-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse zum Gebrauch
an einem Kraftfahrzeug. Genauer ausgedrückt, betrifft die vorliegende
Erfindung eine Scheibenbremse, die ein feststehendes Drehmomentaufnahme-
oder Trägerelement
aufweist, welches eine drehbare Scheibe überspannt und sowohl eine direkt
als auch eine indirekt betätigte Bremsbelagbaugruppe
trägt.
Ein Bremsgehäuse überlagert
das Drehmomentaufnahmeelement und wird für gleitende Bewegung zu der
Scheibe hin und von dieser weg durch Führungsstifte geführt, die
an dem Drehmomentaufnahmeelement befestigt sind und die in Öffnungen
verschiebbar sind, welche in dem Bremsgehäuse in einer konventionellen
Weise angeordnet sind. Das Bremsgehäuse weist einen Hauptgehäuseteil
auf, der einen Betätigungsmechanismus
enthält,
und einen damit integrierten Brückenabschnitt,
d. h. der Brückenabschnitt
wird an den Hauptgehäuseteil
geschraubt oder integriert mit diesem gegossen, um so einen unitären Aufbau
zu haben. Der Brückenabschnitt
weist eine radial von der Scheibe angeordnete Öffnung auf, durch die die Bremsbelagbaugruppen
eingeführt
und aus dem Drehmomentaufnahmeelement entfernt werden können.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft, genauer ausgedrückt, eine Scheibenbremse, in
der der Betätigungsmechanismus
mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei Mitnehmer aufweist, die
axial in Richtung auf die Scheibenbremse bewegbar sind, um die direkt
betätigte
Bremsbelagbaugruppe gegen eine Seite der Bremsscheibe zu drücken, wobei
das Bremsgehäuse
reagiert und auf den genannten Führungsstiften
verschoben werden, um die indirekt betätigte Bremsbelagbaugruppe auf
die andere Seite der Bremsscheibe anzulegen. Betätigung der Bremse erfolgt mittels
einer Hebel- und Exzenteranordnung, wobei die Exzenteranordnung
die genannten Mitnehmer ergreift und Schwenkbewegung des Hebels
die Exzenteranordnung veranlasst, die Mitnehmer in Richtung auf
die Scheibenbremse zu bewegen.
-
Ein
Beispiel dieses Typs von Scheibenbremse ist aus WO 96/34216 bekannt,
bei der die Betätigungsanordnung
innerhalb einer Ausnehmung im Bremsgehäuse angeordnet ist, welche
Ausnehmung zur Scheibenbremse hin offen und durch eine Abdeckplatte
geschlossen ist, die am Bremsgehäuse befestigt
ist.
-
In
dem oben beschriebenen Typ von Scheibenbremse treten bestimmte Probleme
in bekannten Konstruktionen auf und es ist das Ziel der vorliegenden
Erfindung, zu versuchen, diese Probleme zum Verbessern von Leistung,
Lebensdauer und Herstellungseinfachheit zu überwinden.
-
Ein
solches Problem betrifft den Halt der einstellbaren Mitnehmer. In
bekannten Konstruktionen werden die einstellbaren Mitnehmer in Lagern
im Bremsgehäuse
gehalten. Unter Berücksichtigung, dass
jeder solcher Mitnehmer eine längliche
Baugruppe darstellt, ist es jedoch gewöhnlich, dass die Lagerlänge weniger
als optimal ist. Infolgedessen und unter Berücksichtigung der Tatsache,
das die Geometrie der Bremsenbetätigung
derart ist, dass die Exzenteranordnung, die die Mitnehmer ergreift, eine
Seitenlast auf jeden der Mitnehmer ausübt, wenn die Bremse betätigt wird,
werden die Mitnehmer unter bestimmten Umständen solche Seitenkräfte erfahren,
die Kippen derselben verursachen können. Dieses Kippen kann durch
eine Kombination der Mitnehmer hervorgehoben werden, die sich infolge von
Belagabnutzung und auch infolge der Zwischenräume ausstrecken, die zwischen
der Außenwand des
Mitnehmers und seinen jeweiligen Lagern vorliegen. Kippen der Mitnehmer
kann zu unerwünschter Schrägabnutzung
der Bremsbeläge
und darüber
hinaus unerwünschter
Abnutzung an den verknüpften Komponenten
der Mitnehmer führen,
die Lager und angrenzende Mechanismen halten.
-
Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Erzeugung einer neuen
Bremsauslegung, die das obige Problem minimiert, wenn nicht sogar
beseitigt.
-
Der
vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Scheibenbremse mit einem
Bremsgehäuse
geschaffen, die in Gebrauch eine Bremsscheibe überspannt und verschiebbar
an einem Drehmomentaufnahmeelement so angebracht ist, um zu der
Bremsscheibe hin und von dieser weg bewegt zu werden, wobei das Bremsgehäuse einen
Bremsbetätigungsmechanismus
enthält,
der auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnet und eingerichtet
ist, um direkt eine Bremsbelagbaugruppe zu ergreifen, die durch
das Drehmomentaufnahmeelement auf einer Seite der Bremsscheibe getragen
wird, wobei eine andere Bremsbelagbaugruppe in gleicher Weise durch
das Drehmomentaufnahmeelement auf der anderen Seite der Bremsscheibe
getragen wird, und der Bremsenbetätigungsmechanismus mindestens
eine einstellbare Mitnehmerbaugruppe aufweist, die mit der direkt
betätigten
Bremsbelagbaugruppe unter der Einwirkung einer Hebel- und Exzenteranordnung
ergriffen werden kann, wobei die Betätigungsbaugruppe innerhalb
einer Ausnehmung im Bremsgehäuse angeordnet
ist, welche Ausnehmung zur Bremsscheibe hin offen ist und durch
eine Abdeckplatte geschlossen wird, die an dem Bremsgehäuse befestigt ist,
wobei sich der Mitnehmer durch eine Lageröffnung in der Abdeckplatte
erstreckt, welche Lageröffnung
sich als die Innenwand eines integriert mit der Abdeckplatte ausgebildeten
Lagervorsprungs erstreckt, wobei sich der zylindrische Vorsprung
in die genannte Ausnehmung des Bremsgehäuses über einen Hauptteil der Länge des
genannten Mitnehmers erstreckt.
