DE102014113055B4 - Disc brake with an adjustment device - Google Patents
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Abstract
Scheibenbremse (10), die eine Betätigung mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders aufweist, mit einem Bremssattel (3), der rahmenartig einen Randbereich einer Bremsscheibe, an welcher beidseitig mindestens ein Bremsbelag (4, 4a) angeordnet ist, übergreift, wobei der Bremssattel (3) auf einer Zuspannseite (ZS) der Bremsscheibe in einer Öffnung eine Zuspannvorrichtung (1) aufnimmt, welche wenigstens folgende Merkmale aufweist:a) einen innen liegenden, d.h. im Inneren des Bremssattels (3) angeordneten Drehhebel (8),b) wenigstens eine Zuspannmechanik (12), die eine Spindelachse (7) und wenigstens einen senkrecht zur Bremsscheibe beweglichen Zuspannkolben, welcher als Gewindehülsen-/Gewindestempelkombination mit einer Gewindehülse ausgebildet ist, aufweist, und wobei die wenigstens eine Zuspannmechanik (12) zum Überwinden des Arbeitshubes bzw. zum Anlegen des zuspannseitigen Zuspannkolbens mit dem Bremsbelag (4) an die Bremsscheibe infolge eines Verschwenkens des Drehhebels (8) um eine Hebelachse (9) bei Bremsungen ausgelegt ist, wobei die wenigstens eine Zuspannmechanik (12) ein Abtriebsglied (14) mit mindestens einem Abtriebselement (14a) aufweist,c) eine Nachstellvorrichtung (10) zur Nachstellung eines Reibflächenverschleißes an Bremsbelägen (4, 4a) und Bremsscheibe der Scheibenbremse (1), wobei ein Antriebsglied (15) der Nachstellvorrichtung (10) mit dem Abtriebsglied (14) der wenigstens einen Zuspannmechanik (12) zum Antrieb der Nachstellvorrichtung (10) gekoppelt ist, und wobei die Nachstellvorrichtung (10) abtriebsseitig über eine Kopplungsmechanik (20) mit einem Stellrad (18) des Gewindestempels (17) der wenigstens einen Zuspannmechanik (12) gekoppelt in Eingriff steht,d) wobei die Kopplungsmechanik (20) als eine spielfreie Zahnradpaarung ausgebildet ist,e) wobei der im Inneren des Bremssattels (3) angeordnete Drehhebel (8) eine parallel zu der Bremsscheibe ausgerichtete Hebelachse (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dassf) das Stellrad (18) der Kopplungsmechanik (20) aus mindestens einem ersten Zahnrad und mindestens einem zweiten Zahnrad gebildet ist, wobei das mindestens eine erste Zahnrad gegenüber dem mindestens einen zweiten Zahnrad um eine gemeinsame Spindelachse (7) verdreht und verspannt angeordnet ist.Disc brake (10) which is actuated by means of a piston rod of a pneumatically or electrically operated brake cylinder, with a brake caliper (3) which, like a frame, overlaps an edge region of a brake disc on which at least one brake pad (4, 4a) is arranged on both sides, wherein the brake caliper (3) accommodates a clamping device (1) in an opening on a clamping side (ZS) of the brake disc, which has at least the following features: a) an internal rotary lever (8), i.e. arranged inside the brake caliper (3), b ) at least one clamping mechanism (12) which has a spindle axis (7) and at least one clamping piston which can be moved perpendicularly to the brake disc and is designed as a threaded sleeve/threaded stamp combination with a threaded sleeve, and the at least one clamping mechanism (12) for overcoming the working stroke or to apply the application-side application piston with the brake pad (4) to the brake disc as a result e designed for pivoting the rotary lever (8) about a lever axis (9) during braking, the at least one application mechanism (12) having a driven element (14) with at least one driven element (14a), c) an adjustment device (10) for adjustment of friction surface wear on the brake pads (4, 4a) and brake disc of the disc brake (1), a drive member (15) of the adjusting device (10) being coupled to the driven member (14) of the at least one clamping mechanism (12) for driving the adjusting device (10). , and wherein the adjustment device (10) is coupled on the output side via a coupling mechanism (20) to an adjusting wheel (18) of the threaded punch (17) of the at least one application mechanism (12), d) wherein the coupling mechanism (20) as a backlash-free gear pair is formed, e) wherein the rotary lever (8) arranged inside the brake caliper (3) has a lever axis (9) aligned parallel to the brake disc, characterized in that characterized in thatf) the setting wheel (18) of the coupling mechanism (20) is formed from at least one first gear and at least one second gear, the at least one first gear being twisted and braced about a common spindle axis (7) relative to the at least one second gear is.
Description
Die Erfindung betrifft eine drehhebelbetätigte Scheibenbremse mit einer Nachstellvorrichtung, insbesondere eine mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbaren Scheibenbremse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rotary lever-actuated disc brake with an adjustment device, in particular a disc brake that can be actuated by means of a piston rod of a pneumatically or electric motor-operated brake cylinder, according to the preamble of claim 1.
Pneumatisch betätigte Scheibenbremsen weisen in der Regel einen als Schiebesattel, Schwenksattel oder Festsattel ausgebildeten Bremssattel auf, in welchem eine Zuspannvorrichtung angeordnet ist, welche dazu dient, Bremsbeläge beidseits einer Bremsscheibe und die Bremsscheibe miteinander in Wirkverbindung zu bringen, um durch Reibung eine Bremswirkung zu erzielen.Pneumatically actuated disc brakes usually have a brake caliper designed as a sliding caliper, swivel caliper or fixed caliper, in which a clamping device is arranged, which serves to bring brake pads on both sides of a brake disc and the brake disc into an operative connection in order to achieve a braking effect through friction.
Pneumatisch betätigte Scheibenbremsen gehören mittlerweile zur Standardausrüstung bei schweren Nutzfahrzeugen. Derartige Scheibenbremsen benötigen zur Erzeugung der geforderten Zuspannkraft eine mechanische Übersetzung, da die Kraft der pneumatisch beaufschlagten Bremszylinder wegen des Druckniveaus (derzeit ca. 10 bar) und der limitierten Baugröße der Bremszylinder beschränkt ist. Bei den derzeit bekannten pneumatisch betätigten Scheibenbremsen finden sich Übersetzungsverhältnisse zwischen 10:1 und 20:1.Pneumatically actuated disc brakes are now standard equipment on heavy commercial vehicles. Disc brakes of this type require a mechanical transmission to generate the required clamping force, since the force of the pneumatically operated brake cylinder is limited due to the pressure level (currently around 10 bar) and the limited size of the brake cylinder. In the currently known pneumatically actuated disc brakes there are transmission ratios between 10:1 and 20:1.
Die Zuspannkräfte wirken über beide Bremsbeläge auf die Bremsscheibe. Da die Beläge konstruktiv als Verschleißteile ausgelegt werden, sind diese generell weicher als die Bremsscheibe, d.h. die Beläge erfahren über Ihre Gebrauchsdauer eine Änderung der Belagstärke, sie verschleißen. Auch die Bremsscheibe kann verschlei-ßen. Aus diesem Verschleiß ergibt sich die Notwendigkeit, dass eine Verschleißnachstellung die Änderung durch den Verschleiß ausgleicht und somit ein konstantes Luftspiel einstellt. Ein konstantes Luftspiel wird benötigt, um die Ansprechzeiten der Bremse klein zuhalten, die Freigängigkeit der Bremsscheibe zu gewährleisten und eine Hubreserve für Grenzbelastungsfälle vorzuhalten.The clamping forces act on the brake disc via both brake pads. Since the pads are designed as wearing parts, they are generally softer than the brake disc, i.e. the pads experience a change in pad thickness over their service life, they wear out. The brake disc can also wear out. This wear results in the need for wear adjustment to compensate for the change caused by wear and thus set a constant air gap. A constant air gap is required to keep the brake response times short, to ensure that the brake disc can move freely and to provide a stroke reserve for limit load cases.
Unter dem Lüftspiel der Scheibenbremse wird hier ein Spalt zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe im unbetätigten Zustand der Scheibenbremse verstanden.The clearance of the disc brake is understood here to be a gap between the brake pads and the brake disc when the disc brake is not actuated.
Die Einstellung des Lüftspiels erfolgt in der Regel selbsttätig mit Hilfe eines automatischen Verschleißnachstellers.The clearance is usually set automatically with the help of an automatic wear adjuster.
