DE10208641B4 - Disc brake with automatic adjuster - Google Patents

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Scheibenbremse (1) mit einem Bremsgehäuse (3), das eine Zylinderbohrung (2) zur verschiebbaren Anordnung eines Bremskolbens (4) aufweist, mit einer Kraftübertragungsvorrichtung (8) zur Beaufschlagung des Bremskolbens (4) mit einer Betätigungskraft, mit einer zwischen der Kraftübertragungsvorrichtung (8) und dem Bremskolben (4) angeordneten automatischen Nachstellvorrichtung (40), die eine im Bremsgehäuse (3) axial verschiebbare Spindel (11) und eine auf die Spindel (11) aufgeschraubte Mutter (12) aufweist, und mit einem Reibkonus (14, 15), der eine erste Konusfläche (14) an der Mutter (12) und eine zugehörige zweite Konusfläche (15) am Bremskolben (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellvorrichtung (40) einen im Bremskolben (4) hydraulisch verschiebbar angeordneten Kolben (32) aufweist, der lösbar mit der Mutter (12) verbunden ist, wobei zwischen dem Kolben (32) und der Mutter (12) ein Spalt (S1, S2) ausgebildet ist, und die erste Konusfläche (14) an der Mutter (12) die zugehörige zweite Konusfläche (15) am Bremskolben (4) radial überragt.Disc brake (1) having a brake housing (3), which has a cylinder bore (2) for the displaceable arrangement of a brake piston (4), with a power transmission device (8) for acting on the brake piston (4) with an actuating force, with one between the power transmission device ( 8) and the brake piston (4) arranged automatic adjusting device (40) having a brake housing (3) axially displaceable spindle (11) and a screwed onto the spindle (11) nut (12), and with a Reibkonus (14, 15), which comprises a first conical surface (14) on the nut (12) and an associated second conical surface (15) on the brake piston (4), characterized in that the adjusting device (40) has a piston arranged hydraulically displaceably in the brake piston (4) (32) which is releasably connected to the nut (12), wherein between the piston (32) and the nut (12) has a gap (S1, S2) is formed, and the first conical surface (14) on the nut (12) the associated second conical surface (15) on the brake piston (4) projects radially beyond.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge mit automatischer Nachstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a disc brake for motor vehicles with automatic adjusting device according to the preamble of patent claim 1.

Eine gattungsgemäße Scheibenbremse geht aus der DE 21 43 575 A hervor. Dabei ist eine Nachstellvorrichtung ausschließlich mechanisch über einen Handbremskolben betätigbar. Ganz prinzipiell umfasst die Scheibenbremse ein Bremsgehäuse, das eine Zylinderbohrung zur verschiebbaren Anordnung eines Bremskolbens aufweist, eine Kraftübertragungsvorrichtung zur Beauschlagung des Bremskolbens mit einer Betätigungskraft, eine zwischen der Kraftübertragungsvorrichtung und dem Bremskolben angeordnete automatische Nachstellvorrichtung, die eine im Bremsgehäuse axial verschiebbare Spindel und eine auf die Spindel aufgeschraubte Mutter aufweist, und einen Reibkonus, der eine erste Konusfläche an der Mutter und eine zugehörige zweite Konusfläche am Bremskolben besitzt. Eine solche kombinierte Scheibenbremse ist sowohl während einer Betriebs- als auch während einer Feststellbremsung betätigbar. Dazu ist die Scheibenbremse an zwei voneinander unabhängige Betätigungsvorrichtungen gekoppelt, z. B. eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für Betriebsbremsungen und eine mechanische oder elektromechanische Betätigungsvorrichtung für Feststellbremsungen. Zur Kompensation des Reibbelagverschleißes ist eine automatische Nachstellvorrichtung vorgesehen, die eine verlängerbare Mutter-Spindel-Anordnung aufweist. Dabei wird eine Verlängerung der Mutter-Spindel-Anordnung und damit Nachstellung nur bei geöffnetem Reibkonus zugelassen.A generic disc brake goes out of the DE 21 43 575 A out. In this case, an adjusting device can be actuated exclusively mechanically via a hand brake piston. In principle, the disc brake comprises a brake housing having a cylinder bore for slidable arrangement of a brake piston, a power transmission device for Beauschlagung the brake piston with an actuating force, arranged between the power transmission device and the brake piston automatic adjusting device, an axially displaceable in the brake housing and a spindle on the Spindle screwed nut has, and a Reibkonus, which has a first conical surface on the nut and an associated second conical surface on the brake piston. Such a combined disc brake is operable both during an operating and during a parking brake. For this purpose, the disc brake is coupled to two independent actuators, z. B. a hydraulic actuator for service braking and a mechanical or electro-mechanical actuator for parking braking. To compensate for the friction lining wear an automatic adjusting device is provided, which has an extendable nut-spindle assembly. In this case, an extension of the nut-spindle assembly and thus readjustment is permitted only when the friction cone is open.