-
Auf
diese Weise wird mittels dieses sich axial erstreckenden Lagers
der oder jeder Mitnehmer besser entlang seiner Länge gehalten, wobei dieser
verbesserte Halt Kippen des Mitnehmers standhält und die Betätigungseffizienz
und Anpassungssteuerung verbessert.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Bremse zwei einstellbare Mitnehmerbaugruppen auf, wobei
jeder Mitnehmer grundlegend eine zweitteilige Baugruppe darstellt,
und ein Teil ein weiblicher Teil ist, der allgemein zylindrisch
mit einem Kopf mit vergrößertem Durchmesser
an einem Endbereich desselben ist, wobei dieser Kopf mit vergrößertem Durchmesser
in Gebrauch die direkt betätigte
Bremsbelagbaugruppe ergreift. Vom anderen Ende des genannten weiblichen
Teils erstreckt sich durch den genannten weiblichen Teil eine axial
verlaufende Blindbohrung, in der ein Endbereich des anderen Teils
der Mitnehmerbaugruppe, d. h. der männliche Teil, in Gewindeeingriff
kommt, wobei der männliche
Teil gleichermaßen
einen vergrößerten Kopfbereich
aufweist, der in Gebrauch durch die genannte Exzenteranordnung ergriffen
wird und auf den diese einwirkt. Dieser vergrößerte Kopf bildet eine Lagerfläche, die eine
Wand des sich axial erstreckenden zylindrischen Vorsprungs ergreift,
welcher integriert mit der Abdeckplatte ausgebildet ist.
-
Daher
wird unter Berücksichtigung,
dass der Hauptteil der Außenfläche des
weiblichen Teils jeder Mitnehmerbaugruppe entlang seiner Länge durch
die Innenwand eines der genannten zylindrischen Vorsprünge gehalten
wird, auf diese Weise Kippen der Mitnehmerbaugruppe Widerstand entgegengesetzt, wobei
das Ergreifen des vergrößerten Kopfs
des genannten männlichen
Teils durch die genannte Lagerfläche
mit dem genannten zylindrischen Vorsprung weiter Mitnehmerhalt verbessert
und einer jeglichen Möglichkeit
von Kippen unter der Einwirkung der Exzenteranordnung Widerstand
entgegengesetzt.
-
Vorzugsweise
weist dieser vergrößerte Kopf an
seinem radial äußeren Endbereich
eine sich axial erstreckende Lippe auf, die sich zum Gewindeendbereich
des genannten männlichen
Teils erstreckt und eine zylindrische innere Lagerfläche bildet,
die um die Außenwand
angreift, welche durch den genannten sich axial erstreckenden zylindrischen
Vorsprung gebildet wird, der integriert mit der Abdeckplatte gebildet
wird. Alternativ weist der freie Endbereich des genannten zylindrischen
Vorsprungs einen Abschnitt mit vergrößertem Innendurchmesser auf,
der um die äußere Umfangslagerfläche des
genannten vergrößerten Kopfs
des genannten männlichen
Teils herum angreift.
-
Während die
zylindrischen Vorsprünge
oder Erweiterungen der Abdeckplatte mit der Abdeckplatte gegossen
werden können,
um so einen unitären Aufbau
zu bilden, können
die zylindrischen Erweiterungen alternativ teilweise durch zylindrische
Lagerhülsen
gebildet werden, die an der Abdeckplatte befestigt sind. Daher können die
zylindrischen Lagerhülsen
und die Abdeckplatte aus verschiedenen Materialien hergestellt werden,
d. h. die Lagerhülsen können aus
einem geeigneteren und wahrscheinlich teureren Lagermaterial wie
zum Beispiel einem gesinterten Lagermaterial hergestellt werden
und können
in die Abdeckplatte gegossen werden, die selbst als ein Formguss
gebildet werden kann, wodurch die Konstruktion optimiert wird.
-
Während die
sich axial erstreckende Lippe des Kopfbereichs der bevorzugten Form
des genannten männlichen
Teils jeder Mitnehmerbaugruppe ferner integriert mit dem genannten
männlichen Teil
gebildet sein kann, um so einen unitäre Aufbau zu bilden, kann die
sich axial erstreckende Lippe alternativ durch ein hohles zylindrisches
Element geeigneter Abmessungen in Form eines Kreisrings gebildet
werden, der an der Außenfläche des
Kopfbereichs des genannten männlichen
Teils befestigt werden kann.
-
Zwischen
den beiden Mitnehmern ist vorzugsweise ein Anpassungsmechanismus
angeordnet, der vorzugsweise in einem weiteren zylindrischen Vorsprung
der Abdeckplatte in Position befestigt ist, welcher weitere zylindrische
Vorsprung vorzugsweise mit der Abdeckplatte zum Bilden eines unitären Aufbaus
gegossen wird. Dieser Anpassungsmechanismus enthält ein Zahnrad, das mit Verzahnungen
ineinander greift, die an den jeweiligen Köpfen der jeweiligen männlichen
Teile der genannten Mitnehmer vorgesehen sind, so dass Drehung des
Zahnrads beide Mitnehmer anpasst – wobei Drehung der männlichen
Teile die genannten weiblichen Teile, die in den zylindrischen Lagervorsprüngen verkeilt
sind, veranlasst, sich axial durch die Lageröffnungen in Richtung auf die
direkt betätigte
Bremsbelagbaugruppe zu bewegen.
-
Der
Anpassungsmechanismus wird vorzugsweise über Getriebeverzahnungen betätigt, die
an der Hebel- und Exzenteranordnung vorgesehen sind, wobei ein Leerlaufmechanismus
eingebaut ist, so dass nur nach ausreichender Bewegung des Hebels ein
weiteres Zahnrad, mit dem die Getriebeverzahnungen ineinander greifen,
Drehung des erstgenannten Zahnrads und Anpassung der Mitnehmer verursacht.
-
Der
oder jeder genannte weibliche Teil kann in einem jeweiligen zylindrischen
Lagervorsprung durch eine oder mehrere Keilnuten verkeilt werden, die
sich axial von dem oder jedem genannten weiblichen Teil und zylindrischen
Lagervorsprung erstrecken. Die Keilnuten können an jedem genannten weiblichen
Teil vorgesehen sein, wobei komplementäre Nuten in der Innenwand des
genannten zylindrischen Lagervorsprungs vorgesehen ist. Alternativ könnten die
Keilnuten in der Innenwand des genannten zylindrischen Vorsprungs
angeordnet sein, mit den komplementären Nuten in der Außenwand
des genannten weiblichen Teils.
-
In
einem alternativen Aufbau kann der oder jeder genannte weibliche
Teil in einem jeweiligen zylindrische Lagervorsprung verkeilt werden,
indem die Lageröffnung
an dem oder jedem zylindrischen Lagervorsprung einen nichtkreisförmigen/zylindrischen diagonalen
Querschnitt aufweist, und der oder jeder weibliche Teil ein Außenprofil
mit komplementärem diagonalen
Querschnitt aufweist. Vorzugsweise sind die Lageröffnungen
und das Außenprofil
der weiblichen Teile dreilappig, um Drehung der weiblichen Teile
in den jeweiligen genannten Lageröffnungen zu verhindern.
-
Dieser
dreilappige Aufbau wird als einfacher als eine verzahnte Anordnung
herzustellen betrachtet, da er durch einen einfachen Schmiedeprozess
an dem genannten weiblichen Teil gebildet werden kann. Auch wenn
der Lagervorsprung durch eine an der Abdeckplatte befestigte zylindrische
Lagerhülse gebildet
wird, wird der dreilappige Innenaufbau einfach gebildet, wobei die
Hülse mittels
Sintern hergestellt und daher ein minimales Ausmaß von Endbearbeitung
erfordert.
-
Ferner
wird in einem zwei Mitnehmer umfassenden Aufbau die Tendenz der
Mitnehmer, in den wie durch die Lagervorsprünge gebildeten Lageröffnungen
gebunden zu werden und/oder zu kippen, wenn die Bremse während Bremsanlegungen
Drehmoment erfährt,
minimiert, wenn die dreilappigen Querschnitte in der gleichen Ausrichtung
angeordnet sind, wobei der Scheitelpunkt eines Lappens jedes dreilappigen
Querschnitts zur Drehmitte der Scheibenbremse hin gerichtet ist.
-
Wenn
es erwünscht
ist, kann die Abdeckplatte andere zylindrische Vorsprünge oder
Vorsprünge mit
anderem Aufbau enthalten, die Zapfen oder Ausnehmungen geeigneter
Abmessungen enthalten, in denen verschiedene zusätzliche Bremsmechanismen, z.
B. ein Belagabnutzungssensor und/oder ein manueller Einziehmechanismus
angeordnet sein können,
und zur Leichtigkeit von Herstellung und Montage der Bremse können solche
Abdeckplattenzapfen und Ausnehmungen in Spiegelbildduplizierung
hergestellt werden, so dass ungeachtet der Weise, in der die Abdeckplatte
zuerst installiert wird, geeignete Lokalisierungszapfen und/oder
Ausnehmungen immer vorgesehen sein werden.
-
Die
vorliegende Erfindung soll nun weiter beispielhaft unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden, in denen:
-
1 eine
teilweise weggeschnittene Ansicht einer Ausführungsform einer gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebauten Scheibenbremse ist,
-
1A eine
Querschnittsansicht der in 1 gezeigten
Bremse ist;
-
1B eine
Querschnittsansicht eines Teils einer modifizierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist,
-
2 eine
teilweise weggeschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform
einer gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebauten Scheibenbremse ist;
-
3 eine
teilweise weggeschnittene Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform
einer gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebauten Scheibenbremse ist;
-
4 eine
Querschnittsansicht eines Teils noch einer weiter modifizierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
5 eine
Querschnittsansicht entlang Linie A-A in 4 ist;
-
6 eine
Ansicht der Bremse mit entfernter Abdeckplatte ist, die die Spiegelbildduplizierung
verfügbarer
Ausnehmungen darstellt;
-
7 eine
perspektivische, teilweise weggeschnittene Ansicht eines Lagersitzelements
ist;
-
8 eine
invertierte Draufsicht des Lagersitzelements von 7 ist;
-
9 eine
Rückansicht
einer Hebelanordnung ist, wie sie in den Ausführungsformen der 1, 2 und 3 verwendet
wird;
-
10 eine
Frontansicht des Hebels in 9 ist;
-
11 eine
Seitenansicht des Hebels der 9 und 10 ist;
-
12 eine
Draufsicht des Zwischenelements ist, das mit dem Hebel der 9 bis 11 verwendet
wird;
-
13 eine
Endansicht des Zwischenelements von 12 ist;
und
-
14 eine
weggeschnittene Teilansicht einer der Ausführungsformen der 1 bis 3 ist, die
die Dichtungsbaugruppe der vorliegenden Erfindung in vergrößertem Detail
darstellt.
