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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei gattungsgemäßen Scheibenbremsen für Nutzfahrzeuge, beispielsweise bekannt aus der
DE 10 2015 114 546 A1 , erfolgt die Nachstellung einer Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels einer Nachstelleinrichtung, die dem Nachstellen eines Lüftspiels zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe dient.
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Das Zuspannen der Scheibenbremse erfolgt dabei mittels Bremsstempels, der über einen Bremshebel axial zur Drehachse der Bremsscheibe verschiebbar gegen einen zuspannseitigen Bremsbelag drückbar ist.
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Der Bremsstempel weist dabei eine verdrehbare Gewindespindel und eine verdrehsicher gehaltene Gewindehülse auf, deren Innengewinde in ein Außengewinde der Gewindespindel eingreift. Diese Gewindespindel ist dabei über ein Abtriebsrad mit der Nachstelleinrichtung gekoppelt.
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Der Nachsteller kann dabei direkt an der Gewindespindel angeordnet sein oder, wie im o.g. Stand der Technik parallel dazu eingebaut sein.
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Bei der Rückstellung der Nachstelleinrichtung, die beispielsweise im Fall eines Bremsbelagwechsels durchgeführt wird, dreht der Mechaniker in der Werkstatt über die Nachstelleinrichtung mit einem Steckschlüssel die Gewindehülse über die Nachstelleinrichtung zurück in eine Anfangsstellung.
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Infolge der dabei auftretenden relativ hohen Drehmomente kann es zu einer nur mit erhöhtem Kraftaufwand wieder zu lösenden reibungsbedingten Verklemmung der Gewindespindel des Bremsstempels kommen, die nach erfolgtem Belagwechsel bei normaler Bremsbetätigung im Betrieb wieder gelöst werden muss.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Rückdrehbegrenzung der Gewindehülse des Bremsstempels dahingehend verbessert wird, dass ein reibschlüssiges Verklemmen der Gewindehülse in der in die maximal eingedrehte Anfangsstellung der Gewindehülse vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Scheibenbremse weist einen eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel auf sowie eine Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels eines verschiebbar geführten Bremsstempels.
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Der Bremsstempel ist über einen Bremshebel axial zur Drehachse der Bremsscheibe verschiebbar gegen einen zuspannseitigen Bremsbelag drückbar. Der Bremsstempel weist eine verdrehbare Gewindespindel und eine verdrehsicher gehaltene Gewindehülse auf, deren Innengewinde in ein Außengewinde der Gewindespindel eingreift.
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Die Scheibenbremse weist des Weiteren eine mit der Gewindespindel über ein Abtriebsrad in Wirkverbindung stehende Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels der Scheibenbremse auf.
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An Stirnseiten der Gewindehülse und der Gewindespindel oder des Abtriebsrades sind senkrecht zu einer Rückdrehrichtung ausgerichtete Formschlusselemente angeordnet, die in einer maximal eingedrehten Anfangsstellung formschlüssig aneinander liegen.
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Durch diese konstruktive Ausbildung der Stirnseiten von Gewindehülse, Gewindespindel und/oder Abtriebsrad kann ein Verklemmen der Gewindehülse in ihrer maximal eingedrehten Anfangsstellung wirksam vermieden werden.
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In dieser maximal eingedrehten Anfangsstellung der Gewindehülse stoßen jeweilige senkrecht zur Rückdrehrichtung ausgerichtete Formschlusselemente aneinander an, wodurch die maximal eingedrehte Anfangsstellung für den Mechaniker haptisch erfassbar ist.
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Da nach anschließendem erfolgtem Bremsvorgang die Nachstelleinrichtung die Gewindespindel oder das Abtriebsrad zur Gewindehülse entgegen der Rückdrehrichtung relativ zueinander gedreht werden, kann dies durch die Ausrichtung der Formschlusselemente ohne Lösen einer Klemmstellung nahezu kraftfrei erfolgen.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Scheibenbremse sind an Stirnseiten der Gewindehülse und der Gewindespindel oder des Abtriebsrades jeweilige Stirnverzahnungen angeordnet.
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Diese Stirnverzahnungen sind in einfacher Weise durch Bearbeiten der jeweiligen Stirnseite der Gewindehülse, der Gewindespindel oder des Abtriebsrads ausgeführt, bevorzugt durch Anpressen, Umformen, Sintern oder Einprägen.
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Denkbar ist auch eine Ausführung der Stirnverzahnungen als separate Bau-, insbesondere Blechteile, die an der jeweiligen Stirnseite angebracht sind.
