DE102006042777B3 - Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, - mit einem eine Bremsscheibe (24) übergreifenden Bremssattel (1), - mit Bremsbelägen (25), die die Bremsscheibe (24) in Funktionsstellung kontaktieren, - einer Zuspanneinrichtung (23), mit der über mindestens eine Stellspindel (3, 4) einer der Bremsbeläge (25) gegen die Bremsscheibe (24) pressbar ist, - einer verdrehfest an der Stellspindel (3, 4) angeschlossenen Nachstelleinrichtung (2), mit der eine verschleißbedingte Änderung eines Luftspiels zwischen dem Bremsbelag (25) und der Bremsscheibe (24) im Wesentlichen ausgleichbar ist, - einem die Nachstelleinrichtung (2) abdeckenden, am Bremssattel (1) befestigten Verschlussdeckel (18) und einem mit einem an der Stellspindel (3) angeschlossenen Untersetzungsgetriebe korrespondierenden Belagverschleißsensor (19), ist so ausgebildet, dass an dem Untersetzungsgetriebe ein sich auf einer konzentrischen Bahn drehender Geber (17) angeschlossen ist, der mit dem als berührungslosem Sensor ausgebildeten Belagverschleißsensor (19) korrespondiert, durch den eine Veränderung der Winkelstellung des Gebers (17) erkennbar und an eine Auswerteinrichtung übermittelbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Um das zwischen der Bremsscheibe und dem Bremsbelag in Nichtfunktionsstellung des Bremsbelages vorhandene, auch als Arbeitshub zu bezeichnende Lüftspiel konstant zu halten, d.h., um einen Verschleißhub, der durch einen Abtrag eines Reibbelages des Bremsbelages beim Bremsen entsteht, auszugleichen, ist eine bekannte Scheibenbremse zumindest zuspannseitig mit einer Nachstelleinrichtung versehen, die üblicherweise zwei über eine gemeinsame Antriebskette synchron drehbare und damit axial verschiebbare Stellspindeln aufweist.
- Zur Erkennung des Bremsbelagverschleißes kommen Einrichtungen zum Einsatz, die aus einem mit einer der beiden Stellspindeln verbundenen Untersetzungsgetriebe und einem damit verbundenen Belagverschleißsensor bestehen. Eine solche Einrichtung ist aus der
DE 93 12 119 U1 bekannt. - Darin wird vorgeschlagen, als Belagverschleißsensor einen Drehwinkelsensor einzusetzen, der als Drehpotentiometer ausgebildet ist. Über eine angeschlossene Auswerteeinrichtung ist beispielsweise für den Fahrer des Nutzfahrzeuges der Zustand des Bremsbelages erkennbar.
- Die Stellung des Bremsbelages zur Positionierung des Belagverschleißsensors muss, um eine exakte Anzeige zu erhalten, sehr genau eingehalten werden, so dass eine sorgfältige und präzise Montage erforderlich ist. Dies ist naturgemäß nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand möglich, der einer rationellen Fertigung der Scheibenbremse insgesamt entgegensteht.
- Darüber hinaus ist ein Austausch eines defekten Belagverschleißsensors ebenfalls nur mit erheblichem Aufwand möglich, insbesondere hinsichtlich der Positionierung des Belagverschleißsensors zum Bremsbelag bzw. zur Stellung des Untersetzungsgetriebes. Ein Austausch des Belagverschleißsensors kann daher nur von entsprechend geschultem Personal durchgeführt werden, was den Forderungen hinsichtlich der Senkung der Betriebskosten jedoch entgegensteht.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie einfacher und kostengünstiger zusammenbaubar ist und dass deren Belagverschleißsensor problemlos austauschbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Durch diese konstruktive Ausbildung ist eine bauliche Trennung von Belagverschleißsensor und Untersetzungsgetriebe gegeben, d.h., beide sind nicht mehr körperlich miteinander verbunden.
- Dies hat eine ganze Reihe von Vorteilen zur Folge, insbesondere ist die Erfindung mit geringem Aufwand zu verwirklichen.
- So besteht die Möglichkeit einer automatisierten Montage, da das Untersetzungsgetriebe, die Kette und die jeweils auf die Stellspindeln aufsteckbaren Kettenräder praktisch als Baueinheit zusammengefasst und montiert werden können, während anschließend der Verschlussdeckel lediglich aufzustülpen und mit dem Bremssattel zu verschrauben ist. Danach erfolgt die Befestigung des Belagverschleißsensors an der Außenseite des Verschlussdeckels, wobei das Untersetzungsgetriebe und der Belagverschleißsensor bevorzugt durch eine Wandung des Verschlussdeckels getrennt sind.
