WO2013167725A1 - Scheibenbremse - Google Patents
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- WO2013167725A1 WO2013167725A1 PCT/EP2013/059704 EP2013059704W WO2013167725A1 WO 2013167725 A1 WO2013167725 A1 WO 2013167725A1 EP 2013059704 W EP2013059704 W EP 2013059704W WO 2013167725 A1 WO2013167725 A1 WO 2013167725A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/38—Slack adjusters
- F16D65/40—Slack adjusters mechanical
- F16D65/52—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play
- F16D65/56—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut
- F16D65/567—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut for mounting on a disc brake
- F16D65/568—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut for mounting on a disc brake for synchronous adjustment of actuators arranged in parallel
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2127/00—Auxiliary mechanisms
- F16D2127/06—Locking mechanisms, e.g. acting on actuators, on release mechanisms or on force transmission mechanisms
Definitions
- the invention relates to a disc brake, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
- Such disc brakes are usually pneumatically operated and equipped with automatically acting, mechanical Verschl constitunachstellvorraumen.
- These wear adjusting devices have a very reliable effect and reduce the clearance that has become too large. They are known in different designs, such as e.g. mechanical adjuster with automatic adjustment of a friction point.
- the adjusting device e.g. by a feed element of a brake disk application device, activated.
- an automatic readjustment of the pads by means of the pad wear adjuster e.g. by an adjustment of variable-length pressure punches.
- a drive rotational movement is e.g. from a torque limiting device, for example with a ball ramp, via a continuously acting clutch (slip clutch) to an adjusting spindle, e.g. a threaded pipe, a printing stamp forwarded.
- a continuously acting clutch slip clutch
- the threaded tubes can twist and reduce the clearance, for example, whereby brake pads can grind on the brake discs.
- the fuel consumption of the vehicle can thereby increase.
- a Lsymmetricspielveriererung energy consumption can be increased because a larger clearance must be run through to the brake application.
- the energy consumption can be eg an increased compressed air consumption.
- the object of the present invention is to provide an improved disc brake.
- a disc brake which has a blocking device with which a rotation of a threaded tube is blocked in a blocking position.
- the blocking device can be adjusted in a release position. In this case, this blockage is reversed and released a rotation of the threaded tube, so that readjustment due to wear of the brake lining is possible by a wear adjustment.
- the blocking device can be returned from the release position back to the blocking position.
- a disc brake according to the invention in particular for a motor vehicle, comprises a clamping device, preferably with a rotary lever, at least one spindle unit with a threaded tube, and at least one wear adjusting device, which can be coupled to the application device, preferably to the rotary lever, and to the at least one spindle unit interacts.
- the disc brake has at least one blocking device which can be adjusted from a blocking position, in which the blocking device blocks a rotation of the threaded tube of the at least one spindle unit, into a release position, in which the blocking device releases a rotation of the threaded tube of the at least one spindle unit, and back is.
- the threaded tube In the blocking position, the threaded tube is blocked against twisting. This results in a safeguard against vibrations, shaking and the like. caused clearance changes. Due to the adjustability of the blocking device in the release position, the blocking position is canceled and a rotation of the threaded tube, e.g. for the purpose of wear adjustment, it is still possible.
- the blocking device assumes the blocking position when the disc brake is released, and the release position assumes when the disc brake is applied. This allows a coupling of the blocking device with the application device, so that the blocking device is actuated by the application device.
- the at least one blocking device comprises at least one blocking element, which engages in the blocking position with the threaded tube and is in the blocking position out of engagement with the threaded tube. The blocking element is thus engaged with the threaded tube, for example by pressure, that the threaded tube is fixed.
- the at least one blocking element is connected to the clamping device, preferably to the rotary lever. This results in a compact design.
- the at least one blocking element is attached to an end face of the rotary lever. It can be made in one piece with the rotary lever. Also, a separate part is possible, which is screwed, riveted or welded.
- the at least one blocking element has an engagement portion for engagement with the threaded tube and an end portion.
- the at least one blocking element has an engagement portion for engagement with the threaded tube and an end portion.
- the at least one blocking element is wedge-shaped.
- the at least one blocking element at least partially has a profiling which corresponds to an external thread of the threaded tube and in the blocking position of the at least one blocking device is in engagement with the external thread of the threaded tube. It is advantageous if at least the engagement portion has this profiling. This can be done a positive engagement.
- the profile of the at least one blocking element is a thread profile, wherein the thread profile corresponds to the thread profile of the external thread of the threaded pipe is particularly advantageous.
- the at least one blocking element is designed as a circular ring section. This results in a particularly compact and material-saving construction.
- FIG. 1 shows a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of a disk brake according to the invention
- FIG. a schematic, partial perspective view of a second embodiment of the disc brake according to the invention
- a schematic plan view of the disc brake according to the invention of Fig. 2 a schematic partial plan view of the disc brake according to the invention of Fig. 3
- a schematic, partial perspective view of a rotary lever a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of a disk brake according to the invention
- FIG. a schematic, partial perspective view of a second embodiment of the disc brake according to the invention
- a schematic plan view of the disc brake according to the invention of Fig. 2 a schematic partial plan view of the disc brake according to the invention of Fig. 3
- a schematic, partial perspective view of a rotary lever a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of a disk brake according to the invention
- FIG. a schematic, partial perspective view of a second embodiment of the disc brake according to the invention
- FIG. 1 shows a schematic sectional view of a first exemplary embodiment of a disc brake 1 according to the invention.