Die Funktionsweise der Lüftspieleinstellung ist bei den meisten Bremsen ähnlich. Bei einem Bremsvorgang führt ein mit der Kolbenstange des Bremszylinders gekoppelter Bremshebel eine Schwenkbewegung aus. Bevor über einen Koppelmechanismus der Nachstellung (z.B. Schaltgabel und Schaltfinger) die Schwenkbewegung des Bremshebels in die Nachstellvorrichtung eingeleitet wird, muss ein so genannter Ansprechweg überwunden werden. Dieser Weg ist für die Größe des Lüftspiels ausschlaggebend, da während dieser Bewegung die Nachstellung nicht aktiviert wird, und der Zuspannweg damit das Lüftspiel darstellt. Nach Überwindung dieses Ansprechwegs wird die Nachstellvorrichtung in eine Schwenk- bzw. Drehbewegung versetzt und durch die Kopplung mit dem Verstellglied (z.B. Gewindetrieb eines Zuspannkolbens) ein Nachstellvorgang eingeleitet.The way the slack adjuster works is similar for most brakes. When braking, a brake lever coupled to the piston rod of the brake cylinder performs a pivoting movement. Before the pivoting movement of the brake lever is introduced into the adjustment device via a coupling mechanism of the adjustment (e.g. shift fork and shift finger), a so-called response path must be overcome. This path is decisive for the size of the clearance, since the adjustment is not activated during this movement, and the brake application path thus represents the clearance. After overcoming this response path, the adjustment device is set in a pivoting or rotary movement and an adjustment process is initiated by coupling it to the adjustment element (e.g. screw drive of an application piston).
Ein Beispiel einer Verschleißnachstellvorrichtung beschreibt das Dokument
Die Größe des Lüftspiels wird durch den oben beschriebenen Funktionsablauf definiert. In der Praxis wird die Größe des Lüftspiels jedoch auch durch dynamische Effekte beeinflusst. Bei Rüttelbeanspruchung kann es z.B. vorkommen, dass sich das Lüftspiel durch Bewegungen in der Verstellmechanik verkleinert. Eine Reduzierung des Lüftspiels kann zu einer Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens der Bremse führen, wie z.B. ein erhöhtes Restschleifmoment.The size of the clearance is defined by the functional sequence described above. In practice, however, the size of the clearance is also influenced by dynamic effects. In the case of vibration stress, it can happen, for example, that the clearance is reduced due to movements in the adjustment mechanism. A reduction in the clearance can lead to an impairment of the operating behavior of the brake, e.g. an increased residual grinding torque.
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Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Scheibenbremse mit einer verbesserten Nachstellvorrichtung mit einem gegenüber dem Stand der Technik wesentlich reduziertem Spiel zwischen Nachsteller und Verstellmechanik mit einem verbesserten Betriebsverhalten bereitzustellen.Therefore, the object of the invention is to provide an improved disc brake with an improved adjustment device with significantly reduced play between the adjuster and adjustment mechanism compared to the prior art, with improved operating behavior.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem by the subject matter of claim 1.
Eine erfindungsgemäße Scheibenbremse, insbesondere eine mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbare Scheibenbremse, mit einem Bremssattel, der vorzugsweise rahmenartig einen Randbereich einer Bremsscheibe, an welcher beidseitig mindestens ein Bremsbelag angeordnet ist, übergreift, wobei der Bremssattel auf einer Zuspannseite der Bremsscheibe in einer Öffnung eine Zuspannvorrichtung aufnimmt, weist wenigstens folgende Merkmale auf: a) einen innen liegenden, d.h. im Inneren des Bremssattels angeordneten Drehhebel mit einer vorzugsweise parallel zu der Bremsscheibe ausgerichteten Hebelachse, b) wenigstens eine Zuspannmechanik, die eine Spindelachse und wenigstens einen senkrecht zur Bremsscheibe beweglichen Zuspannkolben, welcher als Gewindehülsen-/Gewindestempelkombination mit einer Gewindehülse ausgebildet ist, aufweist, und wobei die wenigstens eine Zuspannmechanik zum Überwinden des Arbeitshubes bzw. zum Anlegen des zuspannseitigen Zuspannkolbens mit dem Bremsbelag an die Bremsscheibe infolge eines Verschwenkens des Drehhebels um die Hebelachse bei Bremsungen ausgelegt ist, wobei die wenigstens eine Zuspannmechanik ein Abtriebsglied mit mindestens einem Abtriebselement aufweist, c) eine Nachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Reibflächenverschlei-ßes an Bremsbelägen und Bremsscheibe der Scheibenbremse, wobei ein Antriebsglied der Nachstellvorrichtung mit dem Abtriebsglied der wenigstens einen Zuspannmechanik zum Antrieb der Nachstellvorrichtung gekoppelt ist, und wobei die Nachstellvorrichtung abtriebsseitig über eine Kopplungsmechanik mit einem Stellrad des Gewindestempels der wenigstens einen Zuspannmechanik gekoppelt in Eingriff steht. Die Kopplungsmechanik ist als eine spielfreie Zahnradpaarung ausgebildet.A disc brake according to the invention, in particular a disc brake that can be actuated by means of a piston rod of a pneumatically or electric motor-operated brake cylinder, with a brake caliper which preferably in a frame-like manner overlaps an edge region of a brake disc on which at least one brake pad is arranged on both sides, the brake caliper on an application side of the brake disc in an opening accommodates an application device, has at least the following features: a) an internal rotary lever, i.e. arranged inside the brake caliper, with a lever axis preferably aligned parallel to the brake disc, b) at least one application mechanism, which has a spindle axis and at least one perpendicular to the brake disc movable clamping piston, which is designed as a threaded sleeve/threaded stamp combination with a threaded sleeve, and the at least one clamping mechanism for overcoming the working stroke or for applying the clamping side application piston with the brake pad on the brake disc as a result of pivoting of the rotary lever about the lever axis during braking, the at least one application mechanism having an output member with at least one output element, c) an adjustment device for adjusting friction surface wear on the brake pads and brake disc of the disc brake , wherein a drive element of the adjusting device is coupled to the output element of the at least one clamping mechanism for driving the adjusting device, and wherein the adjusting device is coupled on the output side via a coupling mechanism with an adjusting wheel of the threaded stamp of the at least one clamping mechanism engaged. The coupling mechanism is designed as a backlash-free pair of gears.
In einer Ausführung weist die Scheibenbremse eine Nachstellvorrichtung zur Nachstellung eines Reibflächenverschleißes an Bremsbelägen und Bremsscheibe einer Scheibenbremse auf, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit einem Bremsdrehhebel, wobei die Nachstellvorrichtung antriebsseitig mit der Zuspannvorrichtung und abtriebsseitig mit einem Gewindestempel der Zuspannmechanik der Scheibenbremse gekoppelt ist und umfasst a) eine Nachstellerwelle mit einer Nachstellerachse, b) das Antriebsglied zur Kopplung mit einem Abtriebsglied der Zuspannmechanik der Zuspannvorrichtung, wobei beidseitig des Antriebsgliedes jeweils eine Wälzkörperanordnung angeordnet ist, von denen eine als ein Axiallager und eine als eine Freilauf- und Überlastkupplungseinheit ausgebildet ist, c) ein mit der Freilauf- und Überlastkupplungseinheit gekoppeltes Nachstellerabtriebsrad einer Kopplungsmechanik zur Kopplung mit dem Gewindestempel der Zuspannmechanik, d) eine Vorspannfeder zur Erzeugung einer Vorspannkraft der Freilauf- und Überlastkupplungseinrichtung. Das Nachstellerabtriebsrad der Kopplungsmechanik ist aus mindestens einem ersten Abtriebsrad und mindestens einem zweiten Abtriebsrad gebildet, wobei das mindestens eine zweite Abtriebsrad gegenüber dem mindestens einen ersten Abtriebsrad um die Nachstellerachse verdrehbar angeordnet ist.In one embodiment, the disc brake has an adjustment device for adjusting friction surface wear on the brake pads and brake disc of a disc brake, in particular for a motor vehicle, with an application device, preferably with a rotary brake lever, the adjustment device having the application device on the drive side and a threaded stamp on the application mechanism on the output side and comprises a) an adjuster shaft with an adjuster axis, b) the drive element for coupling to an output element of the application mechanism of the application device, with a rolling element arrangement being arranged on both sides of the drive element, of which one as an axial bearing and one as a freewheel and overload clutch unit is formed, c) coupled with the freewheel and overload clutch unit Nachstellerabtriebsrad a coupling mechanism for coupling to the threaded die of the clamping mechanism, d) a biasing spring to generate a biasing force of the freewheel and overload clutch device. The adjuster output gear of the coupling mechanism is formed from at least one first output gear and at least one second output gear, the at least one second output gear being arranged such that it can rotate about the adjuster axis relative to the at least one first output gear.
