Führungsbolzen 21, 21' , 41 der Positionierung des Schwimmsattels 2 senkrecht zur Verschieberichtung. Die mehrteilige Ausführung des Führungsbolzens 21, 21', 41 erlaubt vorteilhaft eine gezielte sowie unabhängig Auslegung der einzelnen Bauteile.

Die beiden Führungsabschnitte 15, 29, 39 des Tragbolzens 11 und des Führungsbolzens 21, 21' , 41 sind dabei mit gleichem Außendurchmesser ausgeführt. Insbesondere sind die gesamten Außenabmessungen des Tragbolzens 11 und des Führungsbolzens 21, 21', 41 gleich. Damit ergeben sich auch gleiche Abmessungen für die entsprechenden Aufnahmebohrungen 4 im Schwimmsattel 2 bzw. fahrzeugfesten Bauteil. Als Folge daraus können derartige Schwimmsattel-Scheibenbremsen mit Bolzenführungen 10, 20 ohne bauliche Veränderungen flexibel auf beiden Fahrzeugseiten eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die jeweilige Position {einlaufseitig/auslaufseitig) des Tragbolzens 11 individuelle festgelegt werden. Dies eröffnet einen konstruktiven Spielraum bei der Gestaltung der Schwimmsattel-Scheibenbremse. Zur zusätzlichen Verbesserung der Leichtgängigkeit der Bolzenführungen 10, 20 kann es sinnvoll sein die Führungsabschnitte 15, 29, 39 mit einer geeigneten Gleitbeschichtung zu versehen.

Claims

Patentansprüche

1. Schwimmsattel-Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere einem Bremshalter, mit einem Schwimmsattel (2) und mit zumindest zwei Bolzenführungen (10, 20) zur verschiebbaren Anordnung des Schwimmsattels (2) am fahrzeugfesten Bauteil, die jeweils mit einem ersten Ende (12) eines Trag- (11) bzw. Führungsbolzens (21, 21', 41) am fahrzeugfesten Bauteil beziehungsweise am Schwimmsattel (2) festgelegt sind und mit einem am zweiten Ende (13) ausgebildeten Führungsabschnitt (15, 29, 39) verschiebbar in einer Bohrung (4) des Schwimmsattels (2) beziehungsweise des fahrzeugfesten Bauteils angeordnet sind, mit einer ersten Bolzenführung (10) unter anderem zur Übertragung von Bremsumfangskraften und einer zweiten Bolzenführung (20) zur Positionierung des Schwimmsattels (2) senkrecht zu seiner Verschieberichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bolzenführung (20) einen mehrteiligen Führungsbolzen (21, 21', 41) aufweist, mit einem Bolzen (22, 22', 42), einer den Bolzen (22, 22', 42) umgebenden elastischen Hülse (23, 45, 50, 55) und mit einer die e- lastische Hülse (23, 45, 50, 55) umgebenden Gleithülse (28, 28', 38) .

2. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bolzenführung (10) einen einteiligen Tragbolzen (11) aufweist.

3. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (15) der ersten Bolzenführung (10) und der Führungsabschnitt (29, 39) der zweiten Bolzenführung (20) den gleichen Außendurchmesser aufweisen.

4. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragbolzen (11) an seinem ersten Ende (12) über eine konische Fläche (17) am fahrzeugfesten Bauteil beziehungsweise am Schwimmsattel (2) festgelegt ist.

5. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mehrteilige Führungsbolzen (21, 21', 41) an seinem ersten Ende über eine konische Fläche (27, 27', 37) am fahrzeugfesten Bauteil beziehungsweise am Schwimmsattel (2) festgelegt ist.

6. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülse (23, 45, 50, 55) zur gezielten Einstellung der elastischen Wirkung senkrecht zur Verschieberichtung auf der Innen- und/oder Außenseite mit einer geeigneten Profilierung (25, 47, 51, 57) versehen ist.

7. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen '(10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülse {23) zumindest abschnittsweise aus einem elastischen Material besteht, insbesondere einem Gummiwerkstoff.

8. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülse als Toleranzhülse (45, 50, 55) ausgebildet ist, die zumindest abschnittsweise aus einem Material mit geringen elastischen Eigenschaften besteht und durch geeignete Gestaltung radial eine begrenzte elastische Verformung zulässt.

9. Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bolzenführungen (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülse (23, 45, 50, 55) bezogen auf die Bolzenachse radial eine begrenzte elastische Verformung zulässt und einen radialen Anschlag aufweist.