DE102014116591A1 - Disc brake with a secondary drive - Google Patents
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Abstract
Eine 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 (23) angeordnet ist, übergreift, wobei der Bremssattel (3) auf einer Zuspannseite (ZS) der Bremsscheibe in einer Öffnung eine Zuspannvorrichtung aufnimmt, welche wenigstens folgende Merkmale aufweist: a) einen innen liegenden, d.h. im Inneren des Bremssattels (3) angeordneten Drehhebel mit einer vorzugsweise parallel zu der Bremsscheibe ausgerichteten Hebelachse; 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 aufweist, c) wobei der Drehhebel und die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit über einen Koppelmechanismus mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt sind, d) wenigstens einen elektromotorischen Antrieb (7) als Sekundärantrieb. Der wenigstens eine elektromotorische Antrieb (7) und die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit sind über einen Sekundärkoppelmechanismus mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt.A disc brake (10), in particular a disc brake (10) which can be actuated by means of a piston rod of a pneumatically or electromotively operated brake cylinder, with a brake caliper (3), preferably frame-like, an edge region of a brake disc on which at least one brake pad (23) is arranged on both sides, engages, wherein the brake caliper (3) on a Zuspannseite (ZS) of the brake disc in an opening receives a clamping device, which has at least the following features: a) an inner, ie in the interior of the caliper (3) arranged rotary lever with a preferably aligned parallel to the brake disc lever axis; 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, the c) wherein the rotary lever and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit are coupled via a coupling mechanism with the ball ramp unit, d) at least one electric motor drive (7) as a secondary drive. The at least one electromotive drive (7) and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit are coupled via a secondary coupling mechanism with the ball ramp unit.
Description
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere einer mittels einer Kolbenstange eines pneumatisch oder elektromotorisch betriebenen Bremszylinders betätigbare Scheibenbremse mit einem Sekundärantrieb.The invention relates to a disc brake, in particular an actuatable by means of a piston rod of a pneumatically or electrically operated brake cylinder disc brake with a secondary drive.
Scheibenbremsen gehören mittlerweile zu einer Standardausrüstung bei schweren Nutzfahrzeugen.Disc brakes are now standard equipment for heavy commercial vehicles.
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.
Die Betätigung derartiger Scheibenbremsen erfolgt in dieser Fahrzeugklasse in der Regel mittels Druckluftbremszylinder, wobei die im Verhältnis zu einer Zuspannkraft geringe Bremszylinderkraft mittels mechanischer Übersetzung erhöht werden muss.The operation of such disc brakes is done in this vehicle class usually by means of air brake cylinder, the low brake cylinder force in relation to a clamping force by means of mechanical translation must be increased.
Mechanische Übersetzungen werden durch bekannte Hebelsysteme realisiert. Es kann auch ein Rampenmechanismus oder ein Gewindemechanismus zur Kraftübersetzung zum Einsatz kommen. Mechanical translations are realized by known lever systems. It can also be a ramp mechanism or a threaded mechanism for power transmission are used.
In der
Bei zukünftigen Fahrzeugkonzepten spielt ein elektrischer Fahrantrieb eine wichtige Rolle. Daraus ergibt sich die naheliegende Forderung, die Betätigung der Fahrzeugbremsen mit elektrischer Energie zu realisieren. Eine Übergangslösung kann auch eine Art Hybridbremse sein. Die Feststellbremse kann elektrisch betätigt werden, wobei die Betriebsbremse konventionell mit Druckluft betätigt wird.In future vehicle concepts, an electric traction drive plays an important role. This results in the obvious requirement to realize the actuation of the vehicle brakes with electrical energy. An interim solution can also be a kind of hybrid brake. The parking brake can be operated electrically, the service brake is operated conventionally with compressed air.
Bei den derzeitigen, pneumatisch betätigten Scheibenbremsen erfolgt die Betätigung der Bremsen wie oben erwähnt mittels Druckluftbremszylinder für die Betriebsbremse und mittels Federspeicherzylinder für die Feststellbremse. Beim Federspeicherzylinder handelt es sich um einen Zylinder, der mit Federkraft betätigt wird und mit Druckluft gelöst wird. In der Regel werden hierfür so genannte Kombizylinder verwendet, welche über eine standardisierte Schnittstelle an den Bremssattel angebaut werden.In the current, pneumatically actuated disc brakes, the actuation of the brakes as mentioned above means of compressed air brake cylinder for the service brake and spring-loaded cylinder for the parking brake. The spring-loaded cylinder is a cylinder that is actuated by spring force and released with compressed air. As a rule, so-called combination cylinders are used for this, which are attached to the caliper via a standardized interface.
Das Dokument
Im Zuge der Weiterentwicklung bei gleichzeitiger Reduzierung von Bauteilezahlen und Verringerung von Montagezeiten bei Zusammenbau und Wartung ergeben sich ständige Forderungen nach Verbesserungen und Vereinfachungen.In the course of further development with simultaneous reduction of component numbers and reduction of assembly times during assembly and maintenance, there are constant demands for improvements and simplifications.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Scheibenbremse mit einem Sekundärantrieb bereitzustellen.Therefore, the object of the invention is to provide an improved disc brake with a secondary drive.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.The invention solves this problem by the subject matter of
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse ist mit mindestens einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet, welcher über einen Sekundärkoppelmechanismus mit einer Kugelrampeneinheit einer Wälzkörperzuspanneinheit gekoppelt sind.The disc brake according to the invention is equipped with at least one electromotive drive, which are coupled via a secondary coupling mechanism with a ball ramp unit of a Wälzkörperzuspanneinheit.