Weiterhin ist eine Scheibenbremse mit Nachstellvorrichtung aus der DE 195 21 634 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Anordnung umfasst die Scheibenbremse ein Bremsgehäuse, das eine Zylinderbohrung zur verschiebbaren Anordnung eines Bremskolbens aufweist, eine Kraftübertragungsvorrichtung zur Beauschlagung des Bremskolbens mit einer Betätigungskraft, eine zwischen der Kraftübertragungsvorrichtung und dem Bremskolben angeordnete automatische Nachstellvorrichtung, die eine im Bremsgehäuse axial verschiebbare Spindel und eine auf die Spindel aufgeschraubte Mutter aufweist, und einen Reibkonus, der aus zwei zusammenwirkenden Konusflächen an der Mutter und am Bremskolben gebildet wird. Dabei sorgt der Reibkonus für eine definierte sowie selbsttätige Verlängerung der Mutter-Spindel-Anordnung bei entsprechend auftretendem Reibbelagverschleiß innerhalb der Scheibenbremse. Im einzelnen wird bei geschlossenem Reibkonus, d. h. bei Kontakt der beiden zugehörigen Konusflächen an der Mutter und am Bremskolben, wird eine Drehung der Mutter gegenüber der Spindel und damit Nachstellung verhindert. Hingegen kann bei geöffnetem Reibkonus, d. h. wenn sich die zugehörigen Konusflächen berühren, eine Nachstellung erfolgen. Der Reibkonus füllt somit eine zentrale Funktion innerhalb der automatischen Nachstellvorrichtung aus. In der Praxis kann es bei bekannten Anordnungen insbesondere bei extremen Betriebszuständen innerhalb der Scheibenbremse oder bei ungünstigen Fertigungstoleranzen an den Konusflächen zu Funktionsproblemen am Reibkonus kommen. Derartige Fehlfunktionen am Reibkonus bergen die Gefahr des Versagens der automatischen Nachstellung. Ferner kann die gesamte Bremsfunktion der Scheibenbremse beeinträchtigt werden.Furthermore, a disc brake with adjuster from the DE 195 21 634 A1 known. In the arrangement described therein, the disc brake comprises a brake housing having a cylinder bore for slidable arrangement of a brake piston, a power transmission device for Beauschlagung the brake piston with an actuating force, an arranged between the power transmission device and the brake piston automatic adjusting device, an axially displaceable in the brake housing spindle and a screwed onto the spindle nut, and a Reibkonus, which is formed of two cooperating conical surfaces on the nut and the brake piston. The friction cone ensures a defined and automatic extension of the nut-spindle assembly with corresponding friction lining wear within the disc brake. Specifically, when the friction cone is closed, ie when the two associated conical surfaces on the nut and the brake piston contact, a rotation of the nut relative to the spindle and thus readjustment is prevented. On the other hand, when the friction cone is open, ie when the associated conical surfaces touch, an adjustment can take place. The friction cone thus fills a central function within the automatic adjusting device. In practice, in known arrangements, in particular under extreme operating conditions within the disc brake or with unfavorable manufacturing tolerances on the conical surfaces, functional problems may occur at the friction cone. Such malfunctions on the Reibkonus carry the risk of failure of the automatic readjustment. Furthermore, the entire braking function of the disc brake can be affected.

Angesichts dessen ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremse mit automatischer Nachstellvorrichtung anzugeben, deren zuverlässige Funktion bei jedem Betriebszustand der Scheibenbremse sowie auch bei ungünstigen Fertigungstoleranzen an einzelnen Bremsenbauteilen gewährleistet ist.In view of this, it is the object of the invention to provide a disc brake with automatic adjusting device whose reliable function is ensured at each operating state of the disc brake as well as unfavorable manufacturing tolerances on individual brake components.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Scheibenbremse mit automatischer Nachstellvorrichtung zusammen mit den kennzeichnenden Merkmalen nach Patentanspruch 1 indem die Nachstellvorrichtung einen im Bremskolben verschiebbar angeordneten Kolben aufweist, der lösbar mit der Mutter verbunden ist, wobei zwischen dem Kolben und der Mutter ein Spalt ausgebildet ist. Der Kolben sorgt dabei für eine erweiterte Funktionalität der Nachstellvorrichtung, indem er eine Nachstellung bei sehr hohen Betätigungskräften während einer Betriebsbremsung unterbindet. Die spielbehaftete Verrastung des Kolbens an der Mutter unter Ausbildung eines zwischenliegenden Spaltes sorgt im Falle einer hydraulischen Scheibenbremse für eine bessere Entlüftbarkeit des Bremsgehäuses. Um Fehlfunktionen, z. B. eine Verklemmen, am Reibkonus zu verhindern, ist die erste Konusfläche an der Mutter größer als die zugehörige zweite Konusfläche am Bremskolben ausgebildet. Damit überragt die Mutterkonusfläche die Kolbenkonusfläche zumindest einseitig in radialer Richtung. Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Konusfläche an der Mutter die zugehörige zweite Konusfläche am Bremskolben sowohl an ihrem Innen- als auch an ihrem Außendurchmesser radial überragt. Demzufolge wird die Entstehung von Unregelmäßigkeiten an den Konusflächen, z. B. Graten, Rillen, Vertiefungen etc., durch die die Funktion des Reibkonus beeinträchtigt werden könnte, verhindert.This object is achieved in a generic disc brake with automatic adjusting device together with the characterizing features of claim 1 by the adjuster comprises a piston arranged displaceably in the brake piston, which is releasably connected to the mother, wherein between the piston and the nut, a gap is formed. The piston ensures an extended functionality of the adjuster, by preventing an adjustment at very high operating forces during a service braking. The play-related locking of the piston to the mother to form an intermediate gap ensures in the case of a hydraulic disc brake for better ventability of the brake housing. To malfunction, z. B. jamming, to prevent the Reibkonus, the first conical surface on the nut is larger than the associated second conical surface formed on the brake piston. Thus, the nut conical surface projects beyond the piston cone surface at least on one side in the radial direction. In particular, it is provided that the first conical surface on the nut projects radially beyond the associated second conical surface on the brake piston both on its inner and on its outer diameter. Consequently, the formation of irregularities on the cone surfaces, z. B. burrs, grooves, depressions, etc., through which the function of the Reibkonus could be affected prevented.

Eine vorteilhafte Ausführung Scheibenbremse mit Nachstellvorrichtung wird dadurch erreicht, dass die Mutter gegenüber dem Bremskolben aus einem Werkstoff höherer Festigkeit hinsichtlich der Gefahr plastischer Verformungen besteht. Vor allem besitzt die Mutter gegenüber dem Bremskolben eine höhere Werkstoffhärte. Die genannten Verformungen infolge hoher Belastungen während des Bremsenbetriebs können somit lediglich an der Konusfläche des Bremskolbens und nicht an der Konusfläche der Mutter auftreten. Dies wirkt sich jedoch im wesentlichen nicht nachteilig auf die Funktion des Reibkonus aus. Durch die erfindungsgemäße Dimensionierung der Konusflächen wird insbesondere verhindert, dass sich die Konusfläche der Mutter nur abschnittsweise in die Konusfläche des Bremskolbens eindrückt.An advantageous embodiment disc brake with adjuster is achieved in that the nut relative to the brake piston consists of a material of higher strength in terms of the risk of plastic deformation. Above all, the nut has opposite the brake piston a higher material hardness. The said deformations due to high loads during brake operation can thus occur only on the conical surface of the brake piston and not on the conical surface of the nut. However, this does not substantially adversely affect the function of the friction cone. The dimensioning of the conical surfaces according to the invention prevents, in particular, that the conical surface of the nut only partially presses into the conical surface of the brake piston.

Zur weiteren Steigerung der Zuverlässigkeit der Reibkonusfunktion ist vorgesehen, dass die jeweiligen Neigungswinkel der Konusflächen derart aufeinander abgestimmt sind, dass die erste Konusfläche der Mutter im jeweiligen Betriebszustand der Scheibenbremse zunächst im Bereich des Außendurchmessers der zweiten Konusfläche am Bremskolben zur Anlage kommt. Damit werden vorteilhafte Reibverhältnisse am Reibkonus erzielt.To further increase the reliability of the Reibkonusfunktion is provided that the respective inclination angle of the cone surfaces are coordinated so that the first conical surface of the nut in the respective operating state of the disc brake initially comes in the region of the outer diameter of the second conical surface on the brake piston to the plant. This advantageous frictional conditions are achieved on Reibkonus.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Scheibenbremse wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.An inventive embodiment of the disc brake will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit einer automatischen Nachstellvorrichtung im Schnitt, 1 An embodiment of a disc brake according to the invention with an automatic adjusting device in section,

2 eine vergrößerte Teilansicht der automatischen Nachstellvorrichtung aus 1 in Schnittdarstellung; 2 an enlarged partial view of the automatic adjusting device 1 in sectional view;

3 eine Variante des Reibkonus der Nachstellvorrichtung in Form eines vergrößerten Ausschnitts. 3 a variant of the Reibkonus the adjuster in the form of an enlarged section.

In den Figuren erkennt man einen Teil eines Bremsengehäuses 3 einer Scheibenbremse 1 mit einer automatischen Nachstellvorrichtung 40, die im Inneren des Bremsgehäuses 3 angeordnet ist. Im Bremsgehäuse 3 ist eine Zylinderbohrung 2 ausgebildet, in der ein Bremskolben 4 verschiebbar angeordnet ist. Damit wird zwischen der Zylinderbohrung 2 und dem Bremskolben 4 ein mit Hydraulikflüssigkeit gefüllter Druckraum 7 einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung gebildet, die für Betriebsbremsungen genutzt wird. Dabei ist der Druckraum 7 mittels eines zwischen Bremskolben 4 und Zylinderbohrung 2 wirksamen elastischen Dichtrings 5 gegenüber der Umgebung abgedichtet und mittels einer elastischen Faltmanschette 6 vor Verschmutzung geschützt.In the figures one recognizes a part of a brake housing 3 a disc brake 1 with an automatic adjusting device 40 inside the brake housing 3 is arranged. In the brake housing 3 is a cylinder bore 2 formed, in which a brake piston 4 slidably arranged. This is between the cylinder bore 2 and the brake piston 4 a filled with hydraulic fluid pressure chamber 7 a hydraulic actuator is used, which is used for service braking. Here is the pressure chamber 7 by means of a between brake piston 4 and cylinder bore 2 effective elastic sealing ring 5 sealed against the environment and by means of an elastic folding cuff 6 protected against contamination.

Für eine hydraulische Betätigung der Scheibenbremse 1 während einer Betriebsbremsung wird der Druckraum durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit mit Betätigungsdruck beaufschlagt. Der hydraulische Betätigungsdruck drückt den Bremskolben 4 in der Zeichnung nach links aus dem Bremsgehäuse 3 heraus, um nicht gezeigte Bremsbeläge an eine nicht gezeigte Bremsscheibe anzudrücken.For a hydraulic actuation of the disc brake 1 during a service brake, the pressure chamber is acted upon by supply of hydraulic fluid with actuating pressure. The hydraulic actuating pressure presses the brake piston 4 in the drawing to the left from the brake housing 3 out to press brake pads, not shown, to a brake disc, not shown.

Die Scheibenbremse 1 ist in ihrem Bremsengehäuse 3 außerdem mit einer mechanischen Kraftübertragungsvorrichtung 8 ausgestattet, die im wesentlichen eine drehbar gelagerte Betätigungswelle 9, ein Druckstück 10 und eine axial im Bremsgehäuse 3 verschiebbare und drehfest gelagerte Spindel 11 aufweist. Die Spindel 11 ist gleichzeitig Bestandteil einer der Nachstellvorrichtung 40 zugehörigen Mutter-Spindel-Anordnung, die an den Bremskolben 4 gekoppelt ist. Dazu ist auf der Spindel 11 eine frei drehbare Mutter 12 aufgeschraubt, die über einen Reibkonus 14, 15 mit dem Bremskolben 4 zusammenwirkt. Dabei sind die Spindel 11 und die Mutter 12 durch ein selbsthemmungsfreies Gewinde 16 miteinander verbunden.The disc brake 1 is in her brake housing 3 also with a mechanical power transmission device 8th equipped, which is essentially a rotatably mounted actuating shaft 9 , a print piece 10 and one axially in the brake housing 3 slidable and non-rotatably mounted spindle 11 having. The spindle 11 is also part of one of the adjusting device 40 associated nut-spindle assembly attached to the brake piston 4 is coupled. This is on the spindle 11 a freely rotatable nut 12 screwed on, which has a Reibkonus 14 . 15 with the brake piston 4 interacts. Here are the spindle 11 and the mother 12 by a self-locking thread 16 connected with each other.

Die Kraftübertragungsvorrichtung 8 schafft die Möglichkeit einer mechanischen Betätigung der Scheibenbremse 1 unabhängig von einem hydraulischen Druckaufbau im Druckraum 7. Sie dient damit der Realisierung einer Feststellbremsfunktion innerhalb der Scheibenbremse 1. Zur Betätigung der Scheibenbremse 1 mittels der mechanischen Kraftübertragungsvorrichtung 8 wird die in einem Rollenlager 17 reibungsfrei gelagerte Betätigungswelle 9 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Eine solche Drehung der Betätigungswelle 9 wird durch Kopplung der Betätigungswelle 9 an einen nicht gezeigten Aktuator oder ein mit Muskelkraft zu beaufschlagendes Betätigungselement erreicht. Dabei wird das in einer exzentrischen Ausnehmung 18 angeordnete Druckstück 10 nach links bewegt und diese Bewegung auf die Spindel 11 übertragen. Die Spindel 11 besitzt einen Führungsabschnitt 20, der in einer Führungsbohrung 21 des Bremsengehäuses 1 verschiebbar geführt und mittels eines Dichtrings 19 hydraulisch abgedichtet ist. Weiterhin ist die Spindel 11 mittels eines im Bremsgehäuse 3 fixierten Blechtopfes 24 sowie einer Feder 23 gegenüber dem Bremsgehäuse 3 axial verspannt. Die Feder 23 übt auf die Spindel 11 eine Axialkraft nach rechts entgegen der Betätigungsrichtung aus. Die während eine mechanischen bzw. elektromechanischen Bremsbetätigung nach links gedrückte Spindel 11 nimmt die Mutter 12 mit und drückt Konusfläche 14 der Mutter 12 gegen die zugehörige Konusfläche 15 des Bremskolbens 4, so dass die Mutter 12 bei geschlossenem Reibkonus 14, 15 undrehbar am Bremskolben 4 festgehalten und abgestützt ist. Die Axialkraft in Betätigungsrichtung wird daher voll auf den Bremskolben 4 übertragen, der sich daraufhin axial nach links bewegt, um die nicht gezeigten Bremsbeläge an die nicht gezeigte Bremsscheibe anzudrücken.The power transmission device 8th creates the possibility of mechanical actuation of the disc brake 1 independent of a hydraulic pressure build-up in the pressure chamber 7 , It thus serves to realize a parking brake function within the disc brake 1 , To operate the disc brake 1 by means of the mechanical power transmission device 8th will be in a roller bearing 17 friction-free operating shaft 9 turned counterclockwise. Such a rotation of the actuating shaft 9 is achieved by coupling the actuating shaft 9 reached to an actuator, not shown, or to be acted upon by muscle power actuator. This is done in an eccentric recess 18 arranged pressure piece 10 moved to the left and this movement on the spindle 11 transfer. The spindle 11 has a guide section 20 that in a pilot hole 21 of the brake housing 1 slidably guided and by means of a sealing ring 19 hydraulically sealed. Furthermore, the spindle 11 by means of one in the brake housing 3 fixed tin pot 24 and a spring 23 opposite the brake housing 3 axially braced. The feather 23 exercises on the spindle 11 an axial force to the right against the direction of actuation. The spindle pushed to the left during a mechanical or electromechanical brake application 11 takes the mother 12 with and presses cone surface 14 mother 12 against the associated cone surface 15 of the brake piston 4 so the mother 12 with closed friction cone 14 . 15 non-rotatable on the brake piston 4 is held and supported. The axial force in the direction of actuation is therefore fully on the brake piston 4 transferred, which then moves axially to the left to press the brake pads, not shown, to the brake disc, not shown.

Zur Beendigung der mechanischen Betätigung wird die Betätigungswelle 9 im Uhrzeigersinn zurückgedreht, woraufhin die Feder 23 die Spindel 11 in Axialrichtung nach rechts zurückbewegt. To complete the mechanical operation, the actuating shaft 9 turned back clockwise, whereupon the spring 23 the spindle 11 moved back to the right in the axial direction.

Eine im Inneren des Bremskolbens 4 angeordnete zweite Feder 26 verspannt die Mutter 12 gegenüber dem Bremskolben 4. Die Feder 26 drückt mit einem Ende gegen den Bremskolben 4 und mit ihrem anderen Ende über eine Scheibe 28 bzw. ein Lager 29 axial gegen eine Lagerfläche 30 der drehbaren Mutter 12, wodurch diese nach links mit der Konusfläche 14 an die Konusfläche 15 des Bremskolbens 4 gedrückt wird. Dadurch bleibt der von den zugehörigen Konusflächen 14 und 15 gebildete Reibkonus 14, 15 im unbetätigten Zustand der Scheibenbremse 1 stets geschlossen. Damit wird in diesem Zustand eine Nachstellung unterbunden.One inside the brake piston 4 arranged second spring 26 tense the mother 12 opposite the brake piston 4 , The feather 26 presses with one end against the brake piston 4 and with her other end over a disc 28 or a warehouse 29 axially against a bearing surface 30 the rotatable nut 12 , making it to the left with the cone surface 14 to the cone surface 15 of the brake piston 4 is pressed. This leaves the corresponding conical surfaces 14 and 15 formed Reibkonus 14 . 15 in the unactuated state of the disc brake 1 always closed. This prevents an adjustment in this state.

Im Falle einer hydraulischen Betätigung, bei Beaufschlagung des Druckraumes 7 mit einem Betätigungsdruck, bewegt sich der Bremskolben 4 nach links. Wenn aufgrund fortgeschrittenen Verschleißes der Bremsbeläge diese Bewegung des Bremskolbens 4 einen geringfügigen, durch das Axialspiel des selbsthemmungsfreien Gewindes 16 bestimmtes Maß überschreitet, so wird die Mutter 12 von der in Ruhestellung befindlichen Spindel 11 an einer weiteren Axialbewegung gehindert. Eine weitere Axialbewegung des Bremskolbens 4 führt zu einem Öffnen des Reibkonus bzw. der Konusflächen 14, 15. Dadurch wird die Mutter 12 drehbar gegenüber der Spindel 11. Aufgrund der von der Feder 26 über der Lager 29 auf die Mutter 12 ausgeübten Axialkraft dreht sich die Mutter 12 über das selbsthemmungsfreie Gewinde 16 auf der Spindel 11, bis die dadurch bedingte Axialbewegung der Mutter 12 nach links ausreicht, um die Konusflächen 14, 15 wieder in Anlage miteinander zu bringen und dadurch die Drehung der Mutter 12 zu beenden. Selbstverständlich darf die von der Feder 26 erzeugte Axialkraft nach links nicht größer sein als die von der Feder 23 erzeugte Axialkraft nach rechts.In the case of a hydraulic actuation, when loading the pressure chamber 7 with an actuating pressure, the brake piston moves 4 to the left. If due to advanced wear of the brake pads this movement of the brake piston 4 a slight, by the axial play of the self-locking thread 16 exceeds certain level, so will the mother 12 from the spindle at rest 11 prevented from further axial movement. Another axial movement of the brake piston 4 leads to an opening of the Reibkonus or conical surfaces 14 . 15 , This will become the mother 12 rotatable relative to the spindle 11 , Because of the spring 26 over the camp 29 on the mother 12 applied axial force turns the nut 12 via the self-locking thread 16 on the spindle 11 until the consequent axial movement of the nut 12 enough to the left to the conical surfaces 14 . 15 bring back into abutment and thereby the rotation of the nut 12 to end. Of course, allowed by the spring 26 generated axial force to the left should not be greater than that of the spring 23 generated axial force to the right.

In einer Bohrung 31 des Bremskolbens 4 ist ein Kolben 32 verschiebbar angeordnet und mittels eines Dichtrings 33 hydraulisch abgedichtet. Der Kolben 32 ist auf seiner rechten Axialseite dem hydraulischen Druck und auf seiner linken Axialseite dem Atmosphärendruck ausgesetzt, wofür ein kleiner Kanal 34 sorgt, der vom Boden der Bohrung 31 ausgehend den Innenraum mit den Außenraum verbindet. Der Kolben 32 ist dabei durch axiales eingerasten lösbar mit der Mutter 12 verbunden. Die Rastverbindung besteht aus einer am Kolben 32 ausgebildeten, außen umlaufenden Ringnut 35, einer zugehörigen innen umlaufenden Ringnut 37 der Mutter 12 und einem offenen Ring 38, der in die fluchtend zueinander angeordneten Ringnuten 35 und 37 eingerastet ist.In a hole 31 of the brake piston 4 is a piston 32 slidably arranged and by means of a sealing ring 33 hydraulically sealed. The piston 32 is exposed on its right axial side to the hydraulic pressure and on its left axial side to the atmospheric pressure, for which a small channel 34 ensures that from the bottom of the hole 31 starting from the interior with the outside space connects. The piston 32 is releasably engaged with the nut by axial engagement 12 connected. The locking connection consists of a piston 32 trained, outer circumferential annular groove 35 , an associated inner circumferential groove 37 mother 12 and an open ring 38 , in the mutually aligned annular grooves 35 and 37 is engaged.

Die Funktion des Kolbens 32 besteht darin, bei hohem hydraulischen Druck eine Axialbewegung nach links gegenüber dem Bremskolben 4 auszuführen. Aufgrund der Rastverbindung versucht der Kolben 32 die Mutter 12 axial nach links mitzunehmen. Dies führt zu einem Schließen des Reibkonus 14, 15 durch Anlage der Konusfläche 14 an die Konusfläche 15. Die nunmehr undrehbar gewordene Mutter 12 versucht bei einer weiteren Axialbewegung des Bremskolbens 4 nach links auch die Spindel 11 in dieselbe Axialrichtung mitzunehmen. Dies gelingt nicht, solange die durch den hydraulischen Druck am Kolben 32 erzeugte Axialkraft nach links kleiner ist als die durch die Feder 23 und den hydraulischen Druck auf die Spindel 11 wirkende Axialkraft nach rechts. Wenn aber der hydraulische Druck einen vorbestimmten Wert übersteigt, so wird die Kraft des Kolbens 32 größer als die Gegenkraft der Feder 23 bzw. die hydraulische Gegenkraft und die Spindel 11 bewegt sich zusammen mit der Mutter 12 und dem Bremskolben 4 nach links. In diesem Fall erfolgt keine Nachstellung der Nachstellvorrichtung 40 durch Drehung der Mutter 12 auf der Spindel 11. Der Kolben 32 dient damit grundsätzlich der bereits aus dem oben genannten Dokument bekannten Abschaltung der Nachstellvorrichtung 40 bei sehr hohen Betätigungskräften. Die beschriebene Verhinderung der Nachstellung bei hohem hydraulischen Druck hat ihren Sinn darin, dass ein hoher hydraulischer Druck extrem große Zuspannkräfte erzeugt. Das Bremsengehäuse 3 besitzt aber eine gewisse Elastizität und biegt sich daher bei sehr großen Zuspannkräften etwas auf. Wenn nun der durch die Aufbiegung des Bremsengehäuses 1 bedingte längere Betätigungsweg des Bremskolbens 4 durch ein Nachstellen der Nachstellvorrichtung 40 ausgeglichen würde, so käme es nach Beendigung der hydraulischen Betätigung zu einem Blockieren der Scheibenbremse, da das Bremsengehäuse 1 sich elastisch zurückverformt, ohne dass der Bremskolben 4 eine entsprechende Rückbewegung ausführen könnte. Darüber hinaus ist der Kolben 32 mit Spiel an der Mutter 12 verrastet. Dabei ist die Rastverbindung zwischen Kolben 32 und Mutter 12 derart dimensioniert, dass sich zwischen Kolben 32 und Mutter ein Spalt S1, S2 ergibt. Dieser Spalt erstreckt sich sowohl axial S1 als auch radial S2 zwischen Kolben 32 und Mutter 12. Damit wird die vor Inbetriebnahme der Scheibenbremse 1 durchgeführte Entlüftbarkeit des Druckraumes 7, insbesondere des Bremskolbeninnenraumes, erleichtert.The function of the piston 32 is at high hydraulic pressure, an axial movement to the left against the brake piston 4 perform. Due to the locking connection, the piston tries 32 the mother 12 to take axially to the left. This leads to a closing of the friction cone 14 . 15 by conditioning the conical surface 14 to the cone surface 15 , The mother, who has now become unrotatable 12 Attempts at a further axial movement of the brake piston 4 to the left also the spindle 11 to take in the same axial direction. This does not succeed as long as the hydraulic pressure on the piston 32 generated axial force to the left is smaller than that by the spring 23 and the hydraulic pressure on the spindle 11 acting axial force to the right. But if the hydraulic pressure exceeds a predetermined value, so does the force of the piston 32 greater than the counterforce of the spring 23 or the hydraulic counterforce and the spindle 11 moves together with the mother 12 and the brake piston 4 to the left. In this case, no readjustment of the adjusting device 40 by turning the nut 12 on the spindle 11 , The piston 32 thus basically serves the already known from the above-mentioned document shutdown of the adjusting device 40 at very high operating forces. The described prevention of adjustment at high hydraulic pressure has its meaning in that a high hydraulic pressure generates extremely large application forces. The brake housing 3 but has a certain elasticity and therefore bends slightly at very large application forces. If now by the bending of the brake housing 1 conditional longer actuating travel of the brake piston 4 by adjusting the adjuster 40 would be balanced, it would come after completion of the hydraulic actuation to a blockage of the disc brake, since the brake housing 1 deformed elastically without the brake piston 4 could perform a corresponding return movement. In addition, the piston 32 with play on the mother 12 locked. Here is the locking connection between the piston 32 and mother 12 dimensioned such that between piston 32 and nut gives a gap S1, S2. This gap extends both axially S1 and S2 between radial piston 32 and mother 12 , This will be the pre-commissioning of the disc brake 1 performed ventability of the pressure chamber 7 , in particular the brake piston interior, facilitates.

Um eine von den auftretenden Fertigungstoleranzen unabhängige, zuverlässige Funktion des Reibkonus 14, 15 zu gewährleisten, sind die Konusflächen 14, 15 an der Mutter 12, bzw. am Bremskolben 4 unterschiedlich groß bemessen. Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, ist die Konusfläche 14 der Mutter 12 radial größer als die zugehörige Konusfläche 15 am Bremskolben 4. Damit überragt die Konusfläche 14 der Mutter 12 radial die entsprechende Konusfläche 15 am Bremskolben 4 nicht nur am Innendurchmesser Di sondern auch am Außendurchmesser Da. Damit wird eine Verklemmen des Reibkonus 14, 15, welches bei extremen Betriebszuständen auftreten kann, wirkungsvoll verhindert. Vor allem wenn die Mutter 12 aus einem Werkstoff höherer Festigkeit als der Bremskolben 4 besteht, unterbleibt das unerwünschte Auftreten von belastungsbedingten Verformungen an der Konusfläche 14 der Mutter 12. Die unterschiedliche Bemessung der Konusflächen 14, 15 erhöht damit die Funktionssicherheit des Reibkonus 14, 15 und erlaubt gleichzeitig größere Fertigungstoleranzen insbesondere bei der Herstellung der Mutter 12 und des Bremskolbens 4.To one of the occurring manufacturing tolerances independent, reliable function of the Reibkonus 14 . 15 to ensure are the cone surfaces 14 . 15 at the mother 12 , or on the brake piston 4 sized differently. In particular 2 it can be seen, is the cone surface 14 mother 12 radially larger than the associated conical surface 15 on the brake piston 4 , Thus, the cone surface surmounted 14 mother 12 radially the corresponding conical surface 15 on the brake piston 4 not only on the inner diameter D i but also on the outer diameter D a . This is a jamming of the Reibkonus 14 . 15 , which can occur under extreme operating conditions, effectively prevented. Especially if the mother 12 made of a material of higher strength than the brake piston 4 exists, the undesirable occurrence of stress-induced deformations on the conical surface is omitted 14 mother 12 , The different dimensioning of the cone surfaces 14 . 15 thus increases the reliability of the friction cone 14 . 15 and at the same time allows greater manufacturing tolerances, especially in the production of the mother 12 and the brake piston 4 ,

Eine weitere vorteilhafte Variante des Reibkonus 14, 15 zwischen Mutter 12 und Bremskolben 4 ist in 3 verdeutlicht. Danach die Größe der Neigungswinkel α, β der Konusflächen 14, 15 unterschiedlich ausgelegt. Im einzelnen ist der gegenüber der Bremskolbenachse 41 gemessene Neigungswinkel α der Konusfläche 14 an der Mutter 12 größer als der entsprechende Neigungswinkel β der Konusfläche 15 am Bremskolben 4. Dies hat zur Folge, das beim Schließen des Reibkonus 14, 15 die Konusfläche 14 der Mutter 12 zuerst im Bereich des Außendurchmessers Da mit der Konusfläche 15 am Bremskolben 4 in Anlage gerät. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Reibverhältnisse am Reibkonus aus und steigert dessen Zuverlässigkeit.Another advantageous variant of the friction cone 14 . 15 between mother 12 and brake pistons 4 is in 3 clarified. Then the size of the inclination angle α, β of the cone surfaces 14 . 15 designed differently. In particular, the opposite to the brake piston axis 41 measured inclination angle α of the cone surface 14 at the mother 12 greater than the corresponding inclination angle β of the cone surface 15 on the brake piston 4 , This has the consequence, when closing the Reibkonus 14 . 15 the cone surface 14 mother 12 first in the area of the outer diameter D a with the conical surface 15 on the brake piston 4 in plant. This has an advantageous effect on the friction conditions on the friction cone and increases its reliability.

Die beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen am Reibkonus 14, 15 bzw. an dessen Konusflächen 14, 15 verbessern grundsätzlich die Funktionssicherheit der Nachstellvorrichtung 40 und damit auch der gesamten Scheibenbremse 1. Außerdem wird die Herstellung bestimmter Einzelbauteile, insbesondere der Mutter 12 und des Bremskolbens 4, durch größere Fertigungstoleranzen vereinfacht. Dabei lässt die erfindungsgemäße Lehre nicht nur bei der in den Figuren gezeigten Ausführung einer Scheibenbremse 1 anwenden, sondern ist vielmehr auch bei anderen Gattungsgemäßen Scheibenbremsen 1 mit entsprechender automatischer Nachstellvorrichtung 40, die sich eines Reibkonus 14, 15 bedient.The described measures according to the invention on Reibkonus 14 . 15 or at its conical surfaces 14 . 15 basically improve the reliability of the adjusting device 40 and thus the entire disc brake 1 , In addition, the production of certain individual components, in particular the mother 12 and the brake piston 4 , simplified by larger manufacturing tolerances. In this case, the teaching of the invention is not only in the embodiment of a disc brake shown in the figures 1 apply, but rather is also in other generic disc brakes 1 with corresponding automatic adjusting device 40 that is a friction cone 14 . 15 served.

Claims (4)

Scheibenbremse (1) mit einem Bremsgehäuse (3), das eine Zylinderbohrung (2) zur verschiebbaren Anordnung eines Bremskolbens (4) aufweist, mit einer Kraftübertragungsvorrichtung (8) zur Beaufschlagung des Bremskolbens (4) mit einer Betätigungskraft, mit einer zwischen der Kraftübertragungsvorrichtung (8) und dem Bremskolben (4) angeordneten automatischen Nachstellvorrichtung (40), die eine im Bremsgehäuse (3) axial verschiebbare Spindel (11) und eine auf die Spindel (11) aufgeschraubte Mutter (12) aufweist, und mit einem Reibkonus (14, 15), der eine erste Konusfläche (14) an der Mutter (12) und eine zugehörige zweite Konusfläche (15) am Bremskolben (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellvorrichtung (40) einen im Bremskolben (4) hydraulisch verschiebbar angeordneten Kolben (32) aufweist, der lösbar mit der Mutter (12) verbunden ist, wobei zwischen dem Kolben (32) und der Mutter (12) ein Spalt (S1, S2) ausgebildet ist, und die erste Konusfläche (14) an der Mutter (12) die zugehörige zweite Konusfläche (15) am Bremskolben (4) radial überragt.Disc brake ( 1 ) with a brake housing ( 3 ), which has a cylinder bore ( 2 ) for the displaceable arrangement of a brake piston ( 4 ), with a power transmission device ( 8th ) for loading the brake piston ( 4 ) with an actuating force, with an between the power transmission device ( 8th ) and the brake piston ( 4 ) arranged automatic adjusting device ( 40 ), one in the brake housing ( 3 ) axially displaceable spindle ( 11 ) and one on the spindle ( 11 ) screwed nut ( 12 ), and with a friction cone ( 14 . 15 ), which has a first cone surface ( 14 ) at the mother ( 12 ) and an associated second cone surface ( 15 ) on the brake piston ( 4 ), characterized in that the adjusting device ( 40 ) one in the brake piston ( 4 ) hydraulically displaceable piston ( 32 ) releasably connected to the nut ( 12 ), between the piston ( 32 ) and the mother ( 12 ) a gap (S1, S2) is formed, and the first conical surface ( 14 ) at the mother ( 12 ) the associated second conical surface ( 15 ) on the brake piston ( 4 ) projects radially beyond. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Konusfläche (14) an der Mutter (12) die zugehörige zweite Konusfläche (15) sowohl an ihrem Innen- (Di) als auch an ihrem Außendurchmesser (Da) radial überragtDisc brake according to claim 1, characterized in that the first conical surface ( 14 ) at the mother ( 12 ) the associated second conical surface ( 15 ) protrudes radially on both its inner (D i ) and on its outer diameter (D a ) Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (12) gegenüber dem Bremskolben (4) aus einem Werkstoff höherer Festigkeit besteht.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the nut ( 12 ) relative to the brake piston ( 4 ) consists of a material of higher strength. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungswinkel (α, β) der Konusflächen (14, 15) derart aufeinander abgestimmt sind, dass die erste Konusfläche (14) der Mutter (12) im jeweiligen Betriebszustand der Scheibenbremse (1) zunächst im Bereich des Außendurchmessers (Da) der zweiten Konusfläche (15) am Bremskolben (4) zur Anlage kommt.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the inclination angles (α, β) of the conical surfaces ( 14 . 15 ) are matched to one another such that the first conical surface ( 14 ) mother ( 12 ) in the respective operating state of the disc brake ( 1 ) first in the region of the outer diameter (D a ) of the second cone surface ( 15 ) on the brake piston ( 4 ) comes to the plant.
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