Im nicht betätigten Zustand sorgen Reibkräfte bzw. Reibmomente für die Festsetzung der Verstellmechanik (Gewindetrieb), was z.B. zum Einen durch die Eigenreibung des Gewindetriebs und zum Anderen durch das Reibmoment der Nachstellvorrichtung erfolgt. Aufgrund der relativ geringen Gewindereibung ist für die Stabilisierung des Verstellmechanismus im Wesentlichen die Nachstellvorrichtung zuständig.In the non-actuated state, frictional forces or frictional torques ensure that the adjustment mechanism (screw drive) is fixed, which occurs, for example, on the one hand through the inherent friction of the screw drive and on the other hand through the frictional torque of the adjustment device. Due to the relatively low thread friction, the adjustment device is essentially responsible for stabilizing the adjustment mechanism.
Die Ankoppelung der Nachstellvorrichtung an die Verstellmechanik erfolgt über den Koppelmechanismus im Wesentlichen spielfrei. Dabei kann eine sonst mögliche schrittweise Zustellung mit Reduzierung des Lüftspiels vollständig bzw. erheblich verringert werden.The adjustment device is coupled to the adjusting mechanism via the coupling mechanism with essentially no play. In this case, an otherwise possible gradual infeed with a reduction in the clearance can be completely or significantly reduced.
In einer Ausführung ist es vorgesehen, dass das mindestens eine zweite Abtriebsrad gegenüber dem mindestens einen ersten Abtriebsrad um die Nachstellerstellerachse verspannbar ist. Dadurch wird ein Kopplungsspiel vorteilhaft einfach im Wesentlichen vollständig reduziert.In one embodiment, it is provided that the at least one second driven wheel can be braced about the adjuster axis relative to the at least one first driven wheel. As a result, a coupling play is advantageously simply reduced essentially completely.
In einer Ausführung ist die Kopplungsmechanik ein Zahnradgetriebe, wobei das mindestens eine zweite Abtriebsrad gegenüber dem mindestens einen ersten Abtriebsrad um die Nachstellerachse um mindestens einen Zahn verschwenkt verspannbar ist. Zahnradgetriebe sind maschinell kostengünstig und in hoher Qualität mit geringem Verzahnungsspiel herstellbar.In one embodiment, the coupling mechanism is a gear train, wherein the at least one second output wheel can be braced relative to the at least one first output wheel while being pivoted about the adjuster axis by at least one tooth. Gear drives can be machined inexpensively and in high quality with little backlash.
Zur Verspannung der Abtriebsräder untereinander ist in einer Ausführung mindestens ein Spannelement vorgesehen, welches eine Verspannung der Abtriebsräder untereinander herstellt.In one embodiment, at least one tensioning element is provided for bracing the driven gears to one another, which produces a bracing of the driven gears to one another.
Es ist vorteilhaft, wenn das mindestens eine Spannelement als Blattfeder ausgebildet ist, da eine solche Blattfeder ein einfaches und kostengünstiges Bauteil ist.It is advantageous if the at least one tensioning element is designed as a leaf spring, since such a leaf spring is a simple and inexpensive component.
In einer anderen Ausführung kann das mindestens eine Spannelement als Schraubenfeder (Zug- oder Druckfeder), Wurmfeder, Drehfeder, Schenkelfeder oder Torsionsfeder oder als Kombination aus diesen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das das mindestens eine Spannelement aus einem Kunststoff, Gummi oder Verbundmaterial oder einer Kombination daraus hergestellt ist.In another embodiment, the at least one tensioning element can be designed as a helical spring (tension or compression spring), garter spring, torsion spring, leg spring or torsion spring or as a combination of these. Alternatively or additionally, it is also possible for the at least one tensioning element to be made from a plastic, rubber or composite material or a combination thereof.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste Abtriebsrad mit der Nachstellerwelle drehfest gekoppelt ist und über die Nachstellerwelle direkt oder indirekt mit dem Antriebsglied der Nachstellvorrichtung in Verbindung steht. So ist eine einfache Ankopplung an die Nachstellvorrichtung ohne zusätzliche Bauteile möglich.Furthermore, it is provided that the at least one first output gear is coupled in a torque-proof manner to the adjuster shaft and is directly or indirectly connected to the drive element of the adjuster device via the adjuster shaft. In this way, a simple coupling to the adjustment device is possible without additional components.
In einer alternativen Ausführung steht das mindestens eine erste Abtriebsrad direkt oder indirekt mit dem Antriebsglied der Nachstellvorrichtung in Verbindung, und das mindestens eine zweite Abtriebsrad ist mit der Nachstellerwelle drehfest gekoppelt. Dabei ergibt sich eine besonders vorteilhafte geringe Bauteileanzahl.In an alternative embodiment, the at least one first output wheel is connected directly or indirectly to the drive element of the adjustment device, and the at least one second output wheel is coupled to the adjuster shaft in a torque-proof manner. This results in a particularly advantageous low number of components.
Das zweite Abtriebsrad fungiert als geschlepptes Rad, wobei es von dem Stellrad angetrieben wird. Vorteilhaft dabei ist, dass die Nachstellerwelle über eine Reibscheibe mit einer ortsfesten Lagerscheibe in Kontakt steht.The second output wheel acts as a drag wheel, being driven by the setting wheel. The advantage here is that the adjuster shaft is in contact with a stationary bearing disk via a friction disk.
Alternativ ist es auch möglich, dass das mindestens eine erste Abtriebsrad oder/und das mindestens eine zweite Abtriebsrad einen Zahnring und eine Nabe aufweist/aufweisen, die durch mindestens eine elastische Verbindung oder/und ein elastisches Verbindungselement elastisch untereinander verbunden sind. Damit werden eine geringe Bauteileanzahl und ein kompakter Aufbau ermöglicht.Alternatively, it is also possible that the at least one first output gear and/or the at least one second output gear has/have a toothed ring and a hub, which are elastically connected to one another by at least one elastic connection and/or an elastic connecting element. This enables a small number of components and a compact design.
In einer weiteren Ausführung kann die die Kupplung zwischen der Freilauf- und Überlastkupplungseinrichtung als Konuskupplung mit einer Kegelbuchse ausgebildet sein.In a further embodiment, the coupling between the overrunning and overload coupling device can be designed as a cone coupling with a tapered bushing.
Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Scheibenbremse sieht vor, dass die Nachstellvorrichtung als die oben beschriebene Nachstellvorrichtung ausgebildet ist.An embodiment of the disc brake according to the invention provides that the adjusting device is designed as the adjusting device described above.
In besonders bevorzugter Ausführung der Scheibenbremse ist das Stellrad der Kopplungsmechanik aus mindestens einem ersten Zahnrad und mindestens einem zweiten Zahnrad gebildet, wobei das mindestens eine erste Zahnrad gegenüber dem mindestens einen zweiten Zahnrad um eine gemeinsame Spindelachse verdrehbar und verspannbar angeordnet ist. In diesem Fall kann das mindestens eine erste Zahnrad gegenüber dem mindestens einen zweiten Zahnrad um die gemeinsame Spindelachse um mindestens einen Zahn verschwenkt verspannbar sein. Damit ist eine einfache Einstellung möglich.In a particularly preferred embodiment of the disc brake, the setting wheel of the coupling mechanism is formed from at least one first gear wheel and at least one second gear wheel the at least one first gear wheel is arranged such that it can be rotated and braced about a common spindle axis relative to the at least one second gear wheel. In this case, the at least one first gear wheel can be braced relative to the at least one second gear wheel, pivoted about the common spindle axis by at least one tooth. This allows for easy adjustment.
In einer weiteren Ausführung ist mindestens ein Spannelement vorgesehen ist, durch welches die Verspannung des mindestens einen ersten Zahnrads gegenüber dem mindestens einen zweiten Zahnrad ausgebildet ist.In a further embodiment, at least one clamping element is provided, through which the clamping of the at least one first gear wheel relative to the at least one second gear wheel is formed.
Weiterhin kann in einer alternativen Ausführung das mindestens eine erste Zahnrad oder/und das mindestens eine zweite Zahnrad einen Zahnring und eine Nabe aufweisen, die durch mindestens eine elastische Verbindung oder/und ein elastisches Verbindungselement elastisch untereinander verbunden sind.Furthermore, in an alternative embodiment, the at least one first gear wheel and/or the at least one second gear wheel can have a toothed ring and a hub, which are elastically connected to one another by at least one elastic connection and/or an elastic connecting element.
Außerdem ist es in einer Ausführung vorgesehen, dass die Nachstellvorrichtung derart in der Scheibenbremse angeordnet ist, dass eine Spindelachse des Gewindestempels der Zuspannmechanik der Scheibenbremse und die Nachstellerachse der Nachstellvorrichtung parallel zueinander verlaufen. Dies ergibt einen einfachen und platzsparenden Zusammenbau.In addition, one embodiment provides for the adjustment device to be arranged in the disc brake in such a way that a spindle axis of the threaded die of the application mechanism of the disc brake and the adjuster axis of the adjustment device run parallel to one another. This results in a simple and space-saving assembly.
