Kraftfahrzeugscheibenbremse mit Balg-Manschette zwecks Abdichtung einer Bolzen-Führungseinrichtung und Balg-Manschette

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugscheibenbremse mit einem Bremssattelgehäuse, mit einem Bremshalter, mit einem Halte- und Führungssystem zur drehfesten sowie axial verschieblichen Führung des Bremssattelgehäuses in Relation zum Bremshalter, mit einem am Bremssattelgehäuse fest angeordneten Bolzen als Komponente einer Führungseinrichtung, sowie mit Bohrung im Bremshalter zwecks axial gerichtet bewegbarer Führung des Bremssattelgehäuse über den Bolzen anhand der Führungseinrichtung, und wobei eine Manschette mit einem Balg zur flexiblen Abdichtung eines Spalts zwischen Bolzen und Bremshalter vorliegt.

Faustsattelbremsen (auch Schwimmsattelbremsen genannt) mit bremsgehäusefest allokierten Führungsbolzen in axial beweglich arrangierter Gleitführungsanordnung in Aufnahmebohrungen eines fahrzeugfesten Bremshalters (sog. Pin-Slider-Bauweise) sind grundsätzlich bekannt.

Ein vorteilhaft besonders einfach und auch leicht montierbarer hydraulischer Bremssattel des vorbildlichen Typs geht aus der DE 695 06 897 T2 hervor. Die Bolzen-Führungseinrichtung des Faustsattels bzw. Schwimmsattels („Pin-Slider- Bremssattel“) dient dazu, das axial verschieblich gelagert vorgesehene Metallguss-Bremssattelgehäuse in Relation zu dem Bremshalter unter automobiler Komplexbeanspruchung (hohe Zuspann- + Bremskräfte, Verschmutzung, Temperaturintervall zwischen minimal ca. - 40°C bis maximal ca. 900°C, Erschütterungen etc.) möglichst stabil sowie leichtgängig verschiebbar sowie dauerfest und wartungsarm zu lagern, damit Fehler wie Schiefstellung bzw. Verkeilung ausgeschlossen sind, nachdem dies einen Bremsausfall verursachen könnte.

Anhand DE 695 06 897 T2 erhellt ein Bolzenführungssystem, wobei ein erster Sitz zusätzlich zur ersten Bohrung durch das Innere eines Ringes aus Elastomermaterial gebildet ist, der in der Verlängerung des ersten Abschnitts der ersten Bohrung so untergebracht ist, daß er zu diesem ersten Abschnitt beabstandet ist, und daß die zweite Bohrung auf ihrer gesamten Länge einen Durchmesser aufweist, der gleich dem kleinen Durchmesser ist. Damit sind unterschiedliche Führungsabschnitte in Verbindung mit zwei unterschiedlichen Bolzenaufnahmebohrungen in einem Bremshalter in Verbindung mit zwei identisch gestalteten Bolzen vorgeschlagen. Desweiteren geht eine erste Bohrung zur Führungsbolzenaufnahme von einer Zylinderform aus, die abgestuft gestaltet ist, und in deren Inneres ein starrer Ring mit einem Innendurchmesser D1 eingepresst ist, der einen ersten Abschnitt S1 bedeckt und formt. Im Übrigen ist ein erster Sitz zusätzlich zur ersten Bohrung durch das Innere eines Rings aus Elastomermaterial gebildet, der in der Verlängerung des ersten Abschnitts S 1 der ersten Bohrung so untergebracht ist, dass er zu diesem ersten Abschnitt S 1 benachbart und von dem zweiten Abschnitt S2 beabstandet ist. Ferner stellt der Ring für die Stange eine Zentnerwirkung sicher, die es ermöglicht, sie in eine optimale Stellung zu bringen und das Vibrieren des Bremssattels zu dämpfen. Der elastomere Ring verfügt über einen angeformten manschettenartigen Balg der einen Spalt übergreift.

Nach dem Lösen einer Kraftfahrzeugscheibenbremse besteht aus Klimaschutzgründen verstärkt ein aktuell nachgefragter betrieblicher Sonderwunsch, dass ein Bremssattelgehäuse möglichst zeitgleich sowie zuverlässig mit sämtlichen Reibbelägen rasch in eine Bremslüftstellung/Bremsbereitschaftsstellung rückverlagert, und wobei die Reibbeläge möglichst mit ausreichend Haarspalt-Abstand von einer Bremsscheibe distanziert sind, um unerwünschte Restschleifmomente im normalen Fährbetrieb auszuschließen. Insbesondere eine saubere Rückstellung des indirekt betätigten Reibbelags der gattungsgemäßen Faustsattelbremse kann bei gesteigerter Anspruchshaltung problembehaftet sein.

Die hydraulische pin-slider-Scheibenbremse nach dem Vorbild der nicht vorveröffentlichten US 2022/0018406 A beschreibt zwecks Rückstellung einen hydraulischen Bremskolben mit roll-back-Dichtung in Verbindung mit einer Manschette umfassend mehrere, quer zu einer axialen Bolzen- Verschiebungsrichtung erstreckte, Querrippen und Querrillen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine weiterentwickelte Kraftfahrzeugscheibenbremse der eingangs genannten Pin-Slider-Gattung (Faustsattel bzw. Schwimmsattelbremse) mit besonders wartungsfrei sowie effizient verbesserter Rückstellwirkung für einen indirekt betätigten Reibbelag bei universeller Brauchbarkeit, d.h. unabhängig von einer Aktuatorbindung vorzulegen.

Ein begleitendes Ziel der Erfindung besteht in diesem Zusammenhang darin, eine Bremskomponentenherstellung sowie deren Montage besonders zukunftssicher zu verbessern wie insbesondere einen Herstellung- und Montageprozess von Komponenten rationell - nämlich insbesondere auch besonders automatisierungsgerecht - weiterzuentwickeln.

Die Probleme werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Manschette 10,110 beim Lösen der Scheibenbremse 1 zur Erzeugung einer Lösebewegung des Bremssattelgehäuses 5 von dem Bremshalter 4 ausgebildet ist, so dass besonders beispielhaft auf eine gesonderte Rückstellfedermontage verzichtet werden kann. Demzufolge ist einerseits eine Komponentenmontage (Einschubmontage) einfach möglich, und gleichzeitig wird ein Rückstellbestreben infolge gelöster Scheibenbremse 1 automatisch elastisch unterstützt.

Die Manschette 10,110 ermöglicht gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine federartige Rückstellunterstützung respektive eine Aufprägung einer Rückstellwirkung zwecks Erzeugung einer Lösebewegung beim Bremsenlösen in Verbindung mit einem hochlastfähigen Trag- und Dämpfungsverhalten, indem die Manschette 10,110 zur Erzeugung einer Rückstellfunktion aus Elastomer mit selbständigem Formgedächtnis gefertigt ist.

Eine erfindungsgemäße Balg-Manschette 10,110 gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn die Rückstellfunktion durch Rippen 20,120 der Manschette 10,110 mit einer definierten axialen Steifigkeit des Elastomers erzeugt ist, und wobei die elastische Rückverformung der, zwischen Bremshalter 4 und Bremssattelgehäuse 5 eingespannten, Balg-Manschette 10,110 bei gelöster Bremse über einen gehäusefesten Bolzen 8 übertragen wird.

Die Manschette 10,110 ermöglicht gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Betrieb eine besonders praxisgerecht um laufende Benetzung mit Gleit-Schmiermittel ohne Abstreiftendenz, wie auch eine erleichterte Lösebewegung (leichter Übergang zwischen Haftreibung und Gleitreibung) wenn die Rippen 20,120 mit Nuten 21 ,121 abwechseln, die Rippen 20,120 gleichmäßig, glatt d.h. parallel, auf dem Bolzen 8 aufliegen und parallel zur Achse des Bolzens 8 angeordnet sind. Die Nuten 20,120 und Rippen 21 ,121 im Führungsabschnitt 19,119 korrespondieren miteinander (wechseln am Teilkreisumfang abwechselnd ab) und es wird eine axial zueinander relativ verschiebliche Führungsfunktion wie auch eine Lagerfunktion der Bauteile (Bremshalter 4 zur Lagerung des relativverschieblichen Bremssattelgehäuse 5) dargeboten.

Der Lösebewegungsantrieb wird dabei durch die Manschette 10,110 dadurch erzeugt, dass sich die Rippen 20,120 bei Bremsbetätigung (infolge von Bolzenverschiebung) elastisch biegen ergo gewissermaßen durch Mitnahmeeffekte federelastisch vorgespannt werden. Mit Lösen der Scheibenbremse 1 wird mikroelastische Verspannung anhand elastischer Rückverformung (Formgedächtnis der Manschette mit Führungsabschnitt 19,119) abgebaut, d.h. automatisch gelöst und dadurch eine relative Rückstellbewegung über die Bolzen 8 auf das Bremssattelgehäuse 5 ausgelöst, oder zumindest unterstützt. Durch simple Passung zwischen Rippen 20,120, Nuten 21 ,121 und Bolzendurchmesser ist eine elastische Schlepp- bzw. Vorspannfederwirkung in Verbindung mit Rückstellfederwirkung zwischen Manschette 10,110 und Bolzen 8 dargestellt, ohne dass es dafür zwingend einer ganz besonderen Manschettenstrukturierung, Formgebung noch Sonderwulstaufbauten bedarf.

