DE102006020550B4 - Brake mechanism for a disc brake - Google Patents
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Abstract
Bremsmechanismus für eine Scheibenbremse, welcher in einem Gehäuse (1) eines Bremssattels der Scheibenbremse aufgenommen ist und ein Druckelement (5) zum Übertragen einer Bremskraft über zumindest einen Bremsbelag auf zumindest eine Bremsscheibe sowie eine Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Verschleißes des Bremsbelags aufweist, wobei die Nachstellvorrichtung zumindest drei Elemente (10, 11, 12) in einer koaxialen Anordnung aufweist, welche miteinander in einem kraftübertragenden Eingriff stehen und zumindest teilweise rotationssymmetrisch sowie zumindest teilweise als Bestandteile des Druckelements (5) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (10) mit dem zweiten Element (12) und das zweite Element (12) mit dem dritten Element (11) jeweils über einen Gewindeeingriff miteinander drehbar verbunden ist, so dass sich die drei Elemente (10, 11, 12) sowohl relativ zueinander als auch jeweils relativ zu dem Gehäuse (1) des Bremssattels in Axialrichtung zu der Bremsscheibe auf diese zu und von dieser weg bewegen.Brake mechanism for a disc brake, which is accommodated in a housing (1) of a brake caliper of the disc brake and a pressure element (5) for transmitting a braking force via at least one brake pad on at least one brake disc and an adjusting device to compensate for the wear of the brake pad, wherein the adjusting device at least three elements (10, 11, 12) in a coaxial arrangement, which are in a force-transmitting engagement with each other and at least partially rotationally symmetrical and at least partially formed as components of the pressure element (5), characterized in that the first element (10) with the second element (12) and the second element (12) with the third element (11) each rotatably connected to each other via a threaded engagement, so that the three elements (10, 11, 12) both relative to each other and each relative to the housing (1) of the caliper in the axial direction move the brake disc towards and away from it.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsmechanismus für eine Scheibenbremse zur Erzeugung und Übertragung einer Zuspannkraft über einen Bremsbelag auf zumindest eine Bremsscheibe sowie eine einen solchen Bremsmechanismus aufweisende Scheibenbremse.The present invention relates to a brake mechanism for a disc brake for generating and transmitting a clamping force via a brake pad on at least one brake disc and a disc brake having such a brake mechanism.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Bremsmechanismus, welcher bei einer Scheibenbremse zum Einsatz kommt, welche mehrere Bremsscheiben in Reihe angeordnet aufweist.In particular, the present invention relates to a brake mechanism which is used in a disc brake having a plurality of brake discs arranged in series.
Aus dem Stand der Technik sind die unterschiedlichsten Ausgestaltungen und Konstruktionen für Bremsmechanismen für Scheibenbremsen bekannt. Sowohl hinsichtlich der Erzeugung der Zuspannkraft bzw. Bremskraft als auch hinsichtlich der Übertragung dieser Kraft auf eine oder mehrere Bremsscheiben zeigen sich im Bereich der Schwerlastkraftwagen die unterschiedlichsten Ansätze, wobei auch die Nachstellung des Bremsmechanismus zum Ausgleich des Verschleißes der Bremsbeläge unterschiedlich realisiert wird.From the prior art a variety of designs and structures for brake mechanisms for disc brakes are known. Both in terms of the generation of the application force or braking force and with respect to the transmission of this force to one or more discs show in the field of heavy trucks different approaches, with the adjustment of the brake mechanism to compensate for the wear of the brake pads is realized differently.
Es ist beispielsweise aus der
Des Weiteren ist aus der
Um dieses letztgenannte Problem zu vermeiden, ist in dem Stand der Technik, beispielsweise in der
Die
Aus der
Zu beiden Seiten einer Bremsscheibe von einander gegenüber liegenden Spindelanordnungen mit zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen, je einer Nachstellhülse und einem in dieser drehbar über einen Gewindeeingriff gelagerten Druckstück, offenbart beispielsweise die
Im Bereich der Bremsentechnik sind Spindeltriebe bzw. Differentialschraubgetriebe mit zwei relativ zueinander drehbaren Bauteilen in einer koaxialen Anordnung allgemein bekannt, wie beispielsweise die
Aus der
Um die Montage eines Bremsmechanismus in einem Bremssattelgehäuse zu vereinfachen einerseits und um die Konstruktion des Bremsmechanismus so einfach wie möglich zu gestalten andererseits, schlägt die Deutsche Patentschrift
Grundsätzlich sind die aus dem vorhergehend geschilderten Stand der Technik bekannten Bremsmechanismen jedoch mit dem Nachteil behaftet, dass diese sich bei Scheibenbremsen mit mehreren in Reihe angeordneten Bremsscheiben oder bei Scheibenbremsen mit besonders dicken Bremsbelägen nicht auf zufriedenstellende Weise zum Einsatz bringen lassen.In principle, however, the braking mechanisms known from the prior art described above have the disadvantage that they can not be used satisfactorily in disc brakes with a plurality of brake disks arranged in series or in disk brakes with particularly thick brake linings.