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet gegenüber dem bisherigen Stand der Technik den Vorteil einer Verringerung der Lüftspielstreuung und somit ein verbessertes Betriebsverhalten.Compared to the prior art, the arrangement according to the invention offers the advantage of a reduction in the variation in the clearance and thus improved operating behavior.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse; -
2-4 Ansichten einer Zuspannvorrichtung mit einer Nachstellvorrichtung zur Erläuterung eines Kopplungsspiels; -
5 eine schematische Draufsicht auf eine beispielhafte Zuspannvorrichtung der Scheibenbremse nach1 ; -
6-7 schematische Ansichten einer Zuspannvorrichtung mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung; -
8 eine schematische Längsschnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung nach6 ; -
9 eine schematische Perspektivansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung nach6 ; -
10 eine schematische Längsschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung; -
11 eine schematische Perspektivansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung nach10 ; und -
12-13 Varianten von Abtriebsrädern.
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1 a perspective view of a disc brake according to the invention; -
2-4 Views of a clamping device with an adjustment device to explain a coupling game; -
5 a schematic top view of an exemplary clamping device of the disc brake1 ; -
6-7 schematic views of a clamping device with a first embodiment of an adjusting device according to the invention; -
8th a schematic longitudinal sectional view of the first embodiment of the adjusting device according to theinvention 6 ; -
9 a schematic perspective view of the first embodiment of the adjusting device according to theinvention 6 ; -
10 a schematic longitudinal sectional view of a second embodiment of the adjusting device according to the invention; -
11 a schematic perspective view of the second embodiment of the adjusting device according to theinvention 10 ; and -
12-13 Variants of output gears.
Koordinaten x, y, z dienen zur Orientierung. Die x-Richtung verläuft in einer Zuspannrichtung der Scheibenbremse 1 in Richtung einer Bremsscheibenachse 6. Dabei verläuft die y-Richtung in einer Hauptfahrtrichtung eines nicht gezeigten Fahrzeugs, dem die Scheibenbremse 1 zugeordnet ist. Die z-Richtung wird als Höhenrichtung bezeichnet.Coordinates x, y, z are used for orientation. The x-direction runs in an application direction of the disk brake 1 in the direction of a
Die Begriffe „Oberseite“ und „Unterseite“ von verschiedenen Bauteilen und Funktionseinheiten geben die Orientierung dieser Bauteile untereinander in der jeweiligen Figur an. So ist unter der Oberseite diejenige Seite eines Bauteils zu verstehen, welche von einem Bremsbelag 4 abgewandt ist, wobei die Unterseite zu dem Bremsbelag 4 weist.The terms "top" and "bottom" of various components and functional units indicate the orientation of these components to each other in the respective figure. The upper side is to be understood as meaning that side of a component which faces away from a
Die Zuspannvorrichtung 5 ist in einem Abschnitt einer Zuspannseite ZS eines ein- oder mehrteilige Bremssattels 3, der vorzugsweise als ein Schiebesattel ausgebildet ist, der Scheibenbremse 1 aufgenommen. Der Bremssattel 3 ist an einem Bremsträger 2 - beispielsweise an hier nicht dargestellten Lagern an einem oder in der Regel zwei Lagerbolzen - verschiebbar geführt angebracht. Der Bremssattel 3 umgreift - beispielsweise nach Art des Standes der Technik der
Der Bremssattel 3 nimmt an seiner Reaktionsseite RS den reaktionsseitigen Bremsbelag 4a auf und ist an seiner Zuspannseite ZS mit einem Hebelgehäuse 3a versehen, in welchem ein Drehhebel 8 mit einer Hebelachse 9 angeordnet ist. Ein Befestigungsflansch 3b dient zur Befestigung eines pneumatischen, elektromotorischen oder federbetätigten Bremszylinders (hier nicht dargestellt). Die Wirkrichtung eines solchen Bremszylinders verläuft hier in x-Richtung.The
Mit der Zuspannvorrichtung 5 wird bei Bremsungen der zuspannseitige Bremsbelag 4 parallel zur Bremsscheibenachse 6 in Zuspannrichtung X direkt gegen die Bremsscheibe gepresst, wohingegen der reaktionsseitige Bremsbelag 4a mit dem verschieblichen Bremssattel 3 entgegen der Zuspannrichtung X gegen die Bremsscheibe gezogen wird.During braking, the
Die Zuspannvorrichtung 5 weist als Antriebselement den Drehhebel 8 auf, der dazu ausgelegt ist, von einer Kolbenstange des hier nicht dargestellten Bremszylinders bewegt zu werden. Dazu weist der Drehhebel 8 ein Antriebsende 8a (siehe
Die Scheibenbremse 1 kann unterschiedliche Kraftantriebe aufweisen. Der Drehhebel 8 wird hier z.B. pneumatisch betätigt. Zu Aufbau und Funktion einer pneumatischen Scheibenbremse 1 wird auf die entsprechende Beschreibung der
Die Zuspannvorrichtung 5 wird mit Hilfe des Drehhebels 5 angetrieben und weist eine Zuspannmechanik 12 mit einer Spindelachse 7 auf. Eine beispielhafte Zuspannmechanik 12 wird unten noch erläutert.The
Ein Abstand zwischen den Bremsbelägen 4, 4a und der Bremsscheibe in der gelösten, d.h. nicht zugespannten bzw. unbetätigten, Stellung der Scheibenbremse 1 wird als Lüftspiel bezeichnet. Infolge von Belag- und Scheibenverschleiß wird dieses Lüftspiel größer. Wenn dies nicht kompensiert wird, kann die Scheibenbremse 1 ihre Spitzenleistung nicht erreichen, da ein Betätigungshub der Zuspannmechanik 5, d.h. hier der Betätigungshub bzw. ein Schwenkwinkel des Drehhebels 8, vergrößert ist.A distance between the
Zur Verschleißnachstellung eines vorher festgelegten Lüftspiels, das z.B. auch als Nominallüftspiel bezeichnet wird, ist die Scheibenbremse 1 mit einer Nachstellvorrichtung 10 ausgerüstet, die eine Nachstellerachse 11 aufweist und unten noch ausführlich beschrieben wird. Die Nachstellerachse 11 verläuft hier parallel zu der Bremsscheibenachse 6 sowie parallel zu der Spindelachse 7. Die Nachstellvorrichtung 10 ist hier in y-Richtung links von der Bremsscheibenachse 6 beispielhaft angeordnet. Sie kann natürlich auch auf der rechten Seite oder mittig angeordnet sein.For wear adjustment of a predetermined clearance, which is also referred to as nominal clearance, for example, the disc brake 1 is equipped with an
Unter dem Begriff „Nachstellung“ ist eine Lüftspielverkleinerung zu verstehen. Das vorher festgelegte Lüftspiel ist durch die Geometrie der Scheibenbremse 1 bestimmt und weist ein so genanntes konstruktives Lüftspiel auf. Mit anderen Worten, die Verschleißnachstellvorrichtung 10 verkleinert ein vorhandenes Lüftspiel, wenn dieses in Bezug auf das vorher festgelegte Lüftspiel zu groß ist.The term "adjustment" means a reduction in clearance. The predetermined clearance is determined by the geometry of the disc brake 1 and has a so-called constructive clearance. In other words, the
Ansichten einer Zuspannvorrichtung 5 mit einer Nachstellvorrichtung 10 zur Erläuterung eines Kopplungsspiels zeigen
Es ist eine Zuspannvorrichtung 5 einer einstempeligen Scheibenbremse 1 gezeigt. Die Zuspannvorrichtung 5 mit der Zuspannmechanik 12 und dem Drehhebel 8 mit der Hebelachse 9 ist mit einem Gewindestempel 17 durchsetzt und in einer Trägerplatte 19 angeordnet. Die Spindelachse 7 verläuft in der Längsachse des Gewindestempels 17. Der Gewindestempel 17 weist ein Außengewinde 17a auf (siehe
