Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , einen Bremssattel, einen Bremsbe- lag sowie eine Anordnung wenigstens eines Bremsbelags in einer Belagschachtöffnung eines Bremssattels einer Scheibenbremse.

Gattungsgemäße Scheibenbremsen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, weisen Bremssättel auf, die in der Regel über zwei Lager gegenüber einen Bremsträger geführt werden. Dabei ist ein erstes Lager, als Festlager bezeichnet, mit relativ wenig Spiel innerhalb einer Lagerbohrung im Bremsträger ausgeführt, um eine genaue Führung des Bremssattels zu gewährleisten. Das zweite Lager, als Loslager bezeichnet, weist ein größeres Spiel auf, um Toleranzen und Verformungen des jeweiligen Bremssattels ausgleichen zu können.

Die Ausführung der Schwimmsattellagerung über zwei solche Lager bedingt dabei einen relativ hohen Anspruch hinsichtlich Genauigkeit und Robustheit, was mit hohen Bearbeitungs- und Bauteilkosten einhergeht. Bei neueren Scheibenbremssystemen, beispielsweise bekannt aus der WO 2013/037876 A1 , sind der Bremsträger und die in diesem aufgenommenen Bremsbeläge derart ausgelegt, dass bei einem Bremsvorgang die Abstützkräfte sowohl in auslaufend positionierte Trägerhörner des Bremsträgers als auch über eine formschlüssige Verbindung direkt in die einlaufend positionierten Trägerhörner eingeleitet werden. Die Einleitung der Abstützkräfte erfolgt dabei ohne Umwege über Reibungen und Reaktionskräfte in der Bremsenmechanik und der Bremssattellagerung. Dadurch wird ein schnellerer Aufbau des Bremsmoments erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Scheibenbremse, einen Bremssattel und eine Anordnung eines Bremsbelags in einer Belagschachtöffnung eines Bremssattels der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwickeln, dass sie bei Beibehaltung eines schnellen Bremsmomentaufbaus einfach und kostengünstig herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Bremssattel mit den Merkmalen des Anspruchs 17, einen Brems- belag mit den Merkmalen des Anspruchs 18 sowie durch eine Anordnung wenigstens eines Bremsbelags in einer Belagschachtöffnung eines Bremssattels einer Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse weist einen in einer Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel auf sowie einen fahrzeugseitig ortsfest festlegbaren Bremsträger mit ein- und auslaufseitig angeordneten Trägerhörnern. In dem Bremsträger ist wenigstens ein Bremsbelag mit einer Belagträgerplatte und einem Reibbelag aufgenommen. Das einlaufseitige Trägerhorn und eine diesem nahe Führungsfläche der Belagträgerplatte des Bremsbelags greifen radial zu einer Drehachse der Bremsscheibe formschlüssig ineinander. Zwischen dem Bremssattel und dem Bremsträger ist ein als Festlager ausgelegtes Gleitlager vorgesehen, wodurch der Bremssattel axial zur Drehachse der Bremsscheibe verschiebbar gegenüber dem Bremsträger geführt und um eine zur Drehachse der Bremsscheibe parallele Drehachse schwenkbar ist. An wenigstens einem der Bremsbeläge und an dem Bremssattel sind miteinander korrespondierende Verriegelungsmittel angeordnet, die im montierten Zustand ein Verschwenken des Bremssattels um die Drehachse des Festlagers verhindern.

Mit den an dem wenigstens einen der Bremsbeläge und an dem Bremssattel angeordneten, miteinander korrespondierenden Verriegelungsmitteln ist durch das funktionale Zusammenwirken der miteinander korrespondierenden Verriegelungsmittel des mindestens einen Bremsbelags einerseits und des Bremssat- tels andererseits eine Schiebeführung des Bremssattels relativ zum Bremsträger sowie ein relativ zur Drehachse der Bremsscheibe radiales Halten des Bremssattels relativ zum Bremsträger ermöglicht.