Beispielsweise bei dem Bremsmechanismus der
Aus dem vorhergehend geschilderten Stand der Technik erwächst das Bedürfnis, die darin auftretenden unterschiedlichen Probleme und Nachteile zu beseitigen.From the above-described prior art, the need arises to eliminate the various problems and disadvantages occurring therein.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bremsmechanismus zur Verfügung zu stellen, der gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, einen geringeren Raumbedarf beansprucht und ein geringeres Gewicht aufweist. Darüber hinaus soll sich der Bremsmechanismus vor allem für den Einsatz von Scheibenbremsen mit mehr als einer Bremsscheibe eignen und hierfür eine verbesserte Stabilität und Montage zur Verfügung stellen.It is therefore the object of the present invention to provide a braking mechanism which, compared to the devices known from the prior art, requires less space and has a lower weight. In addition, the brake mechanism should be particularly suitable for the use of disc brakes with more than one disc and this provide improved stability and installation available.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Bremsmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a braking mechanism with the features of claim 1.
Die Nachstellvorrichtung gemäß der Erfindung weist zumindest drei Elemente auf, welche zueinander koaxial angeordnet sind und dabei in so einem kraftübertragenden Eingriff stehen, dass jedes Element relativ zu den zumindest zwei weiteren Elementen in der Axialrichtung, d. h. in Richtung zu der einen Bremsscheibe oder den mehreren Bremsscheiben, bewegbar ist.The adjusting device according to the invention has at least three elements, which are arranged coaxially with one another and in such a force-transmitting engagement that each element relative to the at least two further elements in the axial direction, d. H. in the direction of the one or more brake discs, is movable.
Die Elemente sind dabei zumindest teilweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Der kraftübertragende Eingriff zwischen diesen Elementen erfolgt in seiner einfachsten Weise mittels Bewegungsgewinde.The elements are at least partially rotationally symmetrical. The force-transmitting engagement between these elements is done in its simplest way by means of movement thread.
Der Kern der Erfindung liegt demzufolge darin, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element und das zweite Element wiederum mit einem dritten Element jeweils über einen Gewindeeingriff miteinander drehbar verbunden ist, so dass sich die drei Elemente sowohl relativ zueinander als auch jeweils relativ zu dem Gehäuse des Bremssattels in Axialrichtung zu der Bremsscheibe bewegen, und zwar auf die Bremsscheibe zu oder von dieser weg. Hierdurch wird ein teleskopartiger Aufbau für einen Nachstellvorschub geschaffen, welcher je nach Ausführungsform in einem solchen Ausmaß realisiert werden kann, dass auch der Ausgleich des Verschleißes von mehreren, in axialer Reihe angeordneten Bremsbelägen oder von besonders dicken Bremsbelägen bereitgestellt werden kann.The essence of the invention is therefore that a first element with a second element and the second element in turn with a third element is rotatably connected to each other via a threaded engagement, so that the three elements both relative to each other and each relative to the housing move the caliper in the axial direction to the brake disc, on the brake disc to or from this. In this way, a telescopic structure for a Nachstellvorschub is created, which can be realized depending on the embodiment to such an extent that the compensation of wear of several, arranged in the axial row brake pads or particularly thick brake pads can be provided.
Gemäß der Erfindung ist die teleskopartige Nachstellvorrichtung in das Druckelement des Bremsmechanismus integriert oder bildet vorzugsweise das Druckelement selbst. According to the invention, the telescopic adjusting device is integrated in the pressure element of the braking mechanism or preferably forms the pressure element itself.
Die drei Elemente gemäß der Erfindung sind so ausgestaltet, dass zwischen einer Schubhülse, welche mit einem Bremsbelaghalter zusammenwirkt, und einem Druckstößel, welcher mit einem Betätigungsmechanismus zur Einleitung der Bremskraft zusammenwirkt, ein Zwischenglied in koaxialer Anordnung vorgesehen ist, welches gegenüber der Schubhülse und dem Druckstößel drehbar und relativ zu diesen axial bewegbar angeordnet ist.The three elements according to the invention are designed such that between a thrust sleeve, which cooperates with a brake pad holder, and a pressure ram, which cooperates with an actuating mechanism for introducing the braking force, an intermediate member is provided in coaxial arrangement, which faces the thrust sleeve and the plunger is rotatable and arranged axially movable relative to these.
In einer ersten Ausführungsform des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung ist dieses Zwischenglied als eine Gewindehülse ausgebildet, welche sowohl mit der Schubhülse als auch mit dem Druckstößel in einem Gewindeeingriff steht.In a first embodiment of the brake mechanism according to the invention, this intermediate member is formed as a threaded sleeve which is in threaded engagement with both the push sleeve and the push rod.
Hierzu ist der Druckstößel in dem Gehäuse des Bremssattels drehfest angeordnet und wird durch den Betätigungsmechanismus bei Bremskrafteinleitung axial in Richtung auf die Bremsscheibe verschoben. Zumindest abschnittsweise weist der Druckstößel an seiner radialen Außenfläche ein Gewinde auf, welches mit einem Innengewinde der Gewindehülse in Eingriff steht.For this purpose, the plunger is rotatably mounted in the housing of the caliper and is displaced axially by the actuating mechanism at the introduction of braking force in the direction of the brake disc. At least in sections, the push rod on its radial outer surface has a thread which is in engagement with an internal thread of the threaded sleeve.