Die Gewindehülse ist mit einem Stellrad 18, hier ein Stirnzahnrad, drehfest verbunden.The threaded sleeve is non-rotatably connected to an
Der Drehhebel 8 ist hier mit einem Abtriebsglied 14, z.B. eine so genannte Rampenantriebsscheibe, einerseits zum Betätigen der Zuspannmechanik 5 und andererseits zum Betätigen der Nachstellvorrichtung 10 gekoppelt. Zum Betätigen der Nachstellvorrichtung 10 weist das Abtriebsglied 14 radial nach außen hervor stehende Abtriebselemente 14a, z.B. Zähne, auf. Diese Abtriebselemente 14a sind Bestandteil eines Nachstellerantriebs 13. Der Nachstellerantrieb 13 kann z.B. auch eine Schaltgabel-/Schaltfingerkombination sein.The
Der Nachstellerantrieb 13 umfasst weiterhin Antriebselemente 15a, z.B. Zähne, eines scheibenförmigen Antriebsgliedes 15 der Nachstellvorrichtung 10. Die Abtriebselemente 14a der Zuspannmechanik 5 und die Antriebselemente 15a der Nachstellvorrichtung10 stehen in Eingriff.The
Die Nachstellvorrichtung 10 ist hier in y-Richtung rechts von der Zuspannmechanik 5 angeordnet, wobei die Nachstellerachse 11 parallel zu der Spindelachse 7 angeordnet ist. Ein unteres Ende der Nachstellvorrichtung 10 ist mit einem Nachstellerabtriebsrad 16 versehen, welches mit dem Stellrad 18 der Gewindehülse der Zuspannmechanik 5 in Eingriff steht und einen Kopplungsmechanismus 20 bildet.The
Die Funktion und die Funktionseinheiten einer üblichen Nachstellvorrichtung beschreibt das Dokument
Zum Zuspannen der Scheibenbremse 1 wird bei einer Bewegung der Kolbenstange des Bremszylinders der Drehhebel 8 um die Hebelachse 9 verschwenkt, wobei das Abtriebsglied 14 um die Spindelachse 7 verschwenkt wird und über den Nachstellerantrieb 13 die Nachstellvorrichtung 10 betätigt. Bevor jedoch das Antriebsglied 15 der Nachstellvorrichtung 10 verschwenkt werden kann, muss ein so genanntes Ansprechspiel zwischen einem Abtriebselement 14a des Abtriebsgliedes 14 der Zuspanneinheit 5 und dem zugeordneten Antriebselement 15a des Antriebsgliedes 15 der Nachstellvorrichtung 10 überwunden werden.To apply the disc brake 1, the
Dieses Ansprechspiel wird auch als Ansprechweg bezeichnet und ist für die Größe des Lüftspiels ausschlaggebend, da während dieser Bewegung die Nachstellung nicht aktiviert wird, und der Zuspannweg der Zuspannmechanik 12 in x-Richtung damit das Lüftspiel darstellt. Nach Überwindung dieses Ansprechwegs wird die Nachstellvorrichtung 10 in eine Schwenkbewegung versetzt und mittels des Kopplungsmechanismus 20, d.h. Abtriebsrad 16 und Stellrad 18, auf die Gewindehülsen-/Gewindestempelkombination auf den Gewindestempel 17 ein Nachstellvorgang eingeleitet.This response play is also referred to as the response path and is decisive for the size of the clearance, since the adjustment is not activated during this movement, and the application path of the
Die nominelle Größe des Lüftspiels wird durch den vorher beschriebenen Funktionsablauf eindeutig definiert. In der Praxis wird die Größe des Lüftspiels jedoch auch durch dynamische Effekte beeinflusst. Bei Rüttelbeanspruchung kann es z.B. vorkommen, dass sich das Lüftspiel durch Bewegungen in der Verstellmechanik, z.B. der Gewindetrieb der Zuspannmechanik 12, verkleinert. Eine Reduzierung des Lüftspiels kann zu einer Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens der Bremse führen, wie z.B. ein erhöhtes Restschleifmoment oder eventuell auch ein Heißlaufen der Bremse.The nominal size of the clearance is clearly defined by the functional sequence described above. In practice, however, the size of the clearance is also influenced by dynamic effects. In the case of vibration stress, it can happen, for example, that the clearance is reduced due to movements in the adjustment mechanism, e.g. the screw drive of the
Im nicht betätigten Zustand sorgen Reibkräfte bzw. Reibmomente für die Festsetzung der Verstellmechanik (Gewindetrieb), was z.B. zum Einen durch die Eigenreibung des Gewindetriebs und zum Anderen durch das Reibmoment der Nachstellvorrichtung 10 erfolgt. Aufgrund der relativ geringen Gewindereibung ist für die Stabilisierung des Verstellmechanismus im Wesentlichen die Nachstellvorrichtung 10 zuständig.In the non-actuated state, frictional forces or frictional torques ensure that the adjustment mechanism (screw drive) is fixed, which occurs, for example, on the one hand through the inherent friction of the screw drive and on the other through the frictional torque of the
Hierbei ist es wichtig, dass die Ankoppelung der Nachstellvorrichtung 10 an die Verstellmechanik über den Koppelmechanismus 20 möglichst spielfrei erfolgt, da es sonst zu einer schrittweisen Zustellung kommen kann, was das Lüftspiel nach und nach reduzieren kann.It is important here that the
In
In der vergrößerten Darstellung in
Das Kopplungsspiel 21 ist ein fertigungstechnisch bedingtes Spiel der Zahnradpaarung, z.B. das Flankenspiel oder das mathematisch exakt erfassbare Eingriffsflankenspiel, welches für die Zahnradpaarung geeignet ist, d.h. mit welchem eine einwandfreie Funktion dieser Zahnradpaarung gewährleistet wird.The
Es soll noch kurz die beispielhafte Zuspannvorrichtung 5 im Zusammenhang mit
Die Zuspannvorrichtung 5 weist z.B. einen Rampenmechanismus oder einen Gewindemechanismus auf, zu welchen dem Dokument
Die Nachstellvorrichtung 10 ist nur mit ihrer Nachstellerachse 11 angedeutet, wobei ein Abtriebselement 14a des Abtriebsgliedes 14 der Zuspannmechanik erkennbar ist.The
Die Zuspannvorrichtung 5 und die Nachstellvorrichtung 10 sind in einer Öffnung der Zuspannseite ZS des Bremssattels 3 angeordnet. Die Öffnung ist von einer Deckplatte 19b verschlossen. Die Zuspannvorrichtung 5 ist an der Deckplatte 29b mit nicht gezeigten Dichtungen, z.B. Faltenbalg, gegenüber der Umgebung abgedichtet. Zwischen der Deckplatte 19b und der Trägerplatte 19 der Zuspannvorrichtung 5 ist an jeder Seite der Zuspannvorrichtung 5 eine Rückstellfeder 19a vorgesehen.The
Der Drehhebel 8 weist hier zwei Hebelarme 8b auf, die sich ausgehend von dem Antriebsende 5a in bevorzugter Ausgestaltung gabelartig aufspreizen. In diesem Ausführungsbeispiel ist einer der Hebelarme 8b mit einem weiteren Hebelarm in einem Winkel verbunden. Der weitere Hebelarm ist als Antriebssegment 8c ausgebildet, welches mit dem zugehörigen Hebelarm 8b über eine nicht bezeichnete Versteifung zusätzlich verbunden ist.The
Zwischen den gabelartig gespreizten Hebelarmen 8b ist die Zuspannmechanik 12, vorzugsweise mittig, angeordnet.The
Beide Enden der Hebelarme 8b sind verschwenkbar - beispielsweise jeweils mittels eines Gleitlagers - auf einem Hebellagerbolzen 9a mit der Hebelachse 9 gelagert, der in einem Bereich um die Enden der Hebelarme 8b herum an der Innenwand des Bremssattels 3 abgestützt ist.Both ends of the
Die Hebellagerbolzen 9a können auch direkt mit dem Drehhebel 8 einstückig ausgebildet sein bzw. werden, welcher dann eine entsprechende lagerbolzenartige Konturierung aufweist, die sich in einer entsprechenden Lagerkontur ggf. mit Gleitlager oder Wälzlager am Bremssattel abstützt (hier nicht dargestellt).The
Das untere Ende des Antriebssegmentes 8 weist einen nicht gezeigten Koppelmechanismus zur Koppelung der Schwenkbewegung des Drehhebels 8 um die Hebelachse 9 mit dem Abtriebsglied 14 auf. Dieser Koppelmechanismus kann z.B. eine Kugel als Koppelglied aufweisen.The lower end of the
