DE102014111547A1 - Clamping device for a lever-operated disc brake - Google Patents

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Abstract

Eine Scheibenbremse, insbesondere eine mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbare Scheibenbremse, mit einem Bremssattel, der vorzugsweise rahmenartig einen Randbereich einer Bremsscheibe, an welcher beidseitig mindestens ein Bremsbelag angeordnet ist, übergreift, wobei der Bremssattel auf einer Zuspannseite der Bremsscheibe in einer Öffnung eine Zuspannvorrichtung (1) aufnimmt, welche wenigstens folgende Merkmale aufweist: a) einen innen liegenden, d.h. im Inneren des Bremssattels angeordneten Drehhebel (5) mit einer vorzugsweise parallel zu der Bremsscheibe ausgerichteten Hebelachse (9a), wobei ein Antriebswirkhebelarm (30) und ein Abtriebswirkhebelarm (31) des Drehhebels (5) in der Hebelachse (9a) einen Versatzwinkel (γ) bilden; b) wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22), die eine Spindelachse (12) und wenigstens einen senkrecht zur Bremsscheibe beweglichen Zuspannkolben aufweist, und die zum Überwinden des Arbeitshubes bzw. zum Anlegen des zuspannseitigen Zuspannkolbens mit dem Bremsbelag an die Bremsscheibe infolge eines Verschwenkens des Drehhebels (5) bei Bremsungen ausgelegt ist, wobei die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22) eine Kugelrampeneinheit (20) mit einer Rampenantriebsscheibe (13), Rampenkugeln (18) und einer Rampenreaktionsscheibe (14) aufweist, c) wobei eine Antriebsverbindung zwischen dem Drehhebel (5) und der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit (22) als ein Koppelmechanismus (26) mit wenigstens einem abgerundeten Koppelelement (27) ausgebildet ist. Der Versatzwinkel (γ) ist kleiner als 90° und liegt in einem Bereich von 60° bis 80°, wenn die Scheibenbremse als Axialbremse ausgebildet ist, oder der Versatzwinkel (γ) ist kleiner als 180° und liegt in einem Bereich von 150° bis 170°, wenn die Scheibenbremse als Radialbremse ausgebildet ist.A disc brake, in particular a disc brake which can be actuated by means of a piston rod of a pneumatically or electromotively operated brake cylinder, with a brake caliper, which preferably engages over an edge region of a brake disc on which at least one brake pad is arranged on both sides, wherein the brake caliper engages on an application side of the brake disc in a brake disc Opening an application device (1) receives, which has at least the following features: a) an inner, ie in the interior of the brake caliper arranged rotary lever (5) with a preferably parallel to the brake disc aligned lever axis (9a), wherein a Antriebswirkhebelarm (30) and a Abtriebswirkhebelarm (31) of the rotary lever (5) in the lever axis (9a) an offset angle (γ) form; b) at least one Wälzkörperzuspanneinheit (22) having a spindle axis (12) and at least one movable perpendicular to the brake disk Zuspannkolben, and for overcoming the working stroke or for applying the zuspannseitigen Zuspannkolbens with the brake pad to the brake disc as a result of pivoting the rotary lever ( 5) is designed for braking, wherein the at least one Wälzkörperzuspanneinheit (22) comprises a ball ramp unit (20) with a Rampenantriebsscheibe (13), Rampenkugeln (18) and a ramp reaction disc (14), c) wherein a drive connection between the rotary lever (5) and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit (22) as a coupling mechanism (26) with at least one rounded coupling element (27) is formed. The offset angle (γ) is smaller than 90 ° and is in a range of 60 ° to 80 ° when the disc brake is formed as an axial brake, or the offset angle (γ) is smaller than 180 ° and is in a range of 150 ° to 170 °, when the disc brake is designed as a radial brake.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuspannvorrichtung einer drehhebelbetätigten Scheibenbremse, insbesondere einer mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbaren Scheibenbremse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an application device of a rotary lever-actuated disc brake, in particular a disc brake which can be actuated by means of a piston rod of a pneumatically or electromotively operated brake cylinder, according to the preamble of claim 1.

Pneumatisch betätigte Scheibenbremsen weisen in der Regel einen als Schiebesattel, Schwenksattel oder Festsattel ausgebildeten Bremssattel auf, in welchem eine Zuspannvorrichtung angeordnet ist, welche dazu dient, Bremsbeläge beidseits einer Bremsscheibe und die Bremsscheibe miteinander in Wirkverbindung zu bringen, um durch Reibung eine Bremswirkung zu erzielen.Pneumatically actuated disc brakes usually have designed as a sliding caliper, swivel saddle or fixed caliper caliper, in which a brake application device is arranged, which serves to bring brake pads on both sides of a brake disc and the brake disc with each other in operative connection to achieve a braking effect by friction.

Pneumatisch betätigte Scheibenbremsen gehören mittlerweile zur Standardausrüstung bei schweren Nutzfahrzeugen. Derartige Scheibenbremsen benötigen zur Erzeugung der geforderten Zuspannkraft eine mechanische Übersetzung, da die Kraft der pneumatisch beaufschlagten Bremszylinder wegen des Druckniveaus (derzeit ca. 10 bar) und der limitierten Baugröße der Bremszylinder beschränkt ist. Bei den derzeit bekannten pneumatisch betätigten Scheibenbremsen finden sich Übersetzungsverhältnisse zwischen 10:1 und 20:1.Pneumatically operated disc brakes are now standard equipment for heavy commercial vehicles. Such disc brakes need to generate the required application force a mechanical translation, since the force of the pneumatically actuated brake cylinder is limited because of the pressure level (currently about 10 bar) and the limited size of the brake cylinder. In the currently known pneumatically actuated disc brakes are ratios between 10: 1 and 20: 1.

Derartige Zuspannmechanismen bzw. -vorrichtungen haben sich in unterschiedlichsten Ausführungen mittlerweile auf dem Markt etabliert. Die Kraftübersetzung wird hierbei über einen Hebel mit zwei verschiedenen Hebelarmlängen dargestellt. Dabei wirkt die Bremszylinderkraft am langen Hebelarm und erzeugt so über das Hebelverhältnis am kurzen Hebelarm eine hohe Kraft, welche zum Anpressen der Bremsbeläge an die Bremsscheibe benötigt wird. Zur besseren Verteilung erfolgt die Einleitung der Zuspannkraft in den Bremsbelag häufig über zwei sogenannte Druckstücke, die wiederum über Gewinde- bzw. Zuspannstempel (mit einer Gewindespindel und einer ein Gewinde aufweisenden Hülse oder Traverse) mit der Übersetzungsmechanik gekoppelt sind. Es gibt aber auch Systeme, die mit nur einem Druckstück und einem Gewindestempel ausgeführt sind. Such Zuspannmechanismen or devices have now established in various designs on the market. The power transmission is represented by a lever with two different Hebelarmlängen. In this case, the brake cylinder force acts on the long lever arm and thus generates on the lever ratio on the short lever arm, a high force, which is required for pressing the brake pads to the brake disc. For better distribution, the application of the application force in the brake pad is often done via two so-called plungers, which in turn are coupled via threaded or Zuspannstempel (with a threaded spindle and a threaded sleeve or traverse) with the translation mechanism. But there are also systems that are designed with only one pressure piece and a threaded temple.

Neben dem oben erwähnten Hebelsystem kann auch ein Rampenmechanismus oder ein Gewindemechanismus zur Kraftübersetzung zum Einsatz kommen. In addition to the above-mentioned lever system, a ramp mechanism or a threaded mechanism for power transmission can also be used.

In der WO 2013/143962 A1 beschreibt dazu einige Konzepte.In the WO 2013/143962 A1 describes some concepts.

Ein Merkmal dieser Konzepte ist eine so genannte Kugelrampeneinheit, welche mit Hilfe eines in die Bremse integrierten Betätigungshebels angetrieben wird. Bei Verdrehung bzw. Verschwenkung des Betätigungshebels und Übertragung der Bewegung über ein Koppelelement, beispielsweise Kegelradsegmente, Kugel, abgeflachte Kugel, Koppelstange u.dgl., wird eine Rampenantriebsscheibe der Kugelrampeneinheit in eine Schwenkbewegung versetzt. Die Kugelrampeneinheit besteht aus zwei Rampenscheiben, die mit der jeweiligen Rampenscheibe gegensinnig zueinander angeordnet sind, und zwischen denen sich Kugeln zur Verringerung von Reibung befinden.A feature of these concepts is a so-called ball ramp unit, which is driven by means of an operating lever integrated in the brake. Upon rotation or pivoting of the actuating lever and transmission of movement via a coupling element, such as bevel gear segments, ball, flattened ball, coupling rod, etc., a ramp drive pulley of the ball ramp unit is set in a pivoting movement. The ball ramp unit consists of two ramp discs, which are arranged with the respective ramp disc in opposite directions, and between which there are balls to reduce friction.

Dies ist von Wichtigkeit für eine Dosierbarkeit der Bremse. Diese Eigenschaft wird durch die Höhe der so genannten Hysterese zum Ausdruck gebracht. Unter dem Begriff Hysterese wird hier ein Unterschied der Zuspannkraft bei Druckaufbau und Druckabbau verstanden.This is important for a meterability of the brake. This property is expressed by the amount of so-called hysteresis. The term hysteresis is here understood to mean a difference in the application force during pressure build-up and pressure reduction.

Die Hysterese wird neben dem Rollwiderstand der Rampenkugeln, Lagerwälzkörper auch von Gleitbewegungen des Zylinderstößels in einer Hebelpfanne, der Hebelschwenklagerung und dem Abroll- und Gleitverhalten der Bewegungsübertragungselemente vom Betätigungshebel auf die Kugelrampeneinheit beeinflusst. The hysteresis is influenced by the rolling resistance of the Rampenkugeln, Lagerwälzkörper also sliding movements of the cylinder plunger in a lever pan, the lever pivot bearing and the rolling and sliding behavior of the motion transmission elements from the operating lever on the ball ramp unit.

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Zuspannvorrichtung mit einem verbesserten Hystereseverhalten und gleichzeitig mit einem einfachen konstruktiven Aufbau bereitzustellen.Therefore, the object of the invention is to provide an improved application device with an improved hysteresis and at the same time with a simple structural design.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem by the subject matter of claim 1.

Demgemäß umfasst eine erfindungsgemäße Scheibenbremse, insbesondere eine mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbare Scheibenbremse, einen Bremssattel, der vorzugsweise rahmenartig einen Randbereich einer Bremsscheibe, an welcher beidseitig mindestens ein Bremsbelag angeordnet ist, übergreift, wobei der Bremssattel auf einer Zuspannseite der Bremsscheibe in einer Öffnung eine Zuspannvorrichtung aufnimmt, welche wenigstens folgende Merkmale aufweist: a) einen innen liegenden, d.h. im Inneren des Bremssattels angeordneten Drehhebel mit einer vorzugsweise parallel zu der Bremsscheibe ausgerichteten Hebelachse, wobei ein Antriebswirkhebelarm und ein Abtriebswirkhebelarm des Drehhebels in der Hebelachse einen Versatzwinkel bilden; b) wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit, die eine Spindelachse und wenigstens einen senkrecht zur Bremsscheibe beweglichen Zuspannkolben aufweist, und die zum Überwinden des Arbeitshubes bzw. zum Anlegen des zuspannseitigen Zuspannkolbens mit dem Bremsbelag an die Bremsscheibe infolge eines Verschwenkens des Drehhebels bei Bremsungen ausgelegt ist, wobei die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit eine Kugelrampeneinheit mit einer Rampenantriebsscheibe, Rampenkugeln und einer Rampenreaktionsscheibe aufweist, c) wobei eine Antriebsverbindung zwischen dem Drehhebel und der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit als ein Koppelmechanismus mit wenigstens einem abgerundeten Koppelelement ausgebildet ist. Der Versatzwinkel ist kleiner als 90° und liegt in einem Bereich von 60° bis 80°, wenn die Scheibenbremse als Axialbremse mit einer Krafteinleitung in den Antriebswirkhebelarm des Drehhebels in axialer Richtung zur Bremsscheibe ausgebildet ist, oder der Versatzwinkel ist kleiner als 180° und liegt in einem Bereich von 150° bis 170°, wenn die Scheibenbremse als Radialbremse mit einer Krafteinleitung in den Antriebswirkhebelarm des Drehhebels in radialer Richtung einer Bremsscheibenachse zur Bremsscheibe ausgebildet ist.Accordingly, a disc brake according to the invention, in particular a disc brake operable by means of a piston rod of a pneumatically or electromotively operated brake cylinder, a brake caliper, preferably frame-like an edge region of a brake disc, on which both sides at least one brake pad is disposed overlaps, wherein the caliper on a Zuspannseite the brake disc in an opening receives a brake application device, which has at least the following features: a) an inner, that is arranged in the interior of the caliper pivot lever with a preferably aligned parallel to the brake lever lever axis, wherein a Antriebswirkhebelarm and a Abtriebswirkhebelarm the rotary lever in the lever axis form an offset angle ; b) at least one Wälzkörperzuspanneinheit having a spindle axis and at least one movable perpendicular to the brake disk Zuspannkolben, and which is designed to overcome the working stroke or for applying the zuspannseitigen Zuspannkolbens with the brake pad to the brake disc as a result of pivoting the rotary lever during braking, wherein the at least one Wälzkörperzuspanneinheit having a ball ramp unit with a ramp drive pulley, ramp balls and a ramp reaction disc, c) wherein a drive connection between the rotary lever and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit is formed as a coupling mechanism with at least one rounded coupling element. The offset angle is less than 90 ° and is in a range of 60 ° to 80 ° when the disc brake is formed as an axial brake with an introduction of force in the Antriebswirkhebelarm the rotary lever in the axial direction to the brake disc, or the offset angle is less than 180 ° and is in a range of 150 ° to 170 °, when the disc brake is formed as a radial brake with an introduction of force in the Antriebswirkhebelarm the rotary lever in the radial direction of a brake disc axis to the brake disc.

Unter den Begriffen „axial“ und „radial“ sind hier die Bezugsrichtungen des Bremszylinders bzw. deren Wirkrichtungen zu der Bremsscheibe zu verstehen. Der Begriff „axial“ bedeutet, dass die Bezugsrichtung des Bremszylinders zu der Bremsscheibe axial in Richtung der Bremsscheibenachse verläuft. Eine Scheibenbremse mit einer solchen Wirkrichtung parallel zur Bremsscheibenachse, d.h. axial zur Bremsscheibe, wird als „Axialbremse“ bezeichnet. Der Begriff „radial“ bedeutet, dass die Bezugsrichtung des Bremszylinders zu der Bremsscheibe bzw. zu der Bremsscheibenachse radial verläuft. Diese Art der Scheibenbremse wird als „Radialbremse“ bezeichnet.The terms "axial" and "radial" are to be understood here as the reference directions of the brake cylinder or their directions of action relative to the brake disk. The term "axial" means that the reference direction of the brake cylinder to the brake disc extends axially in the direction of the brake disc axis. A disc brake with such a direction of action parallel to the disc axis, i. axially to the brake disc, is referred to as "Axialbremse". The term "radial" means that the reference direction of the brake cylinder extends radially to the brake disk or to the brake disk axis. This type of disc brake is called a "radial brake".