In koaxialer Anordnung hierzu steht die Schubhülse, welche ein Innengewinde aufweist, mit einem Außengewinde der Gewindehülse in Eingriff.In coaxial arrangement, the thrust sleeve, which has an internal thread, is in engagement with an external thread of the threaded sleeve.
Aufgrund der Tatsache, dass die Schubhülse in dem Gehäuse des Bremssattels axial verschieblich geführt ist, reicht es gemäß der Erfindung in dieser Ausführungsform aus, lediglich die Gewindehülse in Drehung zu versetzen, um deren Vorschub und damit den Nachstellvorschub der Schubhülse zu realisieren.Due to the fact that the thrust sleeve is guided axially displaceably in the housing of the caliper, it is sufficient according to the invention in this embodiment, only to put the threaded sleeve in rotation in order to realize the feed and thus the Nachstellvorschub the thrust sleeve.
Dieser resultierende Gesamtvorschub der Gewindehülse und der Schubhülse zum Ausgleich des Abriebs eines Bremsbelags oder von mehreren, zwischen mehreren parallelen Bremsscheiben, hintereinander angeordneten Bremsbelägen im Sinne einer „teleskopischen” Erstreckung, wird gemäß der Erfindung in dieser Ausführungsform dadurch bewerkstelligt, dass die Gewindeart zwischen dem Druckstößel und der Gewindehülse als ein Rechtsgewinde ausgebildet ist, während die Gewindeart zwischen der Schubhülse und der Gewindehülse als ein Linksgewinde ausgebildet ist.This resulting overall feed of the threaded sleeve and the sliding sleeve to compensate for the abrasion of a brake pad or more, between several parallel discs, successively arranged brake pads in the sense of a "telescopic" extension is accomplished according to the invention in this embodiment, characterized in that the thread type between the plunger and the threaded sleeve is formed as a right-hand thread, while the thread type between the thrust sleeve and the threaded sleeve is formed as a left-hand thread.
Folglich führt eine Drehung der Gewindehülse zu einem Vorschub der Gewindehülse auf dem Druckstößel, da letzterer drehfest angeordnet ist. Gleichzeitig führt der Vorschub der Gewindehülse mit einhergehender Drehung zu einem weiteren Vorschub der Schubhülse, da diese im Bremssattelgehäuse ebenfalls drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert ist.Consequently, a rotation of the threaded sleeve leads to a feed of the threaded sleeve on the plunger, since the latter is arranged rotationally fixed. At the same time, the feed of the threaded sleeve with associated rotation leads to a further advance of the thrust sleeve, since this is also rotatably mounted in the caliper housing, but axially displaceable.
Gemäß der Erfindung lässt sich durch eine einfache Rotation über diese drei, mit entsprechenden Gewindearten versehenen Bauteile ein erheblicher Gesamtvorschub in Axialrichtung erzeugen, welcher bei einer Scheibenbremse mit mehreren Bremsscheiben den nötigen Ausgleich des verschleißbedingten Abriebs der Bremsbeläge sicherstellen kann.According to the invention can be generated by a simple rotation of these three, provided with corresponding thread types components, a substantial total feed in the axial direction, which can ensure the necessary compensation of the wear-related abrasion of the brake pads in a disc brake with multiple brake discs.
Selbstverständlich lassen sich jeweils die Richtungen der einzelnen Gewinde auch umkehren, um den nötigen Vorschub zu realisieren.Of course, the directions of each thread can also be reversed in order to realize the necessary feed.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass über eine gezielte Auswahl der einzelnen Gewindearten zwischen den einzelnen Komponenten, der jeweiligen Gewindesteigungen und/oder der jeweiligen Gewinderichtungen der für die jeweilige Bauform der Scheibenbremse gewünschte Nachstellvorschub erzeugt werden kann.It is an advantage of the invention that can be generated via a targeted selection of the individual types of threads between the individual components, the respective thread pitches and / or the respective thread directions desired for the particular design of the disc brake Nachstellvorschub.
So ist es auch denkbar, in einer zweiten Ausführungsform beispielsweise als Zwischenglied zwei koaxial angeordnete und miteinander in Gewindeeingriff stehende Gewindehülsen zwischen der Schubhülse und dem Druckstößel vorzusehen.Thus, it is also conceivable to provide in a second embodiment, for example as an intermediate member two coaxially arranged and threaded engagement threaded sleeves between the thrust sleeve and the plunger.
Eine radial innen liegende Gewindehülse steht über ihr Innengewinde im Eingriff mit dem Außengewinde des Druckstößels, während diese über ihr Außengewinde mit dem Innengewinde einer radial außen liegenden Gewindehülse in Eingriff steht. Diese radial außen liegende Gewindehülse wiederum weist ein Außengewinde auf, welches mit dem Innengewinde der drehfesten Schubhülse verschraubt ist.A radially inner threaded sleeve is about its internal thread in engagement with the external thread of the pressure plunger, while this is about its external thread with the internal thread of a radially outer threaded sleeve engaged. This radially outer threaded sleeve in turn has an external thread which is screwed to the internal thread of the rotationally fixed thrust sleeve.