Durch die direkte Festlegung des Bremssattels am Bremsträger über nur noch das Festlager kann das bei Scheibenbremsen aus dem Stand der Technik bekannte zweite zwischen Bremssattel und Bremsträger vorgesehene als Loslager ausgeführte Gleitlager und damit der Führungsholm, die Befestigungsschraube, die Lagerbuchse sowie gegebenenfalls vorhandene Vorrichtung zur Abdichtung des Loslagers und auch die Bearbeitung des Bremsträgers und des Bremssattels hinsichtlich des Loslagers entfallen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Scheibenbremse besteht darin, dass die das Loslager ersetzenden Verriegelungsmittel teilweise an dem für die Bremssattelführung zuständigen wenigstens einen Bremsbelag angeordnet sind, die mit am Bremssattel angeordneten Verriegelungsmitteln korrespondieren, wobei der Bremsbelag als Verschleißteil ausgeführt ist, so dass auch die Forderung nach einer Lebensdauerfestigkeit der Sattelführung entfällt, da nunmehr dieser Teil der Bremssattellagerung (der oder die Bremsbeläge), mit jedem Belagwechsel erneuert wird, was insgesamt zu einer spürbaren Reduzie- rung der Produktions- und Teilekosten sowie auch der Reduzierung der Betriebskosten beim Endkunden führt.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist an dem Bremssattel eine Aufnahme zur Halterung eines an wenigstens einem Bremsbelag festgelegten Verriegelungselementes angeformt. Diese Aufnahme ist bevorzugt als Bohrung ausgebildet, an der das von der Belagträgerplatte des Bremsbelags festgelegte Verriegelungselement festlegbar ist.

Dadurch kann das vorzugsweise als geradliniger Stab oder als geradliniger Stab mit wenigstens einem u-förmig gebogenen Ende oder auch als Halteklammer ausgebildete Verriegelungselement in einfacher Weise an dem Bremssattel lösbar gesichert werden, so dass der Bremssattel im Betrieb gegen ein Aufklappen um das Festlager gesichert und für den Bremsbelagwechsel in einfacher weise gelöst und aufgeklappt werden kann.

Zur Halterung des Verriegelungselements am Bremsbelag ist vorzugsweise auf einer radial von der Drehachse der Bremsscheibe abgewandten Stirnfläche der Belagträgerplatte ein Halterungselement vorgesehen.

Das Halterungselement ist dabei gemäß seiner bevorzugten Ausführungsvariante als radial vorstehende Zunge mit der Aufnahmebohrung zur Halterung des Verriegelungselements ausgebildet.

Ein solches Halterungselement ist durch eine einfache Modifikation am jeweiligen Bremsbelag, insbesondere dessen Belagträgerplatte, in einfacher Weise anbringbar. Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist das Halterungselementes als Hinterschnitt zur Halterung des Verriegelungselements ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung sind in dem Bremsträger zwei Bremsbeläge aufgenommen, die jeweils gegenüberlie- genden Reibflächen der Bremsscheibe zugeordnet sind, wobei das Verriegelungselement an nur einen der Bremsbeläge gehalten ist. Die Halterung des Verriegelungselementes an lediglich einem der Bremsbeläge ist für die Festlegung des Bremssattels gegenüber dem Bremsträger hinreichend, da sich bereits durch die Anbringung des Verriegelungselementes an einem der Bremsbe- läge ein radial nach außen gerichteter Formschluss ergibt.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist das Verriegelungselement an beiden Bremsbelägen festgelegt, was die Stabilität nochmals weiter erhöht. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist eine Belagträgerplatte mit einem sich am einlaufseitigen Trägerhorn abstützenden Federelement versehen. Dadurch ist ermöglicht, mögliche Vibrationen bei der Fahrt abzu- dämpfen.

Der erfindungsgemäße Bremssattel zeichnet sich dadurch aus, dass an dem Rahmen des Bremssattels eine Aufnahme zur Halterung eines an wenigstens einem Bremsbelag festgelegten Verriegelungselementes angeformt ist.

Durch die Anformung einer derartigen Aufnahme ist es ermöglicht, auf die für ein Loslager notwendige Bearbeitung des Bremssattels zu verzichten. Die Anformung einer solchen Aufnahmen, insbesondere in Gestalt einer Durchbohrung, ist wesentlich kostengünstiger und einfacher am Bremssattel vorzuneh- men als die Ausstattung des Bremssattels mit einem Führungsholm, der Befestigungsschraube, der Lagerbuchse sowie der gegebenenfalls vorhandenen Vorrichtung zur Abdichtung des Loslagers und der Bearbeitung des Bremsträgers und des Bremssattels hinsichtlich des Loslagers. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindungen anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante erfindungsgemäßen Scheibenbremse,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der in Figur 1 gezeigten

Scheibenbremse aus einer anderen Perspektive,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Scheibenbremse aus Figur