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Die Auslegung der Verzahnungsteilung ist dabei auf die jeweilige Gewindesteigung der Gewindespindel bzw. der Gewindehülse abgestimmt.
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Die Zähne der Verzahnung sind dabei so ausgerichtet, dass senkrecht zur Rückdrehrichtung ausgerichtete Flächen beim Erreichen der maximal eingedrehten Anfangsstellung aneinander liegen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Stirnverzahnung der Gewindehülse an einer die Gewindespindel aufnehmenden Stirnseite der Gewindehülse angeformt.
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Diese Stirnverzahnung liegt in der maximal eingedrehten Anfangsstellung formschlüssig an einer an einem Innenabsatz des Abtriebsrades angeformten Stirnverzahnung an.
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Dadurch wird ein Verklemmen der Gewindehülse an der Innenstirnfläche des Abtriebsrades vermieden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist die die Stirnverzahnung der Gewindehülse an einem Innenboden der Gewindehülse angeformt und liegt in der maximal eingedrehten Anfangsstellung formschlüssig an einer an einer Stirnfläche der Gewindespindel angeformten Stirnverzahnung an.
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Diese Variante verhindert ein reibschlüssiges Klemmen der Stirnseite der Gewindespindel an dem Innenboden der Gewindehülse.
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Gemäß einer nochmals alternativen Ausführungsvariante ist an einem Innenboden der Gewindehülse wenigstens eine Tasche angeformt, in der in der maximal eingedrehten Anfangsstellung ein an einer Stirnfläche der Gewindespindel angeordneter Nocken anliegt, der mit seiner Mantelfläche eine Seitenwand der Tasche berührt, so dass auch hier ein Weiterdrehen in Rückdrehrichtung über die maximal eingedrehte Anfangsstellung hinaus durch den Formschluss zwischen Nocken und Tasche verhindert wird.
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Dieser Nocken kann gemäß einer Variante an der Stirnfläche der Gewindespindel angeformt sein.
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Denkbar ist aber auch gemäß einer weiteren Ausführungsvariante, den Nocken als Passstift auszubilden, der in einer in der Stirnfläche der Gewindespindel angeformten Nockenaufnahme festgelegt, insbesondere eingepresst ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer teilweise geschnittenen Draufsicht,
- 2 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsvariante einer in eine Gewindehülse eingedrehte Gewindespindel,
- 3 und 4 perspektivische Einzelansichten der Gewindehülse und des Abtriebsrades mit jeweiligen Stirnverzahnungen,
- 5 eine der 2 entsprechende Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsvariante einer Gewindehülse und einer Gewindespindel in der maximal eingedrehten Anfangsstellung,
- 6 eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Gewindehülse mit Verzahnung an einem Innenboden,
- 7 eine perspektivische Darstellung einer dazu passenden Gewindespindel mit Stirnverzahnung,
- 8 eine den 2 und 5 entsprechende Schnittdarstellung einer nochmals weiteren Ausführungsvariante einer Gewindehülse und einer Gewindespindel in der maximal eingedrehten Anfangsstellung,
- 9 eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Gewindehülse mit am Innenboden eingebrachten Taschen,
- 10 eine perspektivische Darstellung einer dazu passenden Gewindespindel mit an einer Stirnseite angeformten Nocken, und
- 11 und 12 unterschiedliche Ansichten einer alternativen Ausführungsvariante einer Gewindespindel mit als Passstift ausgebildeter Nocke, eingesetzt in eine Nockenaufnahme in der Stirnseite der Gewindespindel.
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In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Scheibenbremse, Bremsscheibe, Gewindehülse, Gewindespindel, Abtriebsrad und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
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Die 1 zeigt eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in schematischer Ansicht, mit einem eine Bremsscheibe 2 übergreifenden, als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel, in dem ein zuspannseitiger und ein rückseitiger Bremsbelag angeordnet sind, die bei einem Bremsvorgang gegen die Bremsscheibe 2 gepresst werden.
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Bei einem solchem Bremsvorgang wird der zuspannseitige Bremsbelag 3 mittels einer Zuspanneinrichtung 8 gegen die Bremsscheibe 2 gepresst. Durch die Mitnahme des sich dabei verschiebenden Bremssattels 1 wird der reaktionsseitige Bremsbelag 3 ebenfalls gegen die Bremsscheibe 2 gepresst.
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Die Zuspanneinrichtung 8 weist einen zentralen Bremsstempel 4 auf, der über einen Bremshebel 10 axial verschiebbar gegen den zuspannseitigen Bremsbelag 3 drückbar ist.