Die Gewindeverbindung zwischen dem Druckstößel und der radial innen liegenden Gewindehülse ist vorzugsweise als ein rechtsgängiges Gewinde ausgebildet, während die Gewindeverbindung zwischen der radial innen liegenden Gewindehülse und der radial außen liegenden Gewindehülse einerseits und die Gewindeverbindung zwischen der radial außen liegenden Gewindehülse und der Schubhülse andererseits als ein linksgängiges Gewinde ausgebildet ist. Hierbei ist die Steigung der Linksgewinde größer als die Steigung des Rechtsgewindes gewählt.The threaded connection between the plunger and the radially inner threaded sleeve is preferably formed as a right-hand thread, while the threaded connection between the radially inner threaded sleeve and the radially outer threaded sleeve on the one hand and the threaded connection between the radially outer threaded sleeve and the sliding sleeve on the other hand as a left-handed thread is formed. Here, the slope of the left-hand thread is larger than the pitch of the right-hand thread selected.
Auch in dieser Ausführungsform sind die Richtungen der einzelnen Gewinde umkehrbar, um den gleichen Vorschubeffekt zu erzielen.Also in this embodiment, the directions of the individual threads are reversible to achieve the same feed effect.
Die Drehverbindung zwischen den beiden Gewindehülsen bewirkt einen zusätzlichen Vorschub.The rotary connection between the two threaded sleeves causes an additional feed.
Wird die Drehung zwischen der Schubhülse und der radial außen liegenden Gewindehülse blockiert, wenn sich die Schubhülse relativ zu der radial außen liegenden Gewindehülse über die gesamte mögliche axiale Erstreckung der Schubhülse bewegt hat, kann sich lediglich noch die radial innen liegende Gewindehülse relativ gegenüber der radial außen liegenden Gewindehülse und dem Druckstößel drehen, da über die Schubhülse nunmehr auch die radial außen liegende Gewindehülse drehfest ist. If the rotation between the thrust sleeve and the radially outer threaded sleeve blocked when the thrust sleeve has moved relative to the radially outer threaded sleeve over the entire possible axial extent of the thrust sleeve, only the radially inner threaded sleeve can relative to the radially outside rotate the threaded sleeve and the plunger, as now also the radially outer threaded sleeve is rotatably on the thrust sleeve.
Darüber hinaus kann auch die Drehung zwischen der radial innen liegenden Gewindehülse und der radial außen liegenden Gewindehülse blockiert werden, wenn sich die radial außen liegende Gewindehülse relativ zu der radial innen liegenden Gewindehülse über die gesamte mögliche axiale Erstreckung der radial außen liegenden Gewindehülse bewegt hat, was bewirkt, dass sich dann die beiden Gewindehülsen gemeinsam relativ gegenüber der Schubhülse und dem Druckstößel drehen.In addition, the rotation between the radially inner threaded sleeve and the radially outer threaded sleeve can be blocked if the radially outer threaded sleeve has moved relative to the radially inner threaded sleeve over the entire possible axial extent of the radially outer threaded sleeve, which causes the two threaded sleeves rotate together relative to the thrust sleeve and the plunger.
Eine Blockierung der jeweiligen Drehungen wird jeweils dadurch bewerkstelligt, dass entsprechende Gewindeendabschnitte der Schubhülse oder der radial außen liegenden Gewindehülse gegen auf den jeweils radial innen folgenden Außengewinden angeordneten Sicherungsringen auflaufen und zum Anschlag kommen.A blocking of the respective rotations is accomplished in each case that corresponding threaded end portions of the thrust sleeve or the radially outer threaded sleeve accumulate against arranged on each radially inwardly following external threads securing rings and come to the stop.
Über einen Betätigungsmechanismus und einen Verstärkungsmechanismus zum Verstärken der Bremskraft wird diese in das die Nachstellvorrichtung bildende bzw. umfassende Druckelement eingeleitet. Hierbei kann es sich um einen Hebel mit einem exzentrisch angeordneten Übertragungsabschnitt, einen Rollen-Rampen-Mechanismus, eine Keilanordnung oder dergleichen handeln. Vorzugsweise kommt ein sich an einer exzentrisch gelagerten Walze abstützender Hebel zum Einsatz.About an actuating mechanism and a reinforcing mechanism for increasing the braking force, this is introduced into the adjuster or comprehensive pressure element. This may be a lever with an eccentrically arranged transfer section, a roller-ramp mechanism, a wedge arrangement or the like. Preferably, a lever which is supported on an eccentrically mounted roller is used.
Für jede Ausführungsform kann gemäß der Erfindung ein Stab vorgesehen sein, welcher das Druckelement, insbesondere den Druckstößel und die koaxial hierzu angeordneten radial außen liegenden Bauteile, sowie den Betätigungsmechanismus und den Verstärkungsmechanismus durchsetzt.For each embodiment, a rod may be provided according to the invention, which passes through the pressure element, in particular the pressure ram and the radially outer components arranged coaxially thereto, as well as the actuating mechanism and the reinforcing mechanism.
