WO2019115452A1

WO2019115452A1 - Rückstellbefederungssystem für eine scheibenbremse sowie bremsbelag mit lüftspielfeder

Info

Publication number: WO2019115452A1
Application number: PCT/EP2018/084160
Authority: WO
Inventors: Werner Denhard; Jan Carach; Dietrich Golz; Juan David Hernandez; Mathias Haag; Thorsten LAHR
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-06-20
Also published as: DE102018221311A1

Abstract

Es wird ein verbessertes Rückstellbefederungssystem (1) zur aktiven Einstellung eines Lüftspiels bei einer Kraftfahrzeugscheibenbremse (5), vorgeschlagen, welches prinzipieller für Fest- und Schwimmsattelbremsen geeignet ist und bei verbesserten Handhabung und Korrosionsschutz in allen Betriebs- und Verschleißzuständen ein möglichst gleichmäßiges Rückstellmoment des Bremsbelags (2) dauerhaft gewährleistet und zu diesem Zweck vorsieht, dass die Lüftspielfeder (7) explizit dem Bremsbelag (2) zugeordnet als eine Zugfeder ausgebildet ist, welche zwischen dem Bremsbelag (2) und einem Bremssattel (6) elastisch gespannt ist sowie an wenigstens einer Kraftangriffsstelle (8) mit dem Bremsbelag (2) permanent verliersicher, insbesondere unlösbar verbunden ist und wobei die Kraftangriffsstelle (8) auf einer dem Reibbelag (3) abgewandten Seite der Reibbelagträgerplatte (4) angeordnet ist.

Description

Rückstellbefederungssystem für eine Scheibenbremse sowie Bremsbelag mit Lüftspielfeder

Die meistverwendeten Kraftfahrzeugscheibenbremsen verwenden zwei gegenläufig gegen den Reibring einer Bremsscheibe spannbare Bremsbeläge und untergliedern sich in zwei Grundtypen die sich in Funktionsweise und Aufbau grundsätzlich unterscheiden.

Als Bremsbelag ist in diesem Zusammengang eine in der Bremse verschiebbar angeordnete Funktionsbaugruppe zu verstehen, welche neben dem eigentlichen Reibbelag und einer Reibbelag trägerplatte bzw. -rückenplatte je nach Ausführungsart auch weitere Komponenten und Anbauteile wie beispielsweise Dämp fungsbleche, Niete, Gleitbleche, Verschleissanzeigen, Sensoren und Dergleichen enthalten kann.

Bei einer Festsattelbremse ist der Bremssattel fest mit einer Fahrzeugachskomponente verbunden und verfügt über mindestens zwei beidseitig der Bremsscheibe angeordnete gegenläufig wirkende Bremskolben. Hierdurch wird jeder Bremsbelag durch wenigstens einen unmittelbar auf ihn wirkenden Bremskolben betätigt. Die Bremsbeläge gleiten an den Bremssattelfest ausgebildeten Gleitflächen oder Komponenten ab und die Um fangskräfte aus den Bremsbelägen werden in den Bremssattel eingeleitet .

Bei einer Faust- bzw. Schwimmsattelbremse ist der Bremssattel axial verschiebbar bzw. schwimmend gegenüber einem fest mit einer Fahrzeugachskomponente verbündeten Bremshalter gelagert. Ein oder mehrere gleichläufig wirkenden Bremskolben sind im

Bremssattel lediglich auf einer Seite der Bremsscheibe ange ordnet, so dass der oder die Bremskolben lediglich auf einen der beiden Bremsbeläge unmittelbar wirken, wogegen der andere Bremsbelag durch eine dem Bremskolben entgegengesetzte Flanke des Bremssattels beaufschlagt wird. Die beiden Bremsbeläge gleiten an bremshalterfest ausgebildeten Gleitflächen oder Komponenten ab und die Umfangskräfte aus den Bremsbelägen werden in den Bremshalter eingeleitet.

Die Kraftfahrzeugscheibenbremsen sind prinzipiell so ausgelegt, dass im gelösten Zustand, also vor oder nach einer Bremsbe tätigung, zwischen Reibring und Reibbelag ein sogenanntes Lüftspiel eingestellt wird. Dieses Lüftspiel beschreibt in der Praxis eine axiale Distanz zwischen den einander gegenüber liegend arrangierten Reiboberflächen von Reibbelag und Reibring.

Bei einer passiven Lüftspieleinstellung erfolgt das Rückver setzen des Bremsbelags nach einem Bremsvorgang durch geringe Unwuchten der Bremsscheibe, welche die Bremsbeläge „zurück schlägt" nachdem der Bremskolben nach Bremsdruckabbau durch gummielastische Rückverformung eines Bremskolbendichtrings zurückgezogen wird. Dabei ist es bekannt, den Bremsbelag beispielsweise mittels eines Federklipps mit dem Bremskolben zu verbinden um das Rückversetzen zu unterstützen. Eine solche Methode ist einfach, jedoch mit einer unerwünschten Geräu schentwicklung und erhöhtem Bremsverschleiß verbunden. Kor rosion, Verschleiß und Verschmutzung von Bremsbelagführungs abschnitten können zudem den Reibungswiderstand der Bremsbeläge entlang des Betätigungsweges erheblich erhöhen und dadurch die Lüftspieleinstellung negativ beeinflussen.