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Dieser Bremsstempel 4 weist eine verdrehbare Gewindespindel 6 und eine verdrehsicher gehaltene Gewindehülse 7 auf. Die Gewindehülse 7 ist dabei mit einem Innengewinde versehen, in ein Außengewinde der Gewindespindel 6 eingreift.
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Die dem zuspannseitigen Bremsbelag 3 zugewandte Stirnseite der Gewindehülse 7 drückt bei einem Bremsvorgang gegen den zuspannseitigen Bremsbelag 3.
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Mithilfe der in die Gewindehülse 7 eingeschraubte Gewindespindel 6 ist eine Nachstellung der Gewindehülse 7 in eine axiale Position relativ zum zuspannseitigen Bremsbelag 3 zur Einhaltung eines vorbestimmten Lüftspiels zwischen Gewindehülse 7 und Bremsbelag 3 in einer Nichtbremsstellung ermöglicht.
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Dazu wird die Gewindespindel 6 in der Gewindehülse 7 in eine Nachstellrichtung N gedreht, so dass die axiale Länge des Gesamtsystems Gewindespindel 6, Gewindehülse 7 nach erfolgter Nachstellung in Nachstellrichtung größer ist als vor der Nachstellung.
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Zum Antrieb der Gewindespindel 6 dient eine Nachstelleinrichtung 5, die dem Ausgleich eines sich verschleißbedingt verändernden Lüftspiels, sprich eines Abstands zwischen den Bremsbelägen 3 und der Bremsscheibe 2 dient. Eine Rückstellung der Gewindehülse 7 erfolgt bevorzugt durch manuelles Rückdrehen einer Gewindespindel der Nachstelleinrichtung 5 in Rückdrehrichtung R.
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Die Zuspanneinrichtung 8 und die Nachstelleinrichtung 5 sind in einer Aufnahmekammer des Bremssattels 1 aufgenommen, die auf der der Bremsscheibe 2 zugewandten Seite mit einer Verschlussplatte 11 verschlossen ist. Die Verschlussplatte 11 ist dabei mit dem Bremssattel 1 durch Schrauben 12 verbunden.
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Während der Bremsstempel 4 diese Verschlussplatte 11 durchtritt, stützt sich die Nachstelleinrichtung 5 an der Verschlussplatte 11 durch eine Druckfeder 19 belastet ab.
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Der Durchtrittsbereich des Bremsstempels 4 ist dabei durch einen Faltenbalg 13 abgedichtet, welcher einerseits an der Verschlussplatte 11 und andererseits an dem Bremsstempel 4 dichtend anliegt.
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Der Bremshebel 10 stützt sich über eine Kugel als Zwischenelement am Bremsstempel 4 schwenkbar ab.
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Wie in 1 desweiteren gezeigt, weist die Nachstelleinrichtung 5 ein an einer Aufnahmehülse 17 befestigtes Antriebsrad 16 auf, das mit einem ebenfalls als Zahnrad ausgebildeten Abtriebsrad 9 in Eingriff steht.
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Das Abtriebsrad 9 ist, wie auch den 3 und 5 zu entnehmen ist, verdrehfest mit der Gewindespindel 6 verbunden.
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Die Rückstellung der Gewindespindel 6 nach erfolgtem Bremsvorgang erfolgt über eine auf der Gewindehülse 7 geführte Druckfeder 14, die sich an einem Ende an der Verschlussplatte 11 und am anderen Ende am Abtriebsrad 9 abstützt.
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Die Aufnahmehülse 17 taucht in eine mit der Verschlussplatte 11 verbundene Führungshülse 18 ein, die gleichzeitig eine Abstützung für die Nachstelleinrichtung 5 bildet.
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Bei Betätigung des Bremshebels 10, der mit der Nachstelleinrichtung 5 in Eingriff steht, wird über das Antriebsrad 16 das Abtriebsrad 9 verdreht, bei gleichzeitiger axialer Verstellung der auf der Gewindespindel 6 geführten Gewindehülse 7.
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Wie den 2 bis 12 zu entnehmen ist, sind an den Stirnseiten der Gewindehülse 7, der Gewindespindel 6 und/oder des Abtriebsrades 9 senkrecht zu einer Drehrichtung ausgerichtete Formschlusselemente angeordnet, die in einer maximal eingedrehten Anfangsstellung, beispielsweise gezeigt in den 6 und 9, formschlüssig aneinander liegen.