- Hierdurch wird eine Abkapselung des Untersetzungsgetriebes und der Kette gegenüber dem Außenbereich erreicht. Ohne Eingriff auf das Untersetzungsgetriebe kann so der Belagverschleißsensor montiert bzw. demontiert werden, wobei durch den Belagverschleißsensor im Zusammenspiel mit dem Geber, der ebenfalls durch den Verschlussdeckel abgedeckt ist, je nach Stellung des Gebers der Verschleiß des Bremsbelages erkennbar ist.
- Voraussetzung hierfür ist allerdings, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, dass das Untersetzungsgetriebe, beispielsweise in Form eines Planetengetriebes, so ausgelegt ist, dass eine Drehung des Gebers über den gesamten Verschleißhub nicht mehr als 360°, vorzugsweise 300° vollführt. D.h., während die Stellspindel, um den maximalen Verschleißhub auszugleichen, beispielsweise sieben Umdrehungen vollführt, dreht sich der Geber nur einmal um maximal 300°.
- Um eine störungsfreie Korrespondenz zwischen dem Geber und dem Belagverschleißsensor zu gewährleisten, liegt der Geber spielfrei an der Wandung des Verschlussdeckels an, während der Belagverschleißsensor sich spaltfrei an der gegenüberliegenden Seite der Wandung abstützt.
- Bevorzugt wird der Geber federbelastet an die Wandung des Verschlussdeckels angedrückt, wozu in einem Hohlrad des Planetengetriebes eine Druckfeder angeordnet ist, die sich andererseits an einem Planetenträger abstützt.
- Auf dem Hohlrad ist verdrehsicher ein Mitnehmerrad gehalten, in dem der Geber befestigt ist.
- Durch die Anordnung der Druckfeder im Hohlrad wird eine äußerst geringe Bauhöhe des Untersetzungsgetriebes insgesamt erreicht, was der Forderung nach einer kompakten Bauform der Scheibenbremse entgegenkommt.
- Als berührungsloser Sensor kann der Belagverschleißsensor unterschiedlich in Bauart bzw. Funktionsprinzip sein. So kann die Funktionseinheit berührungsloser Sensor/Geber beispielsweise auf magnetischer Basis bzw. induktiv funktionieren. Denkbar ist auch den berührungslosen Sensor im Sinne eines Transponders auszubilden.
- Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
- Es zeigen:
-
1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer teilweise geschnittenen Draufsicht -
2 –4 jeweils einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in unterschiedlichen Montagestellungen, jeweils in einer Explosivdarstellung -
5 einen Teilausschnitt einer Scheibenbremse in einer geschnittenen Draufsicht. - In der
1 ist eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, dargestellt, mit einem eine Bremsscheibe24 übergreifenden Bremssattel1 , beidseitig der Bremsscheibe24 angeordneten und diese bei einer Bremsung kontaktierenden Bremsbelägen25 , einer Zuspanneinrichtung23 , mit der der zuspannseitige Bremsbelag25 gegen die Bremsscheibe24 pressbar ist, wobei der Anpressdruck von zwei Stellspindeln3 ,4 von der Zuspanneinrichtung23 auf den Bremsbelag25 übertragen wird, sowie einer Nachstelleinrichtung2 , mit der eine verschleißbedingte Änderung eines Lüftspiels zwischen dem Bremsbelag25 und der Bremsscheibe24 im Wesentlichen ausgleichbar ist. Dabei ist die Nachstelleinrichtung2 verdrehfest an einer Stellspindel3 angeordnet. - Für eine synchrone Verstellung der Stellspindeln
3 ,4 zum Ausgleich eines Verschleißhubes, sind diese über einen Kettenantrieb miteinander gekoppelt, der aus Kettenrädern6 ,7 , die verdrehsicher mit der zugeordneten Stellspindel3 ,4 verbunden sind und einer Kette5 besteht - Die Nachstelleinrichtung
2 ist gegenüber der Umgebung durch einen Verschlussdeckel18 abgedeckt, der mit dem Bremssattel1 verschraubt ist. Weiter weist die Scheibenbremse einen mit einem an der Stellspindel3 angeschlossenen Untersetzungsgetriebe korrespondierenden Belagverschleißsensor19 auf. Da die Funktionsweise der Scheibenbremse an sich bekannt ist, wird auf deren Beschreibung verzichtet bzw. auf die in der Beschreibungseinleitung erwähnteDE 93 12 119 U1 verwiesen. - Das Untersetzungsgetriebe ist als Planetengetriebe ausgebildet und weist ein Sonnenrad
8 auf, das axial ausgerichtete Rastarme9 aufweist, mit denen das Sonnenrad8 an dem der Stellspindel3 zugeordneten Kettenrad7 befestigbar ist, wobei die2 eine Montagestellung wiedergibt, in der sämtliche Bauteile außer Funktion dargestellt sind. - Das Sonnenrad
8 wird also zunächst mit dem Kettenrad7 durch Verclipsen verdreh- und axial gesichert verbunden, wobei die Rastarme9 in entsprechende Ausnehmungen des Kettenrades7 eingreifen. Stattdessen kann das Sonnenrad8 auch direkt mit der Stellspindel3 verdrehsicher verbunden sein, bspw. über eine steckbare Verzahnung. - Auf das Sonnenrad
8 wird ein Planetenradträger10 aufgesetzt, der mit seitlich sich zu den Trums der Kette5 erstreckenden Flügeln11 versehen ist, an denen sich diese Trums abstützen. Der Planetenradträger10 weist drei axial sich erstreckende Drehzapfen12 auf, auf die jeweils ein Planetenrad13 aufgesteckt wird. Darauf wird ein Hohlrad15 aufgesetzt, das mit den Planetenrädern13 korrespondiert. - Zur Drehmomentenübertragung der Stellspindel
3 ist, wie die5 sehr deutlich zeigt, ein Drehzapfen26 des Sonnenrades8 mit einer Außenverzahnung versehen, in die die Verzahnungen der stufenförmig ausgebildeten Planetenräder13 mit ihrem größeren Durchmesser eingreifen, während der Abtrieb über einen im Durchmesser kleineren, ebenfalls mit einer Außenverzahnung versehenen Ansatz27 erfolgt, der in Zähne eingreift, die an der konzentrischen Umfangsfläche28 einer Ausnehmung des Hohlrades15 vorgesehen sind. - Auf das Hohlrad
15 ist verdrehfest ein Mitnehmerrad16 aufgesetzt, das im Außenrandbereich einen mit dem Belagverschleißsensor19 korrespondierenden Geber17 aufweist. - Das Hohlrad
15 , die Planetenräder13 sowie das Mitnehmerrad16 sind in einer Aufnahmekammer29 des Verschlussdeckels18 platziert, die einerseits von einer Wandung22 der Verschlussplatte18 und gegenüberliegend vom Planetenradträger10 begrenzt ist. - Die Wandung
22 bildet eine räumliche Trennung vom Geber17 bzw. dem Untersetzungsgetriebe insgesamt und dem Belagverschleißsensor19 , der erfindungsgemäß als berührungsloser Sensor ausgebildet ist und der mittels einer Schraube21 verdrehsicher am Verschlussdeckel18 gehalten ist. Die Befestigung des Belagverschleißsensors19 am Verschlussdeckel18 erfolgt bspw. mittels eines Bajonettverschlusses. - Zur Funktionssicherheit des Systems Geber
17 /Belagverschleißsensor19 muss der Geber17 spielfrei an der Wandung22 anliegen, wozu in dem Hohlrad15 eine Druckfeder14 angeordnet ist, mit der das Hohlrad15 und damit das Mitnehmerrad16 und der darin befestigte Geber17 gegen die Wandung22 gepresst werden. - Zur Verdrehsicherung des Mitnehmerrades
16 auf dem Hohlrad15 weisen beide ineinander greifende Formschlussmittel auf, vorzugsweise Verzahnungen. - In der
3 ist dargestellt, dass das Kettenrad7 , der Planetenradträger10 , die Planetenräder13 , das Sonnenrad8 , die Druckfeder14 und das Hohlrad15 zu einer Baueinheit zusammengefügt sind, über die die Kette5 gelegt ist, ebenso wie über das andere Kettenrad6 . - Die so vormontierte Einheit ist auf die Stellspindeln
3 ,4 aufsetzbar, wobei diese durch Verzahnungen formschlüssig mit den zugeordneten Kettenrädern6 ,7 verdrehsicher verbunden werden. - Danach erfolgt ein Aufsetzen des Verschlussdeckels
18 und dessen Befestigung am Bremssattel1 , vorzugsweise durch Verschrauben. Schließlich wird der Belagverschleißsensor19 außenseitig in den Verschlussdeckel18 eingesetzt, daran befestigt und über einen Kabelanschluss20 mit einer Auswerteeinrichtung verbunden, mittels der eine veränderte Winkelstellung des Gebers17 erkennbar ist. -
- 1
- Bremssattel
- 2
- Nachstelleinrichtung
- 3
- Stellspindel
- 4
- Stellspindel
- 5
- Kette
- 6
- Kettenrad
- 7
- Kettenrad
- 8
- Sonnenrad
- 9
- Rastarme
- 10
- Planetenträger
- 11
- Flügel
- 12
- Drehzapfen
- 13
- Planetenrad
- 14
- Druckfeder
- 15
- Hohlrad
- 16
- Mitnehmerrad
- 17
- Geber
- 18
- Verschlussdeckel
- 19
- Belagverschleißsensor
- 20
- Kabelanschluss
- 21
- Schraube
- 22
- Wandung
- 23
- Zuspanneinrichtung
- 24
- Bremsscheibe
- 25
- Bremsbelag
- 26
- Zapfen
- 27
- Ansatz
- 28
- Umfangsfläche
- 29
- Aufnahmekammer
Claims (11)
- Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, – mit einem eine Bremsscheibe (
24 ) übergreifenden Bremssattel (1 ), – mit Bremsbelägen (25 ), die die Bremsscheibe (24 ) in Funktionsstellung kontaktieren, – einer Zuspanneinrichtung (23 ), mit der über mindestens eine Stellspindel (3 ,4 ) einer der Bremsbeläge (25 ) gegen die Bremsscheibe (24 ) pressbar ist, – einer verdrehfest an der Stellspindel (3 ,4 ) angeschlossenen Nachstelleinrichtung (2 ), mit der eine verschleißbedingte Änderung eines Lüftspiels zwischen dem Bremsbelag (25 ) und der Bremsscheibe (24 ) im Wesentlichen ausgleichbar ist, – einem die Nachstelleinrichtung (2 ) abdeckenden, am Bremssattel (1 ) befestigten Verschlussdeckel (18 ) und – einem mit einem an der Stellspindel (3 ) angeschlossenen Untersetzungsgetriebe korrespondierenden Belagverschleißsensor (19 ), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Untersetzungsgetriebe ein sich auf einer konzentrischen Bahn drehender Geber (17 ) angeschlossen ist, der mit dem als berührungslosem Sensor ausgebildeten Belagverschleißsensor (19 ) korrespondiert, durch den eine Veränderung der Winkelstellung des Gebers (17 ) erkennbar und an eine Auswerteinrichtung übermittelbar ist. - Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe aus einem Planetengetriebe besteht.
- Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber (
17 ) direkt oder indirekt an einem Hohlrad (15 ) des Planetengetriebes befestigt ist. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonnenrad (
8 ) des Planetengetriebes verdrehgesichert an einem Kettenrad (7 ) der Nachstelleinrichtung (2 ) befestigt ist. - Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (
8 ) Rastarme (9 ) aufweist, die in daran angepasste Ausnehmungen des Kettenrades (7 ) eingreifen. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe und der Belagverschleißsensor (
19 ) durch eine Wandung (22 ) des Verschlussdeckels (18 ) getrennt sind. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber (
17 ) federbelastet an der Wandung (22 ) des Verschlussdeckels (18 ) anliegt. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber (
17 ) in einem Mitnehmerrad (16 ) angeordnet ist, das mit dem Hohlrad (15 ) verbunden ist. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlrad (
15 ) eine Druckfeder (14 ) angeordnet ist, die die Baueinheit Hohlrad (15 )/Mitnehmerrad (16 ) gegen die Wandung (22 ) des Verschlussdeckels (18 ) drückt. - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Planetenradträger (
10 ) des Planetengetriebes zwei parallel und abständig zueinander verlaufende Flügel (11 ) aufweist, zur Abstützung der Trums der Kette (5 ). - Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsgetriebe, die Kettenräder (
6 ,7 ) und die Kette (5 ) als Baueinheit vormontiert auf die Stellspindeln (3 ,4 ) aufsteckbar sind.
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