Um dies zu verbessern ist es bekannt, die Lüftspieleinstellung aktiv, federunterstützt umzusetzen. In diesem Zusammenhang sind bei Kraftfahrzeugscheibenbremsen gesonderte, in der Bremse angeordneten, sogenannte Lüftspielfedern bekannt, welche einen Bremsbelag federelastisch in seine jeweilige Rückstellrichtung beaufschlagen und so im Zusammenspiel mit dem Bremsbelag und der Bremse ein Rückstellbefederungssystem bilden. Beispielsweise ist aus DE 10 2017 222 639 Al ein Rückstell befederungssystem für eine Festsattelbremse bekannt, welches ein Paar von besonders ausgeformten, als Druckfeder ausgebildeten Bügelfedern aufweist. Jede Bügelfeder wird vor Montage der Bremsbeläge in die Bremse an beide Bremsbeläge montiert und verbindet sie dadurch miteinander. Zu diesem Zweck verfügt die Bügelfeder an jedem Federschenkel endseitig über integrierte Federklipse, welche die jeweilige Reibbelagträgerplatte radial innen umgreifen. Die Beiden durch zwei Bügelfedern zusammen gehaltenen Bremsbeläge werden bei Montage zusammen als Paket in den Bremssattel eingeführt. Derartiges Montageprinzip wird als vereinfachungswürdig angesehen. Im Eingebauten Zustand über spannt die Bügelfeder die beiden Bremsbeläge radial außen und drückt sie auseinander in die jeweiligen Rückstellrichtungen. Damit befindet sie sich jedoch in einem für die Umwelteinflüsse und Bremsstaub besonders exponierten Bereich und behindert zugleich den Abtransport des Bremsstaubs. Hierdurch müssen für den Federwerkstoff erhöhte Korrosionsschutzanforderungen eingehalten werden, um die Dauerhaltbarkeit zu gewährleisten. Zudem eignet sich eine derartige Federkonstruktion nicht für eine Faustsattelbremse mit ihrem spezifischen schwimmenden Aufbau und unsymmetrisch- einseitigen Bremskolbenanordnung.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Rückstellbefederungssystem zur Einstellung des Lüftspiels mit prinzipieller Eignung für Fest- und Schwimm sattelbremsen vorzuschlagen, welches bei einer vereinfachten Handhabung und einem verbesserten Korrosionsschutz der Lüft spielfeder in allen Betriebs- und Verschleißzuständen dauerhaft zuverlässig ein möglichst gleichmäßiges Rückstellmoment des Bremsbelags gewährleistet. Die Aufgabe wird durch eine Rückstellbefederungssystem mit Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen und ver schiedene Abwandlungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und Figuren.

Einzelne Komponenten des erfindungsgemäßen Rückstellbefede- rungssystems gehören ebenfalls zu beanspruchten Erfindungs gegenständen .

Die Erfindung sieht vor, dass die Lüftspielfeder explizit einem einzelnen Bremsbelag zugeordnet und als eine Zugfeder ausge bildet ist. Ferner ist die Lüftspielfeder zwischen dem Bremsbelag und einem Bremssattel elastisch gespannt sowie an wenigstens einer Kraftangriffsstelle mit dem Bremsbelag permanent ver liersicher, vorzugsweise unlösbar verbunden. Hierbei ist die Kraftangriffsstelle auf einer dem Reibbelag abgewandten Seite der Reibbelagträgerplatte angeordnet vorgesehen.

Die Lüftspielfeder wird damit zu einem Bestandteil des

Bremsbelags, Verlustgefahr durch Unachtsamkeit oder beim Transport wird reduziert. Eine Vorarbeit für Montage entfällt, der Ablauf vereinfacht und Montagefehler reduziert.

Durch die Bremsbelagsseitige Lagerung und Zugbelastung wird der Bremsbelag in eine definierte Rückstellposition befördert ohne dass es einer Nachstellfunktion bedarf. Denn indem die Rück stellfeder als kostengünstiger Teilbestandteil eines ver schleißbehafteten Scheibenbremsreibbelages dargestellt ist, ist eine gesonderte Nachstellfunktion, also eine plastische Fe deranpassung mittels Federschenkelverlängerung oder Feder schenkelverkürzung obsolet.

Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Lüftspielfeder aus

Stahlblechwerkstoff hergestellt werden wodurch der Raumbedarf weiter verringert wird. Die verliergesicherte Verbindung zum Bremsbelag kann dabei innerhalb der Erfindung insbesondere durch Vernieten jedoch auch Clinchen oder andersartig, bevorzugt umformtechnisch erfolgen.