Der Drehhebel 8 ist nur ein Antriebselement, erzeugt aber nicht direkt eine Bewegung in der Zuspannrichtung x, um den Arbeitshub an dem Druckstück 17b zu bewirken. Der Drehhebel 8 kann damit kompakt und kostengünstig ausgelegt werden. Auch kann an ihm auf eine Wälzlagerung - bevorzugt aber nicht zwingend - verzichtet werden.The
An dem unteren Ende der Gewindespindel 17 ist das Druckstück 17b angebracht, welches mit seinem unteren Ende in einer Vertiefung der Rückenplatte 4b des zuspannseitigen Bremsbelags 4 angeordnet ist.The
Bei einem Zuspannen und Lösen der Bremse wird eine Verschwenkung des Drehhebels 8 über den Koppelmechanismus auf das Abtriebsglied 14 in eine Schwenkbewegung des Abtriebsglieds 14 um die Spindelachse 7 übertragen. Die Rückstellfedern 19a sind vorgesehen, um die Bremse beim Lösen zurückzustellen.When the brake is applied and released, pivoting of the
Zum Zuspannen der Scheibenbremse 1 wird bei einer Bewegung der Kolbenstange des Bremszylinders der Drehhebel 8 um die Hebelachse 9 verschwenkt, wobei über den Koppelmechanismus das Abtriebsglied 14 dergestalt verschwenkt wird, dass die Schwenkbewegung des Abtriebsgliedes 14 um die Spindelachse 7 in eine Längsbewegung, d.h. eine Axialbewegung, des Gewindestempels 17 in Richtung der Spindelachse 7 in Zuspannrichtung x parallel zur Bremsscheibenachse 6 unter Überwindung des Lüftspiels umgesetzt, bis der Bremsbelag 4 an der Bremsscheibe zur Anlage kommt, um deren Drehung abzubremsen.To apply the disc brake 1, when the piston rod of the brake cylinder moves, the
Der Kopplungsmechanismus 20 weist hier eine Abtriebsradeinheit 160, deren Nachstellerabtriebsrad 16 aus einem ersten Abtriebsrad 161 und einem zweiten Abtriebsrad 162 gebildet ist, und das Stellrad 18 der Zuspannmechanik 12 auf. Das erste Abtriebsrad 161, das zweite Abtriebsrad 162 und das Stellrad 18 sind als Zahnräder mit einer Stirnverzahnung ausgebildet. Das erste Abtriebsrad 161 steht mit dem Stellrad 18 in Eingriff. Diese Zahnradkopplung ist mit dem für die Funktion und für die Herstellbarkeit der Räder 18, 161 erforderlichen Verzahnungsspiel versehen.The
Das zweite Abtriebsrad 162 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel auf der Seite der Nachstellvorrichtung 10, d.h. ist koaxial zu der Nachstellerachse 11 und dem ersten Abtriebsrad 161 angeordnet. Dieses zweite Abtriebsrad 162 ist mit der gleichen Verzahnung ausgebildet, die auch das erste Abtriebsrad 161 besitzt, d.h. Verzahnungsgeometrie, Teilkreis, Außendurchmesser usw. sind bei beiden Abtriebsrädern 161, 162 identisch. Gegenüber dem ersten Abtriebsrad 161 ist das zweite Abtriebsrad 162 durch mindestens ein Spannelement 163, 164 um die Nachstellerachse 11 leicht verschwenkt verspannt. Dadurch wird ein Torsionsmoment zwischen dem ersten Abtriebsrad 161 und dem zweiten Abtriebsrad 162 erzeugt.In this exemplary embodiment, the
Eine Verspannung der beiden Abtriebsräder 161 und 162 gegeneinander um die Nachstellerachse 11 kann z.B. so ausgeführt sein, dass die beiden Abtriebsräder 161 und 162 um mindestens einen Zahn gegeneinander verdreht sind, was beim Zusammenbau erfolgt.The two
Das zweite Abtriebsrad 162 ist in axialer x-Richtung direkt auf dem ersten Abtriebsrad 161 angeordnet und steht mit seiner Verzahnung mit der Verzahnung des Stellrads 18 ebenfalls wie das erste Abtriebsrad 161 in Eingriff.The
Auf diese Weise ergibt sich über diesem Weg eine Verspannung des Zahnradgetriebes der Kopplungsmechanik 20 derart, dass das erste Abtriebsrad 161 - welches direkt mit der Nachstellvorrichtung 10 verbunden ist wie weiter unten noch ausführlich erläutert wird - an der einen Zahnflanke und das zweite Abtriebsrad 162, welches durch das mindestens eine Spannelement 163, 164 gegenüber dem ersten Abtriebsrad 161 rotatorisch vorgespannt ist, an der anderen Zahnflanke der in Eingriff stehenden Verzahnung des Stellrads 18 anliegt. Damit ist gewährleistet, dass das Kopplungsspiel 21 zwischen den Rädern des Kopplungsmechanismus 20 und somit zwischen der Zuspannmechanik 12 und der Nachstellvorrichtung 10 unabhängig von Toleranzen und Verschleißzuständen eliminiert ist. Eine unzulässige Nachstellung kann somit durch diese Maßnahme weitgehend vermieden werden.In this way, the toothed gearing of the
Die beiden Abtriebsräder 161, 162 sind dergestalt in x-Richtung übereinander angeordnet, dass das zweite Abtriebsrad 162 mit einer Unterseite 168 zum zuspannseitigen Bremsbelag 4 (siehe
Das erste Abtriebsrad 161 ist an seiner Unterseite 166 mit einer Nabe 161 versehen, welche sich in x-Richtung in eine Bohrung 162a des zweiten Abtriebsrads 162 erstreckt. So sind das erste Abtriebsrad 161 und das zweite Abtriebsrad 162 relativ zu einander um die Nachstellerachse 11 verdrehbar.The
Die Nabe 161 des ersten Abtriebsrads 161 ist mit zwei sich parallel gegenüberliegenden Abflachungen 161b versehen, deren Flächen parallel zu Nachstellerachse 11 verlaufen und zur Zusammenwirkung mit jeweils einem Spannelement 163, 164 bestimmt sind.The
Die Verspannung der beiden Abtriebsräder 161, 162 untereinander erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Spannelemente 163, 164, welche in Langlöchern 162b des zweiten Abtriebsrads 162 eingesetzt sind. Die Langlöcher 162b erstrecken sich parallel zueinander in dem Körper des zweiten Abtriebsrads 162, wobei sie jeweils mit der Bohrung 162a kommunizieren und die Bohrung 162a zwischen ihnen angeordnet ist. Jedes Langloch 162b weist eine durchgehende Längsseite 162c auf, die von der Bohrung abgewandt ist. Die jeweilige andere Längsseite eines jeden Langlochs 162b ist durch die Bohrung 162a unterbrochen.In this exemplary embodiment, the two driven
Es wird nun das erste Spannelement 163 beschrieben, dessen Beschreibung auch für das zweite Spannelement 164 gilt.The
Das Spannelement 163 ist hier als gebogene Blattfeder mit einer Bogenseite 163a ausgebildet und in das Langloch 162b dergestalt eingesetzt, dass jeweils ein Ende des Spannelementes 163 an einem Ende der durchgehenden Längsseite 162c des Langlochs 162b aufliegt. Die Bogenseite 163a ist nach innen zur Nachstellerachse 11 hin gebogen und kontaktiert eine in x-Richtung verlaufenden Kante der in
Ein Verspannmoment zwischen dem ersten Abtriebsrad 161 und dem zweiten Abtriebsrad 162 kann nun dadurch erzeugt werden, dass die beiden Abtriebsräder 161, 162 gegeneinander um die Nachstellerachse 11 gegen die Spannungen der Spannelemente 163, 164 so verdreht werden, dass jeweils eine Kante einer Abflachung 161b der Nabe 161a des ersten Abtriebsrads 161 in das zugehörige Langloch 162b des zweiten Abtriebsrads 162 hineingedreht werden und die Bogenseite 163a, 164a des jeweiligen Spannelementes 163, 164 kontaktieren und gegen die Federspannung verstellen. Dabei stehen die Abtriebsverzahnungen 16a der beiden Abtriebsräder 161, 162 mit der Stellradverzahnung 18a des Stellrads 18 derart in Eingriff, dass ein Zahn des ersten Abtriebsrads 161 und der darüber verdreht liegende Zahn des zweiten Abtriebsrads 162 in der gleichen Zahnlücke zwischen zwei Zähnen des Stellrads 18 stehen, wobei der Zahn des ersten Abtriebsrads 161 z.B. mit seiner linken Flanke die Flanke des einen Zahns in der Zahnlücke kontaktiert und der Zahn des zweiten Abtriebsrads 162 mit seiner rechten Flanke die Flanke des anderen Zahns in der Zahnlücke kontaktiert (siehe auch
In