-
Bezugnehmend
auf die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in den 1 und 1A der
beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, weist die Bremse grundlegend ein allgemein
mit 1 bezeichnetes Bremsgehäuse auf, das eine Bremsscheibe 3 überspannt
und verschiebbar an einem Drehmomentaufnahmeelement 5 mittels
Führungsstiften (nicht
gezeigt) in einer konventionellen Weise angebracht ist.
-
Das
Bremsgehäuse 1 weist
einen Hauptkörperabschnitt 7 auf,
der an einen Brückenabschnitt 9 geschraubt
wird. Alternativ können
der Hauptkörperabschnitt
und der Brückenabschnitt
integriert als ein unitärer
Aufbau gegossen werden, wobei der Hauptkörperabschnitt einen Hohlraum
oder eine Ausnehmung 11 aufweist, in der ein allgemein
mit 13 bezeichneter Bremsenbetätigungsmechanismus angeordnet
ist, wobei der Hohlraum oder die Ausnehmung in dem Bremsgehäuse zur
Bremsscheibe 3 hin offen ist, um die Anordnung des Betätigungsmechanismus 13 während Herstellung
und Montage zuzulassen.
-
Der
Betätigungsmechanismus 13 weist
ein Paar Mitnehmerbaugruppen 15, 17 auf, die parallel zueinander
sind und die sich durch in einer Abdeckplatte 23 vorgesehene
Lageröffnungen 19, 21 erstrecken,
welche am Bremsgehäuse 1 befestigt
ist und welche den Hohlraum/die Ausnehmung 11 verschließt, wobei
jede Mitnehmerbaugruppe 15, 17 mit einer direkt
betätigten
Bremsbelagbaugruppe 25 unter der Einwirkung einer Hebel-
und Exzenteranordnung 27 in Eingriff gebracht werden kann.
Schwenkbewegung des Hebels 27 veranlasst die Mitnehmerbaugruppen 15, 17 zu
Bewegung in Richtung auf die Bremsscheibe 3, um die direkt
zu betätigende Bremsbelagbaugruppe 25 zu
ergreifen und diese Bremsbelagbaugruppe 25 gegen eine Seite
der Bremsscheibe 3 zu drücken. Fortgesetzter Druck veranlasst
das Bremsgehäuse 1,
auf den Führungsstiften
in bezug zu dem Drehmomentaufnahmeelement 5 und der Bremsscheibe 3 verschoben
zu werden, wobei der Brückenabschnitt 9 auf
eine indirekt zu betätigende
Bremsbelagbaugruppe 29 presst, die die gegenüberliegende
Seite der Bremsscheibe 3 ergreift.
-
Jede
Mitnehmerbaugruppe 15, 17 umfasst einen länglichen
weiblichen Teil 31, der einen vergrößerten Kopfbereich 33 aufweist,
welcher die direkt zu betätigende
Bremsbelagbaugruppe 25 ergreifen oder auf diese einwirken
kann. Der andere Endbereich 35 des genannten weiblichen
Teils 31 umfasst eine Blindbohrung 37, die sich
axial durch den genannten weiblichen Teil 31 erstreckt.
In Gewindeeingriff in der genannten Blindbohrung 37 steht
ein männlicher
Teil 39 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17,
wobei der äußere Endbereich
des genannten männlichen
Teils 39 mit einem vergrößerten Kopfbereich 41 ausgebildet ist,
auf den die Hebel- und Exzenteranordnung 27 einwirkt.
-
Wie
in 1 der beigefügten
Zeichnungen deutlich wird, ist die Abdeckplatte 23 mit
einer zylindrische Erweiterung 43 versehen, die senkrecht
von dieser und in den Hohlraum 11 des Bremsgehäuses 1 hinein
vorsteht, wobei die Innenwand 143 dieser zylindrischen
Erweiterung 43 eine abstützende Lagerfläche für die Außenwand
des weiblichen Teils 31 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 bildet,
und die zylindrische Erweiterung 43 den genannten weiblichen Teil 31 über den
Hauptteil seiner Länge
hält und
daher Kippen des weiblichen Teils 31 der Mitnehmerbaugruppe 15, 17 in
seiner Lagerhalterung begrenzt, wenn nicht sogar verhindert.
-
Ferner
weist der vergrößerte Kopfbereich 41 des
männlichen
Teils 39 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 eine
zylindrische Lippenerweiterung 45 auf, die sich in der
gleichen Richtung wie der Gewindeschaft des männlichen Teils 39 erstreckt,
wobei diese zylindrische Lippe 45 die Außenfläche der
zylindrischen Erweiterung 43 der Abdeckplatte 23 ergreift und
auf dieser getragen wird. Daher wird der zylindrische Kopf 41 des
männlichen
Teils 39 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 positiv
durch die zylindrische Erweiterung 43 der Abdeckplatte 23 getragen,
wodurch jeglichen Seitenkräften
standgehalten wird, die mittels des Hebels und Exzenters 27 ausgeübt werden,
und jegliches Kippen der Mitnehmerbaugruppen 15, 17 begrenzt
oder sogar verhindert wird mit der resultierenden vorteilhaften
Entfernung oder Minimierung von Schrägabnutzung an den Bremsbelagbaugruppen 25, 29 und
Verbesserung von Brems- und Anpassungseffizienz.
-
Wie
am besten in 1 der beigefügten Zeichnungen zu sehen ist,
wird der weibliche Teil 31 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 wie
bei 47 für
lediglich axiale Bewegung innerhalb des zylindrischen Vorsprungs 43 der
Abdeckplatte 23 verkeilt, wodurch Drehung des männlichen
Teils jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 daher lediglich
axiale Bewegung des weiblichen Teils 31 derselben verursacht.
-
Ferner
trägt die
zylindrische Lippe 45 eine ringförmigen Scheibe 49,
gegen die ein Ende einer Spiralfeder 51 angreift, wobei
das andere Ende die Abdeckplatte 23 ergreift. Diese Feder 51 drückt daher
den männlichen
Teil 39 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 gegen
die Hebel- und Exzenteranordnung 27.
-
Zum
Erzeugen axialer Anpassung jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 ist
Drehung des männlichen
Teils 39 erforderlich, und diese wird über Verzahnungen 53 bewirkt,
die auf der Außenfläche der zylindrischen
Lippe 45 vorgesehen sind, wobei ein Zahnrad 55 eines
Anpassungsmechanismus 57 die Verzahnungen 53 an
den jeweiligen männlichen
Teilen 39 der jeweiligen Mitnehmerbaugruppen 15, 17 ergreift.
-
Der
Anpassungsmechanismus 57 wird gleichermaßen in einer
Ausnehmung 59 getragen, die durch einen zylindrischen Vorsprung 61 der
Abdeckplatte 23 begrenzt wird, wobei dieser zylindrische Halter 61 positiv
die Position des Anpassungsmechanismus 57 innerhalb des
Bremsgehäuses
beibehält und
befestigt, und dadurch verbesserte Positionierung in bezug zum männlichen
Teil 39 sicherstellt.
-
Außerdem können weitere,
Ausnehmungen aufweisende Vorsprünge
(siehe 6) in der Abdeckplatte 23 vorgesehen,
d. h. gegossen werden, um positiven Halt und Positionierung verschiedener Mechanismen,
z. B. eines Belagabnutzungs-Sensormechanismus zu vereinfachen.
-
Vorzugsweise
sind solche Ausnehmungen aufweisenden Vorsprünge in einer Spiegelbildduplizierung
(siehe Geisterkreise 44, 46 in 4)
vorgesehen, so dass während
Montage der Bremse die Abdeckplatte 23 einfach zu allen
gewünschten
Merkmalen passen wird, egal, in welcher Weise sie angeordnet wird.
-
Der
Anpassungsmechanismus 57 weist ein Zahnrad 55 auf,
das fest an dem Kernteil 63 angebracht ist, welcher frei
drehbar an einer Drehwelle 65 angebracht ist, wobei ein
weiterer zylindrischer Kernteil 67 an der genannten Welle 65 gegen
Drehung in bezug zu derselben befestigt ist, und eine Schlingfeder 69 die
Außenflächen der
genannten Kernteile 63, 67 ergreift. Ferner ist
zum Vereinfachen von Drehung der genannten Welle 65 ein
Zahnrad 71 mit sich axial erstreckenden Verzahnungen an
seinem Umfang an der genannten Welle 65 befestigt, wobei
ein Ausmaß von
Drehspielraum zwischen dem Zahnrad 71 und der Welle 65 das
normale Bremsspiel begrenzt, und die sich axial erstreckenden Verzahnungen
mit einem Zahnradantrieb 73 in Eingriff kommen, der Teil der
Hebel- und Exzenteranordnung 27 bildet. Auf diese Weise
verursacht Schwenkbewegung der Hebel- und Exzenteranordnung 27 den
Zahnradantrieb 73, den Zwischenraum mit den sich axial
erstreckenden Verzahnungen des Zahnrads 71 aufzunehmen,
wobei ausreichende Belagabnutzung dazu führt, dass der Zahnradantrieb 73 weit
genug zum Drehen des Zahnrads 71 und der Drehwelle 65 gedreht
wird, wodurch die Schlingfeder 69 in dieser Drehrichtung
veranlasst wird, die beiden Kernteile 63, 67 zusammen zu
befestigen, was dazu führt,
dass das Zahnrad 55 die männlichen Teile 39 der
jeweiligen Mitnehmerbaugruppen 15, 17 dreht, wobei
sich die weiblichen Teile 13 daher axial in bezug zu diesen
zum Anpassen der Länge
der jeweiligen Mitnehmerbaugruppen bewegen, um Belagabnutzung zu
berücksichtigen, wobei
die Rückbewegung
der Hebel- und Exzenteranordnung 27 von den jeweiligen
Mitnehmerbaugruppen über
die Schlingfeder 69 gelöst
wird, die ein Drehmoment mit niedrigerem Widerstand zwischen den
Kernteilen 63, 67 in der umgekehrten Drehrichtung
liefert.
-
In
einer modifizierten Form der gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebauten und in 1B gezeigten
Scheibenbremse, in der die in 1 verwendeten
Bezugsziffern erneut zum Anzeigen äquivalenter Teile verwendet
werden, hat der freie Endbereich 43' jedes zylindrischen Vorsprungs 43 einen vergrößerten Innendurchmesser,
in den der Kopfbereich 41 mit vergrößertem Durchmesser des männlichen
Teils 39 eines Mitnehmers 15, 17 eingreift,
wobei die Innenwand des genannten freien Endbereichs 43' auf diese Weise
den männlichen
Teil des Mitnehmers hält.