Bevorzugt wird die die Lüftspielfeder vollständig auf einer dem Reibbelag abgewandten Seite der Reibbelagträgerplatte ange ordnet. Hierdurch wird eine einbauraumneutrale Lösung darge boten, Bremsbelagführungsabschnitte sind von der zusätzlichen Befederung freigestellt, eventuelle negativen Effekte in Bezug auf das Bremsbetätigungsgefühl und Bremspedalverhalten werden vermieden .

Eine derart versteckt geschützte Position der Lüftspielfeder verbessert ihren Korrosionsschutz und erhält die volle Funk tionalität auch bei verschmutztem, korrodiertem oder ver schlissenem Führungssystem der Bremsbeläge. Des Weiteren wird das Belüftungssystem der Bremse nicht behindert, was insgesamt zu höheren Robustheit führt.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass die Lüftspielfeder nach Art einer in sich geschlossenen Federklammer einen Federkörper und eine endseitig mit dem Federkörper verbundene sowie von diesem abgebogene Federlasche aufweist, wobei der Federkörper und die Federlasche an ihrem der Verbindungsstelle entgegengesetzten Ende jeweils eine Schnittstelle für eine kraftübertragende Befestigung an einer anderen Komponente aufweisen. Die Fe derlaschenseitige Schnittstelle kann dabei bevorzugt zum vereinfachten Durchgriff von einem Niet als ein Befestigungsauge ausgebildet sein. In Weiterbildung der Erfindung kann der Federkörper abschnittsweise zwei in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Tragarme und die Federlasche zwischen den beiden Tragarmen aufweisen, mit denen sie endseitig verbunden ist.

Eine derart gestaltete Lüftspielfeder kann besonders schnell und kostengünstig in einem einzigen Arbeitsgang aus Blechwerkstoff gestanzt werden. Durch die hochintegrierte Gestaltung wird eine hohe Funktionalität auf einer vergleichbar geringen Fläche bei einem reduzierten Werkstoffeinsatz erreicht.

Für eine einfache und robuste Bauweise und Ausbildung einer linearen Federkennlinie wird erfindungsgemäß die die Federlasche in einem unbelasteten Ausgangszustand vor ihrer Montage am Bremsbelag relativ zum Federkörper in eine dem Bremsbelag entgegengesetzte axiale Richtung abgebogen ausgebildet. Wodurch bei Befestigung der Federlasche am Bremsbelag eine Vorspannkraft aufgebaut wird und der Federkörper in Widerlagerfunktion klapperfrei an den Bremsbelag elastisch gepresst ist.

Eine vereinfachtes, besonders einfach, schnell sowie werkzeuglos durchführbares Vorspannen und Fixieren der Lüftspielfeder am Bremssattel kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform re alisiert werden, indem das schnittstellenseitige Ende des Federkörpers umgebogen und mit einem radial gerichteten

Durchbruch zur Verrastung an einem an dem Bremssattel ausge bildeten radial gerichteten Vorsprung versehen wird. In vor teilhaften Weiterbildungen kann am schnittstellenseitigen Ende des Federkörpers zusätzlich eine Gleitrampe und am Vorsprung eine Abschrägung zum vereinfachten Abgleiten beim Verrastungsvorgang ausgebildet werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das schnittstellen seitige Ende des Federkörpers einen axial gerichteten Durchbruch aufweisen welcher fluchtend zu einem korrespondierenden Ge häusedurchbruch im Bremssattel als Widerlager ausgebildet ist. Beide Durchbrüche werde zur Fixierung der Lüftspielfeder mit einem gesonderten Sperrelement durchgesteckt, welcher wider lagerseitig durch einen hintergreifenden Rastangriff selbst tätig in eine Hinterschneidung fixiert wird. Diese beidseitige Fixierung der Lüftspielfeder vermeidet unerwünschte Schwingung oder Klappern bzw. beugt Geräuschbeeinträchtigung infolge Resonanzschwingung der Lüftspielfeder vor. Als Sperrelement können innerhalb der Erfindung beispielsweise verschiedene Ausführungen von pin- dorn- stift- oder klammerartig ausge stalteten Rastelementen verwendet werden.

Eine Verschraubung zur lösbaren Fixierung der Lüftspielfeder am Widerlager ist als Alternative ebenfalls denkbar.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der hintergreifenden Rastangriff besonders vorteilhaft, einteilig ohne ein geson dertes Sperrelement mit federintegrierten Rastelementen rea lisiert werden. Hierfür kann das schnittstellenseitige Ende des Federkörpers zum Durchstecken durch einen im Bremssattel axial ausgerichteten Gehäusedurchbruch umgebogen und mit wenigstens einem integriert sowie radial federnd sowie einstückig inte griert ausgebildeten axial wirkenden Rastelement versehen werden .