- disc brake 1 brake disc 2
- brake pads 3 with brake lining carriers 3a
- brake caliper 4 spindle units 5, 5 '
- threaded tubes 6, 6' with non-illustrated pressure punches, pressure pads 6a, 6'a, Traverse 7, and rotary lever 8.
- the threaded pipes 6, 6 'each have an external thread 13, 13', with which they are screwed into the traverse 7.
- the caliper 4 is designed here as a floating caliper. Other versions are possible.
- the x-coordinate runs parallel to a longitudinal direction of the brake disk 2, the rotation axis, not shown, extending in the direction of the y-coordinate.
- the opposite direction of the z-coordinate is also referred to as the release direction and the direction of the y-coordinate as the application direction of the disc brake 1.
- the rotary lever 8 is pivotable about a rotary lever axis 8d (see Fig. 2) which lies in the direction of the x-coordinate.
- the disc brake 1 may have different power drives.
- the rotary lever 8 is pneumatically operated by a pneumatic cylinder, for example.
- To construction and Function of a pneumatic disc brake 1 is made to the corresponding description of DE 197 29 024 C1.
- the disc brake 1 is shown in the first embodiment as a two-stamp brake.
- the brake caliper 4 engages over the brake disk 2, on which the brake linings 3 with their brake pad carriers 3 a are arranged on both sides.
- the tension-side brake pad 3 communicates with its brake pad carrier 3a with the spindle units 5, 5 'via the pressure pieces 6a, 6'a, the other brake pad is fixed in the brake caliper 4 on the other side of the brake disk.
- a spindle unit 5 of the two spindle units 5, 5 ' is a Verschl constitunachstellvorrich- device 10 is used and is connected via a drive 9 with the rotary lever 8 in cooperation.
- the drive 9 comprises an actuator 9 a, which is connected to the rotary lever 8, and a driver 9 b, which is in communication with the wear adjusting device 10.
- the wear adjusting device 10 is designed here as a mechanical wear adjusting device. It also has a synchronous wheel 1 1, which via a synchronizing means 1 1 a, e.g. a chain, with another synchronous wheel 1 1 'of the other spindle unit 5' cooperates.
- One with the synchronous wheel 1 1 'of the other spindle unit 5' connected shaft is also referred to as a driving shaft.
- the synchronous wheels 1 1, 1 1 'and the synchronizer 1 1 a is a synchronous movement of the spindle units 5 and 5' ensured in Verschl constitunachstellvor réellen.
- gears are also possible as synchronizing wheels 1 1, 1 1 'and synchronizing means 1 1 a.
- a distance between the brake pads 3 and the brake disc 2 is referred to as clearance. As a result of lining and disc wear this clearance is larger.
- the disc brake 1 comprises a blocking device 15 with a blocking element 12.
- the blocking element 12 is here engaged with the external thread 13 of the threaded tube 6 'when the disc brake 1 is released - this released state of the disc brake 1 is shown in FIG
- This is a blocking position of the blocking device 15.
- the anti-vibration device causes blocking of the threaded tubes 6, 6 'to prevent a clearance change caused by, for example, jarring and vibrations. That is, it is both a Lsterspiel baseung, which leads to a reduction of the clearance, as well as a Lsterspiel baseung, which leads to an increase in the clearance, prevented.
- FIG. 2 is a schematic, partial perspective view of a second embodiment of the disc brake 1 according to the invention is shown.
- the disc brake 1 is shown in the release position, wherein the blocking device 15 is in the blocking position.
- the wear adjusting device 10 is arranged centrally between the spindle units 5, 5 'in the rotary lever 8. Only the synchronous wheel 1 1 is shown.
- Fig. 2 shows the rotary lever 8 with a rotary lever body 8a, which extends in the x direction.
- a centrally mounted on the rotary lever body 8a Drehhebelarm 8b extends at right angles from the rotary lever body 8a in the z direction and forms its free end an articulation for the introduction of force line when applying the disc brake.
- the rotary lever body 8a is formed on the side facing the brake pad carrier 3a with the brake pad 3 side with a semi-circular cross-section and provided on the opposite side with a flat surface on which a roller portion 14 is arranged with a semicircular cross-section.
- the rotary lever 8 is pivotable about the rotary lever axis 8d, wherein the rotary lever axis 8d is the central axis of the Walzenabitess14.
- the semi-circular cross-section of the rotary lever body 8a facing the brake pad carrier 3a has a central axis offset from the central axis of the roller section 14, which is illustrated in FIG.
- the spindle unit 5 has a central axis 5a around which the threaded tube 6 is rotatable for an adjustment (infeed or return) of the brake pad 3 in the direction or opposite direction of the y-coordinate.
- the rotary lever axis 8d is perpendicular to the central axis 5a of the spindle unit 5.
- the not shown in detail other spindle unit 5 ' also has a central axis, which is arranged parallel to the central axis 5a of the spindle unit 5.
- the rotary lever body 8a of the rotary lever 8 has end faces 8c, 8'c, which are each arranged in a plane lying parallel to the y-z plane.
- the blocking element 12 of the blocking device 15 is arranged on the right in Fig. 2 shown end face 8c of the rotary lever body 8a.
- the blocking device 15 comprises the blocking element 12 and a portion of the external toothing 13 of the threaded tube 6 of the spindle unit 5.
- the blocking element 12 In the blocking position shown in Fig. 2 in the release position of the rotary lever 8, the blocking element 12 is in engagement with the external toothing 13 of the threaded tube 6. This presses the blocking element 12 against the threaded tube 6 and blocks it, so that the threaded tube 6 is not rotatable.