Denn das erfindungsgemäße relative Biegen der Rippen 20,120 beim Bremsen ist einfach und praxisgerecht darstellbar, ohne dass die Rippen 20,120 besonders verletzlich filigran gestaltet wären (Haltbarkeit und Tragfähigkeit ist mit Filigranaufbau eingeschränkt) noch, dass die Rippen 20,120 zwingend mit einer aufwändigen Sonderprofilierung hergestellt werden müssten.

Die Erfindung hat mithin erstmals erkannt, dass durch Scherkraft bzw. Querkraft elastisch verformbare sowie axial flächig, glatt erstreckte (Block-)Rippen bei einem vergleichsweise hohen Bolzentraganteil - im Verhältnis zu einem benachbarten Nutabschnitt (etwa vergleichbar einem elastischen Rückstellverformungsverhalten von positiv auf einer Straße eingreifenden Profilstollenanteilen von angetriebenen oder gebremsten Fahrzeugreifen) geeignet sein können, anhand elastischer Entspannung nach Entlastung einen selbsttätigen sowie automatischen Rückstelleffekt auszulösen. Weiterhin lässt sich durch eine geeignete Formgebung sowie Profilierung im Wechsel (mit beispielsweise anteilig überwiegendem Rippenanteil im kooperierenden Kontakt der Schnittstellenabschnitte zwischen der elastomeren Manschette 10,110 und dem metallischem Bolzen 8 eine umlaufende Verteilung von Gleitschmiermittel im Bolzenführungsabschnitt sicherstellen oder zumindest durch eine automatisierte Mikropumpwirkung infolge Bremsbetrieb begünstigen, ohne Gefahr, dass in die Kavitäten (Nuten) einmal eingetragener Schmierstoff sukzessive vollständig abgezogen sowie in Kavitätenreservoirs gewissermaßen dauerhaft gefangen verbleibt. Gleichzeitig ist die Effizienz des Führungssystems der Bremse beim Betätigen und beim Lösen anhand der verbesserten Schmiereffizienz/Schmiermittelbenetzung vorteilhaft unterstützt. Wechselweise Kompression und Entspannung infolge von Querkraftbeaufschlagung (Umfangskraftwirkung) mit Kompressionsbeaufschlagung des Führungsabschnitts

19.119 der Balg-Manschette 10,110 führt dabei in erster Linie zu einem fortgesetzten sowie automatischen mikropumpenartigen Schmierstoffaustausch zwischeneinander benachbarten Längsrippen und Längsnuten, und eine dosierte elastische Balgdeformation während einer Bremsbetätigung kann diese Pumpprozesse zusätzlich positiv unterstützen.

Vorteilhafterweise sind Rippen 20,120 und Nuten 21 ,121 zueinander diametral derart gegenüberliegend arrangiert, dass infolgedessen überhöhtes Bolzenspiel wie auch eingeschränktes Lasttragverhalten sicher ausgeschlossen sind. Anordnung von paarweise zueinander genau diametral gegenüberliegenden Nutenpaaren, oder Rippenpaaren, sind erfindungsgemäß ausgeschlossen. Schwingungen zwischen den Bauteilen des Bremssattelgehäuse 5 und des Bremshalters 4 lassen sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung zuverlässig dämpfen, wenn die Manschette 10,110 über eine ungerade Anzahl an Nuten

20.120 und Rippen 21 ,121 verfügt. Demzufolge sind Schwingungen über die Manschettenführung gedämpft wie auch metallische Klappergeräusche vermieden. Das gewonnene Dämpfungsverhalten ist durch die ungerade gestaltete Rippenanzahl sicher d.h. insbesondere unabhängig von einer Winkelpositionierung zwischen Manschette und Bohrung (d.h. auch Einstellmaßnahme wie laut DE 695 06 897 T2 gefordert sind erfindungsgemäß rationalisiert).

Zur Unterstützung von Tragfähigkeit, d.h. Stabilität (Feder-)Steifigkeit) einer ausgeführten Variante eines Führungssystems überwiegt ein wirksamer Traganteil zu Gunsten der Rippen 20,120. Demzufolge ist ein überwiegender flächenhafter Bolzenkontakt über die Rippenanlage ermöglicht d.h.

Flächenpressungsbeanspruchung zwischen Bolzenoberfläche und Manschette 10,110 ist anhand erhöhtem positivem Traganteil minimiert. Umgekehrt ist der Anteil, welcher auf die Nuten entfällt, im Vergleich zum vorzugsweisen Rippenanteil mit deutlich weniger als 50 % darstellbar (vgl. beispielhafte anteilige Verteilung zwischen Rippen 20 und Nuten 21 wie anhand Fig. 4 erkennbar).

Für Bremssättel von Kraftfahrzeugbremsen ergibt sich weiterhin eine besonders zuverlässige Dämpfung bei ausreichender Stabilität, wenn die Führungseinrichtung sieben Nuten 20,120 und sieben Rippen 21 ,121 aufweist. Zwecks optimierter Spielreduktion ist in Ausgestaltung einer weiterentwickelten Variante eines Führungsabschnitts 19,119 eine Manschette 10,110 definiert, wobei diametral gegenüber zu einer Rippe 20,120 jeweils nicht mehr als eine einzige Nut 21 ,121 angeordnet ist, sowie umgekehrt.

Eine besonders zuverlässige Führung des Bremssattelgehäuse 5 gegenüber dem Bremshalter 4 bei federelastisch verbessert herstellbarer Rippengestaltung sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gewährleisten, wenn eine Rippenkontaktoberfläche parallel, glatt und eben ist, wohingegen es sich empfiehlt , die Rippenflanken (d.h. an Rippenkontaktflächen angrenzende Flächen der Rippen ohne unmittelbaren Bolzenauflagekontakt) orthogonal senkrecht zur Oberfläche des Bolzens gestellt vorzusehen.

Ein zuverlässig fixierter Sitz der Manschette 10,110 lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sicherstellen, wenn die Balg- Manschette 10,110 mit passenden Schnittstellen jeweils an Bolzen 8 respektive Bremssattelgehäuse 5 und/oder Bremshalter 4 abgedichtet befestigt ist. Weiterhin ermöglicht diese Gestaltung eine staub- und flüssigkeitsdichte Abtrennung von der Umgebungsatmosphäre („trockener Innenraum“) des Faltenbalgs 18. Der gewonnene Faltenbalginnenraum zwischen Manschette und Bolzen könnte alternativ als ein zusätzliches Schmierstoffreservoir zur Verfügung stehen.

Ein zuverlässiger Sitz der Manschette 10,110 an dem Bolzen 8 lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sicherstellen, wenn die Manschette 10,110 über einen Sitz 16 mit gesonderter oder integrierter Verstärkung wie insbesondere über ein Ringelement verfügt. Beispielsweise darf ein Verstärkungsmittel/Ringelement von einem homogenen Elastomerwerkstoff der Manschette 10,110 umgeben sein. Sitz 16, Verstärkungsmittel/ Ringelement kann in diesem Zusammenhang beispielhaft formschlüssig in eine umlaufende Kavität, wie insbesondere in eine radial einwärts oder radial auswärts gerichtete Nut 17 eines Bolzens 8, eines Bremshalters und/oder eines Bremsgehäuses eingreifen sowie umgekehrt.

Die Fixierung der Balg-Manschette 10,110 bei gemischter unmittelbarer wie auch mittelbarer Bolzenführung gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Bohrung 9 im Bremshalter 4 als eine Stufenbohrung mit einem durchmessergroßen Abschnitt 11 zur mittelbaren Bolzenaufnahme d.h. mit Aufnahme des Führungsabschnitts 19,119 der Manschette 10,110 und mit einem durchmesserkleinen Abschnitt 12 zur unmittelbar direkten Bolzenaufnahmeführung im Bremshalter 4 ausgebildet ist. Das anteilig versetzte Arrangement bei versetzter Fixierung der Manschette 10, 110 am Bremshalter 4 trägt zudem zur Dämpfung der Bauteile bei.

Die Manschette 10,110 ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach und zuverlässig mit dem Bremshalter 4 verbindbar, wenn der Führungsabschnitt 19,119 der Manschette 10, 110 an seinem Außenumfang über einen in eine umlaufende Kavität 13 des Bremshalters 4 formschlüssig eindringenden Haltevorsprung 14 verfügt.

Bei einer darüber hinaus weiterentwickelt und besonders montageverbessert definierten Ausgestaltung der Erfindung ist der Führungsabschnitt 19, 119 der Manschette 10,110 ausgehend von dessen freien Ende 22; 122 am Außenumfang umlaufend, sowie über eine definierte Abschnittlänge X mit einem minimalen Außendurchmesser Dm in ausgestattet. Zumindest die Abschnittslänge X des minimalen Außendurchmesser Dmin ist im Wesentlichen zylindrisch bzw. weitgehend rohrförmig glatt - ohne Haltemittel - gestaltet vorgesehen. Durch diese weitgehend glatte rohrartige Ausgestaltung insbesondere des Endabschnitts über die Länge X des Führungsabschnitts 19, 119 ist es ermöglicht, dass ein Einführmontagevorgang des Führungsabschnitts 19,119 in die Bohrung 9 selbstfindend also erleichtert, gewissermaßen „ungehemmt“ ist. Ergo kann das Einführen ohne Gewalt mit einem vergleichsweise geringen Widerstand korrekt gepaart begonnen werden, und ohne auf die elastomere Manschette 10,110 übermäßig Montagedruck oder Deformation ausgeübt werden müsste, und wobei über den Endabschnitt eine quasiflächige Abdichtung am Außenumfang ermöglicht ist, so dass eine Axialdichtlippe rationalisiert ist. Mit anderen Worten ist es durch die dargestellte Schnittstellenausprägung insbesondere in Verbindung mit einer elastomer ausgebildeten, flexiblen Manschette 10,110 ermöglicht, dass eine konzentrische Komponentenzuordnung der zu paarenden Komponenten einjustiert sowie beim nachfolgenden Einführ- und Einpressvorgang sicher aufrecht erhalten bleibt, und ohne dass beispielsweise empfindliche Teile einer Manschette 10,110 beispielsweise durch scharfgratige Bohrungsabsätze oder anhand eines verkanteten Einpressvorgangs vorgeschädigt werden könnten. Das freie Ende 22,122 ist dabei ohne axiale Dichtlippe gestaltet sowie insbesondere vorteilhaft erleichtert, mit Freiraum 23, in der Bohrung 9 eingefügt aufgenommen. Mit Rationalisierung der Axialdichtlippe ergibt sich der erfindungsgemäße Vorteil, dass selbst mit einem maximal gelängtem Faltenbalg (maximales Verschleißteilmaß) keine Verschmutzung infolge reduzierter Axialdichtleistung zu befürchten ist.

Dem vorstehenden ist hinzuzufügen, dass weiterhin vorteilhafterweise ein Haltevorsprung 14 um eine Länge X axial rückversetzt von einem freien Ende des Führungsabschnitts 19,119 vorgesehen ist. Die relative Länge X ist dabei vergleichsweise deutlich kleiner ausgebildet als die vorstehend erläuterte Abschnittslänge Y. Zusammenfassend wird es mithin besonders intelligent ermöglicht, dass ein erhöhter Einpresswiderstand (Einpresskraftbedarf), welcher zur Fixierung der Manschette 10,110 am Bremshalter 4 aufzuwenden ist, erst zeitlich nachgeordnet also nach erfolgreicher Paarung zwischen Führungsabschnitt 19,119 und Bohrung 9 aufgewendet werden muss, was einen Montageprozess verbessert, weil eine verbesserte automatisierte Montagekontrolle ermöglicht ist, die zudem beispielhaft anhand einer vergleichsweise simplen Überwachung eines Einpresskraftbedarfs umsetzbar ist. Ein Kraftfluss KF zur Fixierung ist auf kurzem Wege über die Teillänge Y geschlossen, ohne dass die zur Dichtungsfixierung notwendigen Einspannkräfte über die Länge Y des Führungsabschnitts 19,119 geführt sind. Die Teillänge X ist bleibt demzufolge vom Kraftfluss KF der Fixierung entlastet. Demzufolge ist hiermit erfindungsgemäß auch eine besonders weiterentwickelte wie auch vorteilhafte Randbedingung zur Ermöglichung einer besonders sicheren wie insbesondere maschinengestützten, nämlich automatisierten, Manschettenmontage vorgeschlagen. Erfindungsgemäß erlaubt einer Manschette 10,110 - wie insbesondere deren besonderer Führungsabschnitt 19,119 - eine besonders vorteilhaft optimierte Unterscheidung/Aufgabenseparierung in Bezug auf Montage- und Fixierungsaufgaben auf der einen Seite und betriebliche Führungs- sowie Rückstellaufgaben auf der anderen Seite ermöglicht, so dass die dazu jeweils weitgehend gesondert und örtlich gegeneinander versetzt vorgesehenen Abschnitte, Merkmale, Mittel bzw. Teilaufgaben entkoppelt darstellbar sind.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung sinnbildhaft skizziert dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig.1 eine Scheibenbremse 1 mit einer Führungseinrichtung 7 in einer Bremsbetätigungsstellung im Teilschnitt ohne Bremsscheibe und bei maximal zulässigem Verschleißzustand gemäß Ausführungsform,

Fig.1a zum Vergleich eine Scheibenbremse 1 wie in Fig. 1 mit neuwertigen Verschleißteilen (Bremsbeläge, ohne Bremsscheibe dargestellt),

Fig.2 Teilausschnitt mit vergrößert skizzierter Führungseinrichtung 7 wie in Fig. 1 ,

Fig. 2a Führungsabschnitt 19 in Ausschnittvergrößerung eine einschubmontageoptimiert verbesserte Einspannfixierung zwischen Manschette 10 und Bremshalter 4 anhand Haltevorsprung 14 und Kragen 15 bei schematisch verdeutlichtem Kraftfluss KF,

Fig.3 eine Manschette 10 im unverformten Zustand (Herstellungszustand),

Fig.4 eine Seitenansicht der Manschette 10 in Fig. 3,

Fig.5 eine Ausgestaltung einer Manschette 110 mit radial gefaltetem Faltenbalg.

Fig. 1 zeigt eine Scheibenbremse 1 eines Kraftfahrzeugscheibenbremssystems mit Bremsbelägen 2, 3. Zwischen den Bremsbelägen 2,3 befindet sich im Fahrzeugfahrbetrieb bzw. im Bremsbetrieb eine drehbar gelagerte Bremsscheibe, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Die Scheibenbremse 1 umfasst einen dreh- und fahrzeugfest gelagerten Bremshalter 4 und ein relativ zu dem Bremshalter 4 axial verschieblich geführt gelagertes Bremssattelgehäuse 5. Das Bremssattelgehäuse 5 verfügt über hydraulische oder sonstige Aktuatorik in Verbindung umfassend wenigstens ein axial verschiebbar gelagert geführtes Übertragungsorgan 6, das beispielsweise als ein hydraulischer Bremskolben gestaltet sein darf, zwecks direkter Betätigung eines Reibbelags 2. Ein Aktuatorantrieb der Kraftfahrzeugscheibenbremse 1 kann prinzipiell elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, magnetisch oder beliebig kombiniert ausgebildet sein, wobei zwecks didaktischer Vereinfachung in Fig. 1 + 2 eine hydraulisch betätigte Stellaktuatorik skizziert ist.

Der Bremshalter 4 und das Bremssattelgehäuse 5 kooperieren zueinander relativ verschieblich über eine Führungseinrichtung 7 die zwei Bolzen 8 umfasst. Die gewählte Schnittebene wie in Fig. 1 - 3 zeigt zur vereinfachten Erläuterung jeweils nur eine von identisch gestalteten Bolzenführungen, nachdem sich die andere Bolzenführung ausserhalb der Zeichenebene im Abstand versetzt befindet. Der Bolzen 8 ist am oder im Bremssattelgehäuse 5 fixiert, nämlich insbesondere damit verschraubt und ist zumindest teilweise in einer Bohrung 9 im Bremshalter 4 (Stator) axial relativ verschiebbar geführt gelagert aufgenommen. Beide Bohrungen 9 des Führungssystems dürfen genauso wie die Bolzen 8 und Manschetten 10,110 zwecks Rationalisierung jeweils identisch ausgebildet sein. Eine vorzugsweise homogen aus einem Formgedächtniselastomer gefertigte Manschette 10,110 befindet sich einerseits am bewegbaren Bolzen 8 fixiert und andererseits am Bremshalter 4 fixiert gelagert. Die Manschette 10,110 umfasst einen Faltenbalg 18, und dient einer flexiblen Abdichtung eines längenveränderlichen Spalts bzw. Übergangs zwischen dem verschiebbaren Bolzen 8 und seiner Aufnahme am/im fahrzeugfesten Bremshalter 4, welcher zudem die Bremsbeläge 2,3 drehfest lagert (Bremsstator). Zwecks Bremsbetätigung wird mit Aktuatorik ein Übertragungsorgan 6 aus dem Bremssattelgehäuse 5 herausgefahren bis zunächst der direkt beaufschlagte Reibbelag 2 zur Reibanlage an die nicht gezeichnete Bremsscheibe gelangt. Die schraubzwingenartig folgende Einspannung der Bremsscheibe gemeinsam mit dem indirekt beaufschlagten Reibbelag 3 erfolgt infolge Reaktionsverlagerung des Bremssattelgehäuse 5 entgegen der Axialrichtung Ax. Ein Bremslöseprozess erfolgt umgekehrt. Demzufolge ist das Bremssattelgehäuse 5 zum Bremsen und zum Lösen der Kraftfahrzeugscheibenbremse in Relation zum Bremshalter 4 anhand der Führungseinrichtung 7 drehfest sowie axial verschiebbar gelagert geführt. Zur Verdeutlichung der relativen Verschieblichkeit des Bremssattelgehäuse 5 in Relation zu dem Bremshalter 4 ist dies in der Fig. mit einem Doppelpfeil gekennzeichnet.

Das Scheibenbremssystem 1 ist mit Fig. 1 in einer systemisch lageproportional entsprechend, gedachten Bremsbetriebsstellung unter der Voraussetzung eines maximal zulässigen Verschleissteilmasses betreffs maximalem Reibbelagverschleiß sowie Bremsscheibenverschleiß ergo maximal herausgefahrenem Übertragungsmittel 6 skizziert erläutert (Verschleißteile mit Lebensdauerende/Austauschpflichtig). Indem der maximal verschlissene Zustand der Verschleißteile vorliegt, befindet sich die Manschette 10 in Ihrem maximal gelängten, gestreckten, Betriebszustand. Fig. 1 a zeigt zwecks Vergleichs das entsprechend unverschlissene lageentsprechende Arrangement nur in Verbindung mit neuwertigen, unverschlissenen Verschleißteilen.

Fig. 2 zeigt stark vergrößert eine Führungseinrichtung 7 wie in Fig. 1 . Hierbei ist zu erkennen, dass die Bohrung 9 im Bremshalter 4 als einfache Stufenbohrung ausgebildet ist. Ein durchmessergroßer Abschnitt 11 der Bohrung 9 nimmt einen Führungsabschnitt 19 der Manschette 10 auf. Ein durchmesserkleiner Abschnitt 12 nimmt den Bolzen 8 auf. Die Manschette 10 verfügt einerseits über einen, radial nach außen weisenden, und in eine Kavität 13 des Bremshalters 4 eindringenden, Haltevorsprung 14. Jede Manschette 10,110 verfügt über einen elastischen Kragen 15 der mit Abstand Y zum Haltevorsprung 14 versetzt sowie von außenseitig am Bremshalters 4 aufsitzt und die Bohrung 9 abdichtet. Die besondere Schnittstellengestaltung zwischen Bremshalter 4 und Manschette 10,110 ermöglicht eine besondere Aufgabenteilung und ermöglicht mittels Kraftfluss KF eine besonders montagefreundliche Einschnapp-Fixierung, indem die Manschette 10,110 lediglich über die Teillänge y elastische Einspannkräfte erfährt, und ohne dass diese Halte-Einspannkräfte über die Teillänge Y des Führungsabschnitts 19 geführt sind. Demzufolge ist der Führungsabschnitt 19 zumindest über seine anteilige Länge X vom Fixierungskraftfluss KF entlastet ausgebildet, so dass die Länge X des Führungsabschnitts 19 im Wesentlichen ausschließlich zur Wahrnehmung der Rückstellaufgabe optimiert ist.

Ein bolzenseitiges Ende der Manschette 10,110 kann einen Sitz 16 zur Fixierung am Bolzen 8 ausbilden. Der Sitz 16 darf zwecks Stabilisierung aus Manschettenwerkstoff ringförmig aufgedickt ausgebildet sein und/oder insbesondere ein ringförmig gesondert wie auch anderweitig an- und/oder eingefügtes Ringelement zwecks Sitzversteifung aufweisen, und wobei der besagte Sitz 16 nach radial innen weisend in eine umlaufende Nut 17 des Bolzens 8 eingreift wie insbesondere elastomer eingeschnappt sein darf. Der Sitz 16 und der Führungsabschnitt 19 sind über einen elastisch zieharmonikaförmig deformierbar gestalteten Faltenbalg 18 miteinander verbunden. Dabei ist es in einer bevorzugten Ausgestaltung möglich dass die primäre Faltenbalganbindung 26 an den Sitz 16 nach radial innen konifiziert geneigt als Einführhilfe 25 abgeschrägt ausgebildet ist. Mit dieser oder einer vergleichbar äquivalent wirksamen Montage- + Einführverbesserungsmaßnahme wird es ermöglicht, dass ein axial gerichteter Einschubprozess eines Bolzens 8 effektiv erleichtert dargestellt ist, indem beispielsweise ein vorteilhafterweise abgerundet oder angefast ausgebildetes sowie mit gewisser Schrägstellung eingeführtes Bolzenende gewissermaßen automatisch auf einer integrierten sowie zugeordneten Einführschräge der Manschette 10,110 bauteilschonend abgleiten kann, ohne dass Fehlmontage, Einfädelung in eine Falte respektive irgendwelche Faltenbalgbeschädigung befürchtet werden muss. Störungen im Montageprozess bzw. unerwünschte Bolzenverkantung ist demzufolge durch eine besondere trichterartige Faltenbalganbindung konstruktiv ausgeschlossen oder zumindest minimiert.

Unabhängig davon, oder in beidseitiger Kombination wie beispielhaft nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, ist es zwecks weiterentwickelter Montageverbesserung auch möglich, dass eine Einmündung eines Führungsabschnitts 19 stirnseitig mit einem entsprechend wirksamen, sowie insbesondere beispielhaft trichterartig konifiziert gestalteten, sukzessive verengt ausgebildeten, Bolzen-Zentrierabschnitt 24 aufweist.

Haltevorsprung 14 und Kragen 15 bzw. Sitz mit Ringelement 16 fixieren die Manschette 10 in ihrer vorgesehenen Position an Bremshalter 4 bzw. Bolzen 8. Der Bolzen 8 ist zylindrisch mit konstantem Durchmesser gestaltet. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Bolzen 8 in seinem dem Führungsabschnitt 19 gegenüberstehenden Teilbereich Abflachungen aufweisen.

Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Manschette 10 aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung. Die Manschette 10 hat an der radial inneren Seite des Führungsabschnitts 19 mehrere parallel zur Achse des Bolzens 8 aus Fig. 1 angeordnete Rippen 20 und Nuten 21 . Die Rippen 20 sind zumindest mit kontaktlosen Flanken orthogonal senkrecht zur Oberfläche des Bolzens 8 gerichtet wohingegen Bolzenkontaktoberflächen der Rippen 20 parallel, glatt, eben zum Bolzen 8 gestaltet sind, und nach Bolzeneinschub mit homogen gleichmäßig verteilter Flächenpressung/homogen verteilter Vorspannung eben + gleichmäßig auf der Bolzenkontaktoberfläche aufsitzen. Der Führungsabschnitt 19 ist im Verhältnis zum Faltenbalg 18 über die Länge x im Wesentlichen zylindrischrohrförmig glatt sowie verhältnismäßig dickwandig gestaltet, ohne Dichtlippe. Im Bereich der Länge y trägt der Führungsabschnitt 19 faltenbalgseitig an seiner Außenseite den Kragen 15 zwecks elastischer Anlage, Auflage, bzw. Abdichtung an einer Stirnseite des Bremshalter 4 sowie den distanziert und radial nach auswärts um laufend vorstehenden Haltevorsprung 14. Am anderen Ende ihres Faltenbalgs 18 verfügt die Manschette 10,110 zwecks Fixierung wie nämlich als bolzenseitige Schnittstelle über einen Sitz 16, welcher über eine Verstärkungsmaßnahme wie insbesondere über ein Verstärkungselement, Ringelement o.ä. verfügen kann.

Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht eine Stirnseite einer Manschette 10, wie gemäß Fig. 3 und dadurch eine anteilige Aufteilung zwischen Rippen 20 und Nuten 21 im Führungsabschnitt 19. Hierbei ist mithin zu erkennen, dass die sieben Rippen 20 und sieben Nuten 21 einander abwechseln. Dabei ist die gemischte Paarung vorgesehen, indem zueinander diametral gegenüberliegend jeweils steht eine Rippe 20 und eine Nut 21 miteinander gepaart sind.

Fig. 5 verdeutlicht eine alternative Ausführungsform einer Manschette 110 in Verbindung mit alternativ angebundenem sowie gestaltetem Faltenbalg 118. Diese Manschette 110 unterscheidet sich dabei in Relation zur Variante nach Fig. 3 insbesondere dadurch, dass der Faltenbalg 118 zwecks elastischen Übergriffs zwischen Sitz 116 und Führungsabschnitt 119 gewissermaßen axial, insbesondere abschnittsweise achsparallel gewunden sowie in Radialrichtung R mäanderförmig geschichtet angeordnet sind. Im Übrigen und für die Schnittstellen bzw. Fixierung an benachbarten Komponenten wie auch für die Funktion gilt prinzipiell das zuvor in Bezug auf die erste Manschettenvariante dargelegte.

Die Erfindung eignet sich prinzipiell für sämtliche Radbremsapplikationen also insbesondere in Funktion als eine Betriebsscheibenbremse mit Anordnung an einer Vorderachse und/oder Hinterachse eines Kraftfahrzeugs wie auch in Verwendung als eine kombinierte Radbremse welche neben einer Betriebsbremsfunktion zusätzlich insbesondere beispielhaft die elektrische Feststellbremsfunktion incl. stromlos selbsthemmend arrangierter Feststellbremsaktuatorik (Stellvorrichtung) an oder in derselben Radbremskomponente integriert.

Obwohl bei den kombinierten Radbremsen eine Kombination von hydraulischer (Betriebsbrems-)Aktuatorik und elektromechanischer (Feststellbrems-)Aktuatorik denkbar, zielführend sowie sinnvoll erscheint, eignet sich die vorliegende Erfindung ganz besonders zur Darstellung einer Bremsbereitschaftsstellung für so genannte „dry-brake“-Radbremsen welche unter Verzicht auf Radbremshydraulik rein elektrische Bremsstellaktuatorik, ohne hydraulische Aktuatorik, definieren.

Bezugszeichenliste

1 Kraftfahrzeugscheibenbremse

2 Reibbelag

3 Reibbelag

4 Bremshalter

5 Bremssattelgehäuse

6 Übertragungsorgan

7 Führungseinrichtung

8 Bolzen

9 Bohrung

10, 110 Manschette

11 Abschnitt (durchmessergroß)

12 Abschnitt (durchmesserklein)

13 Kavität

14 Haltevorsprung

15 Kragen

16,116 Sitz

17 Nut

18.118 Faltenbalg

19.119 Führungsabschnitt

20,20', 120 Rippe

21.121 Nut

22.122 freies Ende

23 Freiraum

24, 124 Bolzen-Einführ-Zentrierabschnitt

25,25', 125' Einführhilfe / bevorzugt Einführtrichter

26,126 Faltenbalganbindung

30 Elastomerdichtring (für Übertragungsorgan 6)

31 Rückstellfeder

KF Kraftfluss

X,Y Länge

Ax Axialrichtung-/Bolzen-/Manschettenachse (bei Fahrzeugmontage der Bremse parallel Raddrehachse arrangiert) Dmin minimalen Außendurchmesser am Führungsabschnitt der Manschette R Radialrichtung