Für eine symmetrisch gleichmäßige Belastung des Bremsbelags und Vermeidung vom Verkanten und Schrägstellungen kann die

Kraftangriffsstelle der Lüftspielfeder bevorzugt in einer zentralen Position an der Reibbelagträgerplatte insbesondere im Bereich des Reibflächenschwerpunktes vorgesehen sein.

In Abwandlung der Erfindung ist es prinzipiell denkbar, mehrere Lüftspielfedern dezentral an der Reibbelagträgerplatte und vorzugsweise symmetrisch in Bezug zum Reibflächenschwerpunktes zu fixieren, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Des Weiteren werden eine Lüftspielfeder sowie ein Bremsbelag in ihren gesonderten, speziell aneinander angepassten Ausführungen gemäß dem erfindungsgemäßen Rückstellbefederungssystem auch einzeln für sich beansprucht.

Ebenso wird eine an die Verwendung eines erfindungsgemäßen Rückstellbefederungssystems gekoppelt angepasste Kraftfahr zeugscheibenbremse in ihrer übergeordneten Verbindungsfunktion für einzelne Systemkomponenten sowohl in Festsattelausführung als auch in Faustsattelausführung beansprucht. Ferner wird in Weiterbildung der Erfindung ein zur Verwendung in für Mehrkolbenbremsen vorgesehener Bremsbelag beansprucht, bei dem die Kraftangriffsstelle der Lüftspielfeder besonders einbauraumsparend zwischen zwei benachbarten Kolbenanlage flächen angeordnet ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung mehrere Ausführungsbeispiele hervor. Hierbei zeigen:

Fig.l räumliche Ansicht eines Bremsbelags mit einer daran montierten Lüftspielfeder gemäß einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung

Fig.2 räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Aus führungsform des Rückstellbefederungssystem am Beispiel einer Festsattelbremse .

Fig.3 Eine bevorzugte Ausführungsform der Lüftspielfeder räumlich und in Seitenansicht.

Fig.4 Seitenansicht eines Bremsbelags mit einer darauf befestigten Lüftspielfeder in einem nicht montierten Aus gangszustand (a) und bei Betriebsauslenkung (b)

Fig.5 unterschiedliche Anordnungsbeispiele einer Lüft spielfeder an einem Bremsbelag.

Fig.6 Zwei Ausführungsbeispiele (a,b) mit einem ersten

Schnittstellentyp .

Fig.7 und 8 Verschiedene Ausführungsbeispiele von zwei Untergruppen eines zweiten Schnittstellentyps.

Fig.9 Verschiedene Ausführungsbeispiele (a,b) eines dritten Schnittstellentyps .

Fig.10 Verformung einer erfindungsgemäßen Lüftspielfeder bei verschiedenen Betriebszuständen. Fig.ll Beispiel eines Kraft-Weg-Diagramms einer erfin dungsgemäßen Lüftspielfeder bei verschiedenen Betriebszuständen

Fig.1

Das erfindungsgemäße Rückstellbefederungssystem 1 beinhaltet einen Bremsbelag 2 mit einer explizit diesem zugeordnete und daran befestigte Lüftspielfeder 7. Der Bremsbelag 2 umfasst eine Reibbelagträgerplatte 4, welche auf einer Seite mit einem Reibbelag 3 versehen ist. Die Lüftspielfeder 7 ist in axiale Richtung A vollständig auf einer dem Reibbelag 3 abgewandten Seite der Reibbelagträgerplatte 4 angeordnet und als eine Zugfeder ausgebildet. Für die Kraftübertragung verfügt die Lüftspielfeder über zwei Schnittstellen 11,12. Die erste Schnittstelle 11 dient zur Befestigung am Bremsbelag 2 und bildet zugleich die Kraftangriffsstelle 8. Die zweite Schnittstelle 12 dient zum spannen und Anbinden der Lüft spielfeder 7 am Bremssattel 6, um den Bremsbelag 2 axial in seine Rückstellrichtung zu ziehen.

In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Lüftspielfeder 7 umformtechnisch durch eine Nietverbindung mit dem Bremsbelag 2 bei dessen Herstellung dauerhaft unlösbar verbunden, so dass sie bei allen nachfolgenden Prozessschritten gemeinsam mit dem Bremsbelag 2 gehandhabt wird.

Fig .2

In der Fig.2 ist ein Anwendungsbeispiel des Rückstellbefede- rungssystems 1 in einer Kraftfahrzeugscheibenbremse 5 vom Festsattelltyp mit 4 Bremskolben 21 , 21 ' , 21 ' , 21 ' ' ' dargestellt. Die axial gegenüberliegenden Bremskolben 21 und 21 ' ' bzw. 21 ' und 21''' sind jeweils koaxial sowie gegenläufig wirkend ausge bildet. Zwei Bremsbeläge 2,2' mit daran befestigten Lüft spielfedern 7,7' sind in den Bremssattel 6 eingesetzt. Die Lüftspielfedern 7,7' sind axial in Richtung der jeweils be nachbarten Bremssattelflanke gespannt und die Schnittstel len 12,12' sind in einen kraftübertragenden Eingriff mit zwei am Bremssattel 6 ausgebildeten radialen Vorsprüngen 15,15' ge bracht. Damit wird jeder Bremsbelag 2,2' durch die jeweils zugeordnete Lüftspielfeder 7,7' aktiv sowie permanent, axial in seine Rückstellrichtung weg von der hier nicht gezeigten Bremsscheibe gezogen.