Dieser Stab dient als Mittel, das Druckelement in dem Gehäuse des Bremssattels zu montieren, wobei der Stab und somit das diesen umgebende Druckelement mit seinen Einzelkomponenten parallel zu der Rotationsachse der Bremsscheibe(n) ausgerichtet ist. Zu diesem Zweck ist der Stab so ausgebildet, dass dieser axial in dem Gehäuse des Bremssattels, vorzugsweise im rückwärtigen Bereich des Gehäuses, befestigbar ist.This rod serves as a means to mount the pressure element in the housing of the caliper, wherein the rod and thus the pressure element surrounding it is aligned with its individual components parallel to the axis of rotation of the brake disc (s). For this purpose, the rod is designed so that it can be fastened axially in the housing of the caliper, preferably in the rear region of the housing.
Gemäß der Erfindung ist der Stab hierbei drehbar gelagert. Zwischen dem Stab und der mit dem Druckstößel in Verbindung stehenden Gewindehülse wirkt eine Nachstellkupplung, welche im Bereich des bremsscheibenseitigen Endes des Stabes angeordnet ist. Die Nachstellkupplung ist mit dem Stab drehfest verbunden und in einem hohlen inneren Abschnitt des Druckstößels des Druckelements drehbar angeordnet.According to the invention, the rod is rotatably mounted here. Between the rod and connected to the pressure plunger threaded sleeve acts a Nachstellkupplung, which is arranged in the region of the brake-disk-side end of the rod. The adjusting clutch is rotatably connected to the rod and arranged rotatably in a hollow inner portion of the pressure plunger of the pressure element.
Der Stab wiederum wird durch den Hebel bei Bremskrafteinleitung beim Schwenken, beispielsweise über einen an dem Hebel angeordneten Zapfen, in Drehung versetzt.The rod in turn is rotated by the lever when braking force during pivoting, for example via a pin arranged on the lever in rotation.
Diese Drehung des Stabs wird auf die Nachstellkupplung, welche im Prinzip eine drehmomentbegrenzende Kupplung darstellt, übertragen.This rotation of the rod is transmitted to the Nachstellkupplung, which is in principle a torque limiting clutch.
Die Nachstellkupplung weist eine radial außen liegende Nachstellhülse auf, welche an der zylindrischen Innenfläche eines sich zu der Bremsscheibe hin öffnenden, hohlen inneren Abschnitts des Druckstößels drehbar angeordnet ist. Die Nachstellhülse erstreckt sich über die Öffnung dieses hohlen inneren Abschnitts des Druckstößels in Richtung zu der Bremsscheibe hinaus und weist an ihrem stirnseitigen Ende zumindest einen sich radial erstreckenden Zapfen auf.The adjusting clutch has a radially outer adjusting sleeve which is rotatably arranged on the cylindrical inner surface of a hollow inner portion of the pressure plunger which opens towards the brake disk. The adjusting sleeve extends beyond the opening of this hollow inner portion of the pressure plunger in the direction of the brake disc and has at its front end at least one radially extending pin.
Dieser radiale Zapfen wiederum ist in einer Nut verschieblich geführt, welche sich axial an der Innenfläche der mit dem Druckstößel in Eingriff stehenden Gewindehülse erstreckt.This radial pin is in turn displaceably guided in a groove which extends axially on the inner surface of the stationary with the plunger threaded sleeve.
Folglich wird die Drehung des Stabs über die Nachstellkupplung und den zumindest einen radialen Zapfen stets auf die radial innere Gewindehülse übertragen, welche sich in Folge des Gewindeeingriffs mit dem Druckstößel dreht und dadurch auf dem Druckstößel in Richtung auf die Bremsscheibe zu bewegen kann.Consequently, the rotation of the rod via the adjusting coupling and the at least one radial pin is always transmitted to the radially inner threaded sleeve, which rotates as a result of the threaded engagement with the plunger and thereby can move on the pressure plunger in the direction of the brake disc.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in dem hohlen inneren Abschnitt des Druckstößels zwischen der Nachstellkupplung an dem bremsscheibenseitigen Ende des Stabs und einem der Bremsscheibe abgewandten Ende dieses hohlen inneren Abschnitts im Druckstößel eine Rückstellvorrichtung, beispielsweise eine Schraubenfeder, angeordnet. Da die Nachstellkupplung beispielsweise mittels eines Sicherungsrings axial auf dem Stab festgelegt ist, führt eine axiale Verschiebung des Druckstößels in Richtung zu der Bremsscheibe zu einer Kompression der Schraubenfeder, welche den Druckstößel und damit die weiteren Komponenten des Druckelements, die Schubhülse und die eine oder mehreren Gewindehülsen, in die Ausgangslage zurückführt, wenn an dem Hebel keine Kraft mehr angreift.In a further embodiment of the invention, a return device, for example a helical spring, is arranged in the hollow inner section of the push rod between the adjusting coupling on the brake disk-side end of the rod and an end of this hollow inner section facing away from the brake disk. Since the Nachstellkupplung is axially fixed for example by means of a locking ring on the rod, an axial displacement of the pressure plunger in the direction of the brake disc to a compression of the coil spring, which the pressure ram and thus the other components of the pressure element, the push sleeve and the one or more threaded sleeves , returns to the starting position when the lever no longer acts force.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Stab derart ausgebildet, dass er in der Lage ist, das Druckelement mit dem Druckstößel und/oder der zumindest einen Gewindehülse und/oder der Schubhülse sowie die Nachstellkupplung und/oder die Rückstelleinrichtung und/oder den Betätigungsmechanismus und/oder den Verstärkungsmechanismus als eine selbsttragende Einheit zusammenzuhalten.In a particularly preferred embodiment, the rod is designed such that it is in is able to hold together the pressure element with the pressure ram and / or the at least one threaded sleeve and / or the thrust sleeve and the Nachstellkupplung and / or the restoring device and / or the actuating mechanism and / or the reinforcing mechanism as a self-supporting unit.