2 ohne aufgesetzten Bremssattel,

Figur 4 eine Draufsicht auf die in Figur 1 oder 2 dargestellte

Bremsscheibe, Figur 5 einer Ansicht von vorne auf einen Bremsträger mit eingesetztem Bremsbelag, Figur 6 eine Frontansicht auf eine Ausführungsvariante eines in dem Bremsträger einsetzbaren Bremsbelags mit seitlichen Führungsflächen, Figur 7 eine Ausführungsvariante eines Bremsträgers der Bremsscheibe,

Figuren 8 - 10 unterschiedliche Darstellungen verschiedener Ausführungsvarianten eines Verriegelungsteils zur Verriegelung des Bremssattels gegenüber dem Bremsträger und wenigstens einem der Bremsbeläge und

Figur 1 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsvariante eines Festlagers der Scheibenbremse,

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Bremsscheibe, des Bremssattels, der Trägerhörner, der Bremsbeläge, des Verriegelungselements und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt, durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern. In den Figuren 1 und 2 ist eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse 1 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs dargestellt.

Die Scheibenbremse weist dabei einen an der Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattel 4 auf sowie einen fahrzeugseitig ortsfest festlegbaren Bremsträger 3 mit ein- und auslaufseitig angeordneten Trägerhörnern 31 , 32.

In dem Bremsträger 3 ist dabei wenigstens ein Bremsbelag 5, 6, in der hier gezeigten Ausführungsvariante zwei Bremsbeläge 5, 6, mit jeweiligen Belagträ- gerplatten 53, 63 und daran festgelegten Reibbelägen 56, 66 aufgenommen. Wie insbesondere in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, erfolgt eine direkte Verbindung zwischen dem Bremssattel 4 und dem Bremsträger 3 lediglich über ein Festlager 9. Eine Ausführungsvariante eines solchen Festlagers 9 ist in Figur 1 1 dargestellt. Als Festlager 9 ist dabei ein Gleitlager des Bremssattels 4 bezeichnet, in dem ein Führungsholm 93 axial zur Drehachse der Bremsscheibe 2 bewegbar in einer fest mit dem Bremssattel 4 verbundenen Führungshülse 91 geführt ist, so dass eine axiale Verschiebung des Bremssattels 4, bezogen auf die Bremsscheibe 2, relativ zum ortsfesten Bremsträger 3 möglich ist. Der Führungsholm 93 ist dabei über eine Schraube 92 mit dem Bremsträger 3 verschraubt. In Richtung des aktionsseitigen Bremsbelags 5 ist die Führungshülse 91 gegenüber dem Inneren der Scheibenbremse durch einen Faltenbalg 95 abgeschirmt. Der Faltenbalg 95 ist dabei mit einem Ende am Füh- rungsholm 93 und einem entfernten Ende am Bremssattel 4 befestigt. Eine Abdeckung 94 verhindert den Eintritt von Schmutz zur Bohrung des Führungsholmes 93, in der die Schraube 92 einliegt. Ein Schraubenkopf 97 der Schraube 92 drückt im in den Bremsträger 3 eingeschraubten Zustand gegen eine Stufe 96 in der Bohrung des Führungsholmes 93.

Das Festlager 9 übernimmt dabei im Wesentlichen die Funktion einer Hauptführung des Bremssattels 4 zur Sicherstellung einer leichtgängigen Verschiebbarkeit bei einer Bremsbetätigung sowie einer Verschleißnachstellung. Ein solches als Festlager 9 ausgelegtes Gleitlager ist, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, zwischen dem Bremssattel 4 und dem Bremsträger 3 vorgesehen, wodurch der Bremssattel 4 axial zur Drehachse der Bremsscheibe 2 verschiebbar gegenüber dem Bremsträger 3 geführt und um eine zur Drehachse A der Bremsscheibe 2 parallele Drehachse schwenkbar ist.

Anstelle der aus dem Stand der Technik bekannten weiteren direkten Verbindung zwischen Bremssattel 4 und dem Bremsträger 3 durch ein als Loslager bezeichnetes weiteres Gleitlager des Bremssattels 3, in dem ebenfalls ein Führungsholm axial zur Drehachse der Bremsscheibe 2 in einer oval geform- ten Gleithülse bewegbar geführt ist, das insbesondere dem Ausgleich von Fertigungstoleranzen dient, sind zur weiteren Anbindung des Bremssattels 4 am Bremsträger 3 Verrieglungsmittel 7, 10, 1 1 , 41 , 52, 62 vorgesehen. Mit diesen Verrieglungsmitteln erfolgt eine Koppelung des Bremssattels 3 mit wenigstens einem der Bremsbeläge 5, 6, der seinerseits mit dem Bremsträger 3 gekoppelt ist. So sind an den Belagträgerplatten 51 , 61 der Bremsbeläge 5, 6 auf einer radial von der Drehachse A der Bremsscheibe 2 abgewandten Stirnfläche der Belagträgerplatten 53, 63 jeweilige als Verrieglungsmittel dienende Haltemittel 52, 62 vorgesehen, mit denen ein als Verrieglungsmittel dienendes Verriegelungselement 7 axial zur Drehachse der Bremsscheibe 2 verschiebbar, jedoch radial zur Drehachse der Bremsscheibe 2 fixiert gehalten ist.

Durch die hier als Blechstücke mit jeweiligen Bohrungen ausgebildeten Haltemittel 52, 62 tritt das hier als geradliniger Stab ausgebildeter Verriegelungselement 7 hindurch, wie in Figur 2 zu erkennen ist. Mit dem Begriff Stab ist hier sowohl ein Hohlstab als auch ein Stab aus Vollmaterial umfasst. Der Querschnitt des Stabes kann dabei sowohl rund, oval oder auch polygonal ausgebildet sein.

Das Verriegelungselement 7 ist in dazu vorgesehene, als weitere als Verrieg- lungsmittel dienende Aufnahmen 41 im Bereich eines Rahmens 42 des Bremssattels 4 eingesetzt und schafft damit eine feste Verbindung zwischen dem Bremssattel 4 und den Bremsbelägen 5, 6.

Die Aufnahmen 41 sind in der in Figur 2 gezeigten Ausführungsvariante als Durchgangsöffnungen ausgebildet. Denkbar ist aber auch, die Aufnahmen 41 auf der Zuspannseite oder der Reaktionsseite des Bremssattels 4 als Sacklöcher auszugestalten.

Zur axialen Festlegung des Verriegelungselementes 7 kann ein Ende des Ver- riegelungselementes 7 mit einer Verdickung versehen sein, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der als Durchgangsöffnungen ausgebildeten Aufnahmen 41 .

Denkbar ist auch, die im montierten Zustand nach außen vorstehenden Enden des Verriegelungselementes 7 mit Querbohrungen zu versehen, in die jeweilige Splinte oder dergleichen einführbar sind, so dass das Verriegelungselement 7 nach Einsetzen der Splinte axial am Bremssattel 4 gesichert sind. Um ein Aufklappen des Bremssattels 4 bei einem Bremsvorgang zu verhindern und eine Verschiebung der Bremsbeläge 5, 6 in Zuspannrichtung zuzulassen, ist, wie in Figur 5 dargestellt, zumindest einer der Bremsbeläge 5, 6 zumindest einlaufseitig so geformt, dass im eingebauten Zustand eine dem einlaufseitigen Trägerhorn 31 nahe Führungsfläche 54, 64 eines Vorsprungs 55, 65 der Belagträgerplatte 53, 63 radial zu einer Drehachse A der Bremsscheibe 2 formschlüssig an einer Anlagefläche 33 einer seitlichen Ausnehmung 37 des Trägerhorn 31 anliegt. Bei den in den Figuren 6 und 7 gezeigten alternativen Ausführungsvarianten sind die Bremsbeläge 5, 6 sowie das einlaufseitige Trägerhorn 31 und das aus- laufseitige Trägerhorn 32 so geformt, dass die Belagträgerplatten 53, 63 und die Trägerhörner 31 , 32 formschlüssig ineinandergreifen, wodurch sich eine deutlich vergrößerte Führungslänge des Bremssattels ergibt.

Die Bremsbeläge 5, 6 sind dabei relativ zum Bremsträger 3 in Zuspannrichtung der Scheibenbremse bzw. in Richtung der Drehachse A der Bremsscheibe 2 verschiebbar in einem Belagschacht des Bremssattels 4 zwischen den einlaufseitigen Trägerhörnern 31 und den auslaufseitigen Trägerhörnern 32 des Bremsträgers 3 geführt. Während der reaktionsseitige Bremsbelag 6 am Bremssattel 3 in Zuspannrichtung festgelegt ist, ist der zuspannseitige Bremsbelag 5 auch gegenüber dem Bremssattel 3 in Richtung der Drehachse A der Bremsscheibe 2 verschiebbar. Durch die Lagerung des Bremssattels 4 einerseits am Festlager 9 und anderseits über das mindestens eine Verriegelungselement 7 an wenigstens einem der Bremsbeläge 5, 6 und dem formschlüssigen Ineinandergreifen des jeweiligen Bremsbelags 5, 6 mit dem einlaufseitigen Trägerhorn 31 des Bremsträgers 3 ist ein Aufklappen des Bremssattels 4 wirksam verhindert.