Bei einer hier nichtgezeigten Faustsattelbremse bzw.

Schwimmsattelbremse wird das Rückstellbefederungssystem 1 auf analoge Weise im Bremssattel angeordnet und gespannt werden.

Fig .3

In der Fig.3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Lüft spielfeder 7 in einem unbelasteten Ausgangszustand wie sie vor Befestigung am Bremsbelag 2 vorliegt, dargestellt. Die Lüft spielfeder 7 ist einteilig als Blechbiegefeder ausgebildet und weist einen in radiale Richtung gestreckten Federkörper 9 auf, welcher in seinem ersten Endabschnitt ein Paar in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Tragarme 13 ausbildet. In Umfangs richtung U zwischen den Tragarmen 13 angeordnet sowie endseitig mit diesen verbunden befindet sich eine Federlasche 10.

An ihren der Verbindungsstelle entgegengesetzten Ende befindet sich an der federlasche 10 eine bei dieser Ausführung als Befestigungsauge ausgebildete, für die Befestigung am Bremsbelag vorgesehene Schnittstelle 11. An dem der Verbindungsstelle entgegengesetzten Ende des Federkörpers 9 befindet sich eine weitere Schnittstelle 12, welche für die kraftübertragende Verbindung zum Bremssattel 6 vorgesehen ist. Verschiedene erfindungsgemäße Ausprägungen der Schnittstelle 12 werden nachfolgend in den Fig.6-9 und der zugehörigen Beschreibung detaillierter erläutert. Die Federlasche 10 ist in Bezug zum Federkörper 9 axial in eine dem Bremsbelag 2 entgegengesetzte Richtung (die Rückstell richtung) plastisch abgebogen, so dass ihre endseitige

Schnittstelle 11 zum Federkörper 9 axial eine definierte Vorspannauslenkung Sv aufweist.

Fig.4

Die Ansicht a) der Fig.4 zeigt einen Bremsbelag 2 mit einer darauf befestigten Lüftspielfeder 7 in einem nicht betriebsbereiten Ausgangszustand, wie er beispielsweise beim Transport oder unmittelbar nach den Einsetzten des Bremsbelags 2 in den Bremssattel 6, jedoch vor dem Aufspannen der Lüftspielfeder 7 vorliegt. Die Federlasche 10 ist zur Reibbelagträgerplatte 4 elastisch vorgespannt, liegt ebenfalls auf dieser auf und ist an ihrer Schnittstelle 11 mit dem Bremsbelag 2 verbunden. An der Verbindungsstelle ist damit ein Kraftangriffspunkt 8 gebildet, wodurch die federkörperseitige Schnittstelle 12 mit einer Vorspannkraft Fv axial zum Bremsbelag 2 hin bzw. entgegen der Rückstellrichtung beaufschlagt ist und der Federkörper 9 gegen die Reibbelagträgerplatte 4 gepresst flächig aufliegt.

Die Ansicht b) der Fig.4 zeigt einen bei einer Bremsung in Betätigungsrichtung versetzten Bremsbelag 2 mit der Lüft spielfeder 7 in der entsprechenden Bremsposition. Die feder körperseitige Schnittstelle 12 befindet sich im Eingriff mit einem bremssattelfesten Vorsprung 15. Hierbei wird die Fe derlasche 10 durch die Öffnung im Federkörper 9 zwischen den Tragarmen 13 hindurchgedrückt, wodurch die Lüftspielfeder 7 scherenartig unter Bildung einer erhöhten Betriebskraft Fb gespannt wird. Die Betriebskraft Fb wirkt auf den Bremsbelag 2 als eine in Rückstellrichtung gerichtete Zugkraft.

Fig .5 In der Fig.5 zeigt beispielhaft drei unterschiedlich an einem Bremsbelag 2 ausgelegten Kraftangriffspunkte 8 mit jeweils passend abgewandelten Lüftspielfedern 7.

In der Praxis können die Geometrie, Aufbau und Beschaffenheit eines Bremsbelags stark variieren. Die erfindungsgemäße Lüftspielfeder 7 lässt sich flexibel an die Variationen an passen. Als Beispiel wird hier ein Bremsbelag 2 gemäß Fig.2 dargestellt, welcher zum gleichzeitigen Beaufschlagen durch zwei Bremskolben 21,21' vorgesehen ist und hierfür zwei in Um fangsrichtung zueinander beabstandeten, mit gesonderten Blechen unterlegten Kolbenanlageflächen 22,22' aufweist.

Die Reibfläche der Bremsbeläge 2 ist in Umfangsrichtung weitgehend spiegelsymmetrisch ausgebildet, die Mittelachse M verläuft annähernd durch den radialen Reibflächenschwerpunkt des jeweiligen Bremsbelags 2.

Für eine symmetrische Belastung sollte die Kraftangriffsstelle 8 der Lüftspielfeder 7 idealerweise im Reibflächenschwerpunkt angeordnet sein. Dies ist oft aus Platzgründen nicht exakt umsetzbar, so dass die Position der Kraftangriffsstelle 8 in einer möglichst zentralen und dem Reibflächenschwerpunkt an genäherten Position vorgesehen sein sollte. Wie in den Ansichten a) bis c) beispielhaft dargestellt, befindet sich die Kraft angriffsstelle 8 in Umfangsrichtung symmetrisch zwischen den Kolbenanlageflächen 22,22', in radiale Richtung jedoch in einem Abstand zur Mitteachse M. Weil die Position der Schnittstelle 12 für eine einfache Montierbarkeit am Bremssattel 6 radial möglichst nicht innerhalb einer vom Bremsbelag 2 beschriebenen Kontur sein sollte, wird die Lüftspielfeder 7 in ihrer radialen Streckung entsprechend verkürzt a) oder verlängert b) , c) .

In den Fig.6 bis 9 werden beispielhaft und nicht abschließend unterschiedliche Ausprägungen von Schnittstellen zwischen der Lüftspielfeder 7 und dem Bremssattel 6 dargestellt und nach folgend erläutert.

Fig .6

Die Anbindung der Lüftspielfeder 7 an den Bremssattel 6 ist in der gezeigten Ausführungsform durch ein Schnappen bezie hungsweise Verrasten der Schnittstelle 12 an einem am Brems sattel 6 in radiale Richtung vorgestreckt ausgebildeten Vor sprung 15.

Hierfür ist das schnittstellenseitige Ende des Federkörpers 9 in die dem Bremsbelag 2 entgegengesetzte axiale Richtung la schenartig umgebogen und mit einem radial gerichteten Durch bruch 14 versehen. Nach dem Einsetzen des Bremsbelags 2 mit der daran befestigten Lüftspielfeder 7 in den Bremssattel 6 wird das schnittstellenseitige Ende des Federkörpers 9 mit einem Finger oder werkzeugunterstützt axial zum Bremssattel hin gedrückt bis die Schnittstelle 12 den Vorsprung überfährt und darauf ein schnappt beziehungsweise verrastet. Eine endseitig am Feder körper 9 abgewinkelt ausgeformte Gleitrampe 16 erleichtert das Abgleiten am Vorsprung 15 (siehe Fig.6a) . Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig.6b ist der Vorsprung bremsbelagsseitig mit einer Abschrägung 23 für weitere Reduzierung des Wider standes beim Verrasten versehen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Vorsprung 15 für eine exakte Auflage und ver besserte Abstützung im Lastfall maschinell plangearbeitet.

Fig.7

Weitere Ausführungsarten der Lüftspielfeder 7 werden mithilfe eines gesonderten Sperrelements 18 am Bremssattel 6 fixiert. Das Sperrelement 18 ist in der gezeigten Ausführung als ein Spreizpin ausgebildet. Das schnittstellenseitige Ende des Federkörpers 9 verfügt hierfür über einen axial gerichteten Durchbruch 17, welcher in Einbaulage mit einem korrespondierenden Gehäuse durchbruch 19 im Bremssattel 6 fluchtet. Nach dem Einsetzen des Bremsbelags 2 mit der daran befestigten Lüftspielfeder 7 in den Bremssattel 6 wird das Sperrelement 18 durch beide fluchtende Durchbrüche 17,19 einfach durchgesteckt, bis es am Ende des Gehäusedurchbruchs 19 unter Bildung eines axial wirkenden Hinterschnitts verrastet.

Die drei in den Ansichten a) bis c) exemplarisch dargestellten Ausführungsformen der Lüftspielfeder 7 unterscheiden zwecks sich vor allem in der bedarfsgerechten Ausgestaltung von schnittstellenseitigen Ende des Federkörpers 9.

Das schnittstellenseitige Ende des Federkörpers 9 bei der Ausführungsform nach Fig.7a ist gekröpft gestaltet. Bei der Ausführungsform nach Fig.7b ist es einfach gerade ausgebildet.

Die Ausführungsform der Lüftspielfeder 7 nach Fig.7c ist be sonders sicher, beispielsweise für hohe Lastfälle oder Vib rationsniveaus ausgelegt und hierfür zusätzlich mit Widerha cken 24,24' ausgestattet, welche einen korrespondierenden Anguss oder sonstige geeignete Ausformung am Bremssattel 6 schnappend hintergreifen.

Fig.8

Die Ausführungsform nach Fig.8 wirkt prinzipiell analog zu den Ausführungen nach Fig.7 mit dem Unterschied, dass statt eines zylindrischen Spreizpins eine besonders geformte Spreizklammer als Sperrelement 18 dient. Die Spreizklammer verfügt über quer zur Durchsteckrichtung abstehenden Anschlagelemente 25, welche zur Anlage an der Lüftspielfeder 7 dienen sowie über quer zur Durchsteckrichtung elastisch federnden Rastelemente 20,20', welche nach dem Durchstecken durch den Gehäusedurchbruch 19 ausfedern und einen axialen Hinterschnitt bilden.

Fig.9

Die Ausführung der Lüftspielfeder 7 nach Fig.9 bildet eine Art einteilig integrativ ausgebildete Hybride der Lüftspielfeder 7 gemäß Fig.8 mit der zugehörigen Spreizklammer. Das schnitt- stellenseitige Ende des Federkörpers 9 ist zum Durchstecken durch einen im Bremssattel 6 axial ausgerichteten Gehäuse durchbruch 19 in die dem Bremsbelag 2 entgegengesetzte axiale Richtung umgebogen und mit einem (Fig.9a) oder mehreren (Fig.9b) integrierten, quer zur Durchsteckrichtung federnd ausgebildeten Rastelement 20 versehen. Deren Wirkweise entspricht dabei der vorstehend beschriebenen Spreizklammer.

Fig .10 und 11

Die Fig.10 verdeutlicht in Verbindung mit dem zugehörigen Kraft-Weg-Diagramm nach Fig.11 unterschiedliche charakteris tischen Belastungszustände der Lüftspielfeder 7. Die in der Fig.10 gezeigten Betriebspunkte sind in der Fig.11 entsprechend markiert .

In einem unbelasteten Ausgangszustand vor der Befestigung am Bremsbelag 2 (Fig.10a, siehe auch Fig.3), befindet sich die Schnittstelle 11 der Federlasche 10 in ihrer Nulllage, so dass die Auslenkung und Federkraft ebenfalls gleich null sind.

Bei Montage der Lüftspielfeder 7 beziehungsweise Befestigung der Federlasche 10 mit ihrer Schnittstelle 11 am Bremsbelag 2, bildet der Federkörper 9 ein Widerlager, dem gegenüber die Federlasche 10 unter Abbau der Vorspannauslenkung Sv und gleichzeitigen Aufbau einer Vorspannkraft Fv an den Bremsbelag 2 elastisch gepresst und mit diesem unter Bildung der Kraftan griffsstelle 8 vernietet wird (Fig.10b).

Neben der hier gezeigten, bevorzugten Vernietung sind innerhalb der Erfindung andere Fügeverfahren ebenfalls zulässig.

Bei einem betriebsbereit montierten Bremsbelags 2 am Bremssattel 6 befestigten Schnittstelle 12 ((Fig.10c, siehe auch Fig.2) ist die Federlasche 10 auf ihre minimale Be triebsauslenkung Sm ausgelenkt und übt auf den Bremsbelag 2 an der Kraftangriffsstelle 8 eine minimal Betriebskraft Fb min aus.

Mit Zunahme vom Reibbelagverschleiß vergrößern sich die Be- triebsauslenkung Sb stätig und damit auch die Betriebskraft Fb der Lüftspielfeder 7, bis zu ihren maximal zulässigen Werten Fb max, Sb max .

Durch relativ lang ausgebildeten Federarme (Federkörper 9 und Federlasche 10) ist der resultierende Kraftverlauf der Lüft- spielfeder 7 über den gesamten Betriebsweg linear und flach.

Bezugszeichenliste

1 RückstellbefederungsSystem

2 Bremsbelag

3 Reibbelag

4 Reibbelagträgerplatte

5 Kraftfahrzeugscheibenbremse

6 Bremssattel

7 Lüftspielfeder

8 Kraftangriffsstelle

9 Federkörper

10 Federlasche

11 Schnittstelle

12 Schnittstelle

13 Tragarme

14 Durchbruch

15 Vorsprung

16 Gleitrampe

17 Durchbruch

18 Befestigungselement

19 Gehausedurchbruch

20 Rastelement

21 Bremskolben

22 KoIbenanlageflächen

23 Abschrägung

24 Widerhacken

25 Anschlagelement

Fv Vorspannkraft

Fb min minimale Betriebskraft Fb max maximale Betriebskraft M Mittelachse

Sv Vorspannauslenkung

Sm minimale Betriebsauslenkung Sb Betriebsauslenkung

Sb max maximale Betriebsauslenkung

Claims

Patentansprüche

1. Rückstellbefederungssystem (1) zur aktiven Einstellung eines Lüftspiels bei einer Kraftfahrzeugscheibenbremse (5) umfassend wenigstens einen Bremsbelag (2) mit einer einseitig mit einem Reibbelag (3) behafteten Reibbelagträgerplatte (4) und eine Lüftspielfeder (7), welche den Bremsbelag (2) axial in seine Rückstellrichtung beaufschlagt dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftspielfeder (7) explizit dem Bremsbelag (2) zu geordnet als eine Zugfeder ausgebildet ist, welche zwischen dem Bremsbelag (2) und einem Bremssattel (6) elastisch gespannt ist sowie an wenigstens einer Kraftangriffsstelle (8) mit dem Bremsbelag (2) permanent verliersicher, insbesondere unlösbar verbunden ist und wobei die Kraftangriffsstelle (8) auf einer dem Reibbelag (3) abgewandten Seite der Reibbelagträgerplatte (4) angeordnet ist.

2. Rückstellbefederungssystem (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftspielfeder (7) vollständig auf einer dem Reibbelag (3) abgewandten Seite der Reibbelagträ gerplatte (4) angeordnet ist.

3. Rückstellbefederungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftspielfeder (7) einen Federkörper (9)) und eine endseitig mit dem Federkörper (9) verbundene sowie von diesem abgebogene Federlasche (10) auf weist, wobei der Federkörper (9) und die Federlasche (10) an ihrem der Verbindungsstelle entgegengesetzten Ende jeweils eine Schnittstelle (11,12) für eine kraftübertragende Befestigung an einer anderen Komponente aufweisen.

4. Rückstellbefederungssystem (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Federlasche (10) in einem unbelasteten Ausgangszustand vor ihrer Montage am Bremsbelag (2) relativ zum Federkörper (9) in eine dem Bremsbelag (2) entgegengesetzte axiale Richtung abgebogen ausgebildet ist, so dass zur Montage am Bremsbelag (2) der Federkörper (9) einen Widerlager bildet, dem gegenüber die Federlasche (10) unter Aufbau einer Vor spannkraft (Fv) an den Bremsbelag (2) elastisch gepresst werden muss .

5. Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der

Ansprüche 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Feder körper (9) wenigstens abschnittsweise zwei in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten Tragarme (13) aufweist und die Fe derlasche (10) zwischen den beiden Tragarmen (13) angeordnet sowie mit beiden verbunden ist.

6. Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der

Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die endseitige Schnittstelle (11) an der Federlasche (10) als ein Befesti gungsauge ausgebildet ist.

7. Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der

Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das schnitt stellenseitige Ende des Federkörpers (9) in die dem Bremsbe lag (2) entgegengesetzte axiale Richtung umgebogen und mit einem radial gerichteten Durchbruch (14) zur Verrastung an einem an dem Bremssattel (6) ausgebildeten radial gerichteten Vorsprung (15) versehen ist.

8. Rückstellbefederungssystem (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass an dem schnittstellenseitigen Ende des Federkörpers (9) eine Gleitrampe (16) zum Abgleiten am dem Vorsprung (15) beim Verrastungsvorgang ausgeformt ist.

9. Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der

Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das schnitt stellenseitige Ende des Federkörpers (9) einen axial gerichteten Durchbruch (17) zum Durchstecken mit einem gesonderten Sper relement (18) aufweist, welcher fluchtend zu einem korres pondierenden Gehäusedurchbruch (19) im Bremssattel (6) aus gebildet ist.

10. Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das schnitt stellenseitige Ende des Federkörpers (9) zum Durchstecken durch einen im Bremssattel (6) axial ausgerichteten Gehäusedurch bruch (19) in die dem Bremsbelag (2) entgegengesetzte axiale Richtung umgebogen und mit wenigstens einem integriert sowie radial federnd ausgebildeten axial wirkendem Rastelement (20) versehen ist.

11. Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die

Kraftangriffsstelle (8) der Lüftspielfeder (7) im Wesentlichen in einer zentralen Position an der Reibbelagträgerplatte (4) insbesondere im Wesentlichen im Bereich eines Reibflächen schwerpunktes vorgesehen ist.

12. Lüftspielfeder (7) für ein Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.

13. Bremsbelag (2) für ein Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.

14. Bremsbelag (2) nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (2) zum gleichzeitigen Beaufschlagen durch wenigstens zwei Bremskolben (21,21') vorgesehen ist und die Kraftangriffsstelle (8) der Lüftspielfeder (7) in einem Bereich zwischen den Kolbenanlageflächen (22,22') angeordnet ist.

15. Kraftfahrzeugscheibenbremse (5) umfassend mindestens ein Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die

Kraftfahrzeugscheibenbremse (5) als eine Festsattelbremse mit zwei Bremsbelägen (2,2') und wenigstes zwei beidseitig einer Bremsscheibe sowie gegenläufig wirkenden Bremskolben (21,21'') ausgebildet ist.

16. Kraftfahrzeugscheibenbremse (5) umfassend mindestens ein Rückstellbefederungssystem (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die

Kraftfahrzeugscheibenbremse (5) als eine Faustsattelbremse mit zwei Bremsbelägen (2,2') einem axial verschiebbar angeordneten Bremssattel (6) vorgesehen ist, wobei der Bremssattel (6) einseitig einer Bremsscheibe bremskolbenlos ausgebildet ist.