Im Rahmen der Entwicklung und Erprobung hat sich gezeigt, dass besonders das Verhalten des Koppelelementes des Koppelmechanismus einen deutlichen Einfluss auf die Hysterese der Zuspannmechanik und somit der Scheibenbremse ausübt. Dieses Verhalten wird überraschenderweise durch den Versatzwinkel des Antriebswirkhebelarms und des Abtriebswirkhebelarms beeinflusst.As part of the development and testing has been shown that especially the behavior of the coupling element of the coupling mechanism exerts a significant influence on the hysteresis of Zuspannmechanik and thus the disc brake. This behavior is surprisingly influenced by the offset angle of the drive rocker arm and the output rocker arm.

Unter dem Antriebswirkhebelarm ist die rechnerische Länge des für die Übersetzung des Drehhebels zugrundeliegenden Hebels von dem Angriffspunkt der Betätigungskraft bzw. von einer Ebene, welche durch diesen Angriffspunkt verläuft, bis zu der Hebelachse des Drehhebels zu verstehen. Dementsprechend ist der Abtriebswirkhebelarm die rechnerische Länge des für die Übersetzung des Drehhebels zugrundeliegenden Hebels von der Hebelachse des Drehhebels bis zu einem Mittelpunkt des Koppelelementes bzw. zu der entsprechenden Ebene, welche durch diesen Mittelpunkt verläuft.Under the Antriebswirkhebelarm the arithmetic length of the underlying for the translation of the rotary lever lever from the point of application of the actuating force or from a plane which passes through this point to understand the lever axis of the rotary lever. Accordingly, the Abtriebschwirkhebelarm the arithmetic length of the underlying for the translation of the rotary lever lever from the lever axis of the rotary lever to a center of the coupling element or to the corresponding plane which passes through this center.

Insbesondere hat es sich herausgestellt, dass der Rollweg und der Gleitweg des Koppelelementes durch die erfindungsgemäße Auslegung des Drehhebels so verringert werden kann, dass ein ungünstiger Einfluss der dadurch generierten Reibarbeit auf die gesamte Hysterese der Zuspannvorrichtung deutlich reduziert wird.In particular, it has been found that the rolling path and the sliding path of the coupling element can be reduced by the inventive design of the rotary lever so that an unfavorable influence of the friction work generated thereby is significantly reduced to the entire hysteresis of the application device.

Weitere Untersuchungen haben ergeben, dass entgegen der ursprünglichen Gestaltung des Drehhebels mit einem Versatzwinkel von 90° bei einer Axialbremse ein Versatzwinkel im Bereich von 60° bis 80° vorteilhaft ist, wobei ein Versatzwinkel von 75° bevorzugt wird.Further investigations have shown that, contrary to the original design of the rotary lever with an offset angle of 90 ° with an axial brake an offset angle in the range of 60 ° to 80 ° is advantageous, with an offset angle of 75 ° is preferred.

Bei einer Radialbremse ist entgegen der ursprünglichen Gestaltung des Drehhebels mit einem Versatzwinkel von 180° ein Versatzwinkel im Bereich von 150° bis 170° von Vorteil. Einen besonderen Vorteil, d.h. eine wesentlich verringerte Hysterese kann hierbei mit einem Versatzwinkel von 155° erreicht werden.In a radial brake, contrary to the original design of the rotary lever with an offset angle of 180 °, an offset angle in the range of 150 ° to 170 ° is advantageous. A particular advantage, i. a significantly reduced hysteresis can be achieved here with an offset angle of 155 °.

Auf diese Weise kann durch diese Auslegung des Drehhebels eine im Gegensatz zum Stand der Technik vorteilhaft geringere Verlustarbeit und somit eine kleinere Hysterese erzielt werden.In this way, in contrast to the prior art advantageously lower loss work and thus a smaller hysteresis can be achieved by this design of the rotary lever.

Aufgrund der Gestaltung des Drehhebels kann zur Erzielung einer geringen Hysterese eine möglichst lange, so genannte Subtraktionsphase zwischen Bewegungsabläufen, z.B. Gleiten und Abrollen des Koppelelementes, erreicht werden. Dadurch kann fast im ganzen Arbeitsbereich des Koppelelementes, das hier bevorzugt als Kugel ausgebildet ist, eine Addition von Bewegungsabläufen, also eine so genannte Additionsphase, vermieden werden.Due to the design of the rotary lever may be to achieve a low hysteresis as long as possible, so-called subtraction phase between movements, e.g. Sliding and unwinding of the coupling element, can be achieved. As a result, an addition of movement sequences, that is to say a so-called addition phase, can be avoided almost in the entire working range of the coupling element, which is preferably designed here as a ball.

Außerdem kann in einer weiteren Ausführung die Verlustarbeit zur Erzielung einer geringeren Hysterese weiter verringert werden, wenn die Hebelachse in einer Höhenrichtung der Scheibenbremse um einen Abstand zu einer Ebene der Spindelachse versetzt angeordnet ist, wenn die Scheibenbremse als Axialbremse ausgebildet ist. Dadurch wird eine Positionierung des Koppelelementes des Koppelmechanismus vorteilhaft beeinflusst.In addition, in another embodiment, the loss work to achieve a lower hysteresis can be further reduced when the lever axis is offset in a height direction of the disc brake by a distance to a plane of the spindle axis when the disc brake is formed as an axial brake. This advantageously influences a positioning of the coupling element of the coupling mechanism.

Der Drehhebel kann unterschiedlich aufgebaut sein. So weist er in einer Ausführung einen an einem Antriebsende von einer Kolbenstange eines Bremszylinders oder eines sonstigen Antriebs betätigbaren Hebelarm auf. Zum anderen Ende hin weist der Drehhebel wenigstens ein Antriebssegment auf, wobei das wenigstens ein abgerundete Koppelelement als wenigstens eine Kugel, eine Halbkugel oder dgl. ausgebildet ist und an dem Antriebssegment angebracht ist.The rotary lever can be designed differently. Thus, in one embodiment, it has a lever arm which can be actuated at a drive end by a piston rod of a brake cylinder or another drive. Towards the other end, the rotary lever has at least one drive segment, wherein the at least one rounded coupling element is designed as at least one ball, a hemisphere or the like and is attached to the drive segment.

In einer weiteren Ausführung weitet sich der Drehhebel von dem Antriebsende zu seinem anderen Ende hin gabelartig in zwei oder auch mehr Hebelarme auf und weist an einem Ende oder beiden Enden des gabelartigen Bereiches jeweils ein Antriebssegment auf, wobei das wenigstens ein abgerundete Koppelelement jeweils als wenigstens eine Kugel, eine Halbkugel oder dgl. ausgebildet ist und an dem Antriebssegment angebracht ist. Der Drehhebel kann auf diese Weise bei einer einstempeligen Scheibenbremse die Wälzkörperzuspanneinheit zwischen seinen Armen aufnehmen, wodurch ein kompakter Aufbau gewährleistet ist. Außerdem kann der Drehhebel auch bei einer zweistempeligen Bremse Verwendung finden.In a further embodiment, the rotary lever widens from the drive end to its other end like a fork in two or more lever arms and has at one end or both ends of the fork-like region in each case a drive segment, wherein the at least one Rounded coupling element is in each case as at least one ball, a hemisphere or the like. Formed and attached to the drive segment. The rotary lever can record the Wälzkörperzuspanneinheit between his arms in this way in a einstempeligen disc brake, whereby a compact construction is ensured. In addition, the rotary lever can also be used in a two-stamped brake.

In einer weiteren Ausführung ist das abgerundete Koppelelement eine Kugel, welche in dem jeweiligen Antriebssegment des Drehhebels in einer Kalotte kardanisch gelagert ist, wodurch sich Reibungsverluste verringern.In a further embodiment, the rounded coupling element is a ball which is gimbal-mounted in the respective drive segment of the rotary lever in a calotte, whereby friction losses are reduced.

Eine zusätzliche Ausführungsform ist nach Anspruch 7 die Ausgestaltung mit zwei vorzugsweise parallel zueinander ausgerichteten Wälzkörpereinheiten, insbesondere Kugelrampenmechanismen, welche durch den in diesem Fall vorteilhaft zentral bzw. mittig zwischen diesen positionierten Drehhebel angetrieben werden.An additional embodiment according to claim 7, the embodiment with two preferably parallel aligned Wälzkörpereinheiten, in particular ball ramp mechanisms, which are driven by the advantageously in this case centrally or centrally positioned between these rotary lever.

In einer Ausführung sind die drehbaren Teile der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit, insbesondere die Kugelrampeneinheiten oder die sonstigen Kugeleinheiten, von einem Zuspannkolben durchsetzt, die auf eines oder mehrere Druckstücke einwirken, wodurch sich ein kompakter Aufbau ergibt.In one embodiment, the rotatable parts of the at least one Wälzkörperzuspanneinheit, in particular the ball ramp units or the other ball units, penetrated by a Zuspannkolben acting on one or more plungers, resulting in a compact design.

Der Antrieb vom Drehhebel zu der/den Wälzkörpereinheit/en, insbesondere den Kugelrampeneinheiten bzw. -mechanismen, erfolgt durch eine Antriebsverbindung, die eine Kugel, Halbkugel, Teilkugel oder Koppelstange sein kann, wobei eine Kugel besonders bevorzugt ist. The drive from the rotary lever to the / the Wälzkörpereinheit / s, in particular the ball ramp units or mechanisms, is effected by a drive connection, which may be a ball, hemisphere, part ball or coupling rod, with a ball is particularly preferred.

Es ist vorgesehen, dass die Zuspannkolben als längenveränderliche Gewindehülse/Gewindespindelkombinationen ausgebildet ist/sind, der oder die eine zentrische Öffnung in der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit durchsetzen. Auch dies trägt zu einem raumsparenden Aufbau bei.It is envisaged that the clamping piston is designed as a variable-length threaded sleeve / threaded spindle combinations / which, or enforce a centric opening in the at least one Wälzkörperzuspanneinheit. This also contributes to a space-saving design.

Dadurch dass die Rampenreaktionsscheibe ortsfest im Bremsengehäuse eingebaut ist kann das Reaktionsmoment somit direkt in das Bremsengehäuse bzw. den Bremssattel eingeleitet werden. Reibungsverluste werden hierdurch weiter verringert.The fact that the ramp reaction disc is fixedly mounted in the brake housing, the reaction torque can thus be introduced directly into the brake housing or the caliper. Frictional losses are thereby further reduced.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Rampenantriebsscheibe um eine Spindelachse verschwenkbar und längs der Spindelachse in einer Zuspannrichtung in Richtung einer Bremsscheibenachse axial verschiebbar. So werden Reaktionsmomente der Kugelrampenanordnung über die Rampenreaktionsscheibe in den Bremssattel geleitet, wobei aus der Schwenkbewegung der Rampenantriebsscheibe gleichzeitig mit ihr eine Axialbewegung zum Zuspannen der Bremse erzeugt wird.In a particularly preferred embodiment, the ramp drive disk is pivotable about a spindle axis and axially displaceable along the spindle axis in an application direction in the direction of a brake disk axis. Thus, reaction moments of the ball ramp assembly are passed through the ramp reaction disc in the caliper, wherein from the pivotal movement of the ramp drive disc simultaneously with it an axial movement for applying the brake is generated.

Es ist in einer bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit zumindest folgendes aufweist: die Rampenantriebsscheibe mit Rampen, die mit dem Drehhebel über den Koppelmechanismus mit wenigstens einem abgerundeten Koppelelement gekoppelt ist, Rampenwälzkörper und eine Rampenreaktionsscheibe mit Rampen, wobei die Rampen für die Rampenwälzkörper vorgesehen sind und vorzugsweise rampenförmige Laufbahnen sind, wobei die Rampenreaktionsscheibe fest im Bremssattel eingebaut ist, das Axiallager welches zusammen mit der Rampenantriebsscheibe axial verschiebbar ist, eine Trägerplatte, welche das Axiallager und eine Gewindehülse trägt, und jeweils einen der Zuspannkolben, welcher die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit mittig durchsetzt. So wird eine robuste Anordnung bei beengten Platzverhältnissen gewährleistet.It is provided in a preferred embodiment that the at least one Wälzkörperzuspanneinheit at least the following: the Rampenantriebsscheibe with ramps, which is coupled to the rotary lever via the coupling mechanism with at least one rounded coupling element, Rampenwälzkörper and a ramp reaction disc with ramps, wherein the ramps for Rampenwälzkörper are provided and are preferably ramped raceways, wherein the ramp reaction disc is fixedly mounted in the brake caliper, the thrust bearing which is axially displaceable together with the Rampenantriebsscheibe, a support plate which carries the thrust bearing and a threaded sleeve, and in each case one of the Zuspannkolben, which at least one Wälzkörperzuspanneinheit interspersed in the middle. This ensures a robust arrangement in confined spaces.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit in axialer Richtung der Spindelachse so aufgebaut, dass die Rampenreaktionsscheibe mit einer Oberseite, die von der Bremsscheibe abgewandt ist, fest im Bremssattel eingebaut ist, wobei an der der Oberseite gegenüberliegenden Seite der Rampenreaktionsscheibe die Rampen angeordnet sind, dass den Rampen gegenüberliegend die Rampen der Rampenantriebsscheibe angeordnet sind, wobei die Rampenwälzkörpern zwischen den Rampen diese kontaktierend angeordnet sind, dass an der den Rampen gegenüberliegenden Seite der Rampenantriebsscheibe Wälzkörperaufnahmen angeordnet sind, denen Wälzkörperaufnahmen der Axiallagerscheibe gegenüberliegen, wobei die Wälzkörper des Axiallagers zwischen den Wälzkörperaufnahmen diese kontaktierend angeordnet sind, dass die Axiallagerscheibe sowohl in einer Bohrung der Trägerplatte eingesetzt ist und um eine Gewindehülse, welche mit dem Zuspannkolben in Verbindung steht, herum koaxial angeordnet ist.In a further preferred embodiment, the at least one Wälzkörperzuspanneinheit in the axial direction of the spindle axis is constructed so that the ramp reaction disc with a top, which faces away from the brake disc, is firmly installed in the brake caliper, wherein arranged on the opposite side of the top of the ramp reaction disc, the ramps are that the ramps of the ramp drive disc are arranged opposite one another, wherein the Rampenwälzkörpern between the ramps are arranged contacting, that are arranged on the ramps opposite side of the ramp drive pulley Wälzkörperaufnahmen, facing Wälzkörperaufnahmen the Axiallagerscheibe, the rolling elements of the thrust bearing between the Wälzkörperaufnahmen these are arranged contacting, that the thrust washer is inserted both in a bore of the support plate and a threaded sleeve, which with the clamping piston in Verbindun g stands, is arranged coaxially around.