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In der in den 2 - 4 gezeigten ersten Ausführungsvariante ist eine Stirnverzahnung 71 der Gewindehülse 7 an einer die Gewindespindel 6 aufnehmenden Stirnseite der Gewindehülse 7 angeformt. Als Stirnseite wird hier der die Spindelaufnahme 73 bildende Stirnfläche der Gewindehülse 7 bezeichnet.
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Senkrecht zur Rückdrehrichtung R stehenden Kanten 75 der Verzahnung 71 liegen dabei in der maximal eingedrehten Anfangsstellung an entsprechenden Kanten 95 einer an einem Innenabsatz 93 des Abtriebsrades 9 angeformten Stirnverzahnung 91 an.
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Das in 4 gezeigte Abtriebsrad 9 zeigt darüber hinaus die axiale Innenverzahnung 92, mit der die axiale Außenverzahnung 63 eines aus der Gewindehülse 7 vorstehenden Endes der Gewindespindel 6 eingreift, zur drehfesten Verbindung der Gewindespindel 6 mit dem Abtriebsrad 9.
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Bei der in den 5 - 7 gezeigten alternativen Ausführungsvariante ist eine Stirnverzahnung 72 der Gewindehülse 7 an einem Innenboden der Gewindehülse 7 angeformt, wie es in 7 gezeigt ist.
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In der maximal eingedrehten Anfangsstellung zwischen der Gewindespindel 6 und der Gewindehülse 7, bei der die Gewindespindel 6 maximal in die Gewindehülse 7 eingedreht ist, liegt diese Stirnverzahnung 72 der Gewindehülse 7 formschlüssig an einer Stirnverzahnung 62 der Gewindespindel 6 an, die an einer Stirnfläche eines der axialen Außenverzahnung 63 abgewandten Endes der Gewindespindel 6 angeformt ist, wie es in den 5 und 7 gezeigt ist.
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Bei der in den 8 - 12 gezeigten, weiteren Ausführungsvariante ist, wie in den 8 und 9 dargestellt, an einem Innenboden 76 der Gewindehülse 7 wenigstens eine Tasche 74 angeformt.
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Bei der in 9 gezeigten Ausführungsvariante sind mehrere solcher Taschen 76 am Innenboden 76 der Gewindehülse 7 angeformt.
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In der maximal eingedrehten Anfangsstellung der Gewindespindel 6 in der Gewindehülse 7 steht ein an der Stirnfläche der Gewindespindel 6 angeordneter Nocken 64 vor, der mit seiner Mantelfläche an einer Seitenwand der Tasche 74 anliegt und so ein Weiterdrehen der Gewindespindel 6 in Rückdrehrichtung R verhindert.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist der Nocken 64 in einer bevorzugten Ausführungsvariante an der Stirnfläche der Gewindespindel 6 angeformt.
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Bei der in den 11 und 12 dargestellten Ausführungsvariante ist in die Stirnfläche der Gewindespindel 6 eine Nockenaufnahme 65 eingelassen, in die der Nocken 64, beispielsweise in Gestalt eines Stiftes, insbesondere Passstiftes, in der Nockenaufnahme 65 festgelegt, insbesondere in diese eingepresst ist.
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Die Stirnverzahnungen 62, 71, 72, 91 sind bevorzugt in die jeweiligen Stirnseiten der Gewindehülse 7, der Gewindespindel 6 oder des Abtriebsrades 9 angefräst.
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Denkbar ist auch, die Stirnverzahnungen 62, 71, 72, 91 durch Umformung oder Sinterung oder Prägen an den jeweiligen Stirnseiten der Gewindehülse 7, der Gewindespindel 6 bzw. des Abtriebsrades 9 einzubringen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremssattel
- 2
- Bremsscheibe
- 3
- Bremsbelag
- 4
- Bremsstempel
- 5
- Nachstelleinrichtung
- 6
- Gewindespindel
- 62
- Stirnverzahnung
- 63
- Umfangsverzahnung
- 64
- Nocke
- 65
- Nockenaufnahme
- 7
- Gewindehülse
- 71
- Stirnverzahnung
- 72
- Innenverzahnung
- 73
- Spindelaufnahme
- 74
- Tasche
- 75
- Kante
- 76
- Innenboden
- 8
- Zuspanneinrichtung
- 9
- Abtriebsrad
- 91
- Stirnverzahnung
- 92
- Innenverzahnung
- 93
- Absatz
- 10
- Bremshebel
- 11
- Verschlussplatte
- 12
- Schraube
- 13
- Faltenbalg
- 14
- Druckfeder
- 16
- Antriebsrad
- 17
- Aufnahmehülse
- 18
- Führungshülse
- 19
- Druckfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015114546 A1 [0002]