Die Nachstellvorrichtung 10 weist eine Nachstellerwelle 101 mit der Nachstellerachse 11 auf. Ein oberes Ende der Nachstellerwelle 10 ist mit einem Wellenabsatz und einem Gewinde versehen. Auf dem Wellenabsatz ist eine Vorspannbuchse 102 aufgeschoben, die mit einer Mutter 102a festgesetzt werden kann.The
Im weiteren Verlauf sind auf der Nachstellerwelle 101 längs der Nachstellerachse 11 die folgenden Bauteile angeordnet: eine Vorspannfeder 103, eine Reibscheibe 112, eine Lagerscheibe 111, eine Bundbuchse 110, ein Axiallager 104, das Antriebsglied 15, eine Freilauf- und Überlastkupplungseinheit 105, eine Konuskupplung 106, eine Kupplungsscheibe 107, eine Kegelbuchse 108, eine Zahnscheibe 109 und die Abtriebsradeinheit 160 an einem Abtriebsende 101a der Nachstellerwelle 101.The following components are then arranged on the
Der Aufbau und die Funktionen des Axiallagers 104, der Freilauf- und Überlastkupplungseinheit 105, der Konuskupplung 106, der Kupplungsscheibe 107 und der Kegelbuchse 108 sowie der Bundbuchse 110 und Lagerscheibe 111 wird in dem Dokument
Die Vorspannfeder 103 ist an ihrem oberen Ende an der Nachstellerwelle 101 über die Vorspannbuchse 102 mit Mutter 102a abgestützt, wobei ihr unteres Ende über die Reibscheibe 112 mit der Lagerscheibe 111 und dann mit der Bundbuchse 110 in Kontakt steht. Die Bundbuchse 110 ihrerseits steht an ihrem unteren Ende mit einer Scheibe 113 in Kontakt, welche auf der Kegelbuchse 108 aufliegt. Die Kegelbuchse 108 ist mit der Zahnscheibe 109 gekoppelt. Die Zahnscheibe 109 ist über eine nicht näher dargestellte Verzahnung mit einem Antriebsabschnitt 101b der Nachstellerwelle 101 gekoppelt und axial an einem Kragen 101a der Nachstellerwelle 101 abgestützt. Die Vorspannfeder 103 übt somit auf alle diese Bauteile und Funktionsgruppen, die um die Nachstellerwelle 101 herum angeordnet sind, eine axiale Vorspannkraft gegen den Kragen 101c der Nachstellerwelle 101 aus.The
Bei einem Bremsvorgang durch Betätigung des Drehhebels 8 wird dessen Bewegung über den Nachstellerantrieb 13 mittels der zugehörigen Verzahnung auf das Antriebsglied 15 der Nachstellvorrichtung 10 übertragen. Dabei verschwenkt das Antriebsglied 15 um die Nachstellerachse 11, wobei das Antriebsglied 15 diese Bewegung über die Freilauf- und Überlasteinrichtung 105 und die Konuskupplung 106 auf die Kegelbuchse 108 überträgt, wenn ein Verschleiß vorliegt und eine Nachstellung erfolgen soll.During a braking process by actuating the
Die so über ihren Antriebsabschnitt 101b bei vorhandenem Verschleiß in Drehbewegung um ihre Nachstellerachse 11 versetzte Nachstellerwelle 101 überträgt diese Bewegung weiter über einen Abtriebsabschnitt 101d, auf dem die Nabe 161a des ersten Abtriebsrads 161 drehfest aufgebracht ist, auf das erste Abtriebsrad 161. Mittels der oben beschriebenen Spannelemente 163, 164 wird diese Bewegung auch auf das mit einem Torsionsmoment gegenüber dem ersten Abtriebsrad 161 vorgespannte zweite Abtriebsrad 162 übertragen und auf das Stellrad 18 der Zuspannmechanik 12 zur Nachstellung weitergeleitet.The
Die Abtriebsradeinheit 160 ist mit der Nabe 161a des ersten Abtriebsrads 161 über eine Axialsicherung 22, z.B. ein Wellensicherungsring, an dem Abtriebsende 101a der Nachstellerwelle 101 zwischen der Axialsicherung 22 und der Unterseite des Kragens 101c der Nachstellerwelle 101 axial festgelegt. Die Unterseite 168 des zweiten Abtriebsrads 162 kann mit einer zusätzlichen Scheibe zumindest teilweise abgedeckt sein, welche zusammen mit der Axialsicherung 22 das zweite Abtriebsrad 162 axial zusätzlich zu der Kopplung über die Spannfedern 163, 164 sichert.The
Das erste Abtriebsrad 161 weist an seiner Oberseite 165 eine umlaufende Wand 161c auf, die sich axial nach oben bis etwa über ein Drittel des unteren Bereichs der Kegelbuchse 108 erstreckt und diese und die Zahnscheibe 109 umgibt. Die umlaufende Wand 161c ist im eingebauten Zustand der Nachstellvorrichtung10 in einer passenden Öffnung der Trägerplatte 19 aufgenommen (
Die Spannelemente 163, 164, welche zur Verspannung der Abtriebsräder 161, 162 untereinander dienen, können wie dargestellt und beschrieben als Blattfeder ausgeführt sein. Es ist aber möglich, dass alle anderen Federarten wie Schraubenfedern (Zug- oder Druckfedern), Wurmfedern, Drehfedern, Schenkelfedern oder Torsionsfedern zum Einsatz kommen können, wobei deren Anlenkung in entsprechender Weise angepasst sein kann. Neben Stahlfedern sind auch Elemente aus Kunststoff, Gummi oder Verbundmaterialien denkbar.The clamping
Der Aufbau der Nachstellvorrichtung 10 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht bis auf die Kopplung der Kegelbuchse 108 mit dem ersten Abtriebsrad 161 dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels nach
Die Kegelbuchse 108 weist an ihrer Unterseite einen Zahnabschnitt 108a auf, welcher mit einem Zahnabschnitt 161h eines Antriebsabschnitts 161g korrespondiert. Auf diese Weise ist eine drehfeste Kopplung der Kegelbuchse 108 mit dem ersten Abtriebsrad 161 ermöglicht.The tapered
Das Abtriebsrad 161 weist hier ebenfalls die umlaufende Wand 161c auf seiner Oberseite 165 mit dem Boden 161d auf. Der Boden 161d liegt jedoch im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel nicht in einer Ebene mit der Oberseite 165, sondern axial weiter in Richtung der Nachstellerachse 11 nach oben in negativer x-Richtung angeordnet. In der Mitte des Bodens 161d ist der Antriebsabschnitt 161g mit dem Zahnabschnitt 161h als in negativer x-Richtung hervorstehender Ring angeordnet.The
Die Ausnehmung 161e zur Aufnahme des Kragens 101c der Nachstellerwelle 101 ist in dem Körper des ersten Abtriebsrads 161 von der Unterseite 166 her eingeformt. Die Nachstellerwelle 101 ist durch das erste Abtriebsrad 161 durch die Ausnehmung 161e hindurch so eingesetzt, dass die zum oberen Ende der Nachstellerwelle 101 weisende Ringfläche des Kragens 101c der Nachstellerwelle 101 über eine Scheibe 114 in der Ausnehmung 161e aufgenommen ist.The
Das zweite Abtriebsrad 162 weist eine Nabe 162d mit einem inneren Verbindungsabschnitt 162e mit einem Profil, z.B. ein Sechskantquerschnitt, auf und ist damit auf das Abtriebsende 101 a der Nachstellerwelle 101 auf einen Profilabschnitt 101e mit korrespondierendem Profil zu dem inneren Verbindungsabschnitt 162e drehfest aufgesetzt. Eine axiale Festlegung des zweiten Abtriebsrads 162 wird durch die Axialsicherung 22 auf dem Abtriebsende 101a der Nachstellerwelle 101 gegenüber der Nabe 162d des zweiten Abtriebsrads 162 gebildet.The second driven
Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das zweite Abtriebsrad 162 mit seiner Oberseite 167 auf der Unterseite des ersten Abtriebsrad 161 angeordnet.In the second exemplary embodiment, too, the
Die Vorspannfeder 103 übt ihre Vorspannkraft wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben auf die Funktionseinheiten der Nachstellvorrichtung 10 gegen den Kragen 101c der Nachstellerwelle 101 aus, wobei ein Unterschied darin besteht, dass zwischen dem Kragen 101c und der Kegelbuchse 108 das erste Abtriebsrad 161 angeordnet ist, welches hier auch durch die Vorspannfeder 103 axial festgelegt ist.As described in the first exemplary embodiment, the