Die Rampenantriebsscheibe gibt die in axialer Richtung wirkende Kraft über das reibungsarme Axiallager, das als Wälzlager ausgebildet ist, in die Axiallagerscheibe ab, die über die Trägerplatte und die Gewindehülse die Kraft an den Gewindestempel und das Druckstück weiterleitet. Das vom Axiallager verursachte Lagerdrehmoment ist so gering, dass die Aufnahme und Weitergabe an den Bremssattel unproblematisch sind. The ramp drive disc outputs the force acting in the axial direction on the low-friction thrust bearing, which is designed as a rolling bearing, in the thrust bearing from which passes on the support plate and the threaded sleeve, the force to the threaded rod and the pressure piece. The bearing torque caused by the thrust bearing is so low that the pickup and transfer to the caliper are unproblematic.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet neben einem im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbesserten Hystereseverhalten noch weitere zahlreiche Vorteile.The arrangement according to the invention, in addition to a considerably improved hysteresis behavior compared to the prior art, offers many other advantages.

So ist durch die bevorzugte konstruktive Gestaltung der Bauteile eine spanlose und kostengünstige Herstellung der Bauteile möglich. Thus, a non-cutting and cost-effective production of the components is possible by the preferred structural design of the components.

Durch die konzeptbedingte Anordnung der Bauteile ergibt sich für das Sattelgehäuse eine sehr kompakte Bauweise.Due to the conceptual arrangement of the components results in a very compact design for the caliper housing.

Durch den direkten Kraftfluss ergeben sich geringere Verformungswege an der Mechanik und am Bremssattel (keine Kraftumlenkung, in der Hauptkraftrichtung, keine Biegebelastung an den Komponenten, durch die weit außerhalb der Mitte stattfindende Krafteinleitung in den Bremssattel ergibt sich eine geringere Biegebelastung für das Sattelgehäuse). Hieraus resultiert ein relativ geringer Hubbedarf.The direct power flow results in lower deformation paths on the mechanism and on the brake caliper (no force deflection, in the main force direction, no bending stress on the components, due to the far outside of the center held force introduction into the caliper results in a lower bending load for the caliper housing). This results in a relatively low lifting requirement.

Bei einer zweistempeligen Ausführung der Scheibenbremse ist auch die hohe Richtwirkung auf den Bremsbelag vorteilhaft, da die Zuspannmechanik direkt im Sattel mit großer Stützweite gelagert ist. Hieraus resultiert ein geringer Umfangsschrägverschleiß.In a two-temple design of the disc brake and the high directivity on the brake pad is advantageous because the Zuspannmechanik is stored directly in the saddle with large span. This results in a small circumferential oblique wear.

Besonders vorteilhaft ist eine eindeutige lineare Bewegung der Zuspannelemente (Druckstücke) realisierbar. Hieraus resultieren die Vorteile einer günstigen Krafteinleitung in den Bremsbelag und einer einfachen Erfassung des Zuspannwegs zur Realisierung von Zusatzfunktionen.Particularly advantageous is a clear linear movement of the application elements (plungers) can be realized. This results in the advantages of a favorable introduction of force in the brake pad and a simple detection of the Zuspannwegs for the realization of additional functions.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:The invention will be described in more detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse; 1 a perspective view of a disc brake according to the invention;

2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuspannvorrichtung der Scheibenbremse nach 1; 2 a sectional view of an embodiment of an application device according to the invention of the disc brake 1 ;

3 eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zuspannvorrichtung der erfindungsgemäßen Scheibenbremse nach 2; 3 a top view of the embodiment of the inventive application device of the disc brake according to the invention 2 ;

4–4a Seitenansichten der Zuspannvorrichtung nach 2–3 mit einem ersten Drehhebel in unterschiedlichen Stellungen; 4 - 4a Side views of the application device according to 2 - 3 with a first rotary lever in different positions;

5–5a Seitenansichten der Zuspannvorrichtung nach 2–3 mit einem zweiten Drehhebel in unterschiedlichen Stellungen; 5 - 5a Side views of the application device according to 2 - 3 with a second rotary lever in different positions;

6–6b schematische Darstellungen eines Koppelmechanismus mit dem ersten Drehhebel nach 4–4a in unterschiedlichen Stellungen; 6 - 6b schematic representations of a coupling mechanism with the first rotary lever to 4 - 4a in different positions;

7–7b schematische Darstellungen eines Koppelmechanismus mit dem zweiten Drehhebel nach 5–5a in unterschiedlichen Stellungen; 7 - 7b schematic representations of a coupling mechanism with the second rotary lever to 5 - 5a in different positions;

8 eine grafische Darstellung eines Zusammenhangs von Kugelrollwinkel und Zylinderhub eines Koppelmechanismus nach 6–6b; 8th a graphic representation of a relationship of ball rolling angle and cylinder stroke of a coupling mechanism after 6 - 6b ;

9 eine grafische Darstellung eines Zusammenhangs von Kugelrollwinkel und Zylinderhub eines Koppelmechanismus nach 7–7b; und 9 a graphic representation of a relationship of ball rolling angle and cylinder stroke of a coupling mechanism after 7 - 7b ; and

10–11 perspektivische Ansichten einer Variation der erfindungsgemäßen Scheibenbremse und der Zuspannvorrichtung nach 1–3. 10 - 11 perspective views of a variation of the disc brake according to the invention and the application device according to 1 - 3 ,

Eine erfindungsgemäße Scheibenbremse 10 ist in 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuspannvorrichtung 1 der Scheibenbremse 10 nach 1. In 3 ist eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zuspannvorrichtung 1 der erfindungsgemäßen Scheibenbremse nach 2 gezeigt. Die in 3 gezeigte Scheibenbremse 10 ist hier als eine so genannte einstempelige Scheibenbremse 10 ausgeführt.A disc brake according to the invention 10 is in 1 shown in a perspective view. 2 shows a sectional view of an embodiment of a brake application device according to the invention 1 the disc brake 10 to 1 , In 3 is a plan view of the embodiment of the application device according to the invention 1 the disc brake according to the invention 2 shown. In the 3 shown disc brake 10 is here as a so-called one-stamped disc brake 10 executed.

Bremsenkoordinaten U, V, X dienen zur Orientierung. Dabei verläuft die U-Richtung in einer Hauptfahrtrichtung eines nicht gezeigten Fahrzeugs, dem die Scheibenbremse 10 zugeordnet ist. Die V-Richtung wird im Weiteren als Höhenrichtung bezeichnet, wobei X eine Zuspannrichtung der Scheibenbremse 10 in Richtung einer Bremsscheibenachse 2a weist.Brake coordinates U, V, X are for orientation. The U-direction is in a main direction of a vehicle, not shown, the disc brake 10 assigned. The V direction is referred to below as the height direction, wherein X is a clamping direction of the disc brake 10 in the direction of a brake disk axis 2a has.

Die Zuspannvorrichtung 1 ist in einem Abschnitt einer Zuspannseite ZS eines einoder mehrteilige Bremssattels 3, der vorzugsweise als ein Schiebesattel ausgebildet ist, der Scheibenbremse 10 aufgenommen. Der Bremssattel 3 ist an einem Bremsträger 2 – beispielsweise an hier nicht dargestellten Lagern an einem oder in der Regel zwei Lagerbolzen – verschiebbar geführt angebracht. Der Bremssattel 3 umgreift – beispielsweise nach Art des Standes der Technik der EP 0 248 385 A1 – rahmenartig einen Randabschnitt einer nicht gezeigten, aber leicht vorstellbaren Bremsscheibe mit der Bremsscheibenachse 2a. Beidseits der Bremsscheibe sind Bremsbeläge 4, 4a (zuspannseitiger Bremsbelag 4; reaktionsseitiger Bremsbelag 4a) mit einer jeweiligen Rückenplatte 4b, 4c angeordnet (1).The application device 1 is in a portion of a Zuspannseite ZS a single or multi-part caliper 3 , which is preferably designed as a sliding caliper, the disc brake 10 added. The caliper 3 is on a brake carrier 2 - For example, on bearings, not shown here on one or usually two bearing pin - slidably mounted. The caliper 3 encompasses - for example, in the manner of the prior art of EP 0 248 385 A1 - Like a frame edge portion of a not shown, but easily imaginable brake disc with the brake disc axis 2a , Both sides of the brake disc are brake pads 4 . 4a (Zuspannseitiger brake pad 4 ; reaction-side brake pad 4a ) with a respective back plate 4b . 4c arranged ( 1 ).

Der Bremssattel 3 nimmt an seiner Reaktionsseite RS den reaktionsseitigen Bremsbelag 4a auf und ist an seiner Zuspannseite ZS mit einem Hebelgehäuse 3a versehen, in welchem ein Drehhebel 5 angeordnet ist. Ein Befestigungsflansch 3b dient zur Befestigung eines pneumatischen, elektromotorischen oder federbetätigten Bremszylinders (hier nicht dargestellt). Die Wirkrichtung eines solchen Bremszylinders verläuft bei der in 1 dargestellten Scheibenbremse 10 parallel zu der Bremsscheibenachse 2a. Eine Scheibenbremse 10 mit einer solchen Wirkrichtung parallel zur Bremsscheibenachse 2a, d.h. axial zur Bremsscheibe, wird auch als Axialbremse bezeichnet.The caliper 3 takes on its reaction side RS the reaction-side brake pad 4a on and is at its Zuspannseite ZS with a lever housing 3a provided in which one lever 5 is arranged. A mounting flange 3b is used to attach a pneumatic, electromotive or spring-operated brake cylinder (not shown here). The effective direction of such a brake cylinder runs at the in 1 illustrated disc brake 10 parallel to the brake disc axis 2a , A disc brake 10 with such a direction of action parallel to the brake disc axis 2a , ie axially to the brake disc, is also referred to as Axialbremse.

Mit der Zuspannvorrichtung 1 wird bei Bremsungen der zuspannseitige Bremsbelag 4 parallel zur Bremsscheibenachse 2a in Zuspannrichtung X (2 und 3) direkt gegen die Bremsscheibe gepresst, wohingegen der reaktionsseitige Bremsbelag 4a mit dem verschieblichen Bremssattel 3 entgegen der Zuspannrichtung X gegen die Bremsscheibe gezogen wird. With the application device 1 When braking the application side brake pad 4 parallel to the brake disc axis 2a in the application direction X ( 2 and 3 ) pressed directly against the brake disc, whereas the reaction-side brake pad 4a with the sliding caliper 3 is pulled against the brake disc against the application direction X.

Die Zuspannvorrichtung 1 weist als Antriebselement den Drehhebel 5 auf, der dazu ausgelegt ist, von einer Kolbenstange des hier nicht dargestellten Bremszylinders bewegt zu werden. Dazu weist der Drehhebel 5 ein Antriebsende 5a mit einer Vertiefung 7 zur Zusammenwirkung mit einer solchen Kolbenstange auf, wobei die Kolbenstange des Bremszylinders durch eine Öffnung 3c (siehe 10) im Befestigungsflansch 3b des Bremssattels 3 eingreifen kann. Der Drehhebel 5 wird unten noch näher beschrieben.The application device 1 has as drive element the rotary lever 5 on, which is adapted to be moved by a piston rod of the brake cylinder, not shown here. For this purpose, the rotary lever 5 a drive end 5a with a depression 7 for cooperation with such a piston rod, wherein the piston rod of the brake cylinder through an opening 3c (please refer 10 ) in the mounting flange 3b the caliper 3 can intervene. The rotary lever 5 will be described in more detail below.

Die Begriffe „Unterseite“ und „Oberseite“ von verschiedenen Bauteilen der Zuspannvorrichtung 1 geben die Orientierung dieser Bauteile untereinander an. So ist unter der Oberseite diejenige Seite eines Bauteils zu verstehen, welche von dem Bremsbelag 4 abgewandt ist, wobei die Unterseite zu dem Bremsbelag 4 weist.The terms "bottom" and "top" of various components of the application device 1 indicate the orientation of these components with each other. So under the top is that side of a component to understand which of the brake pad 4 facing away, with the bottom to the brake pad 4 has.

Ein besonderes Merkmal der Zuspannvorrichtung 1 ist eine Kugelrampeneinheit 20, welche mit Hilfe des Drehhebels 5 angetrieben wird. A special feature of the application device 1 is a ball ramp unit 20 , which with the help of the rotary lever 5 is driven.

Die Zuspannvorrichtung 1 weist eine Wälzkörperzuspanneinheit 22 mit einer Spindelachse 12 auf, welche folgende Bauteile und Funktionseinheiten, die in der angegebenen Reihenfolge in Richtung auf den Bremsbelag 4 angeordnet sind, umfasst: die Kugelrampeneinheit 20 mit einer Rampenreaktionsscheibe 14 mit Rampen 18a, Rampenwälzkörper 18, und eine Rampenantriebsscheibe 13 mit Rampen 18b; ein Axiallager 21 mit Wälzkörpern 19 und einer Axiallagerscheibe 15, eine Trägerplatte 24, eine Gewindehülse 16 mit einem Innengewinde 16a, eine Gewindespindel 17 mit einem Außengewinde 17a und ein Druckstück 23.The application device 1 has a Wälzkörperzuspanneinheit 22 with a spindle axis 12 on which following components and functional units, in the order indicated in the direction of the brake pad 4 are arranged comprises: the ball ramp unit 20 with a ramp reaction disc 14 with ramps 18a , Ramp rolling elements 18 , and a ramp drive pulley 13 with ramps 18b ; a thrust bearing 21 with rolling elements 19 and a thrust washer 15 , a support plate 24 , a threaded sleeve 16 with an internal thread 16a , a threaded spindle 17 with an external thread 17a and a pressure piece 23 ,

Die Wälzkörperzuspanneinheit 22 ist von der Gewindespindel 17 durchsetzt, an deren dem Bremsbelag 4 zugewandten Ende das Druckstück 23 angeordnet oder ausgebildet ist. Die Gewindespindel 17 ist mit der Gewindehülse 16 als Gewindehülsen-/Gewindespindelkombination ausgebildet, welche auch als so genannter Zuspannkolben bezeichnet wird. Die Gewindespindel 17 und die Gewindehülse 16 sind miteinander so verschraubt, dass durch ein Relativverschrauben dieser Gewindehülsen-/Gewindespindelkombinationen Verschleiß der Bremsbeläge 4, 4a und der Bremsscheibe ausgeglichen werden kann, da die Gesamtlänge der Zuspanneinheit 1 in Richtung X zwischen der Abstützung an dem Bremsbelag 4 und dem Bremssattel 3 verändert wird. The Wälzkörperzuspanneinheit 22 is from the threaded spindle 17 interspersed, at whose the brake pad 4 facing end of the pressure piece 23 arranged or formed. The threaded spindle 17 is with the threaded sleeve 16 designed as Gewindehülsen- / threaded spindle combination, which is also referred to as a so-called Zuspannkolben. The threaded spindle 17 and the threaded sleeve 16 are screwed together so that by a relative screwing this threaded sleeve / threaded spindle combinations wear of the brake pads 4 . 4a and the brake disk can be compensated because the total length of the application unit 1 in the direction X between the support on the brake pad 4 and the caliper 3 is changed.

Die Rampenreaktionsscheibe 14 weist eine Oberseite 14a mit Befestigungsabschnitten 14b auf und ist mittels Befestigungselementen 14c, die z.B. durch die Befestigungsabschnitte 14b hindurch gesteckt sind (siehe 11), im Bremssattel 3 verdrehfest und unbeweglich angebracht. Die Befestigungselemente 14c können z.B. Schrauben, Schraubbolzen, Stehbolzen o.dgl. sein. Die Oberseite 14a ist hier als eine Planfläche ausgebildet, sie kann aber auch z.B. mit Vorsprüngen oder/und Ausnehmung zur Aufnahme von Vorsprüngen zur Bildung einer drehfesten Anbringung versehen sein.The ramp reaction disc 14 has a top 14a with fixing sections 14b on and is by means of fasteners 14c , for example, through the attachment sections 14b are stuck through (see 11 ), in the caliper 3 mounted rotationally and immovably. The fasteners 14c For example, screws, bolts, studs or the like. be. The top 14a is here designed as a plane surface, but it can also be provided, for example, with projections and / or recess for receiving projections to form a rotationally fixed attachment.

An ihrer Unterseite ist die Rampenreaktionsscheibe 14 mit den Rampen 18a versehen, welche mit den Rampenwälzkörpern 18, die hier als Kugeln ausgebildet sind, zusammenwirken.At its bottom is the ramp reaction disc 14 with the ramps 18a provided, which with the Rampenwälzkörpern 18 , which are designed here as spheres, interact.

Die Rampenantriebsscheibe 13 ist an ihrer Oberseite mit Rampen 18b versehen, welche den Rampen 18a der Unterseite der Rampenreaktionsscheibe 14 gegensinnig gegenüberliegen. Zwischen den Rampen 18a und 18b sind die Rampenwälzkörper 18 angeordnet. Die Rampenreaktionsscheibe 14 mit ihren Rampen 18a, die Rampenwälzkörper 18 und die Rampenantriebsscheibe 13 mit den Rampen 18b ihrer Oberseite bilden hier einen Rampenmechanismus, insbesondere einen Kugelrampenmechanismus, der Kugelrampeneinheit 20.The ramp drive pulley 13 is on the top with ramps 18b provided, which the ramps 18a the bottom of the ramp reaction disc 14 in opposite directions. Between the ramps 18a and 18b are the ramp rolling elements 18 arranged. The ramp reaction disc 14 with their ramps 18a , the ramp rolling elements 18 and the ramp drive pulley 13 with the ramps 18b their top form here a ramp mechanism, in particular a ball ramp mechanism, the ball ramp unit 20 ,

An dem Umfang der Rampenantriebsscheibe 13 ist ein sich radial nach außen erstreckender Vorsprung als Koppelabschnitt 29 (siehe 5–5a; am besten in 11 zu erkennen) angeformt, welcher zusammen mit einem Koppelelement 27, das hier als Kugel ausgebildet ist (5–5a), mit einem Antriebssegment 8 des Drehhebels 5 einen Koppelmechanismus 26 bildet. Der Koppelmechanismus 26 wird unten noch ausführlich beschrieben.At the circumference of the ramp drive pulley 13 is a radially outwardly extending projection as a coupling portion 29 (please refer 5 - 5a ; best in 11 formed), which together with a coupling element 27 which is designed here as a sphere ( 5 - 5a ), with a drive segment 8th of the rotary lever 5 a coupling mechanism 26 forms. The coupling mechanism 26 will be described in detail below.

Die Unterseite der Rampenantriebsscheibe 13 weist eine Wälzkörperaufnahme 19a zur Zusammenwirkung mit den Wälzkörpern 19 auf. Gegenüberliegend ist die Axiallagerscheibe 15 angeordnet, welche auf ihrer Oberseite eine weitere Wälzkörperaufnahme 19b aufweist, die zu der einen Wälzkörperaufnahme 19a weist. Zwischen den Wälzkörperaufnahmen 19a, 19b sind die Wälzkörper 19 angeordnet und in diesen aufgenommen. Die Wälzkörperaufnahmen 19a, 19b sind z.B. Laufrillen wie in einem Axiallager. Die Rampenantriebsscheibe 13 mit der einen Wälzkörperaufnahme 19a, die Wälzkörper 19 und die Axiallagerscheibe 15 mit der anderen Wälzkörperaufnahme 19b bilden das Axiallager 21.The underside of the ramp drive pulley 13 has a Wälzkörperaufnahme 19a for interaction with the rolling elements 19 on. Opposite is the thrust washer 15 arranged, which on its upper side another Wälzkörperaufnahme 19b having, which is the one Wälzkörperaufnahme 19a has. Between rolling body 19a . 19b are the rolling elements 19 arranged and recorded in these. The rolling element recordings 19a . 19b are, for example, grooves as in a thrust bearing. The ramp drive pulley 13 with the one Wälzkörperaufnahme 19a , the rolling elements 19 and the thrust washer 15 with the other Wälzkörperaufnahme 19b form the thrust bearing 21 ,

Die Axiallagerscheibe 15 ist zusammen mit der Gewindehülse 16 in einer Bohrung der Trägerplatte 24 aufgenommen.The thrust washer 15 is together with the threaded sleeve 16 in a bore of the carrier plate 24 added.

Das Innengewinde 16a der Gewindehülse 16 korrespondiert mit dem Außengewinde 17a der Gewindespindel 17, welche in das Innengewinde 16a der Gewindehülse 16 hineingeschraubt ist.The internal thread 16a the threaded sleeve 16 corresponds to the external thread 17a the threaded spindle 17 , which in the internal thread 16a the threaded sleeve 16 screwed into it.

An dem unteren Ende der Gewindespindel 17 ist das Druckstück 23 angebracht, welches mit seinem unteren Ende in einer Vertiefung der Rückenplatte 4b des zuspannseitigen Bremsbelags 4 angeordnet ist.At the lower end of the threaded spindle 17 is the pressure piece 23 attached, which with its lower end in a recess of the back plate 4b the application-side brake pad 4 is arranged.

Die Rampen 18a, 18b der Kugelrampeneinheit 20 der Wälzkörperzuspanneinheit 22 sind in der Unterseite der Rampenreaktionsscheibe 14 und in der Oberseite der Rampenantriebsscheibe 13 ausgebildet und verlaufen hier jeweils derart geneigt in einem konstanten oder veränderlichen Winkel geneigt zu den jeweiligen Seiten der Scheiben 13 bzw. 14 bzw. geneigt zur Bremsscheibenebene (bzw. parallel zur Reibfläche des Bremsbelages 4).The ramps 18a . 18b the ball ramp unit 20 the Wälzkörperzuspanneinheit 22 are in the bottom of the ramp reaction disc 14 and in the top of the ramp drive pulley 13 are formed and each inclined so inclined at a constant or variable angle inclined to the respective sides of the discs 13 respectively. 14 or inclined to the brake disc plane (or parallel to the friction surface of the brake pad 4 ).

Die Zuspannvorrichtung 1 ist in einer Öffnung der Zuspannseite ZS des Bremssattels 3 angeordnet. Die Öffnung ist von einer Deckplatte 25 verschlossen. Die Zuspannvorrichtung 1 ist an der Deckplatte 25 mit nicht gezeigten Dichtungen, z.B. Faltenbalg, gegenüber der Umgebung abgedichtet. Zwischen der Deckplatte 25 und der Trägerplatte 24 der Zuspannvorrichtung 1 ist an jeder Seite der Zuspannvorrichtung 1 eine Rückstellfeder 11 vorgesehen (3).The application device 1 is in an opening of the Zuspannseite ZS of the caliper 3 arranged. The opening is from a cover plate 25 locked. The application device 1 is on the cover plate 25 with seals, not shown, eg bellows, sealed from the environment. Between the cover plate 25 and the carrier plate 24 the application device 1 is on each side of the application device 1 a return spring 11 intended ( 3 ).

Der Drehhebel 5 weist zwei Hebelarme 6 auf, die sich ausgehend von dem Antriebsende 5a mit der Vertiefung 7 hier in bevorzugter Ausgestaltung gabelartig aufspreizen. In diesem Ausführungsbeispiel ist einer der Hebelarme 6 mit einem weiteren Hebelarm in einem Winkel verbunden. Der andere Hebelarm ist als Antriebssegment 8 ausgebildet, welches mit dem zugehörigen Hebelarm 6 über eine Versteifung 6a zusätzlich verbunden ist.The rotary lever 5 has two lever arms 6 on, starting from the drive end 5a with the recess 7 here in a preferred embodiment fork-spread. In this embodiment, one of the lever arms 6 connected to another lever arm at an angle. The other lever arm is as a drive segment 8th formed, which with the associated lever arm 6 over a stiffening 6a additionally connected.

Zwischen den gabelartig gespreizten Hebelarmen 6 ist die Wälzkörperzuspanneinheit 22, vorzugsweise mittig, angeordnet.Between the forked spread arms 6 is the Wälzkörperzuspanneinheit 22 , preferably in the middle, arranged.

Beide Enden der Hebelarme 6 sind verschwenkbar – beispielsweise jeweils mittels eines Gleitlagers – auf einem Hebellagerbolzen 9 mit einer Hebelachse 9a gelagert, der in einem Bereich um die Enden der Hebelarme 6 herum an der Innenwand des Bremssattels 3 abgestützt ist.Both ends of the lever arms 6 are pivotable - for example, each by means of a sliding bearing - on a lever bearing pin 9 with a lever axis 9a stored in an area around the ends of the lever arms 6 around on the inside wall of the caliper 3 is supported.

Die Hebellagerbolzen 9 können auch direkt mit dem Drehhebel 5 einstückig ausgebildet sein bzw. werden, welcher dann eine entsprechende lagerbolzenartige Konturierung aufweist, die sich in einer entsprechenden Lagerkontur ggf. mit Gleitlager oder Wälzlager am Bremssattel abstützt (hier nicht dargestellt).The lever bearing bolts 9 can also directly with the rotary lever 5 be formed integrally or be, which then has a corresponding bearing pin-like contouring, which is supported in a corresponding bearing contour possibly with plain bearings or roller bearings on the brake caliper (not shown here).

Dabei ist das Ende des Antriebssegmentes 8 zur Aufnahme des Koppelelementes 27 des Koppelmechanismus 26 mit einer Kalotte 28 (in 4–4a und 5–5a gestrichelt angedeutet) ausgebildet.This is the end of the drive segment 8th for receiving the coupling element 27 the coupling mechanism 26 with a dome 28 (in 4 - 4a and 5 - 5a dashed lines indicated) formed.

In dem Antriebssegment 8 des Drehhebels 5 ist die Kugel 27 in der halbkugelförmigen Kalotte 28 reibungsarm gelagert und geführt. Die Kalotte 28 erfüllt die Funktion eines Kugelgelenks und ist vorzugsweise als Gleitlager ausgeführt. Die Kugel als Koppelelement 27 dient als Koppelglied zwischen dem Antriebselement „Drehhebel 5“ und dem Abtriebselement „Rampenantriebsscheibe 13“. In the drive segment 8th of the rotary lever 5 is the ball 27 in the hemispherical calotte 28 stored and guided with low friction. The dome 28 fulfills the function of a ball joint and is preferably designed as a sliding bearing. The ball as a coupling element 27 serves as a coupling member between the drive element "rotary lever 5 "And the output element" ramp drive pulley 13 ".

Der Drehhebel 5 ist nur ein Antriebselement, erzeugt aber nicht direkt eine Bewegung in Zuspannrichtung X, um den Arbeitshub an dem Druckstück 23 zu bewirken. The rotary lever 5 is only a drive element, but does not directly generate a movement in the application direction X to the stroke on the pressure piece 23 to effect.

Der Drehhebel 5 kann damit kompakt und kostengünstig ausgelegt werden. Auch kann an ihm auf eine Wälzlagerung – bevorzugt aber nicht zwingend – verzichtet werden.The rotary lever 5 can be designed compact and cost-effective. Also, it can be dispensed with a rolling bearing on him - preferably but not mandatory.

Bei einem Zuspannen und Lösen der Bremse wird eine Verschwenkung des Drehhebels 5 über den Koppelmechanismus 26 auf die Rampenantriebsscheibe 13 in eine Schwenkbewegung der Rampenantriebsscheibe 13 um die Spindelachse 12 übertragen. Die Rückstellfedern 11 sind vorgesehen, um die Bremse beim Lösen zurückzustellen.When applying and releasing the brake, a pivoting of the rotary lever 5 over the coupling mechanism 26 on the ramp drive pulley 13 in a pivoting movement of the ramp drive pulley 13 around the spindle axis 12 transfer. The return springs 11 are provided to reset the brake when releasing.

Zum Zuspannen der Scheibenbremse 10 wird bei einer Bewegung der Kolbenstange des Bremszylinders der Drehhebel 5 um die Hebelachse 9a verschwenkt, wobei über den Koppelmechanismus 26 die Rampenantriebsscheibe 13 der Wälzkörperzuspanneinheiten 15 verschwenkt wird. Dabei wird die Schwenkbewegung der Rampenantriebsscheibe 13 um die Spindelachse 12 über die Kugelrampeneinheit 20 in eine Längsbewegung, d.h. eine Axialbewegung, der Gewindehülse 16 mit der Gewindespindel 17 in Richtung der Spindelachse 12 in Zuspannrichtung X parallel zur Bremsscheibenachse 2a unter Überwindung des Bremshubes/Arbeitshubes umgesetzt, bis der Bremsbelag 4 an der Bremsscheibe zur Anlage kommt, um deren Drehung abzubremsen. For applying the disc brake 10 becomes during a movement of the piston rod of the brake cylinder, the rotary lever 5 around the lever axis 9a pivoted, being over the coupling mechanism 26 the ramp drive pulley 13 the Wälzkörperzuspanneinheiten 15 is pivoted. In this case, the pivoting movement of the ramp drive pulley 13 around the spindle axis 12 over the ball ramp unit 20 in a longitudinal movement, ie an axial movement, the threaded sleeve 16 with the threaded spindle 17 in the direction of the spindle axis 12 in the application direction X parallel to the brake disc axis 2a overcoming the brake stroke / power stroke implemented until the brake pad 4 at the Brake disk comes to rest in order to brake their rotation.

Besonders vorteilhaft ist, dass sich die Reaktionskräfte zum Verschieben des Bremssattels 3 direkt über die Rampenreaktionsscheibe 14 der Wälzkörperzuspanneinheit 22 an der Innenseite des Bremssattels 3 abstützen, und dass sich diese Kräfte nicht über eine Traverse und/oder den Drehhebel 5 hinten am Bremssattel 3 abstützen.It is particularly advantageous that the reaction forces to move the caliper 3 directly over the ramp reaction disc 14 the Wälzkörperzuspanneinheit 22 on the inside of the caliper 3 support, and that these forces do not have a traverse and / or the rotary lever 5 at the rear of the caliper 3 support.

Zu erwähnen ist, dass in 2 und 3 der Einfachheit halber keine Dichtungen zu dem Druckstück 21 dargestellt sind, wie sie aber aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt sind und auch hier vorgesehen werden können. Auch kann der Bremssattel 3 durchaus auch als einteiliger Bremssattel 3 ausgebildet sein. It should be mentioned that in 2 and 3 for simplicity, no seals to the pressure piece 21 are shown, as they are basically known from the prior art and can also be provided here. Also, the caliper can 3 quite as a one-piece caliper 3 be educated.

Die Zuspannung an dem reaktionsseitigen Bremsbelag 4a kann über einen Schiebesattel erfolgen oder zum Beispiel über eine reaktionsseitige Zuspannvorrichtung oder eine verschiebliche Bremsscheibe, die an den Bremsbelag auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe gepresst wird.The tension on the reaction-side brake pad 4a can be done via a sliding caliper or, for example via a reaction-side application device or a sliding brake disc, which is pressed against the brake pad on the opposite side of the brake disc.

In der gezeigten Ausführungsform der Zuspannvorrichtung 1 erfolgt die Übertragung der Schwenkbewegung des Drehhebels 5 mit Hilfe des Koppelelementes 27, vorzugsweise eines Wälzkörpers, insbesondere wenigstens einer Kugel. In the illustrated embodiment of the application device 1 the transmission of the pivoting movement of the rotary lever takes place 5 with the help of the coupling element 27 , preferably a rolling element, in particular at least one ball.

Die Rampeneinheit 20 weist einen Rampenmechanismus mit einer möglichst geringen Reibung auf, was durch die Rampenkugeln 28 gewährleistet ist. Durch das Abrollen der Rampenkugeln 28 auf den Konturen der Rampen 18a, 18b ergibt sich ein sehr geringer Rollwiderstand und somit auch ein sehr geringer Verlust durch Reibwiderstände. Dies ist sehr wichtig für die Dosierbarkeit der Scheibenbremse 10. Diese Eigenschaft wird durch die Höhe der so genannten Hysterese zum Ausdruck gebracht. Unter der Hysterese ist hier der Unterschied der Zuspannkraft bei Druckaufbau und Druckabbau zu verstehen.The ramp unit 20 has a ramp mechanism with the least possible friction, which is due to the ramp balls 28 is guaranteed. By rolling the ramp balls 28 on the contours of the ramps 18a . 18b results in a very low rolling resistance and thus also a very low loss due to frictional resistance. This is very important for the controllability of the disc brake 10 , This property is expressed by the amount of so-called hysteresis. Under the hysteresis here is the difference of the clamping force during pressure build-up and pressure reduction to understand.

Neben dem Rollwiderstand der Rampenkugeln 18 und der Wälzkörper 19 des Axiallagers 21, das hier als ein Axialkugellager mit Kugeln als Wälzkörper 19 ausgebildet ist, haben auch die Gleitbewegung des Zylinderstößels in der Vertiefung 7, die auch als Hebelpfanne bezeichnet wird, die Drehlagerung des Drehhebels 5 und das Abroll- und Gleitverhalten der als Koppelelement 27 verwendeten Kugel auf die Hysterese einen Einfluss. In dem Rahmen von Entwicklung und Erprobung hat sich gezeigt, dass besonders das Verhalten des Koppelelementes 27 einen deutlichen Einfluss auf die Hysterese ausmacht. In addition to the rolling resistance of the ramp balls 18 and the rolling element 19 of the thrust bearing 21 , here as an axial ball bearing with balls as rolling elements 19 is formed, also have the sliding movement of the cylinder plunger in the recess 7 , which is also referred to as a lever pan, the pivot bearing of the rotary lever 5 and the rolling and sliding behavior of the coupling element 27 used sphere on the hysteresis an influence. In the context of development and testing, it has been shown that especially the behavior of the coupling element 27 a significant influence on the hysteresis.

Bei der Scheibenbremse 10 in einstempeliger Ausführung nach 1–3 führt die Rampenantriebsscheibe 13 wie oben beschrieben sowohl eine Schwenkbewegung als auch eine lineare Hubbewegung aus. Diese überlagerten Bewegungen durch die Kugel als Koppelelement 27 des Koppelmechanismus 26 ausgeglichen werden. Die Kugel ist in dem Antriebssegment 8 in der Kalotte 28 kardanisch gelagert. Für eine Höhe einer Reibarbeit zwischen Kugel und Kalotte 28 ist u.a. die Relativbewegung der Kugel als Übertragungselement bzw. Koppelelement in der als Gleitlager ausgebildeten Kalotte 28 des Antriebssegmentes 8 des Drehhebels 5 entscheidend.At the disc brake 10 in one-stamp execution after 1 - 3 leads the ramp drive pulley 13 As described above, both a pivoting movement and a linear lifting movement. These superimposed movements through the ball as a coupling element 27 the coupling mechanism 26 be compensated. The ball is in the drive segment 8th in the dome 28 gimbaled. For a height of a friction work between ball and dome 28 Among other things, the relative movement of the ball as a transmission element or coupling element in the formed as a sliding bearing cap 28 of the drive segment 8th of the rotary lever 5 crucial.

4–4a zeigen Seitenansichten der Zuspannvorrichtung 1 nach 2–3 mit einem ersten Drehhebel 5. Dabei stellt 4 die Zuspannvorrichtung 1 in gelöster Stellung dar, und 4a zeigt die Zuspannvorrichtung 1 in zugespannter Stellung. 4 - 4a show side views of the application device 1 to 2 - 3 with a first rotary lever 5 , It puts 4 the application device 1 in a released position, and 4a shows the application device 1 in a cocked position.

Der erste Drehhebel 5 nach 4–4a weist den Hebelarm 6 auf, der an seinem freien Ende das Antriebsendes 5a mit der Vertiefung 7 aufweist und mit seinem anderen Ende in der Hebelachse 9a mit einem Ende des Antriebssegmentes 8 verbunden ist. Das freie Ende des Antriebssegmentes 8 ist mit der Kalotte 28 zur Aufnahme des Koppelelementes 27 versehen. The first rotary lever 5 to 4 - 4a indicates the lever arm 6 on, the driving end at its free end 5a with the recess 7 has and with its other end in the lever axis 9a with one end of the drive segment 8th connected is. The free end of the drive segment 8th is with the calotte 28 for receiving the coupling element 27 Mistake.

Weiterhin sind in den 4–4a und 5–5a ein Antriebswirkhebelarm 30 und ein Abtriebswirkhebelarm 31 eingezeichnet. Unter dem Antriebswirkhebelarm 30 ist die rechnerische Länge des für die Übersetzung des Drehhebels 5 zugrundeliegenden Hebels von dem Angriffspunkt der Betätigungskraft in der Vertiefung 7 des Antriebsendes 5a bzw. von einer Ebene, welche durch diesen Angriffspunkt verläuft, bis zu der Hebelachse 9a des Drehhebels 5 zu verstehen. Dementsprechend ist der Abtriebswirkhebelarm 31 die rechnerische Länge des für die Übersetzung des Drehhebels 5 zugrundeliegenden Hebels von der Hebelachse 9a des Drehhebels 5 bis zum Mittelpunkt 32 des Koppelelementes 27 (siehe 6–6b, 7–7b) bzw. zu der entsprechenden Ebene, welche durch diesen Mittelpunkt 32 verläuft.Furthermore, in the 4 - 4a and 5 - 5a a drive rocker arm 30 and an output swing arm 31 located. Under the drive rocker arm 30 is the calculated length of the translation of the rotary lever 5 underlying lever from the point of application of the actuating force in the recess 7 the drive end 5a or from a plane passing through this point of attack to the lever axis 9a of the rotary lever 5 to understand. Accordingly, the output swing arm is 31 the calculated length of the translation of the rotary lever 5 underlying lever from the lever axis 9a of the rotary lever 5 to the center 32 of the coupling element 27 (please refer 6 - 6b . 7 - 7b ) or to the corresponding level, which passes through this center 32 runs.

Der Antriebswirkhebelarm 30 und der Abtriebswirkhebelarm 31 bilden in den Hebelachse 9a einen Winkel, der hier als Versatzwinkel γ bezeichnet wird. Bei dem in 4–4a dargestellten ersten Drehhebel 5 beträgt der Versatzwinkel γ 90°.The drive lever arm 30 and the output swing arm 31 form in the lever axis 9a an angle, which is referred to here as the offset angle γ. At the in 4 - 4a shown first rotary lever 5 the offset angle γ is 90 °.

Eine parallel zur Spindelachse 12 angeordnete Scheitelachse 9b verläuft durch die Drehhebelachse 9a. In den Seitenansichten der 4–4a deckt sich die Scheitelachse 9b mit der Spindelachse 12.One parallel to the spindle axis 12 arranged apex axis 9b passes through the rotary lever axis 9a , In the side views of the 4 - 4a the apex axis coincides 9b with the spindle axis 12 ,

Der Abtriebswirkhebelarm 31 bildet mit der Scheitelachse 9b einen Scheitelwinkel β.The output swing arm 31 forms with the apex axis 9b a vertex angle β.

Die Verschwenkbewegung des Drehhebels 5 verläuft um die Hebelachse 9a. Dabei bewegt sich das Koppelelement 27, d.h. die Kugel, auf einem Kreisbogen um die Hebelachse 9a. Ein gedachter Schnittpunkt dieses Kreisbogens mit der Scheitelachse 9b in der Projektion der 4a wird hier als ein Scheitelpunkt dieses Kreisbogens bezeichnet. In diesem gedachten Schnittpunkt weist der Scheitelwinkel β des Abtriebswirkhebelarms 31 mit der Scheitelachse 9b einen Wert von 0° auf, was nicht gezeigt, aber leicht vorstellbar ist. The pivoting movement of the rotary lever 5 runs around the lever axis 9a , In this case, the coupling element moves 27 ie the ball, on a circular arc around the lever axis 9a , An imaginary intersection of this arc with the apex axis 9b in the projection of 4a is referred to herein as a vertex of this arc. In this imaginary point of intersection, the apex angle β of the output drive lever arm 31 with the apex axis 9b a value of 0 °, which is not shown, but is easy to imagine.

In der in 4 gezeigten gelösten Stellung der Scheibenbremse 10, d.h. in der Ausgangsstellung, beträgt der Wert des Scheitelwinkels β etwa 30°, wobei sich die Kugel in der 4 rechts von der Scheitelachse 9b befindet.In the in 4 shown dissolved position of the disc brake 10 , ie in the initial position, the value of the apex angle β is about 30 °, wherein the ball in the 4 right from the apex axis 9b located.

Wenn die Scheibenbremse 10 zugespannt ist, was 4a darstellt, verschwenkt die Kugel durch den Scheitelpunkt (Schnittpunkt des Kreisbogens um Hebelachse 9a mit der Scheitelachse 9b) bis zu einem Endpunkt links von der Scheitelachse 9b. Dabei beträgt der Scheitelwinkel β in diesem Beispiel etwa 18°. Die Kugel schwenkt bei dem in 4a dargestellten Vollhub deutlich über den Scheitelpunkt des Kreisbogens der Kugel (Koppelelement 27) um die Hebelachse 9a.If the disc brake 10 what is tensioned 4a represents, the ball pivots through the vertex (intersection of the arc around lever axis 9a with the apex axis 9b ) to an endpoint to the left of the apex axis 9b , The apex angle β in this example is about 18 °. The ball pivots at the in 4a Full stroke shown clearly above the vertex of the arc of the ball (coupling element 27 ) around the lever axis 9a ,

Während eines solchen kompletten Arbeitshubes des ersten Drehhebels 5 (4 nach 4a) zeigt sich hierbei, dass der Gleitweg der Kugel in Abhängigkeit des Wegs des Drehhebels 5 ein nicht lineares Verhalten aufweist. Dies wird unten noch im Zusammenhang mit 6–6b und 8 noch im Detail erläutert.During such a complete working stroke of the first rotary lever 5 ( 4 to 4a ) shows here that the sliding path of the ball in dependence of the path of the rotary lever 5 has a non-linear behavior. This is still related below 6 - 6b and 8th still explained in detail.

5–5a stellen Seitenansichten der Zuspannvorrichtung 1 nach 2–3 mit einem zweiten Drehhebel 5 dar. Dabei zeigt 5 die Zuspannvorrichtung 1 in gelöster Stellung und 4a die Zuspannvorrichtung 1 in zugespannter Stellung. 5 - 5a make side views of the application device 1 to 2 - 3 with a second rotary lever 5 This shows 5 the application device 1 in a detached position and 4a the application device 1 in a cocked position.

Im Unterschied zu dem ersten Drehhebel 5 nach 4–4a weist der zweite Drehhebel 5 einen Versatzwinkel γ von 75° auf. Außerdem ist die Hebelachse 9a mit der Scheitelachse 9b um einen Abstand V1 von der Spindelachse 12 in Höhenrichtung V der Scheibenbremse 10 (siehe 1) versetzt angeordnet.Unlike the first rotary lever 5 to 4 - 4a has the second rotary lever 5 an offset angle γ of 75 °. In addition, the lever axis 9a with the apex axis 9b by a distance V1 from the spindle axis 12 in the vertical direction V of the disc brake 10 (please refer 1 ) arranged offset.

Bei dieser Anordnung beträgt der Scheitelwinkel β in der Ausgangsstellung in 5 etwa 45° und in der zugespannten Stellung nach 5a etwa nur 3°. Die Kugel verschwenkt bei Vollhub somit nur geringfügig über den Scheitelpunkt, d.h. über den Schnittpunkt des Kreisbogens der Kugel um die Hebelachse 9a mit der Scheitelachse 9b.In this arrangement, the apex angle β in the initial position is in 5 about 45 ° and in the cocked position to 5a about only 3 °. The ball pivots at full stroke thus only slightly above the vertex, ie the point of intersection of the circular arc of the ball around the lever axis 9a with the apex axis 9b ,

Zur Verdeutlichung zeigen die 6–6b schematische Darstellungen des Koppelmechanismus 26 mit dem ersten Drehhebel 5 nach 4–4a in unterschiedlichen Stellungen. Die 7–7b zeigen zudem schematische Darstellungen des Koppelmechanismus 26 mit dem zweiten Drehhebel 5 nach 5–5a in unterschiedlichen Stellungen.To clarify the show 6 - 6b schematic representations of the coupling mechanism 26 with the first rotary lever 5 to 4 - 4a in different positions. The 7 - 7b also show schematic representations of the coupling mechanism 26 with the second rotary lever 5 to 5 - 5a in different positions.

Die 6 und 7 zeigen jeweils die gelöste Stellung, d.h. die Ausgangsstellung. In den 6a und 7a ist jeweils eine Stellung mit etwa halbem Hub des jeweiligen Drehhebels 5 gezeigt, und die 6b und 7b zeigen jeweils die zugespannte Stellung. 8 zeigt eine grafische Darstellung eines Zusammenhangs von Kugelrollwinkel α und Zylinderhub des Koppelmechanismus 26 nach 6–6b, und 9 gibt eine grafische Darstellung eines Zusammenhangs von Kugelrollwinkel α und Zylinderhub des Koppelmechanismus 26 nach 7–7b an.The 6 and 7 each show the released position, ie the starting position. In the 6a and 7a is in each case a position with about half stroke of the respective rotary lever 5 shown, and the 6b and 7b each show the clamped position. 8th shows a graphical representation of a relationship of ball rolling angle α and cylinder stroke of the coupling mechanism 26 to 6 - 6b , and 9 gives a graphical representation of a relationship of ball rolling angle α and cylinder stroke of the coupling mechanism 26 to 7 - 7b at.

In den 6–6b und 7–7b sind der Koppelmechanismus 26 und die Kugelrampeneinheit 20 in die Zeichnungsebene projiziert schematisch dargestellt. Die Rampenreaktionsscheibe 14 ist an ihrer Oberseite fest mit dem Bremssattel 3 verbunden. Die Rampenkugeln 18 sind nicht gezeigt, nur die Rampe 18a der Rampenreaktionsscheibe 14 und die gegenüberliegende gegensinnige Rampe 18b der Rampenantriebsscheibe 13. Der Drehhebel 5 ist symbolisch nur mit seinem Antriebswirkhebelarm 30 und Abtriebswirkhebelarm 31 gezeigt, wobei seine Hebelachse 9a mit einem Lagersymbol fest im Bremssattel 3 angeordnet ist.In the 6 - 6b and 7 - 7b are the coupling mechanism 26 and the ball ramp unit 20 projected schematically into the plane of the drawing. The ramp reaction disc 14 is at its top fixed to the caliper 3 connected. The ramp balls 18 are not shown, only the ramp 18a the ramp reaction disc 14 and the opposite opposing ramp 18b the ramp drive pulley 13 , The rotary lever 5 is symbolic only with its drive rocker arm 30 and output swing arm 31 shown, with its lever axis 9a with a bearing symbol fixed in the caliper 3 is arranged.

Der Abtriebswirkhebelarm 31 ist an seinem freien Ende mit der Kalotte 28 dargestellt, in welcher die Kugel als Koppelelement 27 gleitgelagert aufgenommen ist. Die Kalotte 28 ist mit einem Pfeil als Referenz Kalotte 28a versehen, welcher fest mit der Kalotte 28 verbunden ist und eine Referenz für die Kalotte 28a relativ zu dem Koppelelement 27 darstellt.The output swing arm 31 is at its free end with the calotte 28 shown, in which the ball as a coupling element 27 Sliding bearing is added. The dome 28 is with an arrow as a reference dome 28a provided, which firmly with the dome 28 connected and a reference for the dome 28a relative to the coupling element 27 represents.

Das Koppelelement 27 weist hier als Kugel einen Mittelpunkt 32 auf, um den die Kugel in einem Kugelrollwinkel α in der Kalotte 28 verschwenkbar ist. Die Stellung der Kugel wird durch einen Pfeil als Referenz Koppelelement 33 angegeben, welcher in der Ausgangsstellung in 6 in einer Ebene mit dem Pfeil Referenz Kalotte 28a liegt. Das Koppelelement 27 steht ständig in Kontakt mit dem Koppelabschnitt 29 der Rampenantriebsscheibe 13, wobei der Koppelabschnitt 29 eine nicht näher beschriebene Abrollfläche für das Koppelelement 27 bildet. The coupling element 27 here has a center as a sphere 32 on to the ball in a ball rolling angle α in the calotte 28 is pivotable. The position of the ball is by an arrow as a reference coupling element 33 indicated, which in the starting position in 6 in a plane with the arrow reference calotte 28a lies. The coupling element 27 is constantly in contact with the coupling section 29 the ramp drive pulley 13 , wherein the coupling section 29 a non-descript rolling surface for the coupling element 27 forms.

Schema-Koordinaten x, y, z dienen zur Orientierung in den schematischen 6–6b und 7–7b. Sie sind nicht mit den Bremsenkoordinaten U, V, X zu verwechseln. Die Koordinate x symbolisiert die Verstellrichtung der Rampenantriebsscheibe 13, welche sich außerdem axial in Richtung der Koordinate z bewegt. Die Hebelachse 9a und eine gedachte Achse durch den Mittelpunkt 32 des Koppelelementes 27 verlaufen hier parallel zu der y-Richtung. Der Kugelrollwinkel α bezeichnet eine Verschwenkung der Kugel als Koppelelement 27 um die y-Richtung.Schema coordinates x, y, z are used for orientation in the schematic 6 - 6b and 7 - 7b , They are not to be confused with the brake coordinates U, V, X. The coordinate x symbolizes the adjustment direction of the ramp drive pulley 13 which also moves axially in the direction of the coordinate z. The lever axis 9a and an imaginary axis through the center 32 of the coupling element 27 run parallel to the y-direction here. The ball rolling angle α denotes a pivoting of the ball as a coupling element 27 around the y-direction.

In 8 ist der Kugelrollwinkel α des Koppelelementes 27 des ersten Drehhebels nach 4–4a über einem Zylinderhub H aufgetragen. Der Zylinderhub H wirkt auf das Antriebsende 5a des Drehhebels 5 und erzeugt eine Verschwenkung des Drehhebels 5 um die Hebelachse 9a. Entsprechend zeigt 9 den Kugelrollwinkel α des Koppelelementes des zweiten Drehhebels nach 5–5a in Abhängigkeit von dem Zylinderhub H.In 8th is the ball rolling angle α of the coupling element 27 of the first rotary lever 4 - 4a applied over a cylinder stroke H. The cylinder stroke H acts on the drive end 5a of the rotary lever 5 and generates a pivoting of the rotary lever 5 around the lever axis 9a , According to shows 9 the ball rolling angle α of the coupling element of the second rotary lever after 5 - 5a depending on the cylinder stroke H.

In Bezug auf die 6–6b nimmt mit zunehmendem Weg bzw. Zylinderhub H bzw. zunehmender Verschwenkung des Drehhebels 5 um die Hebelachse 9a der Drehwinkel als Kugelrollwinkel α der Kugel überproportional zu. Bei einer Hysteresemessung schlägt sich dies in einer immer breiter werdenden Hysteresekurve nieder.Regarding the 6 - 6b increases with increasing distance or cylinder stroke H or increasing pivoting of the rotary lever 5 around the lever axis 9a the angle of rotation as a ball rolling angle α of the ball disproportionately. In a hysteresis measurement, this is reflected in an ever-widening hysteresis curve.

Im Folgenden wird für das Koppelelement 27 der Begriff Übertragungskugel 27 benutzt.The following is for the coupling element 27 the term transmission sphere 27 used.

Die Relativbewegung der Übertragungskugel 27 (angedeutet durch den Pfeil Referenz Koppelelement 33) in der Kalotte 28 (relativ zu deren Pfeil Referenz Kalotte 28a) des Drehhebels 5 ergibt sich zum Einen aus dem Verschwenkwinkel des Drehhebels 5 um die Hebelachse 9a und zum Anderen aus der Abrollbewegung der Übertragungskugel 27 an dem Koppelabschnitt 29 der Rampenantriebsscheibe 13.The relative movement of the transmission sphere 27 (indicated by the arrow reference coupling element 33 ) in the dome 28 (relative to their arrow reference dome 28a ) of the rotary lever 5 results, on the one hand, from the pivoting angle of the rotary lever 5 around the lever axis 9a and on the other hand from the rolling motion of the transmission ball 27 at the coupling section 29 the ramp drive pulley 13 ,

Eine genauere Analyse dieses Bewegungsablaufs hat ergeben, dass in Abhängigkeit vom Verschwenkwinkel des Drehhebels 5 (bzw. der Rampenantriebsscheibe 13) bei den vorher beschriebenen Bewegungskomponenten sowohl eine Addition als auch eine Subtraktion auftreten kann. Mess- und Simulationsuntersuchungen zeigten, dass im ersten Teil der Betätigungsphase des Drehhebels 5 (6–6a) die Hysterese deutlich kleiner ist als im zweiten Teil. Der Grund für dieses Verhalten liegt in der spezifischen Kinematik der Zuspannmechanik. Da im ersten Teil des Bewegungsablaufs die Abrollrichtung der Übertragungskugel 27 und die Schwenkrichtung des Drehhebels 5 gleichsinnig sind (6–6a), ergibt sich eine Subtraktion der beiden Wegkomponenten (6a). Im zweiten Teil des Bewegungsablaufs (6b) ist der vorher geschilderte Ablauf jedoch gegensinnig und führt somit zu einer Addition der Wegkomponenten.A closer analysis of this sequence of movements has shown that, depending on the pivot angle of the rotary lever 5 (or the ramp drive pulley) 13 ) can occur in the previously described components of motion both an addition and a subtraction. Measurement and simulation studies showed that in the first part of the operating phase of the rotary lever 5 ( 6 - 6a ) the hysteresis is significantly smaller than in the second part. The reason for this behavior lies in the specific kinematics of the application mechanics. Since in the first part of the movement, the unwinding of the transmission ball 27 and the pivoting direction of the rotary lever 5 are in the same direction ( 6 - 6a ), results in a subtraction of the two path components ( 6a ). In the second part of the movement ( 6b ), however, the previously described sequence is in opposite directions and thus leads to an addition of the path components.

Wenn die Stellung nach 6a eingenommen wird, hat sich die Übertragungskugel 27 aufgrund ihres Abrollens an dem Koppelabschnitt 29 der Rampenantriebsscheibe 13 etwas um ihren Mittelpunkt 32 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei ihre Relativbewegung zu der Kalotte 28 etwas größer ist. Dies ist durch den Winkelabstand von den Pfeilen Referenz Kalotte 28a und Referenz Koppelelement 33 gezeigt. Dies ergibt sich aus der Subtraktion der beiden Wegkomponenten.If the post position 6a has taken the transmission ball 27 due to its unwinding at the coupling section 29 the ramp drive pulley 13 something about their center 32 rotated in a clockwise direction, with its relative movement to the calotte 28 something bigger. This is due to the angular distance from the arrows reference calotte 28a and reference coupling element 33 shown. This results from the subtraction of the two path components.

In der Stellung nach 6a ist die Rampenantriebsscheibe 13 in x-Richtung verschoben (d.h. um die Spindelachse 12 verschwenkt) und gleichzeitig in Axialrichtung in negativer z-Richtung nach unten aufgrund der Rampen 18a, 18b verstellt.In the position after 6a is the ramp drive pulley 13 shifted in the x-direction (ie around the spindle axis 12 pivoted) and at the same time in the axial direction in the negative z-direction downwards due to the ramps 18a . 18b adjusted.

Nach Einnahme der zugespannten Stellung nach 6b hat sich die Übertragungskugel 27 nun im Gegenuhrzeigersinn um ihren Mittelpunkt 32 verdreht, wobei der Winkelabstand zwischen ihrem Pfeil Referenz Koppelelement 33 relativ zu dem Pfeil Referenz Kalotte 28a der Kalotte 28 erheblich angewachsen ist, was aus der Addition der Wegkomponenten resultiert.After taking the clamped position to 6b has the transmission ball 27 now counterclockwise around its center 32 twisted, with the angular distance between her arrow reference coupling element 33 relative to the arrow reference calotte 28a the dome 28 has grown considerably, resulting from the addition of the path components.

Die Rampenantriebsscheibe 13 ist dabei weiter in x-Richtung verschoben und gleichzeitig weiter in Axialrichtung in negativer z-Richtung nach unten verstellt.The ramp drive pulley 13 is further shifted in the x-direction and simultaneously adjusted further in the axial direction in the negative z-direction down.

Die oben beschriebenen Vorgänge sind in der Kurve der 8 wiedergegeben. Die Subtraktionsphase ist in dem ersten Teil der Kurve im Bereich eines Hebelhubs H von 0 bis etwa 30 zu erkennen, wobei die Subtraktionsphase dann in die Additionsphase übergeht und zu hohen Kugelrollwinkeln α führt.The processes described above are in the curve of 8th played. The subtraction phase can be seen in the first part of the curve in the range of a lever stroke H from 0 to about 30, wherein the subtraction phase then passes into the addition phase and leads to high ball rolling angles α.

Im Sinne einer geringen Hysterese sollte eine möglichst lange Subtraktionsphase angestrebt werden. Wie oben schon erwähnt, erkennt man bei genauerer Betrachtung der Bewegungsabläufe von Drehhebel 5 und Rampenantriebsscheibe 13, dass in der ersten Phase (6–6a) sowohl die Übertragungskugel 27 als auch die Rampenantriebsscheibe 13 eine Bewegung in die axiale, negative z-Richtung (entspricht der Zuspannrichtung X in 3) ausführen. In der zweiten Phase (6b) ist die Bewegungsrichtung der Übertragungskugel 27 jedoch gegensinnig zur axialen Bewegungsrichtung der Rampenantriebsscheibe 13 (d.h. in positiver z-Richtung). Dadurch kommt es zu einer Addition der Wegkomponenten mit dem zuvor geschilderten negativen Einfluss auf die Hysterese (6b), was durch die große Relativbewegung der Übertragungskugel 27 in der Kalotte 28 bedingt ist. In the sense of a low hysteresis, the longest possible subtraction phase should be sought. As mentioned above, you can see on closer inspection of the movements of rotary lever 5 and ramp drive pulley 13 that in the first phase ( 6 - 6a ) both the transmission ball 27 as well as the ramp drive pulley 13 a movement in the axial, negative z-direction (corresponds to the application direction X in 3 ) To run. In the second phase ( 6b ) is the direction of movement of the transmission ball 27 but in the opposite direction to the axial direction of movement of the ramp drive pulley 13 (ie in the positive z-direction). This leads to an addition of the path components with the previously described negative influence on the hysteresis ( 6b ), which is due to the large relative motion of the transmission sphere 27 in the dome 28 is conditional.

Während sich im ersten Teil der Zuspannbewegung die Übertragungskugel 27 auf ihrer Kreisbahn um die Hebelachse 9a vom Startpunkt (6 und 4) zum Scheitelpunkt (6a) hin bewegt, findet im zweiten Teil eine entgegengesetzte Bewegung statt. Hierzu ist noch zu bemerken, dass mit zunehmender Entfernung vom Scheitelpunkt (6b und 4a) diese zweite Bewegungskomponente überproportional zunimmt und somit auch der Einfluss auf die Hysterese, wie in der Kurve nach 8 deutlich erkennbar ist. While in the first part of the application movement the transmission ball 27 on its circular path around the lever axis 9a from the starting point ( 6 and 4 ) to the vertex ( 6a ), an opposite movement takes place in the second part. It should also be noted that with increasing distance from the vertex ( 6b and 4a ) this second component of motion increases disproportionately and thus also the influence on the hysteresis, as in the curve 8th is clearly visible.

Die 7, 7a und 7b zeigen im Vergleich zu den 6, 6a und 6b die Bewegungsabläufe mit dem zweiten Drehhebel 5 nach 5–5a. The 7 . 7a and 7b show in comparison to the 6 . 6a and 6b the movements with the second rotary lever 5 to 5 - 5a ,

Der zweite Drehhebel 5 weist einen Versatzwinkel γ von 75° und somit kleiner als derjenige des ersten Drehhebels 5 mit 90° auf.The second rotary lever 5 has an offset angle γ of 75 ° and thus smaller than that of the first rotary lever 5 with 90 ° up.

In dem ersten Teil des Bewegungsablaufs bis zum halben Hub (7–7a) ist zu erkennen, dass sich die Übertragungskugel 27 einerseits in gleicher Bewegungsrichtung (in negativer z-Richtung) wie die Rampenantriebsscheibe 13 bewegt, und andererseits nur eine sehr geringe Relativbewegung zwischen Übertragungskugel 27 und der Kalotte 28 auftritt. Dies ist durch den sehr geringen Winkelabstand zwischen den Pfeilen Referenz Koppelelement 33 der Übertragungskugel 27 und Referenz Kalotte 28a der Kalotte 28 eindeutig zu erkennen.In the first part of the movement up to the half stroke ( 7 - 7a ) it can be seen that the transmission sphere 27 on the one hand in the same direction of movement (in the negative z-direction) as the ramp drive pulley 13 moved, and on the other hand, only a very small relative movement between transmission ball 27 and the dome 28 occurs. This is due to the very small angular distance between the arrows reference coupling element 33 the transmission ball 27 and reference calotte 28a the dome 28 clearly recognizable.

Weiterhin ist zu bemerken, dass die Übertragungskugel 27 auf ihrer Kreisbahn um die Hebelachse 9a bei halbem Hub (7a) noch nicht den Scheitelpunkt erreicht hat. Das bedeutet, dass die Subtraktionsphase verlängert ist und erst kurz vor Erreichen der Endstellung (zugespannte Stellung) nach 7b in die Additionsphase übergeht. Mit anderen Worten, der Scheitelpunkt wird von der Übertragungskugel 27 erst kurz vor der Endstellung überschritten. It should also be noted that the transmission sphere 27 on its circular path around the lever axis 9a at half-stroke ( 7a ) has not yet reached the vertex. This means that the subtraction phase is extended and only shortly before reaching the end position (cocked position) 7b goes into the addition phase. In other words, the vertex is from the transmission sphere 27 exceeded shortly before the end position.

So zeigt 7b eindeutig, dass am Ende der zweiten Bewegungsphase der Winkelabstand zwischen den Pfeilen Referenz Koppelelement 33 der Übertragungskugel 27 und Referenz Kalotte 28a der Kalotte 28 im Vergleich zu dem Winkelabstand nach 6b erheblich geringer ausfällt. Das bedeutet, dass auch weniger Reibung zwischen der Übertragungskugel 27 und der Kalotte 28 entsteht, wodurch sich eine kleinere Hysterese ergibt.So shows 7b clearly that at the end of the second phase of movement of the angular distance between the arrows reference coupling element 33 the transmission ball 27 and reference calotte 28a the dome 28 compared to the angular distance after 6b significantly lower. That also means less friction between the transmission ball 27 and the dome 28 arises, resulting in a smaller hysteresis.

Der Drehhebel 5 in der zweiten Ausführung nach 5 und 7–7b ist mit dem Versatzwinkel γ < 90° derart gestaltet, dass fast im ganzen Arbeitsbereich, also in der ersten und zweiten Bewegungsphase bis kurz vor Erreichen der Endstellung (7b) die Übertragungskugel 27 sich nicht oder nur gering über den Scheitelpunkt ihrer Kreisbahn um die Hebelachse 9a bewegt. Auf diese Weise kann die Phase mit der unerwünschten Addition der Wegkomponenten vermieden bzw. erheblich eingeschränkt werden.The rotary lever 5 in the second embodiment 5 and 7 - 7b is designed with the offset angle γ <90 ° such that almost in the entire work area, ie in the first and second movement phase until shortly before reaching the end position ( 7b ) the transmission sphere 27 not or only slightly above the vertex of its orbit around the lever axis 9a emotional. In this way, the phase with the unwanted addition of the path components can be avoided or significantly restricted.

Dies wird auch durch die Kurve der 9 anschaulich dargestellt. Der Kugelrollwinkel α durchläuft bei einem Zylinderhub H von 0 bis 20 etwa 15° und dann bis zum maximalen Zylinderhub H etwa 40°, was zusammen etwa 55° sind. Im Gegensatz dazu durchläuft der Kugelrollwinkel α nach 8 einen Gesamtbereich von etwa 85°. Außerdem verläuft die Kurve nach 9 flacher als diejenige nach 8.This is also indicated by the curve of 9 vividly illustrated. The ball rolling angle α passes through at a cylinder stroke H from 0 to 20 about 15 ° and then to the maximum cylinder stroke H about 40 °, which together are about 55 °. In contrast, the ball rolling angle α travels 8th a total range of about 85 °. In addition, the curve follows 9 flatter than the one after 8th ,

In dem vorliegenden Fall des Ausführungsbeispiels mit dem zweiten Drehhebel 5 nach 5 und 7–7b hat sich aufgrund von Versuchen ein Versatzwinkel γ mit dem Wert von etwa 75° als beste Lösung erwiesen. Diese Auslegung gilt für eine Anordnung des Bremszylinders mit einer weitgehend zur Zuspannrichtung X bzw. zur Bremsscheibenachse 2a parallelen Betätigungsrichtung wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben.In the present case of the embodiment with the second rotary lever 5 to 5 and 7 - 7b has proved due to experiments, an offset angle γ with the value of about 75 ° as the best solution. This interpretation applies to an arrangement of the brake cylinder with a largely to the application direction X and the brake disc axis 2a parallel actuating direction as related to 1 described.

In 10 ist eine Draufsicht einer Variante der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 10 mit einer Zuspannvorrichtung 1 nach 11 mit einer so genannten radialen Krafteinleitung dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach 1 verläuft die Betätigungsrichtung des (nicht gezeigten) Bremszylinders rechtwinklig zur Bremsscheibenachse 2a bzw. Spindelachse 12. Unter dem Begriff „radial“ ist hier die Bezugsrichtung des Bremszylinders zu der Bremsscheibe zu verstehen. Der Begriff „axial“ bedeutet, dass die Bezugsrichtung des Bremszylinders zu der Bremsscheibe axial in Richtung der Bremsscheibenachse 2a verläuft.In 10 is a plan view of a variant of the disc brake according to the invention 10 with a clamping device 1 to 11 represented with a so-called radial force application. Unlike the embodiment according to 1 the actuating direction of the (not shown) brake cylinder is perpendicular to the brake disc axis 2a or spindle axis 12 , The term "radial" is to be understood here as the reference direction of the brake cylinder to the brake disk. The term "axial" means that the reference direction of the brake cylinder to the brake disc axially in the direction of the brake disc axis 2a runs.

11 zeigt die zu der in 10 gezeigten Variante der Scheibenbremse 10 gehörige Variation des Drehhebels 5. Der Hebelarm 6 ist als Haupt-Hebelarm mit mehreren Knicken derart gestaltet, dass das Antriebsende 5a mittig, d.h. in der Spindelachse 12 liegt. Eine Versteifung wie beim Drehhebel 5, wie z.B. nach 3, ist nicht erforderlich. Der andere Hebelarm ist als Stützarm 6b mit geringerem Querschnitt ausgebildet und mit seinem Ende über eine Lagerbolzenhülse 6c mit dem Hebelarm 6 verbunden. Hebelarm 6 und Stützarm 6b sind gabelförmig angeordnet, verzweigen aber in einem Abstand zum Antriebsende 5a in Richtung der Spindelachse 12. 11 shows the to the in 10 shown variant of the disc brake 10 appropriate variation of the rotary lever 5 , The lever arm 6 is designed as a main lever arm with multiple kinks such that the drive end 5a in the middle, ie in the spindle axis 12 lies. A stiffening like the rotary lever 5 , like for example 3 , not necessary. The other lever arm is as a support arm 6b formed with a smaller cross-section and with its end via a bearing pin sleeve 6c with the lever arm 6 connected. lever arm 6 and support arm 6b are fork-shaped, but branch at a distance from the drive end 5a in the direction of the spindle axis 12 ,

Da bei dieser Ausführung der radialen Scheibenbremse 10 nach 10 der Bremszylinder eine zur axialen Scheibenbremse 10 nach 1 abweichende Winkellage aufweist (was aufgrund der Position des Befestigungsflansches 3b des Bremssattels 3 leicht erkennbar ist), ändert sich dementsprechend auch der Versatzwinkel γ des zugehörigen Drehhebels 5. As in this embodiment of the radial disc brake 10 to 10 the brake cylinder one to the axial disc brake 10 to 1 has different angular position (which due to the position of the mounting flange 3b the caliper 3 easily recognizable), the offset angle γ of the associated rotary lever changes accordingly 5 ,

In dem Drehhebel 5 nach 11 sind der Antriebswirkhebelarm 30 und der Abtriebswirkhebelarm 31 einschließlich des Versatzwinkels γ angedeutet eingezeichnet. Ohne Berücksichtigung der oben beschriebenen Thematik weist der Versatzwinkel γ einen Wert von 180° auf. Unter Berücksichtigung der obigen Thematik hat sich ein Versatzwinkel γ kleiner als 180° mit dem Wert von z.B. 155° als günstig erwiesen. In the rotary lever 5 to 11 are the drive lever arm 30 and the output swing arm 31 including the offset angle indicated γ indicated. Regardless of the subject matter described above, the offset angle γ has a value of 180 °. Taking into account the above topic, an offset angle γ smaller than 180 ° with the value of eg 155 ° has proved favorable.

Dieser Zusammenhang gilt analog für alle anderen, möglichen Bremszylinderanordnungen.This relationship applies analogously to all other possible brake cylinder arrangements.

Durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nicht eingeschränkt, sondern im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.By the embodiments described above, the invention is not limited, but modifiable within the scope of the appended claims.

So ist z.B. denkbar, dass die Zuspannvorrichtung 1 auch für zwei- oder mehrstempelige Scheibenbremsen verwendet werden kann.For example, it is conceivable that the application device 1 can also be used for two or more stamped disc brakes.

Anstelle einer Kugel als Koppelelement 27 könnte auch ein anders geformtes, abgerundetes Koppelelement zur Kopplung des Drehhebels 5 mit der Rampenantriebsscheibe 13 einsetzbar, beispielsweise ein als Halbkugel oder Teilkugel ausgebildetes Koppelelement, oder eine Koppelstange.Instead of a ball as a coupling element 27 could also be a different shaped, rounded coupling element for coupling the rotary lever 5 with the ramp drive pulley 13 can be used, for example, designed as a hemisphere or part ball coupling element, or a coupling rod.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1’1, 1 '
Zuspannvorrichtung application device
22
Bremsträger brake carrier
2a2a
Bremsscheibenachse brake disc axis
33
Bremssattel caliper
3a3a
Hebelgehäuse lever housing
3b3b
Befestigungsflansch mounting flange
3c3c
Öffnung opening
4, 4a4, 4a
Bremsbelag brake lining
4b, 4c4b, 4c
Rückenplatte backplate
55
Drehhebel lever
5a5a
Antriebsende drive end
66
Hebelarm lever arm
6a6a
Versteifung stiffening
6b6b
Stützarm support arm
6c6c
Lagerbolzenhülse Bearing bolt sleeve
77
Vertiefung deepening
88th
Antriebsegment drive segment
99
Hebellagerbolzen Lever bearing bolt
9a9a
Hebelachse lever axis
9b9b
Scheitelachse apex axis
1010
Scheibenbremse disc brake
1111
Rückstellfeder Return spring
1212
Spindelachse spindle axis
1313
Rampenantriebsscheibe Ramp sheave
1414
Rampenreaktionsscheibe Ramp reaction disc
14a14a
Oberseite top
14b14b
Befestigungsabschnitt attachment section
14c14c
Befestigungselement fastener
1515
Axiallagerscheibe axial bearing
1616
Gewindehülse threaded sleeve
16a16a
Innengewinde inner thread
1717
Gewindespindel screw
17a17a
Außengewinde external thread
1818
Rampenkugel ramp ball
18a, 18b18a, 18b
Rampen ramps
1919
Wälzkörper rolling elements
19a, 19b19a, 19b
Wälzkörperaufnahme rolling body
2020
Kugelrampeneinheit Ballramp unit
2121
Axiallager thrust
2222
Wälzkörperzuspanneinheit Wälzkörperzuspanneinheit
2323
Druckstück Pressure piece
2424
Trägerplatte support plate
2525
Deckplatte cover plate
2626
Koppelmechanismus coupling mechanism
2727
Koppelelement coupling element
2828
Kalotte dome
28a28a
Referenz Kalotte Reference dome
2929
Koppelabschnitt coupling section
3030
Antriebswirkhebelarm Antriebswirkhebelarm
3131
Abtriebswirkhebelarm Abtriebswirkhebelarm
3232
Mittelpunkt Focus
3333
Referenz Koppelelement Reference coupling element
HH
Zylinderhub Cylinder
RSRS
Rückenseite back page
ZSZS
Zuspannseite application side
U, V, XU, V, X
Bremsenkoordinaten brakes coordinates
VV
Höhenrichtung height direction
V1V1
Abstand distance
XX
Zuspannrichtung the application direction
x, y, zx, y, z
Schema-Koordinaten Schema coordinates
αα
Kugelrollwinkel Ball roll angle
ββ
Scheitelwinkel vertex angle
γγ
Versatzwinkel offset angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2013/143962 A1 [0006] WO 2013/143962 A1 [0006]
  • EP 0248385 A1 [0053] EP 0248385 A1 [0053]