Der Stab montiert diese selbsttragende Einheit in dem Gehäuse des Bremssattels parallel zu der Rotationsachse der Bremsscheibe(n). Darüber hinaus gestattet diese Konstruktion je nach Ausführung einerseits den Zusammenbau der einzelnen Komponenten als eine vormontierte Einheit und deren nachfolgendes Einführen in das Bremssattelgehäuse oder andererseits die Vormontage einzelner, aus unterschiedlichen Komponenten zusammengesetzter Baugruppen, beispielsweise einer Baugruppe bestehend aus dem Druckelement, der Nachstellkupplung und der Rückstelleinrichtung und weiteren Baugruppen bestehend aus dem Betätigungsmechanismus und dem Verstärkungsmechanismus, und deren abschließenden Zusammenbau im Inneren des Bremssattels.The rod mounts this self-supporting unit in the housing of the caliper parallel to the axis of rotation of the brake disc (s). In addition, this construction allows depending on the one hand, the assembly of the individual components as a preassembled unit and their subsequent insertion into the caliper housing or on the other hand, the pre-assembly of individual modules composed of different components, such as an assembly consisting of the pressure element, the reset and the return device and further assemblies consisting of the actuating mechanism and the reinforcing mechanism, and the final assembly in the interior of the caliper.
Der Stab dient somit als Montagemittel und tragendes Element für die selbsttragende Einheit und als Befestigungsmittel für diese Einheit im Inneren des Bremssattelgehäuses. Darüber hinaus dient er als Element zur Drehmomentübertragung der Drehung zur Verschleißnachstellung für die Nachstellvorrichtung gemäß der Erfindung.The rod thus serves as a mounting means and supporting element for the self-supporting unit and as a fastening means for this unit in the interior of the caliper housing. In addition, it serves as an element for transmitting torque of the rotation for wear adjustment for the adjusting device according to the invention.
Da der Stab unmittelbar mit der Nachstellkupplung in Verbindung steht, kann an diesem unmittelbar oder mittelbar ein Verschleißdetektionssensor beliebiger Bauart angreifen, der in der Lage ist, über die entsprechend durchgeführten Drehungen der Gewindehülse(n) und damit des Stabs den Verschleiß des Bremsbelags bzw. der Bremsbeläge zu detektieren.Since the rod is directly connected to the adjusting clutch, a wear detection sensor of any type can attack directly or indirectly on this, which is able, via the corresponding performed rotations of the threaded sleeve (s) and thus the rod wear of the brake pad or the Detecting brake pads.
In einer weiteren Ausführungsform weist die jeweils radial innen liegende Gewindehülse an ihrem der Bremsscheibe abgewandten Ende einen radialen Zahnradflansch auf. Dieser Zahnradflansch kann mit einer in dem Gehäuse des Bremssattels getrennt angeordneten Rückstellerwelle zusammenwirken, welche von außerhalb des Bremssattelgehäuses betätigt wird, um die Nachstellvorrichtung in ihre Ausgangslage zu überführen, wenn verschlissene Bremsbeläge ausgewechselt werden.In another embodiment, the respective radially inner threaded sleeve has a radial gear flange on its end remote from the brake disk. This gear flange may cooperate with a reset shaft disposed in the housing of the caliper, which is actuated from outside the caliper housing, to bring the adjuster to its original position when worn brake pads are replaced.
Das der Bremsscheibe zugewandte Ende der Schubhülse kann sich radial erweitern, um eine vergrößerte Anpressfläche für den direkt angrenzenden Bremsbelaghalter zur Verfügung zu stellen, um so eine gleichmäßigere Krafteinleitung zu gewährleisten. Das zu der Bremsscheibe hin weisende und mit dem Bremsbelaghalter zusammenwirkende Ende der Schubhülse kann darüber hinaus vollständig durch einen Deckel verschlossen sein, wodurch ein Großteil des Bremsmechanismus, insbesondere der hohle innere Abschnitt des Druckstößels mit der Nachstellkupplung und der Rückstelleinrichtung vor Verschmutzungen und Hitzeeinwirkungen geschützt wird. Zwischen der Schubhülse und dem Gehäuse des Bremssattels muss daher lediglich noch ein einfaches ringförmiges bzw. manschettenartiges Dichtmittel vorgesehen werden.The brake disk facing the end of the thrust sleeve can expand radially to provide an enlarged contact surface for the directly adjacent brake pad holder available, so as to ensure a more uniform application of force. In addition, the end of the push sleeve pointing towards the brake disk and cooperating with the brake pad holder can be completely closed by a cover, whereby a large part of the brake mechanism, in particular the hollow inner section of the push rod with the reset clutch and the return device, is protected against soiling and heat. Therefore, only a simple annular or sleeve-like sealant must be provided between the thrust sleeve and the housing of the caliper.
Ein wesentlicher Vorteil des Bremsmechanismus in jeder seiner vorhergehend geschilderten Ausführungsformen gemäß der Erfindung liegt in der Vielseitigkeit seiner Einsatzmöglichkeiten.An essential advantage of the brake mechanism in each of its previously described embodiments according to the invention lies in the versatility of its applications.
So kann er in Scheibenbremsen sowohl des Festsattel- als auch des Gleitsatteltyps eingebaut werden. Aufgrund seiner kompakten Ausgestaltung ist er sowohl für einteilige als auch mehrteilige Gehäuse von Bremssatteln verwendbar. Die Verwendung des zentral angeordneten, drehbaren Stabs ist prinzipiell unabhängig von der konkret verwendeten Ausgestaltung des Verstärkungsmechanismus und der Verwirklichung der Nachstellvorrichtung. So können auch elektrische, pneumatische oder hydraulische Betätigungsmittel zur Ansteuerung des Verstärkungsmechanismus vorgesehen werden.So it can be installed in disc brakes both of the fixed saddle and the sliding saddle type. Due to its compact design, it is suitable for both one-piece and multi-part housing calipers. The use of the centrally arranged, rotatable rod is in principle independent of the concrete design of the reinforcing mechanism and the implementation of the adjusting device. Thus, electrical, pneumatic or hydraulic actuating means for controlling the reinforcing mechanism can be provided.
Als solcher kann der Bremsmechanismus gemäß der Erfindung in einem Bremssattelgehäuse einzeln vorgesehen sein, oder es können zwei derartige Bremsmechanismen in paralleler Anordnung montiert werden, welche gleichzeitig auf einen Bremsbelaghalter einwirken.As such, the brake mechanism according to the invention may be provided individually in a caliper housing, or two such brake mechanisms may be mounted in parallel arrangement which simultaneously act on a brake pad retainer.
Es wird deutlich, dass durch den erfindungsgemäßen Bremsmechanismus, welcher über zumindest drei, in einem drehbaren Gewindeeingriff stehende Bauteile einen teleskopähnlichen Nachstellvorschub zur Verfügung stellt, über geringfügige Drehbewegungen der Bauteile relativ zueinander aufgrund der jeweils festgelegten Übersetzungsverhältnisse ein axialer Vorschub für die Schubhülse bewerkstelligt werden kann, welcher den Ausgleich des Verschleißes von Bremsbelägen bei mehreren Bremsscheiben ermöglicht.It is clear that an axial feed for the thrust sleeve can be accomplished by slight rotational movements of the components relative to each other due to the respective specified ratios by the brake mechanism according to the invention, which at least three, in a rotatable threaded engagement components provides a telescopic Nachstellvorschub which allows the compensation of the wear of brake pads in multiple brake discs.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung ergeben sich aus den im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschriebenen, jedoch nicht als einschränkend anzusehenden Ausführungsbeispielen.Further advantages and embodiments of the braking mechanism according to the invention will become apparent from the embodiments described in connection with the accompanying drawings, but not to be considered as limiting.
Es zeigen:Show it:
In
Der Bremsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einem Gehäuse
Der Bremsmechanismus besteht im Wesentlichen aus drei Elementen: einem Betätigungsmechanismus in der Form eines Hebels
Wie in
Der Hebel
Die Rollen
Das Druckelement
Zwischen dem Druckstößel
Der Hebel
Es wird deutlich, dass durch eine Schwenkbewegung des Hebels
Die mehrteilige Ausgestaltung des Druckelements
Im Folgenden soll die Funktionsweise dieser Nachstellung näher erläutert werden, wobei in den
Der Druckstößel
Der Druckstößel
Auf dem Außengewinde
Die Gewindehülse
Auf diesem Außengewinde
Es handelt sich hierbei jeweils um Bewegungsgewinde.These are each movement threads.
Die Schubhülse
Das Außengewinde
An dem bremsscheibenseitigen Ende des Stabs
Die Nachstellkupplung
Der Stab
Da das Lagerelement
Wie in den
Demzufolge wird eine Drehbewegung der Nachstellhülse
Darüber hinaus, da wiederum die Schubhülse
Es wird deutlich, dass sich der axiale Gesamtvorschub der Schubhülse
Wenn der hier nicht gezeigte Bremsbelag, welcher über einen Bremsbelaghalter mit der Schubhülse
Wie in
Das Lagerelement
Der hohle innere Abschnitt
An ihrem axial rückseitigen Ende weist die Gewindehülse
Zwischen der Außenfläche der Schubhülse
Wie beispielsweise in den
Das der Bremsscheibe zugewandte Ende der Schubhülse
In den
Die zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung unterscheidet sich von der vorhergehend Erwähnten dadurch, dass das Zwischenglied zwischen der Schubhülse
Die Schubhülse
An ihren der Bremsscheibe zugewanden Enden weisen die Gewindehülsen
Das Innengewinde
Die Steigung der linksgängigen Gewinde ist größer als die Steigung des rechtsgängigen Gewindes und beträgt vorzugsweise das Zweifache.The slope of the left-hand thread is greater than the pitch of the right-hand thread and is preferably two times.
Auf Grund der Tatsache, dass die Schubhülse
Wenn zuerst der Gewindeabschnitt
Diese Rotationen enden jeweils, wenn der Bremsbelag mit der Bremsscheibe oder die Bremsbeläge mit den Bremsscheiben in Eingriff gelangen.Each of these rotations ends when the brake pad engages the brake disc or the brake pads engage the brake discs.
Wie in allen Figuren zu erkennen ist, dient der Stab
Der Stab
Der teleskopartige Aufbau des Druckelements
Über eine geeignete Wahl der Gewinderichtungen und Gewindesteigungen innerhalb des Bremsmechanismus lässt sich vor alter in Axialrichtung der Raumbedarf für einen solchen Bremsmechanismus erheblich einschränken, wodurch des Weiteren das Gewicht der Scheibenbremse reduziert werden kann.By a suitable choice of the thread directions and thread pitches within the brake mechanism can be considerably limited before age in the axial direction of the space required for such a brake mechanism, whereby further the weight of the disc brake can be reduced.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäuse BremssattelHousing caliper
- 22
- Hebellever
- 33
- Öffnung im BremssattelOpening in the caliper
- 44
- Rollenroll
- 55
- Druckelementpressure element
- 66
- StabRod
- 77
- Ausnehmung im HebelRecess in the lever
- 88th
- Gleitlagerbearings
- 99
- Konkave Innenfläche des HebelsConcave inner surface of the lever
- 1010
- Druckstößelpushrod
- 1111
- Schubhülsepush sleeve
- 1212
- Gewindehülsethreaded sleeve
- 1313
- Konvexe Außenfläche HebelConvex outer surface lever
- 1414
- Gleitlagerbearings
- 1515
- Krafteinleitungsabschnitt DruckstößelForce introduction section plunger
- 1616
- Gewindeabschnitt DruckstößelThread section push rod
- 1717
- Außengewinde DruckstößelExternal thread push rod
- 1818
- Öffnung DruckstößelOpening plunger
- 1919
- Gewindeabschnitt GewindehülseThreaded section threaded sleeve
- 2020
- Innengewinde GewindehülseInternal thread threaded sleeve
- 2121
- Außengewinde GewindehülseExternal thread threaded sleeve
- 2222
- Gewindeabschnitt SchubhülseThread section push sleeve
- 2323
- Innengewinde SchubhülseInternal thread thrust sleeve
- 2424
- Nachstellkupplungself adjuster
- 2525
- Sicherungsringcirclip
- 2626
- Nachstellhülseadjusting sleeve
- 2727
- Drehmomentbegrenzende FederTorque limiting spring
- 2828
- Sperrfederlocking spring
- 2929
- Gehäuseringhousing ring
- 3030
- Lagerelementbearing element
- 3131
- SprengringeSnap rings
- 3232
- Zapfen HebelPin lever
- 3333
- Radial Zapfen der NachstellhülseRadial pin of the adjusting sleeve
- 3434
- Axiale Nuten GewindehülseAxial grooves threaded sleeve
- 3535
- Außensechskant StabExternal hex rod
- 3636
- Ausnehmung LagerelementRecess bearing element
- 3737
- Flansch LagerelementFlange bearing element
- 3838
- RückstellvorrichtungReset device
- 3939
- Hohler Abschnitt DruckstößelHollow section push rod
- 4040
- Zahnradflanschgear flange
- 4141
- Dichtmittelsealant
- 4242
- Deckelcover
- 4343
- Anpressflächepressing surface
- 4444
- Zapfen AnpressflächePin contact surface
- 4545
- Radial außen liegende GewindehülseRadially external threaded sleeve
- 4646
- Radial innen liegende GewindehülseRadial internal threaded sleeve
- 4747
-
Außengewinde Gewindehülse
45 External thread threadedsleeve 45 - 4848
-
Gewindeabschnitt Gewindehülse
45 Threaded section threadedsleeve 45 - 4949
-
Innengewinde Gewindehülse
45 Internal thread threadedsleeve 45 - 5050
-
Außengewinde Gewindehülse
46 External thread threadedsleeve 46 - 5151
-
Gewindeabschnitt Gewindehülse
46 Threaded section threadedsleeve 46 - 5252
-
Innengewinde Gewindehülse
46 Internal thread threadedsleeve 46 - 5353
- Sicherungsringcirclip
- 5454
- Sicherungsringcirclip
- 5555
- Dichtmittelsealant
- 5656
- Sicherungsringcirclip
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20140301 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |