DE202018002963U1 - Scheibenbremse und Bremsbetätigungsmechanismus - Google Patents

Scheibenbremse und Bremsbetätigungsmechanismus Download PDF

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Abstract

Bremsbetätigungsmechanismus für eine Scheibenbremse mit- einem Verstärkungsmechanismus (A) zur Einleitung einer Zuspannkraft für den Bremsvorgang,- einem Druckelement (C) zur Übertragung der Zuspannkraft auf eine Bremsscheibe,wobei der Verstärkungsmechanismus (A) und das Druckelement (C) so zusammenwirken, dass das Druckelement (C) durch eine Verlagerungsbewegung des Verstärkungsmechanismus (A) eine Translationsbewegung in Richtung auf die Bremsscheibe ausführt,- und einer Nachstelleinrichtung (B) zum Ausgleich eines Belagverschleißes,wobei ein Eingangselement der Nachstelleinrichtung (B) durch diese Translationsbewegung in Drehung versetzbar ist, das als Spindel (8) eines Kugelgewindetriebs (7) mit einem Gewindeabschnitt (10) ausgebildet ist, der über Kugeln (12) mit einer Mutter (14) des Kugelgewindeantriebs (7) in einer drehbaren Verbindung steht, wobei die Kugeln (12) in zumindest einer Rille (15;53) des Gewindeabschnitts (10) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dassdie zumindest eine Rille (15;53) zu ihren beiden Enden jeweils Anschläge (54) aufweist, die den Umfangsweg der Kugeln (12) begrenzen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbetätigungsmechanismus für eine Scheibenbremse sowie eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die einen solchen Bremsbetätigungsmechanismus aufweist.
  • Hierbei sind von der Erfindung Scheibenbremsen umfasst, die entweder einen Gleitsattel oder einen Festsattel aufweisen, und die eine oder mehrere Bremsscheiben übergreifen. Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich, aber nicht ausschließlich, auf Teilbelag-Scheibenbremsen.
  • Scheibenbremsen, insbesondere für Schwerlastkraftwagen, sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, sowohl was die Art des Bremsbetätigungsmechanismus, die Art und Weise der Übertragung der Bremskraft auf eine oder mehrere Bremsscheiben als auch die Art der Nachstellung zum Ausgleich eines Verschleißes der Bremsbeläge angeht.
  • Eine spezielle Ausführungsform einer Bremsbetätigungsvorrichtung, die in Scheibenbremsen zum Einsatz kommt, ist beispielsweise aus der Internationalen Anmeldung WO 2011/113554 A2 der Anmelderin bekannt. Der aus dieser Anmeldung bekannte Bremsbetätigungsmechanismus zeichnet sich durch einen äußerst kompakten Aufbau aus, der mit einem geringeren Raumbedarf in dem Gehäuse des Bremssattels und mit einem geringeren Gewicht einhergeht. Sämtliche Komponenten dieses Bremsbetätigungsmechanismus sind mittels eines in dem Gehäuse des Bremssattels in Axialrichtung gelagerten Stabs funktional zusammenwirkend in dem Bremssattel so montiert, dass diese parallel zu der Rotationsachse der Bremsscheibe wirken. Infolge einer Verlagerungsbewegung des Verstärkungsmechanismus führt ein Druckelement zusammen mit einer Nachstelleinrichtung eine Translationsbewegung in Richtung auf die Bremsscheibe aus, um die Zuspannkraft zu übertragen.
  • Die Nachstelleinrichtung für den Ausgleich des Verschleißes weist eine Momentenkupplung auf, die drehmomentgesteuert ist und der selektiven Übertragung einer drehrichtungsabhängigen Rotation zwischen Bauteilen der Momentenkupplung dient. Darüber hinaus weist die Nachstelleinrichtung noch eine Einwegkupplung auf, bei der zwei auf dem Stab drehbar gelagerte Elemente, eine innere Aufnahmehülse und eine Hohlwelle mittels einer Freilauffeder miteinander verbunden sind, wobei die Einwegkupplung dabei so konzipiert ist, dass diese während einer Bremsbetätigung eine Drehbewegung zwischen den beiden Elementen überträgt, während diese bei Bremsfreigabe durchrutscht.
  • Zur genauen Funktionsweise hinsichtlich Zustellung und Übertragung der Bremskraft sowie der Nachstellbewegung bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Bremsbetätigungsmechanismus wird hiermit ausdrücklich auf den Offenbarungsgehalt der WO 2011/113554 A2 verwiesen. Weitere, ähnlich konzipierte Bremsbetätigungsmechanismen sind beispielsweise aus der WO 2013/083857 A2 , der WO 2014/106672 A2 oder der WO 2015/140225 A2 der Anmelderin bekannt, auf die hiermit ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Den oben genannten Bremsbetätigungsmechanismen aus dem Stand der Technik ist gemeinsam, dass eine Hohlwelle, die auf dem Stab drehbar gelagert ist, als Eingangselement für die Nachstelleinrichtung dient und durch den Hebel des Verstärkungsmechanismus unmittelbar in Drehung versetzt wird. Hierzu ist an der Hohlwelle an einer geeigneten Stelle ein Zapfen oder ähnliches Element vorgesehen, wobei der Zapfen radial von der Hohlwelle absteht und von einer Ausnehmung in dem Hebel, im Bereich seiner Schwenklagerfläche, mit einem definierten Spiel aufgenommen ist. Hierdurch kann die Hohlwelle durch eine Schwenkbewegung des Hebels in Drehung versetzt werden, die dann in die Nachstelleinrichtung eingeleitet wird.
  • Bei häufigen Bremsbetätigungen, wie sie beispielsweise bei Bussen im öffentlichen Nahverkehr auftreten können, ist die Verbindung aus Zapfen und Ausnehmung allerdings unter Umständen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt, was aus Gründen der Funktionssicherheit und der Lebensdauer jedoch unerwünscht ist.
  • Zur Erzielung einer erhöhten Funktionssicherheit bei einem gleichzeitig kompakten Aufbau der Scheibenbremse und zur Verringerung des Verschleißes einer in einer solchen zum Einsatz kommenden Nachstelleinrichtung wird in der Int. Patentanmeldung WO 2018/015565 A1 der Anmelderin eine Scheibenbremse mit einem Bremsbetätigungsmechanismus vorgeschlagen, bei dem ein Eingangselement der Nachstelleinrichtung als Teil eines Kugelgewindetriebs ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung eines derartigen Bremsbetätigungsmechanismus mit dem Ziel, die Funktionssicherheit der Nachstelleinrichtung noch weiter zu erhöhen.
  • Hierzu schlägt die Erfindung einen Bremsbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1 und eine einen solchen Bremsbetätigungsmechanismus aufweisende Scheibenbremse nach Anspruch 8 vor.
  • Allgemein, im Prinzip unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Bremsbetätigungsmechanismus und der darin implementierten Nachstelleinrichtung, liegt der Kern der vorliegenden Erfindung darin, einen Bremsbetätigungsmechanismus für eine Scheibenbremse bereitzustellen, der aufweist:
    • - einen Verstärkungsmechanismus zur Einleitung einer Zuspannkraft für den Bremsvorgang,
    • - ein Druckelement zur Übertragung der Zuspannkraft auf eine Bremsscheibe, wobei der Verstärkungsmechanismus und das Druckelement so zusammenwirken, dass das Druckelement durch eine Verlagerungsbewegung des Verstärkungsmechanismus eine Translationsbewegung in Richtung auf die Bremsscheibe ausführt,
    • - und eine Nachstelleinrichtung zum Ausgleich eines Belagverschleißes, wobei ein Eingangselement der Nachstelleinrichtung durch diese Translationsbewegung in Drehung versetzbar ist, das als Spindel eines Kugelgewindetriebs mit einem Gewindeabschnitt ausgebildet ist, der über Kugeln mit einer Mutter des Kugelgewindeantriebs in einer drehbaren Verbindung steht, wobei die Kugeln in zumindest einer Rille des Gewindeabschnitts geführt sind,
    und wobei die zumindest eine Rille zu ihren beiden Enden jeweils Anschläge aufweist, die den Umfangsweg der Kugeln begrenzen.
  • Auf Grund der Tatsache, dass die beidseitigen Enden der Rillen mit Anschlägen versehen sind, gegen die die Kugeln, die in einem Kugelkäfig angeordnet sein können, auflaufen, wird der Umfangsweg der Kugeln und damit das Maß der möglichen Drehung der Spindel begrenzt. Darüber hinaus wird hierdurch im zusammengebauten Zustand verhindert, dass die Kugeln aus den Rillen herausfallen können. Insgesamt kann die Einheit aus Mutter und Spindel durch die erfindungsgemäße Maßnahme in funktionaler Hinsicht besser zusammengehalten werden.
  • In einer Weiterbildung des Bremsbetätigungsmechanismus sind mehrere Rillen vorgesehen, die sich jeweils nur über einen Teilumfang der Spindel erstrecken und gegenseitig über einen gewissen Umfang überlappen.
  • Durch eine gezielte Auswahl des Ausmaßes der Überlappung sowie der Umfangserstreckung der Rillen kann das Drehverhalten der Hohlspindel in Abstimmung mit den übrigen konstruktiven Vorgaben der Nachstelleinrichtung und dadurch deren Nachstellverhalten gezielt festgelegt werden.
  • In analoger Weise kann die Mutter Rillen aufweisen, in der die Kugeln geführt sind. Gemäß der Erfindung können hierbei die Anzahl, die Steigungswinkel und/oder die Umfangserstreckung der Rillen der Mutter und/oder der Rillen des Gewindeabschnitts unterschiedlich ausgestaltet sein.
  • Insbesondere können die Rillen der Mutter und/oder die Rillen des Gewindeabschnitts eine variierende Steigung aufweisen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bremsbetätigungsmechanismus gemäß der Erfindung sind die Rillen der Mutter und die Rillen des Gewindeabschnitts derart ausgestaltet, dass eine erste Nachstellung bei geringen Drehgeschwindigkeiten der Spindel und eine weitere, darüber hinausgehende Nachstellung bei höheren Drehgeschwindigkeiten der Spindel durch die Nachstelleinrichtung bewerkstelligt wird.
  • Der Bremsbetätigungsmechanismus gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist so ausgestaltet, dass das Eingangselement der Nachstelleinrichtung mittelbar oder unmittelbar mit einer Momentenkupplung zusammenwirkt, um einen kompakteren Aufbau zu realisieren, und darüber hinaus so ausgestaltet, dass der Verstärkungsmechanismus, das Druckelement und die Nachstelleinrichtung mittels eines in einem Gehäuse eines Bremssattels der Scheibenbremse in Axialrichtung unbeweglich und nicht drehbar gelagerten Stabs funktional zusammenwirkend in dem Bremssattel montierbar sind, wobei das Eingangselement der Nachstelleinrichtung als eine auf dem Stab drehbar gelagerte Hohlspindel eines Kugelgewindetriebs ausgebildet ist.
  • Der Vorteil in der Verwendung eines Kugelgewindetriebs liegt grundsätzlich darin, dass einem solchen Mechanismus grundsätzlich weniger Reibung innewohnt, einhergehend mit einem geringeren Verschleiß. Die hierdurch erforderliche geringere Antriebsleistung bei gleichzeitig möglichen höheren Bewegungsgeschwindigkeiten erweist sich für Nachstelleinrichtungen als besonders vorteilhaft, da sie bei einem geringeren Kraftaufwand eine positionsgenauere Einstellung beim Ausgleich des verschleißbedingten Lüftspiels gestatten.