- FIG. 3 is a schematic plan view of the disc brake 1 according to the invention according to FIG. 2.
- the blocking element 12 is formed in a kind of wedge shape and formed on the surface of the end face 8c of the rotary lever body 8a of the rotary lever 8. It may be integrally formed with the rotary lever body 8a or may be attached thereto as a separate part.
- the blocking element 12 has a body 12a with an engagement portion 12b and an end portion 12c.
- the body 12a protrudes from the surface of the end face 8c in the x-direction, with the engagement portion 12b protruding further from the surface of the end face 8c than the end portion 12c.
- the blocking element 12 In the blocking position shown in Fig. 3 at the release position of the rotary lever 8, the blocking element 12 is engaged with its engagement portion 12 b with the external thread 13 of the threaded tube 6 in engagement. This engagement is such that a rotation of the threaded tube 6 in the blocking position is not possible.
- FIG. 3 shows a schematic partial plan view of the disc brake 1 according to the invention according to FIG. 3.
- the rotary lever 8 and the disc brake 1 are in the application position.
- the blocking device 15 is in its release position.
- FIG. 5 shows a schematic, perspective partial view of the rotary lever 8 with the blocking element 12, wherein the end face 8c is shown enlarged.
- Coordinate protruding roller portion 14 is provided.
- the roller section 14 has a substantially semicircular cross-section, the center axis of which is the rotary lever axis 8d, which penetrates the surface of the end face 8c in an imaginary center M1.
- a center M2 of the semi-circular cross section of the rotary lever body 8a is spaced from the center M1 by an eccentricity of the semicircular cross section of the rotary lever body 8a from the semicircular cross section of the roller section 14.
- the blocking member 12 is formed as a circular ring portion and arranged on the outer circumference of the semi-circular end face 8c.
- an outer diameter R1 of the semicircular cross-section of the rotary lever body 8a and thus the semicircular end face 8c is an outer diameter of the blocking element 12 designed as a circular ring section.
- the blocking element 12 extends radially inwards toward the center M2, being delimited by a circular arc with an inner radius R2 ,
- the circular ring section, which forms the blocking element 12 is defined with its circumference by a central angle ⁇ in the center M2.
- the blocking element 12 protrudes from the end face 8c of the rotary lever body 8a in the direction of the x-coordinate and thus in the direction of the rotary lever axis 8d.
- the surface of the blocking element 12 has a profiling 12d, which is a thread profile that corresponds to the external thread 13 of the threaded tube 6.
- a part of the most protruding engaging portion 12b of the blocking member 12 engages with its profiling 12d with the external thread 13 of the threaded pipe 6.
- This part is determined by an engagement angle ⁇ , which is substantially smaller than the central angle ⁇ , and the slope of the wedge shape of the blocking element 12.
- the pressure angle ⁇ can amount to approximately one tenth of the central angle ⁇ .
- the ratio of pressure angle ß to central angle ⁇ and the value of the central angle ⁇ can be determined by the geometric data of the disc brake 1.
- the engagement angle ⁇ can be dimensioned so large that it is ensured that the engagement portion 12b is no longer in engagement with the external thread 13 of the threaded tube 6, when the wear adjuster 10 causes a rotation of the threaded tube 6.
- the pressure angle ⁇ may be less than or equal to a so-called constructive clearance of the disc brake 1.
- the blocking element 12 may consist of the same material as the rotary lever body 8a. However, it can also be designed as a separate part or partly as a separate part. It may also consist of a different material or a combination of different materials that are resistant to wear.
- the blocking device 15 can be used.
- the disc brake 1 can be compressed air actuated, but also otherwise, for example, operated by an electric motor, be formed.
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Abstract
Eine Scheibenbremse (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit einem Drehhebel (8), mindestens einer Spindeleinheit (5) mit einem Gewinderohr (6), und mindestens einer Verschleißnachstellvorrichtung (10), die mit der Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit dem Drehhebel (8), koppelbar ist und mit der mindestens einen Spindeleinheit (5) zusammenwirkt, weist mindestens eine Blockiereinrichtung (15) auf, welche aus einer Blockierstellung, in welcher die Blockiereinrichtung (15) eine Verdrehung des Gewinderohrs (6) der mindestens einen Spindeleinheit (5) blockiert, in eine Freigabestellung, in welcher die Blockiereinrichtung (15) eine Verdrehung des Gewinderohrs (6) der mindestens einen Spindeleinheit (5) freigibt, und zurück verstellbar ist.
Description
Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Derartige Scheibenbremsen sind üblicherweise druckluftbetätigt und mit automatisch wirkenden, mechanischen Verschleißnachstellvorrichtungen ausgestattet. Diese Verschleißnachstellvorrichtungen wirken sehr zuverlässig und verkleinern ein zu groß gewordenes Lüftspiel. Sie sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, wie z.B. mechanische Nachsteller mit automatischem Einregeln eines Reibepunkts. Dabei wird bei jeder Bremsbetätigung, d.h. beim Zuspannen, die Nachstellvorrichtung, z.B. durch ein Zustellelement einer Zuspannvorrichtung der Scheibenbremse, aktiviert. Bei Verschleiß von Bremsbelägen und Bremsscheibe erfolgt ein automatisches Nachstellen der Beläge mittels der Belagverschleißnachstellvorrichtung z.B. durch eine Verstellbewegung von längenveränderlichen Druckstempeln.
Damit die automatische Nachstellung nicht ein zu kleines Lüftspiel einstellt, wird im Antrieb der Verschleißnachstellvorrichtung ein Spalt vorgehalten. Somit wird die Ver- Schleißnachstellvorrichtung erst nach Überbrückung dieses Spalts, der auch als konstruktives Lüftspiel bezeichnet wird, angetrieben.
Ein Beispiel einer Nachstellvorrichtung beschreibt das Dokument DE 10 2004 037 771 A1 . Dabei wird eine Antriebsdrehbewegung z.B. von einer Drehmoment- Begrenzungseinrichtung, beispielsweise mit einer Kugelrampe, über eine kontinuierlich wirkende Kupplung (Rutschkupplung) auf eine Verstellspindel, z.B. ein Gewinderohr, eines Druckstempels weitergeleitet.
DE 197 29 024 C1 illustriert eine derartige Scheibenbremse.
Insbesondere bei Nutzfahrzeugen, aber auch bei anderen Fahrzeugen, treten während des Betriebs Vibrationen, Rütteln u.dgl. auf, wodurch eine Lüftspieländerung verursacht werden kann. Bei einer Rüttelbelastung können sich z.B. die Gewinderohre verdrehen und das Lüftspiel z.B. verkleinern, wodurch Bremsbeläge an den Bremsscheiben schleifen können. Der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs kann sich dadurch erhöhen. Bei einer Lüftspielvergrößerung kann ein Energieverbrauch erhöht werden, da ein größeres Lüftspiel bis zum Bremseinsatz durchlaufen werden muss. Der Energieverbrauch kann z.B. ein erhöhter Druckluftverbrauch sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Scheibenbremse bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Es wird eine Scheibenbremse geschaffen, welche eine Blockiereinrichtung aufweist, mit welcher eine Verdrehung eines Gewinderohrs in einer Blockierstellung blockiert wird. Die Blockiereinrichtung kann in eine Freigabestellung verstellt werden. Dabei wird diese Blockierung wieder aufgehoben und eine Verdrehung des Gewinderohrs freigegeben, so dass ein Nachstellen aufgrund von Verschleiß des Bremsbelags durch eine Verschleißnachstellvorrichtung möglich ist. Die Blockiereinrichtung kann aus der Freigabestellung wieder in die Blockierstellung zurückgestellt werden. Eine erfindungsgemäße Scheibenbremse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, um- fasst eine Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit einem Drehhebel, mindestens eine Spindeleinheit mit einem Gewinderohr, und mindestens eine Verschleißnachstellvorrichtung, die mit der Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit dem Drehhebel, koppelbar ist und mit der mindestens einen Spindeleinheit zusammenwirkt. Die Scheiben- bremse weist mindestens eine Blockiereinrichtung auf, welche aus einer Blockierstellung, in welcher die Blockiereinrichtung eine Verdrehung des Gewinderohrs der mindestens einen Spindeleinheit blockiert, in eine Freigabestellung, in welcher die Blockiereinrichtung eine Verdrehung des Gewinderohrs der mindestens einen Spindeleinheit freigibt, und zurück verstellbar ist.
In der Blockierstellung ist das Gewinderohr gegen Verdrehen blockiert. Dadurch ergibt sich eine Sicherung gegen durch Vibrationen, Rütteln u.dgl. verursachten Lüftspieländerungen. Durch die Verstellbarkeit der Blockiereinrichtung in die Freigabestellung wird die Blockierstellung aufgehoben und eine Verdrehung des Gewinde- rohrs, z.B. zwecks einer Verschleißnachstellung, ist weiterhin möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer Ausführung nimmt die Blockiereinrichtung die Blockierstellung ein, wenn die Scheibenbremse gelöst ist, und die Freigabestellung einnimmt, wenn die Scheibenbremse zugespannt wird. Damit ist eine Kopplung der Blockiereinrichtung mit der Zuspannvorrichtung ermöglicht, so dass die Blockiereinrichtung von der Zuspannein- richtung betätigt wird.
In einer weiteren Ausführung umfasst die mindestens eine Blockiereinrichtung mindestens ein Blockierelement, welches in der Blockierstellung mit dem Gewinderohr in Eingriff steht und in der Blockierstellung außer Eingriff mit dem Gewinderohr ist. Das Blockierelement ist dabei so in Eingriff mit dem Gewinderohr, z.B. durch Druck, dass das Gewinderohr fixiert ist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das mindestens eine Blockierelement mit der Zu- spannvorrichtung, vorzugsweise mit dem Drehhebel, verbunden ist. Daraus ergibt sich ein kompakter Aufbau. Dazu ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine Blo- ckierelement an einer Stirnseite des Drehhebels angebracht ist. Es kann einstückig mit dem Drehhebel hergestellt sein. Auch ein separates Teil ist möglich, das angeschraubt, angenietet oder angeschweißt wird.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass das mindestens eine Blockierelement einen Eingriffsabschnitt zum Eingriff mit dem Gewinderohr und einen Endabschnitt aufweist. Damit kann ein leichter Übergang von der Blockierstellung in die Freigabestellung und zurück geschaffen werden. Dies wird insbesondere begünstigt, wenn das mindestens eine Blockierelement keilförmig ausgebildet ist. In einer noch weiteren Ausführung weist das mindestens eine Blockierelement zumindest teilweise eine Profilierung auf, die mit einem Außengewinde des Gewinderohrs korrespondiert und in der Blockierstellung der mindestens einen Blockiereinrichtung mit dem Außengewinde des Gewinderohrs in Eingriff steht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Eingriffsabschnitt diese Profilierung aufweist. Damit kann ein formschlüssiger Eingriff erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Profilierung des mindestens einen Blockierelementes ein Gewindeprofil ist, wobei das Gewindeprofil mit dem Gewindeprofil des Außengewindes des Gewinderohrs korrespondiert. In einer anderen Ausführung ist das mindestens eine Blockierelement als ein Kreisringabschnitt ausgebildet. Damit ergibt sich ein besonders kompakter und werkstoffsparender Aufbau.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse kann druckluftbetätigt sein, aber auch andere Betätigungsausführungen, z.B. hydraulisch oder elektromotorisch, sind natürlich möglich.
Die Erfindung wird nun anhand beispielhafter Ausführungen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen: eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse; eine schematische, perspektivische Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibenbremse; eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse nach Fig. 2; eine schematische Teildraufsicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse nach Fig. 3; und eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Drehhebels.
In den Figuren sind Koordinaten x, y, z zur besseren Orientierung eingefügt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels ner erfindungsgemäßen Scheibenbremse 1 .
In der Fig. 1 sind die folgenden Komponenten angegeben: Scheibenbremse 1 , Bremsscheibe 2, Bremsbeläge 3 mit Bremsbelagträgern 3a, Bremssattel 4, Spindeleinheiten 5, 5', Gewinderohre 6, 6' mit nicht näher dargestellten Druckstempeln, Druckstücke 6a, 6'a, Traverse 7, und Drehhebel 8. Die Gewinderohre 6, 6' weisen jeweils ein Außengewinde 13, 13' auf, mit welchem sie in die Traverse 7 eingeschraubt sind. Der Bremssattel 4 ist hier als Schwimmsattel ausgeführt. Andere Ausführungen sind möglich. Die x-Koordinate verläuft parallel zu einer Längsrichtung der Bremsscheibe 2, deren nicht gezeigte Drehachse in Richtung der y-Koordinate verläuft. Die Gegenrichtung der z-Koordinate wird auch als Löserichtung und die Richtung der y-Koordinate als Zuspannrichtung der Scheibenbremse 1 bezeichnet. Der Drehhebel 8 ist um eine Drehhebelachse 8d (siehe Fig. 2) verschwenkbar, die in der Richtung der x- Koordinate liegt.
Die Scheibenbremse 1 kann unterschiedliche Kraftantriebe aufweisen. Der Drehhebel 8 wird z.B. pneumatisch durch einen Druckluftzylinderbetätigt. Zu Aufbau und
Funktion einer pneumatischen Scheibenbremse 1 wird auf die entsprechende Beschreibung der DE 197 29 024 C1 verwiesen.
Die Scheibenbremse 1 ist in dem ersten Ausführungsbeispiel als zweistempelige Bremse gezeigt. Der Bremssattel 4 übergreift die Bremsscheibe 2, an welcher beid- seitig die Bremsbeläge 3 mit ihren Bremsbelagträgern 3a angeordnet sind. Der zu- spannseitige Bremsbelag 3 steht mit seinem Bremsbelagträger 3a mit den Spindeleinheiten 5, 5' über die Druckstücke 6a, 6'a in Verbindung, der andere Bremsbelag ist auf der anderen Seite der Bremsscheibe im Bremssattel 4 festgelegt. In die eine Spindeleinheit 5 der beiden Spindeleinheiten 5, 5' ist eine Verschleißnachstellvorrich- tung 10 eingesetzt und steht über einen Antrieb 9 mit dem Drehhebel 8 in Zusammenwirkung. Der Antrieb 9 umfasst einen Betätiger 9a, welcher mit dem Drehhebel 8 verbunden ist, und einen Mitnehmer 9b, der mit der Verschleißnachstellvorrichtung 10 in Verbindung steht. Die Verschleißnachstellvorrichtung 10 ist hier als mechanische Verschleißnachstellvorrichtung ausgebildet. Sie weist außerdem ein Synchronrad 1 1 auf, welches über ein Synchronmittel 1 1 a, z.B. eine Kette, mit einem weiteren Synchronrad 1 1 ' der anderen Spindeleinheit 5' zusammenwirkt. Eine mit dem Synchronrad 1 1 ' der anderen Spindeleinheit 5' verbundene Welle wird auch als Mitnehmerwelle bezeichnet. Mit den Synchronrädern 1 1 , 1 1 ' und dem Synchronmittel 1 1 a ist eine synchrone Bewegung der Spindeleinheiten 5 und 5' bei Verschleißnachstellvorgängen gewährleistet. Es sind beispielsweise auch Zahnräder als Synchronräder 1 1 , 1 1 ' und Synchronmittel 1 1 a möglich.
Ein Abstand zwischen den Bremsbelägen 3 und der Bremsscheibe 2 wird als Lüftspiel bezeichnet. Infolge von Belag- und Scheibenverschleiß wird dieses Lüftspiel größer.
Weiterhin umfasst die Scheibenbremse 1 eine Blockiereinrichtung 15 mit einem Blo- ckierelement 12. Das Blockierelement 12 steht bei gelöster Scheibenbremse 1 - dieser gelöste Zustand der Scheibenbremse 1 ist in Fig. 1 gezeigt - hier mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6' in Eingriff und bewirkt so in der Lösestellung der Scheibenbremse 1 eine Blockierung einer Verdrehung des Gewinderohrs 6' in der Traverse 7. Dies ist eine Blockierstellung der Blockiereinrichtung 15. Damit ist eine so genannte Rüttelsicherung des Gewinderohrs 6' gebildet. Über die Synchronräder 1 1 ', 1 1 und das Synchronmittel 1 1 a ist somit auch das Gewinderohr 6 der Spindeleinheit 5 blockiert.
Die Rüttelsicherung bewirkt, dass durch die Blockierung der Gewinderohre 6, 6' eine durch beispielsweise Rütteln und Vibrationen verursachte Lüftspieländerung verhindert wird. D.h., es wird sowohl eine Lüftspieländerung, die zu einer Verkleinerung des Lüftspiels führt, als auch eine Lüftspieländerung, die zu einer Vergrößerung des Lüftspiels führt, verhindert.
Das Blockierelement 12 wird unten noch ausführlich beschrieben. Es ist mit dem Drehhebel 8 fest verbunden und nimmt beim Zuspannen der Scheibenbremse 1 durch den Drehhebel 8 eine Freigabestellung ein. In Fig. 2 ist eine schematische, perspektivische Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 1 dargestellt. Die Scheibenbremse 1 ist in Lösestellung gezeigt, wobei die Blockiereinrichtung 15 in der Blockierstellung steht. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Verschleißnachstellvorrichtung 10 mittig zwischen den Spindeleinheiten 5, 5' im Drehhebel 8 angeordnet. Es ist nur das Synchronrad 1 1 gezeigt. Fig. 2 zeigt den Drehhebel 8 mit einem Drehhebelkörper 8a, der sich in x-Richtung erstreckt. Ein mittig an dem Drehhebelkörper 8a befestigter Drehhebelarm 8b erstreckt sich rechtwinklig von dem Drehhebel körper 8a in z-Richtung und bildet seinem freien Ende eine Anlenkung für die Kraftein leitung beim Zuspannen der Scheibenbremse 1 . Der Drehhebelkörper 8a ist an der zum Bremsbelagträger 3a mit dem Bremsbelag 3 weisenden Seite mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet und an der gegenüberliegenden Seite mit einer Planfläche versehen, auf der ein Walzenabschnitt 14 mit halbkreisförmigem Querschnitt angeordnet ist. Der Drehhebel 8 ist um die Drehhebelachse 8d verschwenkbar, wobei die Drehhebelachse 8d die Mittelachse des Walzenabschnitts14 ist. Der zum Bremsbelagträger 3a weisende halbkreisförmige Querschnitt des Drehhebelkörpers 8a weist eine von der Mittelachse des Walzenabschnitts 14 versetzte Mittelachse auf, was in Fig. 5 verdeutlicht wird.
An den Drehhebelkörper 8a ist ein in Gegenrichtung der y-Koordinate hervorstehender Vorsprung in Zahnform angeformt, der den Betätiger 9a des Antriebs 9 der Ver- Schleißnachstellvorrichtung 10 bildet und mit dem Mitnehmer 9b der Verschleißnachstellvorrichtung 10 zusammenwirkt, was hier nicht näher erläutert werden soll.
Die Spindeleinheit 5 weist eine Mittelachse 5a auf, um welche das Gewinderohr 6 für eine Verstellung (Zustellung oder Rückstellung) des Bremsbelags 3 in Richtung oder Gegenrichtung der y-Koordinate verdrehbar ist. Die Drehhebelachse 8d verläuft senkrecht zu der Mittelachse 5a der Spindeleinheit 5. Die nicht näher gezeigte andere Spindeleinheit 5' weist ebenfalls eine Mittelachse auf, die parallel zur Mittelachse 5a der Spindeleinheit 5 angeordnet ist.
Der Drehhebelkörper 8a des Drehhebels 8 weist Stirnseiten 8c, 8'c auf, die jeweils in einer zur y-z-Ebene parallel liegenden Ebene angeordnet sind. An der in Fig. 2 rechten gezeigten Stirnseite 8c des Drehhebelkörpers 8a ist das Blockierelement 12 der Blockiereinrichtung 15 angeordnet. Die Blockiereinrichtung 15 umfasst das Blockierelement 12 und einen Abschnitt der Außenverzahnung 13 des Gewinderohrs 6 der Spindeleinheit 5. In der in Fig. 2 gezeigten Blockierstellung in der Lösestellung des Drehhebels 8 steht das Blockierelement 12 in Eingriff mit der Außenverzahnung 13 des Gewinderohrs 6. Dabei drückt das Blockierelement 12 gegen das Gewinderohr 6 und blockiert dieses, so dass das Gewinderohr 6 nicht verdrehbar ist.
Dies wird im Zusammenhang mit Fig. 3 näher erläutert, welche eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 1 nach Fig. 2 ist. Das Blockierelement 12 ist in einer Art Keilform ausgebildet und an der Oberfläche der Stirnseite 8c des Drehhebelkörpers 8a des Drehhebels 8 angeformt. Es kann einstückig mit dem Drehhebelkörper 8a ausgebildet sein oder auch als ein separates Teil an diesem befestigt sein. Das Blockierelement 12 weist einen Körper 12a mit einem Eingriffsabschnitt 12b und einem Endabschnitt 12c auf. Der Körper 12a steht von der Oberfläche der Stirnseite 8c in x-Richtung hervor, wobei der Eingriffsabschnitt 12b weiter von der Oberfläche der Stirnseite 8c hervorsteht als der Endabschnitt 12c. In der in Fig. 3 gezeigten Blockierstellung bei Lösestellung des Drehhebels 8 steht das Blockierelement 12 mit seinem Eingriffsabschnitt 12b mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6 in Eingriff. Dieser Eingriff ist dergestalt, dass eine Verdrehung des Gewinderohrs 6 in der Blockierstellung nicht möglich ist.
Wird die Scheibenbremse 1 zugespannt, d.h. hier der Drehhebel 8 mit einer Kraft am Ende des Drehhebelarms 8b beaufschlagt, und dabei um die Drehhebelachse 8d in die Lösestellung der Scheibenbremse 1 verschwenkt, wird die Blockierstellung der Blockiereinrichtung 15 aufgehoben und die Blockiereinrichtung 15 in die Freigabestellung verstellt.
Hierzu zeigt Fig. 4 eine schematische Teildraufsicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 1 nach Fig. 3. Dabei ist der Drehhebel 8 und die Scheibenbremse 1 in der Zuspannstellung. In dieser Zuspannstellung ist die Blockiereinrichtung 15 in ihrer Freigabestellung.
Der Drehhebel 8 und sein Drehhebelkörper 8a sind um die Drehhebelachse 8d verschwenkt, wobei der Eingriffsabschnitt 12b des Blockierelementes 12 außer Eingriff mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6 ist. Der Endabschnitt 12c des Blockierelementes 12 steht nun nahe am Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6, aber aufgrund der Keilform des Blockierelementes 12 steht der Endabschnitt 12c nicht in Eingriff mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6. Das Gewinderohr 6 ist freigegeben und kann verdreht werden, z.B. durch die Verschleißnachstellvorrichtung 10. In Fig. 5 ist eine schematische, perspektivische Teilansicht des Drehhebels 8 mit dem Blockierelement 12 dargestellt, wobei die Stirnseite 8c vergrößert gezeigt ist.
Es ist deutlich zu erkennen, dass der oben erwähnte halbkreisförmige Querschnitt des Drehhebelkörpers 8a, welcher zum Bremsbelag 3 gewandt ist, auf seiner, in Fig. 5 im Vordergrund liegenden planen Fläche mit dem in Gegenrichtung der y-
Koordinaten hervorstehenden Walzenabschnitt 14 versehen ist. Der Walzenabschnitt 14 weist einen, im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt auf, dessen Mittelachse die Drehhebelachse 8d ist, welche in einem gedachten Mittelpunkt M1 die Fläche der Stirnseite 8c durchdringt. Ein Mittelpunkt M2 des halbkreisförmigen Quer- Schnitts des Drehhebelkörpers 8a ist von dem Mittelpunkt M1 in einem Abstand angeordnet, welcher eine Exzentrizität des halbkreisförmigen Querschnitts des Drehhebelkörpers 8a von dem halbkreisförmigen Querschnitt des Walzenabschnitts 14 bildet. Das Blockierelement 12 ist als ein Kreisringabschnitt ausgebildet und am äußeren Umfang der halbkreisförmigen Stirnseite 8c angeordnet. Dabei ist ein Außendurchmesser R1 des halbkreisförmigen Querschnitts des Drehhebelkörpers 8a und somit der halbkreisförmigen Stirnfläche 8c ein Außendurchmesser des als Kreisringabschnitt ausgebildeten Blockierelementes 12. Das Blockierelement 12 erstreckt sich radial nach innen zum Mittelpunkt M2 hin, wobei es durch einen Kreisbogen mit einem Innenradius R2 begrenzt ist. Der Kreisringabschnitt, den das Blockierelement 12 bildet, ist mit seinem Umfang durch einen Zentriwinkel α im Mittelpunkt M2 festgelegt.
Das Blockierelement 12 steht von der Stirnseite 8c des Drehhebelkörpers 8a in Richtung der x-Koordinate und somit in Richtung der Drehhebelachse 8d hervor. Die Oberfläche des Blockierelementes 12 weist eine Profilierung 12d auf, welche ein Gewindeprofil ist, das mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6 korrespon- diert. In der Blockierstellung, die in Fig. 1 , 2, und 3 gezeigt ist, steht ein Teil des am weitesten hervorstehenden Eingriffabschnitts 12b des Blockierelementes 12 mit seiner Profilierung 12d mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohres 6 in Eingriff. Dieser Teil ist durch einen Eingriffswinkel ß, der wesentlich kleiner als der Zentriwinkel α ist, und die Steigung der Keilform des Blockierelementes 12 bestimmt. Z.B. kann der Eingriffswinkel ß etwa ein Zehntel des Zentriwinkels α betragen. Das Verhältnis von Eingriffswinkel ß zu Zentriwinkel α und der Wert des Zentriwinkels α sind durch die geometrischen Daten der Scheibenbremse 1 festlegbar. Z.B. kann der Eingriffswinkel ß so groß bemessen sein, dass gewährleistet ist, dass der Eingriffsabschnitt 12b nicht mehr im Eingriff mit dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6 steht, wenn die Verschleißnachstellvorrichtung 10 eine Verdrehung des Gewinderohrs 6 bewirkt. Beispielsweise kann der Eingriffswinkel ß kleiner gleich einem so genannten konstruktiven Lüftspiel der Scheibenbremse 1 sein.
Somit besteht die Blockierstellung der Blockiereinrichtung 15 innerhalb des Eingriffs- Winkels ß. Die Freigabesteilung der Blockiereinrichtung 15 wird schon nach Durchlaufen des Eingriffswinkels ß eingenommen.
Durch den Eingriff des Blockierelementes 12 in dem Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6 in der Blockierstellung, d.h. in der Lösestellung der Scheibenbremse 1 , ist das Gewinderohr 6 blockiert und gegen Rütteln und der dadurch verursachten möglichen Lüftspieländerung gesichert. Aufgrund der Keilform des Blockierelementes 12 ist ein weiches Eingreifen der Profilierung 12d des Blockierelementes 12 in das Außengewinde 13 des Gewinderohrs 6 beim Einnehmen der Blockierstellung der Blockiereinrichtung 15 möglich, ebenso wie ein leichtes außer Eingriff kommen.
Das Blockierelement 12 kann aus dem gleichen Werkstoff wie der Drehhebelkörper 8a bestehen. Es kann aber auch als separates Teil oder zum Teil als separates Teil ausgebildet sein. Dabei kann es auch aus einem anderen Werkstoff oder einer Kombination von verschiedenen Werkstoffen bestehen, die verschleißfest sind.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie ist im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.
So ist es denkbar, dass auf jeder Stirnseite 8c, 8'c des Drehhebels 8 bei jedem Gewinderohr 6, 6' eine Blockiereinrichtung 15 vorgesehen ist. Weisen die Gewinderohre z.B. unterschiedliche Außengewindesinne (z.B. Rechtsgewinde und Linksgewinde) in Abhängigkeit von den Synchronrädern und Synchronmitteln auf, so sind die Gewin- deprofilierungen der Blockierelemente 12 natürlich entsprechend angepasst.
Auch bei einer Scheibenbremse mit einer Spindeleinheit 5 oder mehr als zwei Spindeleinheiten 5, 5' in die Blockiereinrichtung 15 einsetzbar.
Die Scheibenbremse 1 kann druckluftbetätigt, aber auch anderweitig, z.B. elektromotorisch betätigt, ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste
1 Scheibenbremse
2 Bremsscheibe
3 Bremsbelag
3a Bremsbelagträger
4 Bremssattel
5, 5' Spindeleinheit
5a Mittelachse
6, 6' Gewinderohr
6a, 6'a Druckstück
7 Traverse
8 Drehhebel
8a Drehhebelkörper
8b Drehhebelarm
8c, 8'c Stirnseite
8d Drehhebelachse
9 Antrieb
9a Betätiger
9b Mitnehmer
10 Verschleißnachstellvorrichtung
1 1 , 1 1 ' Synchronrad
1 1 a Synchronmittel
12 Blockierelement
12a Körper
12b Eingriffsabschnitt
12c Endabschnitt
12d Profilierung
13 Außengewinde
14 Walzenabschnitt
15 Blockiereinrichtung
E Exzentrizität
M1 , M2 Mittelpunkt
R1 Außenradius
R2 Innenradius
x, y, z Koordinaten
α Zentriwinkel
Eingriffswinkel
Claims
1 . Scheibenbremse (1 ), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Zuspann- vorrichtung, vorzugsweise mit einem Drehhebel (8), mindestens einer Spindeleinheit (5, 5') mit einem Gewinderohr (6, 6'), und mindestens einer Verschleißnachstellvorrichtung (10), die mit der Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit dem Drehhebel (8), koppelbar ist und mit der mindestens einen Spindeleinheit (5, 5') zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Scheibenbremse (1 ) mindestens eine Blockiereinrichtung (15) aufweist, welche aus einer Blockierstellung, in welcher die Blockiereinrichtung (15) eine Verdrehung des Gewinderohrs (6, 6') der mindestens einen Spindeleinheit (5, 5') blockiert, in eine Freigabesteilung, in welcher die Blockiereinrichtung (15) eine Verdrehung des Gewinderohrs (6, 6') der mindestens einen Spindeleinheit (5, 5') freigibt, und zurück verstellbar ist.
2. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (15) die Blockierstellung einnimmt, wenn die Scheibenbremse (1 ) gelöst ist, und dass die Blockiereinrichtung (15) die Freigabesteilung einnimmt, wenn die Scheibenbremse (1 ) zugespannt wird.
3. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blockiereinrichtung (15) mindestens ein Blockierelement (12) umfasst, welches in der Blockierstellung mit dem Gewinderohr (6, 6') in Eingriff steht und in der Blockierstellung außer Eingriff mit dem Gewinderohr (6, 6') ist.
4. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blockierelement (12) mit der Zuspannvorrichtung, vorzugsweise mit dem Drehhebel (8), verbunden ist.
5. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blockierelement (12) an einer Stirnseite (8c, 8'c) des Drehhebels (8) angebracht ist.
6. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blockierelement (12) einen Eingriffsabschnitt (12b) zum Eingriff mit dem Gewinderohr (6, 6') und einen Endabschnitt (12c) aufweist.
7. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blockierelement (12) keilförmig ausgebildet ist.
8. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blockierelement (12) zumindest teilweise eine Profilierung (12d) aufweist, die mit einem Außengewinde (13) des Gewinderohrs (6, 6') korrespondiert und in der Blockierstellung der mindestens einen Blockiereinrichtung (15) mit dem Außengewinde (13) des Gewinderohrs (6, 6') in Eingriff steht.
9. Scheibenbremse (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (12d) des mindestens einen Blockierelementes (12) ein Gewindeprofil ist.
10. Scheibenbremse (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blockierelement (12) als ein Kreisringabschnitt ausgebildet ist.
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