Dieser vergrößerte Kopfbereich 41 ist
mit den Verzahnungen 53 versehen, die mit dem Anpassungsmechanismus über eine Öffnung 43'' in der Wand des genannten freien
Endbereichs ineinander greifen, wobei die Feder 51 sich
gleichermaßen
innerhalb des zylindrischen Vorsprungs zwischen dem vergrößerten Kopfbereich 41 und
einer Schulter befindet, die durch die abgestufte Bohrung in dem
zylindrischen Vorsprung 43 gebildet wird.
-
In
einer weiteren modifizierten Form der Bremsscheibe der vorliegenden
Erfindung, wie in 2 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist,
in der die in 1 verwendeten Bezugsziffern
erneut zum Anzeigen äquivalenter
Teile verwendet werden, weisen die genannten zylindrischen Erweiterungen 43 der
Abdeckplatte 23 eine reduzierte axiale Länge verglichen
mit denjenigen des Aufbaus von 1 auf, wobei
ein zylindrischer Lagerausguss 75 darin befestigt ist und
sich über
den Hauptteil der Länge
des weiblichen Teils 31 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 erstreckt,
und die zylindrische Lippe 45 des männlichen Teils 39 jeder
Mitnehmerbaugruppe 15, 17 über dem freien Endbereich der
jeweiligen Lagerausgüsse 75 angreift.
Durch diesen Aufbau kann der Lagerausguss 75 aus einem
geeigneteren, gewöhnlich teureren
Lagermaterial im Gegensatz zu der gewöhnlichen Gussmaterialkonstruktion
der Abdeckplatte 23 hergestellt werden, wodurch die Konstruktionskosten
minimiert werden.
-
Während in
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie in 3 der beigefügten Zeichnungen
dargestellt ist, in der die in 1 verwendeten
Bezugsziffern erneut zum Anzeigen äquivalenter Teile verwendet
werden, die zylindrischen Erweiterungen 43 der Abdeckplatte 23 wie
in der Ausführungsform
von 1 vorgesehen sind, wird die zylindrische Lippe 45 an
dem vergrößerten Kopfbereich 41 des
männlichen
Teils 39 der jeweiligen Mitnehmerbaugruppen 15, 17 durch ein
Ringelement 77 gebildet, das um den vergrößerten Kopfbereich 41 jedes
männlichen
Teils 39 befestigt ist, wobei dieses Ringelement 77 die
benötigte zylindrische
Lippe bildet, die über
der zylindrischen Erweiterung 43 der Abdeckplatte 23 zum
Halten des männlichen
Teils 39 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 angreift,
und die Außenfläche jedes
Ringelements 77 mit geeigneten Verzahnungen 79 versehen
ist, die mit dem Zahnrad 55 des Anpassungsmechanismus 57 in
Eingriff kommen. Dieser modifizierte Aufbau kann Vorteile bei der
Herstellung insbesondere bei der Auswahl von Materialien unter Berücksichtigung von
Abnutzung, etc. in bezug zum Ineinandergreifen der Verzahnungen 79 mit
dem Zahnrad 55 des Anpassungsmechanismus 57 liefern.
-
Während die
männlichen
und weiblichen Teile 31, 39 in jeder der Ausführungsformen
der 1, 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen
durch eine sich axial erstreckende Keilnut/Nut (siehe 47 in 1)
zusammengekeilt werden, zeigen die 4 und 5 der
beigefügten
Zeichnungen eine modifizierte Form der vorliegenden Erfindung, bei
der der weibliche Teil 31 jeder Mitnehmerbaugruppe 15, 17 lediglich
für axiale
Bewegung innerhalb des Lagervorsprungs 43 der Abdeckplatte 23 dadurch
verkeilt wird, dass das Außenprofil
des diagonalen Querschnitts des weiblichen Teils 31 dreilappig
ist und in einer komplementären
Lageröffnung 43' mit dreilappigem diagonalem
Querschnitt in dem Lagervorsprung 43 der Abdeckplatte 23 angeordnet
wird. Auf diese Weise wird der weibliche Teil 31 axial
verschiebbar an der Lageröffnung 43' angebracht,
kann jedoch nicht in bezug zu dieser gedreht werden, wodurch Drehung
des axial festen männlichen
Teils 39 axiale Bewegung des weiblichen Teils in der Lageröffnung 43' verursacht.
-
Weitere
dreilappige Querschnitte der beiden Mitnehmerbaugruppen 15, 17 sind
in der gleichen Ausrichtung angeordnet, wobei der Scheitelpunkt 43'' eines Lappens jedes dreilappigen
Querschnitts in Richtung auf die Drehmitte der Bremsscheibe 3 gerichtet
ist, wie in 4 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.
Durch diesen Aufbau wird die Tendenz der Mitnehmer 15, 17 minimiert,
in den Lageröffnungen 43' gebunden zu
werden oder zu kippen, wenn die Bremse während Bremsanlegung Drehmoment erfährt.
-
Dieser
dreilappige Aufbau wird als einfacher herzustellen betrachtet als
beispielsweise eine verzahnte Anordnung, wie sie zum Beispiel bei 47 in 1 gezeigt
ist, da sie durch einen einfachen Schmiedeprozess an dem genannten
weiblichen Teil 31 gebildet werden kann. Wenn die Lageröffnung 43' ferner durch
eine Lagerhülse 75' gebildet wird,
die an der Abdeckplatte 23 befestigt ist, wie in den 4 und 5 gezeigt
ist, wird der dreilappige Aufbau einfach gebildet, wobei die Hülse 75' mittels Sintern hergestellt
wird und daher ein minimales Ausmaß von Endbearbeitung erfordert.
Wenn erwünscht, kann
das gesinterte Lager 75' in
die formgegossene Abdeckplatte 23 gegossen werden.
-
In
bezug auf die Hebel- und Exzenteranordnung 27 in jeder
der Ausführungsformen
der 1, 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen,
weist diese, wie am besten in den 9 und 13 zu
sehen ist, einen länglichen
Hebel 81 auf, wobei ein oberer Endbereich 83 des
Hebels 81 durch Betätigungsmittel
wie zum Beispiel eine Druckluftbetätigung ergriffen werden kann,
während
der andere, untere Endbereich 85 zwei entgegengesetzt gerichtete
Seitenerweiterungen 87 aufweist, die wirksam eine Betriebslagerwelle
bilden. Zur Erklärung
sind die entgegengesetzten Endbereiche dieser Betriebslagerwelle mit
teilzylindrischen Lagerflächen 89 ausgebildet,
die in Gebrauch auf Lagern 91 gehalten werden, welche auf
im Bremsgehäuse 1 angeordneten
Lagersitzelementen 93 gleicher Krümmung gehalten werden, wie im
folgenden beschrieben ist.
-
Exzentrisch
zum Krümmungsmitte
der jeweiligen gekrümmten
Lagerflächen 89 der
Betriebslagerwelle und allgemein entgegengesetzt zu den genannten
Lagerflächen
befindet sich eine längliche Nut 95,
die entlang der Länge
der genannten Betriebslagerwelle eingearbeitet ist.
-
Diese
Nut 95 hat eine teilzylindrische Konfiguration, die weniger
als halbkreisförmig
im diagonalen Querschnitt ist. Alternativ kann die Nut 95 bei
Bedarf einen diagonalen Querschnitt aufweisen, der größer als
ein Halbkreis ist. Zylindrische Kraftübertragungselemente 97,
die eine komplementäre
diametrale Abmessung zu der genannten Nut 95 aufweisen, sind
an entgegengesetzten Endbereichen der Nut 95 mit einem
dazwischen angeordneten Zwischenelement 99 angeordnet,
wobei das Zwischenelement 99 axiale Bewegung der Kraftübertragungselemente 97 zueinander
hin verhindert. Der vorhergehend aufgeführte Zahnradantrieb 73 ist
eine Seitenerweiterung dieses Zwischenelements 99 und das
Zwischenelement 99 ist gegen Drehung oder axiale Bewegung
in der Nut 95 durch angrenzende Bereiche der Betriebslagerwelle
befestigt, die angrenzend an die Kante der Nut 95 verformt,
d. h. verkerbt sind. Alternativ kann Drehung des Zwischenelements 99 in
begrenztem Ausmaß zugelassen
werden, wobei Drehung durch den seitlichen Zahnradantrieb 73 begrenzt
wird, der die Kanten der Nut 95 ergreift, und diese begrenzte
Drehung den erforderlichen Leerlauf des Anpassungsmechanismus 57 gewährleistet,
mit dem der Zahnradantrieb 73 in Eingriff steht.
-
Während das
Zwischenelement 99 aus Gussstahl hergestellt wird, kann
es alternativ bei Bedarf aus einem jeglichen geeigneten anderen
Metallmaterial oder sogar einem Kunststoffmaterial hergestellt werden.
-
Wie
oben aufgeführt,
werden die gekrümmten
Lagerflächen 89 an
entgegengesetzten Endbereichen der Betriebslagerwelle auf Lagern 91 gehalten,
die an komplementär
gekrümmten
Oberflächen 101 in
Lagersitzelementen 93 angebracht sind, welche selbst in
geeigneten Ausnehmungen 109 in der Bodenfläche des
Hohlraums 11 im Bremsgehäuse 1 angeordnet sind.
Diese Lagersitzelemente 93 sind am besten in den 7 und 8 dargestellt,
wo zu sehen sein wird, dass jedes Lagersitzelement 93 eine gekrümmte Lagerhaltefläche 101 aufweist,
an deren einen Ende ein Halteabschnitt 105 vorgesehen ist. Wie
aus den 1, 2 und 3 deutlich
wird, erstrecken sich diese Halteabschnitte 105 über die Enden
der Nut 95 in der Betriebslagerwelle, um die Kraftübertragungselemente 97 in
den jeweiligen Endbereichen der genannten Nut 85 zu halten.
-
Wie
in 8 gezeigt ist, hat der Boden 107 jedes
Lagersitzelements 93 allgemein einen kreisförmigen/zylindrischen
Aufbau und ist frei drehbar in einer komplementären Ausnehmung 109 im
Boden des Hohlraums 11 angeordnet. Wenn während Installierung
die Lagerbetriebswelle und Lager 91 an den jeweiligen Lagersitzelementen 93 angeordnet
sind, drehen sich daher die Lagersitzelemente 93 in ihren jeweiligen
Ausnehmungen 109, um genau und korrekt miteinander für anschließende Verwendung
ausgerichtet zu werden.
-
In
einer modifizierten Konstruktionsform ist der Boden jedes Lagersitzelements 93 z.
B. abgeschrägt
geformt, um so die Kanten der Ausnehmungen 109 im Boden
des Hohlraums 11 im Bremsgehäuse 1 zu überlagern.
Während
die jeweiligen Lagersitzelemente 93 allgemein in Position
angeordnet sein können,
wenn die Hebel- und Exzenteranordnung 27 an den jeweiligen
Lagersitzelementen 93 angeordnet ist, drehen sich daher
die Lagersitzelemente 93, um sich korrekt und genau miteinander
auszurichten, und dann werden die Lagersitzelemente 93, bei
anfänglichem
Gebrauch der Bremse, in die jeweiligen Ausnehmungen 109 verformt,
um die Lagersitzelemente 93 fest und positiv als einen
integrierten Teil des Bremsgehäuses 1 zu
befestigen. Alternative mögliche
Formen und Konfigurationen sind natürlich für die Lagersitzelemente 93 und
die Ausnehmungen 109 möglich,
um diese positive und sichere Befestigung der Lagersitzelemente 93 an
dem Bremsgehäuse 1 zu
gewährleisten.
-
Ferner
vereinfachen diese Lagersitzelemente 93 die Herstellung,
da es schwierig sein würde,
geeignete Lagerhalteflächen 101 in
dem Bodenbereich des Hohlraums 11 im Bremsgehäuse 1 ohne
das Vorsehen einer äußeren Abdeckplatte
oder einer Seitenöffnung
herzustellen, die dann abgedichtet werden müsste. Ferner kann durch das
Vorsehen getrennter Komponenten als Lagersitzelemente 93 ein
geeigneteres Material für
die Konstruktion der Lagersitzelemente 93 gewählt werden,
ohne die Notwendigkeit, dass das gesamte Bremsgehäuse 1 aus
dem ausgewählten
Material herzustellen ist. Daher können die Herstellungskosten
in zwei verschiedenen Weisen mittels des Vorsehens getrennter Lagersitzelemente 93 reduziert
werden.
-
Wie
aus den 1, 2 und 14 der beigefügten Zeichnungen
hervorgeht, ist ferner eine positive und sichere Dichtungsbaugruppe 110 für jede Mitnehmerbaugruppe 15, 17 vorgesehen.
Jede solche Durchgangsbohrung 110 weist einen ringförmigen flexiblen
Flansch 111 auf, deren eines Ende 113 einen Wulst
hat und elastisch und fest in einer Ringausnehmung 115 um
den Kopfbereich des weiblichen Teils 31 der Mitnehmerbaugruppe 15, 17 ergriffen
wird. Der äußere Endbereich
des flexiblen Flanschs 111 ist gleichermaßen mit
einem Wulst 117 versehen und greift zwischen einer oberen
Oberfläche
der Abdeckplatte 23 und einer parallelen Oberfläche eines
ringförmigen
Halteelements 118 ein, das im diagonalen Querschnitt eine
abgestufte Konfiguration hat. Eine weitere Lippendichtung 119 ist
an der Innenkante des Halteelements 118 so befestigt, z.
B. geklebt, um nach innen von diesem vorzustehen. Ein Mittelbereich
dieses Halteelements 118 ist allgemein zylindrisch und
greift in einen Bereich 121 mit vergrößertem Durchmesser an der Mündung der
Lageröffnung 19 in
der Abdeckplatte 23 ein, durch die der Mitnehmer 15, 17 hindurchgeht,
wodurch das Halteelement 118 die nach innen gerichtete
Dichtungslippe 119 und der flexible Flansch 111 korrekt
positioniert.
-
Mit
dem obigen Aufbau der Dichtungsbaugruppe 110 wird Montage
vereinfacht und Herstellungskosten werden dadurch reduziert, die
ringförmige
Lippendichtung 119 wird koaxial mit dem ringförmigen Halteelement 118 befestigt,
z. B. geklebt, welches vorzugsweise aus Metall besteht. Während Konstruktion
der Bremse werden die kombinierte Lippendichtung 119 und
das Halteelement 118 in den vergrößerten Endbereich 121 der
Lageröffnung 19 eingepasst,
bevor der Mitnehmer 15, 17 in die Lageröffnung 19 eingeführt wird,
wobei das Halteelement 118 einen Festsitz in dem vergrößerten Endbereich 121 der
Lageröffnung 19 bildet.
Dann wird der Mitnehmer 15, 17 mit dem flexiblen
Flanschelement 111 befestigt an dem Kopfbereich 33 des
weiblichen Teils 31 des Mitnehmers 15, 17 durch
die Lippendichtung 119 und daher die Lageröffnung 19 eingeführt, wobei das
flexible Flanschelement 111 dann zwischen dem Halteelement 118 und
einer angrenzenden Oberfläche
der Abdeckplatte 23 befestigt wird.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
(nicht gezeigt) wird das flexible Flanschelement 111 auch an
dem Halteelement 118 befestigt, z. B. an es geklebt, so
dass das Flanschelement 111, die Lippendichtung 119 und
das Halteelement 118 einen unitären Aufbau bilden, die Dichtungsbaugruppe 110 kann an
dem weiblichen Teil 31 der Mitnehmerbaugruppe 15, 17 befestigt
werden, wobei der Wulst 113 sicher in der Ringausnehmung 115 im
Kopfbereich 33 des genannten weiblichen Teils 31 ergriffen
wird, nachdem das Halteelement 118 und die Dichtungslippe 119 axial
entlang der Außenfläche des
genannten weiblichen Teils 31 verschoben wurden. Dann kann der
weibliche Teil 31 der Mitnehmerbaugruppe 15, 17 in
die Lageröffnung 19 zusammen
mit der Dichtungsbaugruppe 110 eingeführt werden, und der zylindrische
Teil des Halteelements 118 kann in den Mündungsbereich 121 mit
vergrößertem Durchmesser der
Lageröffnung 19 gepresst
werden, wobei dies einen Festsitz darstellt, um auf diese Weise
die Dichtungslippe 119 und den flexiblen Flansch 111 positiv anzuordnen.
-
Der
obige Aufbau einer Scheibenbremse birgt beträchtliche Leistungsvorteile
zusammen mit Vorteilen in bezug zur Montageleichtigkeit, d. h. reduzierte
Herstellungskosten.