  • Da der Kugelgewindetrieb eine Translationsbewegung in eine Drehung umsetzt, kann gemäß der Erfindung die auf die Bremsscheibe vorwärts gerichtete Bewegung des Druckelements genutzt werden, um im Kugelgewindetrieb eine Drehung hervorzurufen. Hierbei ist die geringe innere Reibung eines Kugelgewindetriebs von Vorteil, da bereits die Beaufschlagung der Spindel, die als Eingangselement für die Nachstelleinrichtung genutzt wird, mit einer linearen Druckkraft zu einer Drehung der Mutter oder der Spindel führt, je nachdem, welches der Elemente verdrehsicher innerhalb der Nachstelleinrichtung angeordnet ist.
  • Hierdurch wird es gemäß der Erfindung möglich, den Verstärkungsmechanismus, bzw. die Komponenten des Verstärkungsmechanismus, die auf die Nachstelleinrichtung, bzw. auf das Eingangselement davon, bei Bremsbetätigung und ggfs. bei Bremsfreigabe einwirken, mechanisch zu entkoppeln. Mangels direkter mechanischer Verbindung über Kopplungselemente, wie beispielsweise Zapfen und Ausnehmung beim Stand der Technik, ist ein solcher Bremsbetätigungsmechanismus einem geringeren Verschleiß ausgesetzt und zeigt eine längere Lebensdauer.
  • Ein wesentlicher Vorteil des Bremsbetätigungsmechanismus gemäß der Erfindung liegt darin, dass sich der Kugelgewindetrieb der Nachstelleinrichtung im Hinblick auf das gewünschte Nachstellverhalten, unter Berücksichtigung der weiteren Ausgestaltung der Nachstelleinrichtung und des Bremsbetätigungsmechanismus, insgesamt individuell konfigurieren und abstimmen lässt, wobei in konstruktiver Hinsicht gezielt auf die Art des zum Einsatz kommenden Gewindes, wie bspw. auf Art der Rillen und Kugeln, die Art der Gewindegänge usw. Einfluss genommen wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Scheibenbremse, die einen Bremsbetätigungsmechanismus nach zumindest einem der oben geschilderten Ausgestaltungen aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Scheibenbremse, bei der ein Bremsbetätigungsmechanismus nach zumindest einem der oben geschilderten Ausgestaltungen durch einen Stab in einem Gehäuse eines Bremssattels der Scheibenbremse zumindest modulweise oder insgesamt als eine selbsttragende Einheit montierbar ist.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen
    • 1 einen Längsschnitt in Axialrichtung eines Bremsbetätigungsmechanismus gemäß dem Stand der Technik;
    • 2a eine Explosionsdarstellung dieses Bremsbetätigungsmechanismus in einer ersten Ansicht;
    • 2b eine Explosionsdarstellung dieses Bremsbetätigungsmechanismus in einer weiteren Ansicht;
    • 3 einen Längsschnitt in Axialrichtung durch eine Nachstelleinrichtung und Rückstelleinrichtung dieses Bremsbetätigungsmechanismus;
    • 4 eine Explosionsdarstellung der Nachstelleinrichtung und Rückstelleinrichtung aus 3;
    • 5 einen Längsschnitt in Axialrichtung durch einen Kugelgewindetrieb der Nachstelleinrichtung nach dem Stand der Technik;
    • 6 eine alternative Ausführungsform der Gewindestruktur des Kugelgewindetriebs nach dem Stand der Technik; und
    • 7 eine Ausführungsform der Gewindestruktur des Kugelgewindetriebs gemäß der Erfindung.
  • Die 1 bis 6 zeigen allgemein alle Komponenten eines Bremsbetätigungsmechanismus nach dem Stand der Technik, wie er beispielhaft in der Int. Anmeldung WO 2018/015565 A1 beschrieben ist, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Ein solcher Bremsbetätigungsmechanismus aus dem Stand der Technik besteht im Wesentlichen aus vier Modulen, die funktional zusammenwirken, nämlich aus einem Verstärkungsmechanismus A, einer Nachstelleinrichtung B, einem Druckelement C und einer Rückstelleinrichtung D, wobei der Bremsbetätigungsmechanismus als eine selbsttragende Einheit mittels eines zentral angeordneten Stabs 1 auf diesem selbst und dadurch in einem Gehäuse des Bremssattels montierbar ist.
  • Der Verstärkungsmechanismus A dient dazu, eine Betätigungskraft von einem (hier nicht dargestellten) hydraulischen, pneumatischen oder elektro-mechanischen Aktuator als Zuspannkraft in den Bremsbetätigungsmechanismus einzuleiten und gemäß eines durch seine Konstruktion bedingten Übersetzungsverhältnisses zu verstärken. Ein Hebel 2 ist in einem rückseitigen Gehäuseabschnitt eines (hier ebenfalls nicht dargestellten) Bremssattels schwenkbar gelagert, indem dieser gegenüber einer Walze 3 drehbar angeordnet ist, wobei die Walze 3 im Verhältnis zu der Drehachse des Hebels 2 exzentrisch positioniert ist. Zwischen der Walze 3 und der entsprechenden Fläche des Hebels 2 sind Nadellager bzw. Nadellagerkäfige 4 vorgesehen.
  • An der der Walze 3 gegenüberliegenden Seite ist der Hebel 2 über entsprechende Nadellager bzw. Nadellagerkäfige 5 in entsprechenden Lagerflächen eines einstückigen Lagersitzkörpers 6 schwenkbar gelagert.
  • Der Verstärkungsmechanismus A ist so konzipiert, dass durch eine Drehung um die Walze 3 der Hebel 2 dieser gegenüber eine exzentrische Verlagerungsbewegung vollführt, die zu einer entsprechenden Verstärkung der am Hebel 2 angreifenden Betätigungskraft führt, die dann als Zuspannkraft über eine Translationsbewegung des Lagersitzkörpers 6, der hierfür in dem Gehäuse des Bremssattels linear geführt sein kann, auf die Nachstelleinrichtung B und das Druckelement C übertragen wird.
  • Die Nachstelleinrichtung B folgt in Axialrichtung in Bezug auf eine (hier nicht dargestellte) Bremsscheibe gesehen unmittelbar im Anschluss an den Lagersitzkörper 6 und weist einen Kugelgewindetrieb 7 auf, wie er am besten aus den 5 und 6 zu ersehen ist.
  • Der Kugelgewindetrieb 7 weist eine Hohlspindel 8 auf, die u.a. über eine Gleitlagerbuchse 9 auf dem Stab 1 drehbar gelagert ist.
  • Die Hohlspindel 8 unterteilt sich in einen bremsscheibenabgewandten, dem Lagersitzkörper 6 zugewandten Gewindeabschnitt 10 und einen bremsscheibenzugewandten Zylinderabschnitt 11.
  • Der Gewindeabschnitt 10 steht über Kugeln 12, die in einem zweireihigen Kugelkä13 gelagert sind, mit einer den Gewindeabschnitt 10 radial umgebenden Mutter 14 in Verbindung.
  • Der Gewindeabschnitt 10 weist entsprechende Rillen 15 und die Mutter 14 entsprechende Rillen 16 auf, zwischen denen die zweireihig angeordneten Kugeln 12 geführt sind.
  • Die Mutter 14 bildet das Antriebselement des Kugelgewindetriebs 7 und ist mit dem Lagersitzkörper 6 verdrehsicher verbunden, indem stirnseitig an der Mutter 14 vorgesehene, sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge 17 in entsprechende Ausnehmungen 18 des Lagersitzkörpers 6 eingreifen.
  • Dadurch wird bewirkt, dass bei Einleitung der Zuspannkraft eine Translationsbewegung des Lagersitzkörpers 6 und damit der Mutter 14 auf Grund der Kinematik des Kugelgewindetriebs 7 in einer Drehbewegung der Hohlspindel 8 auf dem Stab 1 resultiert.
  • Die Hohlspindel 8 als Abtriebselement des Kugelgewindetriebs 7 bildet gleichzeitig das Eingangselement für die Nachstelleinrichtung B, wie im Folgenden erläutert wird.
  • Auf der Hohlspindel 8 ist im Bereich des Zylinderabschnitts 11 eine Kupplungshülse 19 angeordnet, die mit der Hohlspindel 8 über eine Presspassung drehfest verbunden ist.