Claims (14)

Scheibenbremse (10), insbesondere eine mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbare Scheibenbremse (10), mit einem Bremssattel (3), der vorzugsweise rahmenartig einen Randbereich einer Bremsscheibe, an welcher beidseitig mindestens ein Bremsbelag (4, 4a) angeordnet ist, übergreift, wobei der Bremssattel (3) auf einer Zuspannseite (ZS) der Bremsscheibe in einer Öffnung eine Zuspannvorrichtung (1) aufnimmt, welche wenigstens folgende Merkmale aufweist: a) einen innen liegenden, d.h. im Inneren des Bremssattels (3) angeordneten Drehhebel (5) mit einer vorzugsweise parallel zu der Bremsscheibe ausgerichteten Hebelachse (9a), wobei ein Antriebswirkhebelarm (30) und ein Abtriebswirkhebelarm (31) des Drehhebels (5) in der Hebelachse (9a) einen Versatzwinkel (γ) bilden; b) wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22), die eine Spindelachse (12) und wenigstens einen senkrecht zur Bremsscheibe beweglichen Zuspannkolben aufweist, und die zum Überwinden des Arbeitshubes bzw. zum Anlegen des zuspannseitigen Zuspannkolbens mit dem Bremsbelag (4) an die Bremsscheibe infolge eines Verschwenkens des Drehhebels (5) bei Bremsungen ausgelegt ist, wobei die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22) eine Kugelrampeneinheit (20) mit einer Rampenantriebsscheibe (13), Rampenkugeln (18) und einer Rampenreaktionsscheibe (14) aufweist, c) wobei eine Antriebsverbindung zwischen dem Drehhebel (5) und der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit (22) als ein Koppelmechanismus (26) mit wenigstens einem abgerundeten Koppelelement (27) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, d) dass der Versatzwinkel (γ) kleiner als 90° ist und in einem Bereich von 60° bis 80° liegt, wenn die Scheibenbremse (10) als Axialbremse mit einer Krafteinleitung in den Antriebswirkhebelarm (30) des Drehhebels (5) in axialer Richtung zur Bremsscheibe ausgebildet ist, oder dass der Versatzwinkel (γ) kleiner als 180° ist und in einem Bereich von 150° bis 170° liegt, wenn die Scheibenbremse (10) als Radialbremse mit einer Krafteinleitung in den Antriebswirkhebelarm (30) des Drehhebels (5) in radialer Richtung einer Bremsscheibenachse (2a) zur Bremsscheibe ausgebildet ist.Disc brake ( 10 ), in particular an actuatable by means of a piston rod of a pneumatically or electrically operated brake cylinder disc brake ( 10 ), with a caliper ( 3 ), preferably in the manner of a frame, an edge region of a brake disk on which both sides at least one brake pad ( 4 . 4a ), overlaps the brake caliper ( 3 ) on a Zuspannseite (ZS) of the brake disc in an opening a Zuspannvorrichtung ( 1 ), which has at least the following features: a) an inside, ie inside the caliper ( 3 ) arranged rotary lever ( 5 ) with a preferably parallel to the brake disc aligned lever axis ( 9a ), wherein a drive lever arm ( 30 ) and an output swing arm ( 31 ) of the rotary lever ( 5 ) in the lever axis ( 9a ) form an offset angle (γ); b) at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ), which has a spindle axis ( 12 ) and at least one movable to the brake disk Zuspannkolben, and to overcome the working stroke or for applying the zuspannseitigen Zuspannkolbens with the brake pad ( 4 ) to the brake disc as a result of pivoting of the rotary lever ( 5 ) is designed for braking, wherein the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ) a ball ramp unit ( 20 ) with a ramp drive disc ( 13 ), Ramp balls ( 18 ) and a ramp reaction disc ( 14 c) wherein a drive connection between the rotary lever ( 5 ) and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ) as a coupling mechanism ( 26 ) with at least one rounded coupling element ( 27 ), characterized in that d) that the offset angle (γ) is less than 90 ° and is in a range of 60 ° to 80 ° when the disc brake ( 10 ) as Axialbremse with an introduction of force in the Antriebswirkhebelarm ( 30 ) of the rotary lever ( 5 ) is formed in the axial direction to the brake disk, or that the offset angle (γ) is less than 180 ° and is in a range of 150 ° to 170 °, when the disc brake ( 10 ) as a radial brake with an introduction of force into the Antriebswirkhebelarm ( 30 ) of the rotary lever ( 5 ) in the radial direction of a brake disk axis ( 2a ) is formed to the brake disc. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatzwinkel (γ) einen Wert von 75° aufweist, wenn die Scheibenbremse (10) als Axialbremse ausgebildet ist, oder dass der Versatzwinkel (γ) einen Wert von 155° aufweist, wenn die Scheibenbremse (10) als Radialbremse ausgebildet ist.Disc brake ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the offset angle (γ) has a value of 75 ° when the disc brake ( 10 ) is formed as an axial brake, or that the offset angle (γ) has a value of 155 ° when the disc brake ( 10 ) is designed as a radial brake. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelachse (9a) in einer Höhenrichtung (V) der Scheibenbremse (10) um einen Abstand (V1) zu einer Ebene der Spindelachse (12) versetzt angeordnet ist, wenn die Scheibenbremse (10) als Axialbremse ausgebildet ist.Disc brake ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the lever axis ( 9a ) in a height direction (V) of the disc brake ( 10 ) by a distance (V1) to a plane of the spindle axis ( 12 ) is arranged offset when the disc brake ( 10 ) is designed as an axial brake. Scheibenbremse (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehhebel (5) mindestens einen an einem Antriebsende (5a) von einer Kolbenstange eines Bremszylinders oder eines sonstigen Antriebs betätigbaren Hebelarms (6) aufweist.Disc brake ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary lever ( 5 ) at least one at a drive end ( 5a ) by a piston rod of a brake cylinder or other actuator operable lever arm ( 6 ) having. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehhebel (5) zum anderen Ende hin wenigstens ein Antriebssegment (8) aufweist, wobei das wenigstens ein abgerundete Koppelelement (27) als wenigstens eine Kugel (27), eine Halbkugel oder dgl. ausgebildet ist und an dem Antriebssegment (8) angebracht ist.Disc brake ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the rotary lever ( 5 ) towards the other end at least one drive segment ( 8th ), wherein the at least one rounded coupling element ( 27 ) than at least one ball ( 27 ), a hemisphere or the like is formed and on the drive segment ( 8th ) is attached. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Drehhebel (5) zum anderen Ende hin gabelartig aufweitet und an einem oder beiden Enden des gabelartigen Bereiches jeweils ein Antriebssegment (8) aufweist, wobei das wenigstens eine abgerundete Koppelelement (27) jeweils als wenigstens eine Kugel (27), eine Halbkugel oder dgl. ausgebildet ist und an dem Antriebssegment (8) angebracht ist.Disc brake ( 10 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the rotary lever ( 5 ) widens towards the other end like a fork and at one or both ends of the fork-like region in each case a drive segment ( 8th ), wherein the at least one rounded coupling element ( 27 ) each as at least one ball ( 27 ), a hemisphere or the like is formed and on the drive segment ( 8th ) is attached. Scheibenbremse (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abgerundete Koppelelement (27) eine Kugel (27) ist, welche in dem jeweiligen Antriebssegment (8) des Drehhebels (5) in einer Kalotte (28) kardanisch gelagert ist.Disc brake ( 10 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the rounded coupling element ( 27 ) a ball ( 27 ), which in the respective drive segment ( 8th ) of the rotary lever ( 5 ) in a dome ( 28 ) is gimbaled. Scheibenbremse (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr der Wälzkörperzuspanneinheiten (22) vorgesehen sind. Disc brake ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that two or more of the Wälzkörperzuspanneinheiten ( 22 ) are provided. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbaren bzw. verschwenkbaren Teile der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit (22), insbesondere die Kugelrampeneinheiten (22) oder die sonstigen Kugeleinheiten, von einem Zuspannkolben durchsetzt sind, die auf eines oder mehrere Druckstücke (23) einwirken. Disc brake ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the rotatable or pivotable parts the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ), in particular the ball ramp units ( 22 ) or the other ball units, are traversed by a Zuspannkolben on one or more plungers ( 23 ). Scheibenbremse (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuspannkolben als längenveränderliche Gewindehülse/Gewindespindelkombination mit einer Gewindehülse (16) und einer Gewindespindel (17) ausgebildet ist, der oder die eine zentrische Öffnung in der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit (22) durchsetzen.Disc brake ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping piston as a variable-length threaded sleeve / threaded spindle combination with a threaded sleeve ( 16 ) and a threaded spindle ( 17 ) is formed, which or a central opening in the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ) push through. Scheibenbremse (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenreaktionsscheibe (14) der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit (22) ortsfest in dem Bremssattel (3) eingebaut ist.Disc brake ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ramp reaction disc ( 14 ) of the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ) fixed in the caliper ( 3 ) is installed. Scheibenbremse (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenantriebsscheibe (13) um die Spindelachse (12) verschwenkbar und längs der Spindelachse (12) in einer Zuspannrichtung (X) in Richtung einer Bremsscheibenachse (2a) axial verschiebbar ist.Disc brake ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ramp drive disc ( 13 ) around the spindle axis ( 12 ) pivotable and along the spindle axis ( 12 ) in an application direction (X) in the direction of a brake disk axis ( 2a ) is axially displaceable. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22) zumindest folgendes aufweist: a) die Rampenantriebsscheibe (13) mit Rampen (18b), die mit dem Drehhebel (5) über den Koppelmechanismus (26) mit dem wenigstens einen abgerundeten Koppelelement (27) gekoppelt ist, Rampenkugeln (18) und eine Rampenreaktionsscheibe (14) mit Rampen (18a), wobei die Rampen (18a, 18b) für die Rampenwälzkörper (18) vorgesehen sind und vorzugsweise rampenförmige Laufbahnen sind, wobei die Rampenreaktionsscheibe (14) fest im Bremssattel (3) eingebaut ist, b) ein Axiallager (21) welches zusammen mit der Rampenantriebsscheibe (13) axial verschiebbar ist, c) eine Trägerplatte (24), welche das Axiallager (21) und die Gewindehülse (16) trägt, und d) einen Zuspannkolben, welcher die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22) mittig durchsetzt. Disc brake ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ) at least: a) the ramp drive disc ( 13 ) with ramps ( 18b ), with the rotary lever ( 5 ) via the coupling mechanism ( 26 ) with the at least one rounded coupling element ( 27 ), ramp balls ( 18 ) and a ramp reaction disc ( 14 ) with ramps ( 18a ), the ramps ( 18a . 18b ) for the ramp roller bodies ( 18 ) are provided and are preferably ramped raceways, wherein the ramp reaction disc ( 14 ) firmly in the caliper ( 3 ), b) a thrust bearing ( 21 ) which together with the ramp drive disc ( 13 ) is axially displaceable, c) a carrier plate ( 24 ), which the thrust bearing ( 21 ) and the threaded sleeve ( 16 ), and d) a clamping piston, which holds the at least one rolling element clamping unit ( 22 ) interspersed in the middle. Scheibenbremse (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit (22) in axialer Richtung der Spindelachse (12) so aufgebaut ist, dass die Rampenreaktionsscheibe (14) mit einer Oberseite (14a), die von der Bremsscheibe abgewandt ist, fest im Bremssattel (3) eingebaut ist, wobei an der der Oberseite (14a) gegenüberliegenden Seite der Rampenreaktionsscheibe (14) die Rampen (18a) angeordnet sind, dass den Rampen (18a) gegenüberliegend die Rampen (18b) der Rampenantriebsscheibe (13) gegensinnig angeordnet sind, wobei die Rampenwälzkörper (18) zwischen den Rampen (18a, 18b) diese kontaktierend angeordnet sind, dass an der den Rampen (18b) gegenüberliegenden Seite der Rampenantriebsscheibe (13) Wälzkörperaufnahmen (19a) angeordnet sind, denen Wälzkörperaufnahmen (19b) einer Axiallagerscheibe (15) gegenüberliegen, wobei die Wälzkörper (19) des Axiallagers (21) zwischen den Wälzkörperaufnahmen (19a, 19b) diese kontaktierend angeordnet sind, dass die Axiallagerscheibe (15) sowohl in einer Bohrung der Trägerplatte (24) eingesetzt ist und um die Gewindehülse (16), welche mit dem Zuspannkolben in Verbindung steht, herum koaxial angeordnet ist.Disc brake ( 10 ) according to claim 13, characterized in that the at least one Wälzkörperzuspanneinheit ( 22 ) in the axial direction of the spindle axis ( 12 ) is constructed so that the ramp reaction disc ( 14 ) with a top side ( 14a ), which faces away from the brake disc, fixed in the caliper ( 3 ) is installed, wherein at the top ( 14a ) opposite side of the ramp reaction disc ( 14 ) the ramps ( 18a ) are arranged that the ramps ( 18a ) opposite the ramps ( 18b ) of the ramp drive disc ( 13 ) are arranged in opposite directions, wherein the Rampenwälzkörper ( 18 ) between the ramps ( 18a . 18b ) These are arranged contacting, that at the ramps ( 18b ) opposite side of the ramp drive pulley ( 13 ) Rolling element receptacles ( 19a ) are arranged, which Wälzkörperaufnahmen ( 19b ) of an axial bearing washer ( 15 ), wherein the rolling elements ( 19 ) of the thrust bearing ( 21 ) between the rolling element receptacles ( 19a . 19b ) are arranged contacting, that the thrust bearing ( 15 ) both in a bore of the carrier plate ( 24 ) is inserted and around the threaded sleeve ( 16 ), which is in communication with the application piston, is arranged coaxially around.
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