Alternativ zu den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten stabförmigen Verriegelungselementen 7 sind auch andere Ausgestaltungen eines solchen Verriegelungselementes denkbar. So ist das in Figur 8 dargestellte Verriegelungselement 10 als geradliniger Stab mit wenigstens einem u-förmig gebogenen Ende 101 ausgebildet, dessen freies Ende 102 in der Aufnahme 41 des Bremssattels 4 aufgenommen ist. Die das frei Ende des u-förmigen Endes 101 aufnehmende Aufnahme 41 ist dabei be- vorzugt ohrförmig am Rahmen 42 des Bremssattels 4 angeformt, wobei das Ende des Verriegelungselementes 10 eine zentrale Ausnehmung der ohrförmi- gen Aufnahme durchdringt. Die Aufnahme auf der Stirnseite der Belagträgerplatte 63, 53 des Bremsbelags 6, 5 ist dabei bevorzugt als Hinterschnitt 65 aus- gebildet.

Wie in Figur 8 zu erkennen ist, übergreift das Verriegelungselement 10 dabei beide Bremsbeläge 5, 6, die an einander gegenüberliegenden Reibflächen der Bremsscheibe 2 bei einem Bremsvorgang anliegen, wobei das freie Ende des geradlinigen Teils 103 des Verriegelungselementes 10 in der Aufnahme 41 im Bremssattel 4 einliegt.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung, zeigt in Figur 9, ist das Verriegelungselement 1 1 als Halteklammer ausgebildet. Dabei ist das eine Ende 102 der Halteklammer mithilfe eines ersten Haltebolzens 12 in der Aufnahme 41 des Bremssattels 4 festgelegt. Das andere Ende der Halteklammer ist dabei mithilfe eines zweiten Haltebolzens 13 an der Belagträgerplatte 63 des Bremsbelags 6 festgelegt. Denkbar sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten der Halteklammer am Bremssattel beziehungsweise der Belagträgerplatte 5, 6.

Wie in Figur 9 desweiteren gut erkennbar ist, ist das Verriegelungselement 1 1 hier an genau einem der Bremsbeläge 5, 6 festgelegt, was für die Festlegung des Bremssattels 4 gegenüber dem Bremsträger 3 hinreichend ist, um ein Aufklappen des Bremssattels 4 aus seiner Funktionsstellung am Bremsträger 3 zu verhindern.

Figur 10 zeigt nochmals die in Figur 9 gezeigte Ausführungsvariante des Ver- bindungselementes 1 1 als Klammer in einer Draufsicht, bei der die Klammer mit einem Ende den Haltebolzen 12 hintergreift.

Wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt, ist an der Belagträgerplatte 53, 63 bevorzugt ein sich am einlaufseitigen Trägerhorn 32 abstützendes Federelement 8 zur Abdämpfung von bei der Fahrt auftretenden Vibrationen angeordnet. Dadurch kann außerdem ein Klappern des mit geringem Spiel gegenüber der Anlagefläche 33 im Belagschacht des Bremsträgers 3 einliegenden Bremsbelags verhindert werden.

Bezuqszeichenliste Scheibenbremse

Bremsscheibe Bremsträger

Trägerhorn

Trägerhorn

Anlagefläche

Abstützfläche

Bohrung

Ausnehmung Bremssattel

Aufnahmen

Rahmen

Belagschachtöffnung Bremsbelag

Belagfeder

Haltemittel

Belagträgerplatte

Führungsfläche

Vorsprung

Reibbelag Bremsbelag

Belagträgerplatten

Haltemittel

Belagträgerplatte

Führungsfläche

Hinterschnitt

Reibbelag 7 Vemegelungselement 8 Federelement

9 Festlager

91 Führungshülse 92 Schraube

93 Führungsholm

94 Abdeckung

95 Faltenbalg

96 Stufe

97 Schraubenkopf 10 Verriegelungselement 101 Ende

102 freies Ende

03 geradliniger Teil

1 1 Verriegelungselement 12 erster Haltebolzen 13 zweiter Haltebolzen

A Drehachse