  • Die Kupplungshülse 19 weist einen umlaufenden Flanschring 20 auf, an dem sich eine Feder 21 abstützt, die auf der gegenüberliegenden Seite in einer stirnseitigen Ausnehmung 22 der Mutter 14 aufgenommen ist, so dass die Feder nicht radial auswandern kann.
  • Die Feder 21 ist in der Lage, die Zapfen 17 in Eingriff mit den Ausnehmungen 18 zu halten.
  • Die Kupplungshülse 19 ist über eine erste Freilauffeder 23 mit einer Radiallagernabe 24 gekoppelt. Die Kupplungshülse 19 und die Radiallagernabe 24 schließen die erste Freilauffeder radial ein und bilden so eine erste Momentenkupplung M1 aus.
  • Die Radiallagernabe 24 steht über ein Radiallager 25 mit einer vorderen Momentenhülse 26 in einer drehmomentübertragenden Verbindung. Die Radiallagernabe 24 weist Längsrillen 27 und die vordere Momentenhülse 26 weist entsprechende Längsrillen 28 auf, zwischen denen die Kugeln des Radiallagers 25 gelagert sind, so dass eine Drehmomentübertragung bei gleichzeitiger axialer Verschiebbarkeit zwischen diesen Elementen zur Verfügung gestellt wird.
  • Unter Ausbildung einer zweiten Momentenkupplung M2 ist die vordere Momentenhülse 26 über eine zweite Freilauffeder 29 mit einer hinteren Momentenhülse 30 verbunden.
  • Die hintere Momentenhülse 30 weist radiale Vorsprünge 31 auf, die in entsprechende Ausnehmungen 32 einer Nachstellspindel 33 eingreifen. Die Nachstellspindel 33 umschließt die weiteren Komponenten der Nachstelleinrichtung B vollständig und weist außenseitig ein Gewinde 34 auf, das mit einem Innengewinde 35 eines topfartigen Druckstücks 36 des Druckelements C in einem Gewindeeingriff steht. An der Vorderseite wirkt das Druckstücks 36 mit einem (hier nicht dargestellten) Bremsbelaghalter zusammen, um die Zuspannkraft auf die Bremsscheibe zu übertragen.
  • Die hintere Momentenhülse 30 stützt sich über ein friktionsarmes Radiallager 37 unter Zwischenschaltung eines Zwischenrings 38 an dem Lagersitzkörper 6 ab. Der Lagersitzkörper 6 wiederum steht mit der Nachstellspindel 33 über eine Lagerfläche 39 unmittelbar in Kontakt (s. 2b), wobei radial abschnittsweise umlaufende, axiale Vorsprünge 40 (s. 2a) der Nachstellspindel 33 in eine Ringausnehmung 41 des Lagersitzkörpers 6 eingreifen. Hierdurch wird erreicht, dass der Hauptkraftfluss der Zuspannkraft von dem Lagersitzkörper 6 direkt in die Nachstellspindel 33 und über den Gewindeeingriff 34, 35 auf das Druckstück 36 erfolgt, während auf Grund des friktionsarmen Radiallagers 37 die hintere Momentenhülse 30 und damit die Nachstelleinrichtung B insgesamt weitestgehend von der Zuspannkraft in axialer Richtung entkoppelt bleibt.
  • An der dem Radiallager 37 gegenüberliegenden Seite ist an der vorderen Momentenhülse 26 ein Gleitlagerring 42 vorgesehen, der gegenüber einem Haltering 43 geführt ist.
  • An dem Haltering 43 kommt eine Feder 44 der Rückstelleinrichtung D zur Anlage. Die als Schraubenfeder konzipierte Rückstellfeder 44 wiederum stützt sich an einer Widerlagerschale 45 ab, die an dem bremsscheibenzugewandten Ende des Stabs 1 mittels einer Befestigungsmutter 46 befestigt ist.
  • Die Widerlagerschale 45 wird hierbei zwischen einem Widerlagerring 47 und der Befestigungsmutter 46 eingespannt.
  • Die Hohlspindel 8 wiederum ist an dem Widerlagerring 47 über einen Haltering 48 und ein Axiallager 49 in einer drehbaren Lagerung abgestützt, die die auf die Hohlspindel 8 axial einwirkenden Kräfte aufnehmen.
  • Unter Ausbildung einer dritten Momentenkupplung M3 ist der Widerlagerring 47 über eine dritte Freilauffeder 50 mit der Radiallagernabe 24 gekoppelt, die diese Komponenten radial außenseitig einschließt.
  • Wie aus der 1 zu ersehen ist, wird der gesamte Bremsbetätigungsmechanismus bremsscheibenseitig durch die Befestigungsmutter 46 und bremsscheibenabgewandt durch einen Befestigungsring 51 auf dem Stab 1 gehalten, indem der Verstärkungsmechanismus A, die Nachstelleinrichtung B, das Druckelement C und die Rückstelleinrichtung D funktional zusammenwirkend angeordnet werden, wobei die hohle Nachstellspindel 33 die übrigen Komponenten der Nachstelleinrichtung B und die Rückstelleinrichtung D vollständig aufnimmt. Der Bremsbetätigungsmechanismus kann mittels des Stabs 1 als Einheit in einem Gehäuse des Bremssattels montiert und befestigt werden. Zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse des Bremssattels ist eine sich mit Translationsbewegung des Druckelements C axial abrollende Dichtmanschette 52 zwischen dem Druckstück 36 und der Innenwand eines Gehäuses des Bremssattels vorgesehen.
  • Während einer Bremsbetätigung, wenn eine Translationsbewegung des Lagersitzkörpers 6 die Hohlspindel 8 über den Kugelgewindetrieb 7 in Drehung versetzt, sperrt die erste Freilauffeder 23 der ersten Momentenkupplung M1 die Kupplungshülse 19 mit der Radiallagernabe 24. Über das Radiallager 25 wird dann die Drehung entsprechend auf die vordere Momentenhülse 26 übertragen.
  • Während der Bremsfreigabe, d.h. wenn keine Zuspannkraft mehr übertragen wird, bewirkt die Feder 21, dass die Mutter 14 der Rückwärtsbewegung des Lagersitzkörpers 6 folgt. Hierbei wird die Hohlspindel 8 in ihre ursprüngliche Lage zurückgedreht.
  • In der 6 ist eine Ausführungsform einer Hohlspindel 8 gemäß dem Stand der Technik gezeigt.
  • Diese Hohlspindel 8 weist im Bereich ihres Gewindeabschnitts 10 mehrere Rillen 53 auf, die sich jeweils nur über einen Teilumfang der Hohlspindel 8 erstrecken und gegenseitig über einen gewissen Umfang überlappen. An einem Ende der Rillen 53 sind Anschläge 54 vorgesehen, gegen die die Kugeln 55, die in einem einreihigen Kugelkä56 angeordnet sind, auflaufen.
  • In der 7 ist eine Ausführungsform einer Hohlspindel 8 gemäß der Erfindung gezeigt, die eine Weiterbildung der Hohlspindel 8 aus 6 betrifft.
  • Bei dieser sind zu beiden Enden der Rillen 53 jeweils Anschläge 54 vorgesehen, um den Umfangsweg der Kugeln 55 in beiden Drehrichtungen zu begrenzen und darüber hinaus zu verhindern, dass die Kugeln 55, sollten sie insbesondere in keinem Kugelkä56 gelagert sein, aus den Rillen 53 herausfallen.
  • Hierdurch wird der Umfangsweg der Kugeln 55 und damit das Maß der möglichen Drehung der Hohlspindel 8 begrenzt. Durch eine gezielte Auswahl des Ausmaßes der Überlappung sowie der Umfangserstreckung der Rillen 53 kann das Drehverhalten der Hohlspindel 8 in Abstimmung mit den übrigen konstruktiven Vorgaben der Nachstelleinrichtung B und dadurch deren Nachstellverhalten gezielt festgelegt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2011/113554 A2 [0004, 0006]
    • WO 2013/083857 A2 [0006]
    • WO 2014/106672 A2 [0006]
    • WO 2015/140225 A2 [0006]
    • WO 2018/015565 A1 [0009, 0026]

Claims (9)

  1. Bremsbetätigungsmechanismus für eine Scheibenbremse mit - einem Verstärkungsmechanismus (A) zur Einleitung einer Zuspannkraft für den Bremsvorgang, - einem Druckelement (C) zur Übertragung der Zuspannkraft auf eine Bremsscheibe, wobei der Verstärkungsmechanismus (A) und das Druckelement (C) so zusammenwirken, dass das Druckelement (C) durch eine Verlagerungsbewegung des Verstärkungsmechanismus (A) eine Translationsbewegung in Richtung auf die Bremsscheibe ausführt, - und einer Nachstelleinrichtung (B) zum Ausgleich eines Belagverschleißes, wobei ein Eingangselement der Nachstelleinrichtung (B) durch diese Translationsbewegung in Drehung versetzbar ist, das als Spindel (8) eines Kugelgewindetriebs (7) mit einem Gewindeabschnitt (10) ausgebildet ist, der über Kugeln (12) mit einer Mutter (14) des Kugelgewindeantriebs (7) in einer drehbaren Verbindung steht, wobei die Kugeln (12) in zumindest einer Rille (15;53) des Gewindeabschnitts (10) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rille (15;53) zu ihren beiden Enden jeweils Anschläge (54) aufweist, die den Umfangsweg der Kugeln (12) begrenzen.
  2. Bremsbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1, bei dem mehrere Rillen (15;53) vorgesehen sind, die sich jeweils nur über einen Teilumfang der Spindel (8) erstrecken und gegenseitig über einen gewissen Umfang überlappen.
  3. Bremsbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mutter (14) Rillen (16) aufweist, in der die Kugeln (12) geführt sind, und bei dem die Anzahl, die Steigungswinkel und/oder die Umfangserstreckung der Rillen (16) der Mutter (14) und/oder der Rillen (15;53) des Gewindeabschnitts (10) unterschiedlich ausgestaltet sind.
  4. Bremsbetätigungsmechanismus nach Anspruch 3, bei dem die Rillen (16) der Mutter (14) und/oder die Rillen (15;53) des Gewindeabschnitts (10) eine variierende Steigung aufweisen.
  5. Bremsbetätigungsmechanismus nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Rillen (16) der Mutter (14) und die Rillen (15;53) des Gewindeabschnitts (10) derart ausgestaltet sind, dass eine erste Nachstellung bei geringen Drehgeschwindigkeiten der Spindel (8) und eine weitere, darüber hinausgehende Nachstellung bei höheren Drehgeschwindigkeiten der Spindel (8) durch die Nachstelleinrichtung (B) bewerkstelligt wird.
  6. Bremsbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Eingangselement der Nachstelleinrichtung (B) mittelbar oder unmittelbar mit einer Momentenkupplung (M1) zusammenwirkt.
  7. Bremsbetätigungsmechanismus nach Anspruch 6, bei dem der Verstärkungsmechanismus (A), das Druckelement (C) und die Nachstelleinrichtung (B) mittels eines in einem Gehäuse eines Bremssattels der Scheibenbremse in Axialrichtung unbeweglich und nicht drehbar gelagerten Stabs (1) funktional zusammenwirkend in dem Bremssattel montierbar sind, wobei das Eingangselement der Nachstelleinrichtung (B) als eine auf dem Stab (1) drehbar gelagerte Hohlspindel (8) eines Kugelgewindetriebs (7) ausgebildet ist.
  8. Scheibenbremse aufweisend einen Bremsbetätigungsmechanismus nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, bei der der Bremsbetätigungsmechanismus nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 durch einen Stab (1) in einem Gehäuse eines Bremssattels der Scheibenbremse als eine selbsttragende Einheit montierbar ist.
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