Das erste Abtriebsrad 161 und das zweite Abtriebsrad 162 der Abtriebsradeinheit 160 sind beide an der Nachstellvorrichtung 10 angekoppelt, jedoch an unterschiedlichen Stellen. Das erste Abtriebsrad 161 übt eine Antriebsfunktion gegenüber dem Stellrad 18 aus und ist über verschiedene im Antriebsstrang der Nachstellvorrichtung 10 liegende Bauteile mit den Antriebsglied 15 der Nachstellvorrichtung 10 verbunden. Dieser Antriebsstrang verläuft von dem Antriebsglied 15 her über die Freilauf- und Überlastkupplungseinrichtung 105, die Konuskupplung 106 in die Kegelbuchse 108 und über deren Zahnabschnitt 108a, welcher mit dem Zahnabschnitt 161h des ersten Abtriebsrads 161 in Eingriff steht, in das erste Abtriebsrad 161.The
Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Antriebsglieds 15 bei Vorhandensein einer notwendigen Verschleißnachstellung über das erste Abtriebsrad 161 auf das Stellrad 18 und die Zuspannmechanik 12 übertragen.In this way, the rotational movement of the
Das zweite Abtriebsrad 162, welches ebenfalls mit dem Stellrad 18 der Zuspannmechanik 12 in Eingriff steht, übt eine Funktion als so genanntes „Schlepprad“ aus. Da das zweite Abtriebsrad 162 über seinen inneren Verbindungsabschnitt 162e mit dem Profilabschnitt 101e der Nachstellerwelle 101 mit der Nachstellerwelle 101 gekoppelt ist, und die Nachstellerwelle 101 wiederum durch die Federkraft der Vorspannfeder 103 u.a. über die Reibscheibe 112 mit einem Reibmoment gegenüber der ortsfesten Lagerscheibe 111 beaufschlagt ist, kommt es zu einer Verspannung der Abtriebsräder 161 und 162 um die Nachstellerachse 11 zueinander bedingt durch den gemeinsamen Eingriff in der Stellradverzahnung 18a. Die beiden Abtriebsräder 161 und 162 haben auf diese Weise Kontakt mit den jeweils gegenüberliegenden Zahnflanken der Zähne der Stellradverzahnung, welche die Zahnlücke festlegen, in der das Zähnepaar, gebildet aus einem Zahn des ersten Abtriebsrads 161 und aus einem Zahn des zweiten Abtriebsrads 162, mit der Stellradverzahnung 18a in Eingriff steht. Somit kann auf diese Art und Weise das Kopplungsspiel 21 eliminiert und in Folge eine unzulässige Nachstellung verhindert werden.The second driven
Es ist außerdem möglich, dass die Abtriebsradeinheit 160 mit einem oder beiden Abtriebsrädern 161 bzw. 162 elastisch gestaltet werden kann. So können dadurch die miteinander kämmenden Räder 161, 162, 18 des Kopplungsmechanismus 20 gegeneinander gedrückt werden, wodurch das Kopplungsspiel 21 eliminiert werden kann. Die Elastizität kann dabei von einem oder beiden der Abtriebsräder 161, 162 oder von der Lagerung des einen oder der beiden Abtriebsräder 161, 162 stammen.It is also possible that the
In
In der in
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Nachstellvorrichtung 10 mit der Abtriebsradeinheit 160 mit einem spielfreien Eingriff der Räder 18, 161, 162 des Kopplungsmechanismus 20 beziehen sich nur auf die Abtriebsradeinheit 160 der Nachstellvorrichtung 10. Es ist aber auch denkbar, dass das Stellrad 18 des Gewindestempels 17 der wenigstens einen Zuspannmechanik 12 aus zwei einzelnen Zahnrädern besteht, die gegeneinander verspannt verdrehbar sind.The above-described exemplary embodiments of the
So kann das Stellrad mindestens ein erstes Zahnrad aufweisen, das gegenüber mindestens einem zweiten Zahnrad um die gemeinsame Spindelachse 7 um mindestens einen Zahn verschwenkt verspannbar ist. Hierzu können ebenfalls die oben beschriebenen Spannelemente 163, 164 in verschiedenen Ausführungen verwendet werden.Thus, the setting wheel can have at least one first gear wheel, which can be braced against at least one second gear wheel, pivoted about the
Natürlich ist es auch möglich, dass die oben beschriebenen elastischen Ausführungsbeispiele nach den
Durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nicht eingeschränkt, sondern im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.The invention is not limited by the exemplary embodiments described above, but can be modified within the scope of the appended claims.
So ist z.B. denkbar, dass die Nachstellvorrichtung 10 auch für zwei- oder mehrstempelige Scheibenbremsen verwendet werden kann.For example, it is conceivable that the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Scheibenbremsedisc brake
- 22
- Bremsträgerbrake carrier
- 33
- Bremssattelcaliper
- 3a3a
- Hebelgehäuselever housing
- 3b3b
- Befestigungsflanschmounting flange
- 4, 4a4, 4a
- Bremsbelagbrake pad
- 4b, 4c4b, 4c
- Rückenplattebackplate
- 55
- Zuspannvorrichtungclamping device
- 66
- Bremsscheibenachsebrake disc axle
- 77
- Spindelachsespindle axis
- 88th
- Drehhebelrotary lever
- 8a8a
- Antriebsendedrive end
- 8b8b
- Hebelarmlever arm
- 8c8c
- Antriebsegmentdrive segment
- 99
- Hebelachselever axis
- 9a9a
- Hebellagerbolzenlever bearing pin
- 1010
- Nachstellvorrichtungadjustment device
- 1111
- Nachstellerachseadjuster axle
- 1212
- Zuspannmechanikclamping mechanism
- 12a12a
- Befestigungsplattemounting plate
- 1313
- Nachstellerantriebadjuster drive
- 1414
- Abtriebsgliedoutput link
- 14a14a
- Abtriebselementoutput element
- 1515
- Antriebsglieddrive member
- 15a15a
- Antriebselementdrive element
- 1616
- Nachstellerabtriebsradadjuster driven gear
- 16a16a
- Abtriebsradverzahnungoutput gear teeth
- 1717
- Gewindestempelthread punch
- 17a17a
- Außenverzahnungexternal teeth
- 17b17b
- DruckstückPressure piece
- 1818
- Stellradwheel
- 18a18a
- Stellradverzahnungsetting wheel toothing
- 1919
- Trägerplattebacking plate
- 19a19a
- Rückstellfederreturn spring
- 19b19b
- Deckplattecover plate
- 2020
- Kopplungsmechanismuscoupling mechanism
- 2121
- Kopplungsspielcoupling game
- 2222
- Axialsicherung axial lock
- 101101
- Nachstellerwelleadjuster shaft
- 101a101a
- Abtriebsendeoutput end
- 101b101b
- Antriebsabschnittdrive section
- 101c101c
- Kragencollar
- 101d101d
- Abtriebsabschnittoutput section
- 101e101e
- Profilabschnittprofile section
- 102102
- Vorspannbuchsepreload bushing
- 102a102a
- MutterMother
- 103103
- Vorspannfederbias spring
- 104104
- Axiallagerthrust bearing
- 105105
- Freilauf- und ÜberlastkupplungseinrichtungFreewheel and overload clutch device
- 106106
- Konuskupplungcone clutch
- 107107
- Kupplungsscheibeclutch disc
- 108108
- Kegelbuchsetaper bushing
- 108a108a
- Zahnabschnitttooth section
- 109109
- Zahnscheibetoothed washer
- 110110
- Bundbuchsecollar bushing
- 111111
- Lagerscheibebearing washer
- 112112
- Reibscheibefriction disc
- 113, 114113, 114
- Scheibe disc
- 160160
- Abtriebsradeinheitoutput gear unit
- 160a160a
- Abtriebsradachseoutput gear axle
- 161161
- Erstes AbtriebsradFirst output gear
- 161a161a
- Nabehub
- 161b161b
- Abflachungflattening
- 161c161c
- WandWall
- 161d161d
- BodenFloor
- 161e161e
- Ausnehmungrecess
- 161f161f
- Auflageedition
- 161g161g
- Antriebsabschnittdrive section
- 161h161h
- Zahnabschnitttooth section
- 162162
- Zweites AbtriebsradSecond driven wheel
- 162a162a
- Bohrungdrilling
- 162b162b
- LanglochLong hole
- 162c162c
- Längsseitelong side
- 162d162d
- Nabehub
- 162e162e
- Verbindungsabschnittconnection section
- 163, 164163, 164
- Spannelementclamping element
- 163a, 164a163a, 164a
- Bogenseitebow side
- 165, 167165, 167
- Oberseitetop
- 166, 168166, 168
- Unterseite bottom
- 170170
- Zahnringgear ring
- 171171
- Zentralringcentral ring
- 172172
- Zwischenringintermediate ring
- 173, 174173, 174
- VerbindungConnection
- 175175
- Verbindungsabschnittconnection section
- 176176
- Verbindungselement fastener
- RSRS
- Rückenseitebackside
- ZSZS
- Zuspannseitetightening side
- x, y, zx, y, z
- Koordinatencoordinates
Claims (17)
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-
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |