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Technisches Gebiet
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Der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf Scheibenbremsen für Fahrzeuge und insbesondere auf Scheibenbremsen, die eine Einstellsystem umfassen, das einen vereinfachten Aufbau hat und einfach hergestellt werden kann.
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Stand der Technik
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Die Abnutzung eines Bremsbelages oder einer Bremsscheibe verursacht einen vergrößerten Spalt zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe. Infolge des vergrößerten Spaltes zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe muss ein Bremsenstellelement um eine längere Distanz zum Bremsen bewegt werden. Das heißt, die Gegenwart eines größeren Spaltes beim Bremsen verringert die Bremswirkungen. Um diesen Spalt zu kompensieren, ist eine Einstelleinrichtung erforderlich, um den Bremsbelag dichter an die Bremsscheibe zu bewegen. Die Einstellung stellt einen gegebenen Bewegungsumfang des Stellelementes trotz der Abnutzung des Bremsbelages sicher.
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Eine herkömmliche Bremseneinstelleinrichtung verwendet einen relativ komplizierten Mechanismus, um die oben beschriebene Einstellung auszuführen.
US 5 343 984 A offenbart beispielsweise eine Einstellspindel, die die oben beschriebene Einstellfunktion mit Hilfe einer relativ komplizierten Anordnung ausführt. Andererseits offenbart
US 6 955 246 B2 eine Einstelleinrichtung, die einen relativ einfachen Aufbau hat. In dem Fall der Einstelleinrichtung erfordert jedoch ein dreieckiges Kupplungsstück, das verwendet wird, um die Drehung eines Hebels in eine lineare Bewegung der Einstelleinrichtung umzuwandeln, eine extrem präzise Verarbeitung. Das heißt, bei der herkömmlichen Einstelleeinrichtung besteht das Problem, dass sie einen komplizierten Aufbau hat und schwer zu verarbeiten ist. Dadurch steigen naturgemäß die Herstellungskosten einer Scheibenbremse.
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Daneben offenbart
EP 0852 301 A1 einen Aufbau, der dazu dient zu verhindern, dass eine Einstelleinrichtung (Einstellspindel) von einer Scheibe getrennt wird. Es ist wichtig, diesen Aufbau zu realisieren, ohne dass sich die Komplexität der Konstruktion erhöht.
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Das Dokument
US 6354407 B1 offenbart eine Scheibenbremse umfassend ein Gehäuse, einen Bremsaktuatormechanismus mit mindestens einer einstellbaren Stößel-Anordnung, einem Hebel und eine Exzenteranordnung. Das Dokument
DE 698 10 512 T2 offenbart einen Schraubmechanismus mit einer Schraube und einer Mutter.
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Offenbarung
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Technisches Problem
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Somit besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Einstelleinrichtung, die einen vereinfachten Aufbau hat und einfach hergestellt werden kann, und eine Scheibenbremse anzugeben, bei der diese Einrichtung Verwendung findet.
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Darüber hinaus besteht ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Scheibenbremse anzugeben, die verhindern kann, dass eine Einstelleinrichtung von einer Bremsscheibe getrennt wird, wenn die Bewegung der Einstelleinrichtung für die Einstellung des Spaltes zu einem beliebigen Zeitpunkt aufhört.
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Technische Lösung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die obigen und andere Ziele durch die Bereitstellung einer Scheibenbremse für ein Fahrzeug erreicht werden, umfassend: einen Hebel, der drehbar an einer Hebelwelle angebracht ist, und eine Schubanordnung, die dazu eingerichtet ist, einen Bremsbelag in einer Richtung parallel zu einer Schubachse über eine Drehung des Hebels zu drücken, wobei die Schubachse senkrecht zu der Hebelwelle ist, wobei die Schubanordnung umfasst: ein Kolbenzahnrad, das dazu eingerichtet ist, um die Schubachse gedreht zu werden, während es in einer Richtung parallel zu der Schubachse über eine Drehung des Hebels bewegt wird, einen Kolben der um das Kolbenzahnrad herum angeordnet und mit diesem verschraubt ist, ein Überbrückungselement, das um den Kolben herum angeordnet ist, um den Kolben in einer Richtung parallel zu der Schubachse zu führen, und einen Führungsstift, der dazu eingerichtet ist, dass der Kolben relativ zu dem Überbrückungselement bewegt wird. Erfindungsgemäß ist der Führungsstift mit dem Kolben gekoppelt und das Überbrückungselement umfasst eine Führungsrille, die sich in einer Richtung parallel zu der Schubachse erstreckt, und der Führungsstift ist in die Führungsrille eingefügt.
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Vorzugsweise ist der Führungsstift mit dem Kolben gekoppelt und umfasst das Überbrückungselement eine Führungsrille, die sich in einer Richtung parallel zu der einer Schubachse über eine Drehung des Hebels zu drücken, wobei die Schubachse senkrecht zu der Hebelwelle ist, wobei die Schubanordnung umfasst: ein Kolbenzahnrad, das dazu eingerichtet ist, um die Schubachse gedreht zu werden, während es in einer Richtung parallel zu der Schubachse über eine Drehung des Hebels bewegt wird, einen Kolben der um das Kolbenzahnrad herum angeordnet und mit diesem verschraubt ist, ein Überbrückungselement, das um den Kolben herum angeordnet ist, um den Kolben in einer Richtung parallel zu der Schubachse zu führen, und einen Führungsstift, der dazu eingerichtet ist, dass der Kolben relativ zu dem Überbrückungselement bewegt wird.
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Vorzugsweise ist der Führungsstift mit dem Kolben gekoppelt und umfasst das Überbrückungselement eine Führungsrille, die sich in einer Richtung parallel zu der Schubachse erstreckt, wobei der Führungsstift in die Führungsrille eingefügt ist. Die Führungsrille kann ein geschlossenes Ende aufweisen, das einem Bremsbelag zugewandt ist, und eine Länge für die Einstellung haben. Darüber hinaus kann das Kolbenzahnrad mit dem Hebel verschraubt sein. Die Schubanordnung kann wenigstens zwei Kolbenzahnräder umfassen, und die Kolbenzahnräder können miteinander über eine Zahnradverbindung synchronisiert sein. Ein Stößel kann mit einem Ende des Kolbens in Richtung des Bremsbelages gekoppelt sein, um den Bremsbelag zu drücken.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Einstellsystem einer Scheibenbremse mit einem Hebel für ein Fahrzeug angegeben, wobei das Einstellsystem umfasst: ein Kolbenzahnrad, das dazu eingerichtet ist, über die Drehung des Hebels gedreht zu werden, einen Kolben, der um das Kolbenzahnrad herum angeordnet und mit diesem verschraubt ist, ein Überbrückungselement, das um den Kolben herum angeordnet ist, um den Kolben zu führen, und einen Führungsstift, der dazu eingerichtet ist zu verhindern, dass sich der Kolben relativ zu dem Überbrückungselement dreht. Erfindungsgemäß ist der Führungsstift mit dem Kolben gekoppelt und das Überbrückungselement umfasst eine Führungsrille, die sich in einer Richtung parallel zu der Schubachse erstreckt, und der Führungsstift ist in die Führungsrille eingefügt.
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Vorteilhafte Effekte
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Eine Einstelleinrichtung der vorliegenden Erfindung, die Merkmale hat, wie sie oben beschrieben sind, hat einen einfachen Aufbau und kann auf einfache Art und Weise hergestellt werden. Darüber hinaus kann eine Scheibenbremse der vorliegenden Erfindung eine Abweichung der Einstelleinrichtung in Bezug auf eine Scheibenbremse vermeiden, wenn die Bewegung der Einstelleinrichtung für die Spalteinstellung zu einem beliebigen Zeitpunkt aufhört.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht einer Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Ansicht, die eine Zahnradverbindung einer Schubanordnung 14 darstellt, die in 1 gezeigt ist.
- 3 ist eine perspektivische Unteransicht der Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 4 ist eine perspektivische Aufsicht.
- 5 ist eine Ansicht, die die Kopplung zwischen einem Führungsstift 26 und einer Führungsrille zeigt.
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Beste Ausführungsart
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsform und die Konfigurationen, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, sind jedoch nur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und sollen nicht den gesamten Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung darstellen. Somit versteht es sich, dass unterschiedliche Äquivalente und Abänderungen möglich sind.
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1 ist eine Schnittansicht einer Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, umfasst die Scheibenbremse 10 einen Hebel 12 und eine Schubanordnung 14. Ein Gehäuse 11 nimmt den Hebel 12 und die Schubanordnung in sich auf und trägt die Last, die von diesen Bauteilen erzeugt wird.
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Wenn ein Fahrer eine Bremse betätigt, wird eine Antriebskraft (die mit dem Pfeil L gekennzeichnet ist) auf den Hebel 12 übertragen. Der Hebel 12 ist drehbar durch ein Lager 18 gelagert. Der Hebel 12 wird um eine Hebelwelle (nicht gezeigt) gedreht. Das heißt, in 1 wird der Hebel im Uhrzeigersinn um die Hebelwelle gedreht. Eine Basis des Hebels 12 ist mit einer Ausnehmung 19 versehen, um eine zylindrische Rolle 16 zu halten. Die Rolle 16 und der Hebel 12 haben unterschiedliche Drehzentren. Das heißt, die Rolle 16 wird auf einem bogenförmigen Weg in Bezug auf die Hebelwelle bewegt.
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Die Antriebskraft bewirkt, dass der Hebel 12 um die Hebelwelle gedreht wird und demzufolge die Rolle 16 veranlasst, auf einem bogenförmigen Weg in Bezug auf die Hebelwelle bewegt zu werden. Diese exzentrische Bewegung der Rolle 16 übt eine Kraft auf die Schubanordnung 14 mit Hilfe wenigstens eines Kolbenzahnrades 20 aus, das mit der Rolle 16 verbunden ist, wodurch bewirkt wird, dass sich die Schubanordnung 14 von dem Hebel 12 weg in eine Richtung senkrecht zu dem Hebel bewegt, während sie von dem Gehäuse 11 geführt wird. Diese Bewegung definiert eine Schubachse 30, die senkrecht zu einer Rollenachse und einer Hebelachse ist. Die Bewegung der Schubanordnung 14 entlang der Schubachse 30 wird auf einen Bremsbelag 42 durch eine Trägerplatte 40 übertragen. Infolgedessen übt der Bremsbelag 42 einen Druck auf die Bremsscheibe aus. Wenn der Fahrer die Bremse löst, wird die Antriebskraft L aufgehoben, und eine Rückstellfeder 44 zwingt die Schubsanordnung 14 dazu, in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren. Der Hebel 12 und die Rolle 16 werden in ähnlicher Weise in ihre Ausgangsstellungen rückgestellt. Die Rückstellfeder 44 bewirkt, dass die Schubanordnung 14, der Hebel 12 und die Rolle 16 in Ausgangsstellungen verbleiben, wenn keine Antriebskraft L auf diese einwirkt.
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Die Schubanordnung 14 ist von dem Gehäuse 11 geführt, das an einem Träger 46 angebracht ist. Die Schubanordnung 14 umfasst das Kolbenzahnrad 20, einen Kolben 22 ein Überbrückungselement 24 und einen Stößel 28. Die Schubanordnung ist mit dem Hebel 12 durch eine Zahnradverbindung des Kolbenzahnrades 20 verbunden, wie es beispielhaft in 2 gezeigt ist. Der Kolben 22 ist um das Kolbenzahnrad 20 herum angeordet und ist mit diesem verschraubt. Das Überbrückungselement 24 dient dazu, den Kolben 22 an der Außenseite des Kolbens 22 zu führen. Da die Drehung des Kolbens 22 durch das Überbrückungselement 24 begrenzt ist, ist eine Länge der Schubanordnung 14 entlang der Schubachse 30 bei der Drehung des Kolbenzahnrades 20 variabel. Ein Führungsstift dient dazu zu verhindern, dass der Kolben 22 relativ zu dem Überbrückungselement 24 gedreht wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Führungsstift 26 an dem Kolben 22 ausgebildet und eine Führungsrille 48 in dem Überbrückungselement 24 ausgebildet. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Führungsstift an dem Überbrückungselement 24 ausgebildet sein und die Führungsrille in dem Kolben 22 ausgebildet sein. Der Stößel 28 ist mit dem Kolben 22 an einer Position gekoppelt, die dem Hebel 12 gegenüberliegt, und dient dazu, den Bremsbelag 42 zu drücken.
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Bei der Scheibenbremse, die beispielhaft in 3 und 4 gezeigt ist, werden die Längen zweier Schubanordnungen durch die Zahnradverbindung, die in 2 gezeigt ist, ausgeglichen. 2 ist eine Ansicht, die eine Zahnradverbindung der Schubanordnung 14 aus 1 zeigt. Ein Einstellzahnrad 36, ein Sensorzahnrad 38, ein manuelles Einstellzahnrad 32 und Kolbenzahnräder 20a und 20b werden um Achsen gedreht, die jeweils parallel zu der Schubachse 30 sind. Eine Einstellwelle 34 ist mit einem Fingerabschnitt 50 des Hebels 12 gekoppelt. Die Einstellwelle 34 hat Ausnehmungen 51, in die der Fingerabschnitt 50 eingefügt ist. Das Einstellzahnrad 36 und die Einstellwelle 34 sind koaxial miteinander gekoppelt. Das Kolbenzahnrad 20a ist mit dem Einstellzahnrad 36 gekoppelt, wobei das Sensorzahnrad 38 dazwischen angeordnet ist und sich das Sensorzahnrad 38 an derselben Position wie der Sensor 37 befindet. Das Kolbenzahnrad 20b ist mit dem Einstellzahnrad 36 gekoppelt, wobei das manuelle Einstellzahnrad 32 dazwischen angeordnet ist und das manuelle Einstellzahnrad 32 an derselben Position wie die manuelle Einstelleinrichtung 31 angeordnet ist.
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Wird der Hebel 12 gedreht, wird die Einstellwelle 34, die mit dem Fingerabschnitt 50 des Hebels gekoppelt ist, gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Da das Einstellzahnrad 36 mit der Einstellwelle 34 koaxial gekoppelt ist, wird das Einstellzahnrad in derselben Weise wie die Einstellwelle 34 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird das Sensorzahnrad 38 im Uhrzeigersinn gedreht und das Kolbenzahnrad 20a auf der rechten Seite des Sensorzahnrades gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Andererseits, wird das manuelle Einstellzahnrad 32 im Uhrzeigersinn gedreht und das Kolbenzahnrad 20b auf der linken Seite des manuellen Einstellzahnrades im Uhrzeigersinn gedreht. Auf diese Weise wird das Drehmoment des Hebels 12 gleichzeitig auf die beiden Kolbenzahnräder 20a und 20b übertragen.
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Durch die Zahnradverbindung, wie sie oben beschrieben wurde, vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden Kolben 20a und 20b. Dies bewirkt eine Vergrößerung eines Abstandes zwischen den Kraftangriffspunkten der Scheibenbremse und stellt auf einfache Art und Weise einen Raum für die Installation der manuellen Einstelleinrichtung und dergleichen bereit. Somit ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen Raum für die Installation der manuellen Einstelleinrichtung, des Sensors und dergleichen vorzusehen.
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3 ist eine perspektivische Unteransicht der Scheibenbremse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 4 ist eine perspektivische Aufsicht der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine Ansicht, die eine Kopplung zwischen dem Führungsstift 26 und der Führungsrille 48 darstellt.
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Wie dargestellt, gelangt der Stößel 28, der mit einem Ende des Kolbens 22 verbunden ist, in engen Kontakt mit der Trägerplatte 40. Der Bremsbelag 42 ist auf der Trägerplatte 40 angebracht. Wenn der Hebel 12 um die Hebelwelle (nicht gezeigt) durch einen pneumatischen Druck oder dergleichen gedreht wird, drückt der Bremsbelag 42 gegen beide Flächen einer Bremsscheibe (nicht gezeigt). Wird der pneumatische Druck oder dergleichen aufgehoben, kehren der Hebel 12 und die Schubanordnung 14 in ihre Ausgangsstellungen über die Wirkung der Rückstellfeder 44 zurück. Der Träger 46 ist mit dem Gehäuse 11 gekoppelt und nimmt die Trägerplatte 40 und den Bremsbelag 42 in sich auf.
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Das Überbrückungselement 24 verfügt über die Führungsrille 48 für die Kopplung mit dem Führungsstift 26. Die Führungsrille 48 erstreckt sich in einer Richtung parallel zu der Schubachse 30 um eine Länge, die für einen Einstellvorgang erforderlich ist. Die Führungsrille 48 hat ein geschlossenes Ende, das dem Bremsbelag 42 zugewandt ist und verhindert, dass der Kolben 22 während eines Einstellvorgangs von der Bremsscheibe (nicht gezeigt) getrennt wird.
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Der Betrieb der Scheibenbremse gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Der Hebel 12 wird um die Hebelwelle bei Anlegen eines pneumatischen Drucks oder dergleichen gedreht. Eine Hebelachse unterscheidet sich von einer Rollenachse 17, wodurch bewirkt wird, dass die Rolle 16 das Schublager 14 in eine Richtung parallel zu der Schubachse 30 durch die Drehung des Hebels 12 drückt. In diesem Fall drückt der Stößel 28, der an einer Position in der Nähe der Bremsscheibe angeschlossen ist, die Trägerplatte 40, wodurch bewirkt wird, dass der Bremsbelag 42 in dichten Kontakt mit der Bremsscheibe (nicht gezeigt) gelangt, um eine Bremsung zu realisieren.
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Der Bremsbelag 42 nutzt sich durch wiederholtes Bremsen ab, und infolgedessen nimmt ein Spalt zwischen dem Bremsbelag 42 und der Bremsscheibe zu. Um ein stetiges Bremsen durch Anwenden eines pneumatischen Drucks oder dergleichen trotz der Abnutzung des Bremsbelages 42 auszuführen, ist es daher notwendig, eine Länge der Schubanordnung 14 derart zu erhöhen, um so einen Spalt zwischen dem Bremsbelag 42 und der Scheibenbremse proportional zu der Abnutzung des Bremsbelages 42 zu verringern.
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Da der Fingerabschnitt 50 des Hebels 12 in die Ausnehmung 51 der Einstellwelle 34 eingefügt ist, wird die Einstellwelle 34 bei Drehung des Hebels 12 gedreht, wodurch bewirkt wird, dass das Einstellzahnrad 36 gedreht wird. Das Einstellzahnrad 36 dreht das Kolbenzahnrad 20a über das Sensorzahnrad 38 und dreht das Kolbenzahnrad 20b über das manuelle Einstellzahnrad 32. Durch dieses Zahnradverbindung sind die beiden Kolbenzahnräder 20a und 20b synchronisiert.
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Da die Kolbenzahnräder 20; 20a und 20b mit dem Kolben 22 verschraubt sind und der Führungsstift, der mit dem Kolben 22 gekoppelt ist, in die Führungsrille 48 eingefügt ist, die in dem Überbrückungselement 24 ausgebildet ist, wird die Drehung der Kolbenzahnräder 20; 20a und 20b in eine lineare Bewegung des Kolbens 22 umgewandelt. Das heißt, wenn der Hebel 12 gedreht wird, wird der Kolben 22 relativ zu den Kolbenzahnrädern 20; 20a und 20b hin zu der Bremsscheibe bewegt. Dadurch nimmt eine Länge der gesamten Schubanordnung 14 zu, wodurch eine Verringerung eines Spaltes zwischen dem Bremsbelag 42 und der Bremsscheibe bewirkt wird, der sich infolge der Abnutzung des Bremsbelages 42 oder der Bremsscheibe vergrößert hat. Der Verringerung des Spaltes zwischen dem Bremsbelag 42 und der Bremsscheibe stellt die Erzeugung einer stetigen Bremskraft durch Anlegen eines pneumatischen Drucks oder dergleichen trotz Abnutzung des Bremsbelages 42 oder der Bremsscheibe sicher.
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Wenngleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Darstellungszwecken offenbart wurden, wird der Fachmann verstehen, dass unterschiedliche Abänderungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen offenbart ist.