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; 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 aufweist, c) wobei der Drehhebel und die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit über einen Koppelmechanismus mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt sind, d) wenigstens einen elektromotorischen Antrieb als Sekundärantrieb. Der wenigstens eine elektromotorische Antrieb und die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit sind über einen Sekundärkoppelmechanismus mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt.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, which preferably frame-like a peripheral region of a brake disc, on which both sides at least one brake pad is arranged overlaps, wherein the brake caliper on a Zuspannseite the brake disc receiving an application device in an opening, which has at least the following features: a) an inner, ie arranged in the interior of the caliper pivot lever with a preferably aligned parallel to the brake disc lever axis; 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, the c) wherein the rotary lever and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit are coupled via a coupling mechanism with the ball ramp unit, d) at least one electric motor drive as a secondary drive. The at least one electromotive drive and the at least one Wälzkörperzuspanneinheit are coupled via a secondary coupling mechanism with the ball ramp unit.
Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, die Wälzkörperzuspanneinheit der Scheibenbremse sowohl mit einem ersten Antrieb, nämlich dem Drehhebel, der durch den Druckluftbremszylinder betätigt wird, als auch mit dem elektromotorischen Antrieb mit einer Zuspannkraft zu beaufschlagen. Dazu wird die Kugelrampeneinheit der Wälzkörperzuspanneinheit gemeinsam verwendet.In this way, it is advantageously possible to apply to the Wälzkörperzuspanneinheit the disc brake both with a first drive, namely the rotary lever which is actuated by the air brake cylinder, as well as with the electric motor drive with a clamping force. For this purpose, the ball ramp unit of Wälzkörperzuspanneinheit is used in common.
So ist in einer Ausführung vorgesehen, dass die drehbaren bzw. verschwenkbaren Teile der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit, insbesondere die Kugelrampeneinheiten oder die sonstigen Kugeleinheiten, von einem Zuspannkolben durchsetzt sind, der auf eines oder mehrere Druckstücke einwirkt, wobei der Zuspannkolben als längenveränderliche Gewindehülse/Gewindespindelkombination mit einer Gewindehülse und einer Gewindespindel ausgebildet ist, der oder die eine zentrische Öffnung in der wenigstens einen Wälzkörperzuspanneinheit durchsetzen. Dies trägt zu einem raumsparenden Aufbau bei. It is thus provided in one embodiment that the rotatable or pivotable parts of the at least one Wälzkörperzuspanneinheit, in particular the ball ramp units or other ball units, are penetrated by a Zuspannkolben acting on one or more plungers, wherein the Zuspannkolben as variable-length threaded sleeve / threaded spindle combination a threaded sleeve and a threaded spindle is formed, which or pass through a central opening in the at least one Wälzkörperzuspanneinheit. This contributes to a space-saving design.
Die Kugelrampeneinheit, wird mit Hilfe des in die Bremse integrierten Drehhebels angetrieben. Bei Verdrehung bzw. Verschwenkung des Drehhebels und Übertragung der Bewegung über ein Koppelelement, beispielsweise Kegelradsegmente, Kugel, abgeflachte Kugel, Koppelstange u.dgl., wird eine Rampenantriebsscheibe der Kugelrampeneinheit in eine Schwenkbewegung versetzt und wandelt die Schwenkbewegung in eine Linearbewegung um. Die Kugelrampeneinheit besteht in der Regel aus zwei gegensinnig zueinander angeordneten Scheiben mit Kugelrampen, zwischen denen sich Kugeln oder andere Wälzkörper zur Verringerung von Reibung befinden.The ball ramp unit is driven by the rotary lever integrated in the brake. Upon rotation or pivoting of the rotary lever and transmission of movement via a coupling element, such as Kegelradsegmente, ball, flattened ball, coupling rod, etc., a ramp drive pulley of the ball ramp unit is placed in a pivoting movement and converts the pivoting movement in a linear motion. The ball ramp unit is usually made of two oppositely arranged discs with ball ramps, between which there are balls or other rolling elements to reduce friction.
In einer weiteren Ausführung ist der Drehhebel über den Koppelmechanismus mit einer Rampenantriebsscheibe der Kugelrampeneinheit gekoppelt, und der wenigstens eine elektromotorische Antrieb ist über den Sekundärkoppelmechanismus ebenfalls mit der Rampenantriebsscheibe der Kugelrampeneinheit gekoppelt. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau mit einer geringen Bauteilezahl. In a further embodiment, the rotary lever is coupled via the coupling mechanism with a ramp drive pulley of the ball ramp unit, and the at least one electromotive drive is also coupled via the secondary coupling mechanism with the ramp drive pulley of the ball ramp unit. This results in a simple structure with a low number of components.
Hierbei weist die Rampenantriebsscheibe einen ersten Koppelabschnitt zur Kopplung mit dem Drehhebel und einen zweiten Koppelabschnitt zur Kopplung mit dem wenigstens einen elektromotorischen Antrieb auf. So können beide Betätigungsbewegungen auf dasselbe Bauteil eingeleitet werden.In this case, the ramp drive pulley has a first coupling section for coupling to the rotary lever and a second coupling section for coupling to the at least one electromotive drive. So both actuation movements can be initiated on the same component.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Koppelabschnitt der Rampenantriebsscheibe zur Kopplung mit dem Drehhebel und der zweite Koppelabschnitt der Rampenantriebsscheibe zur Kopplung mit dem wenigstens einen elektromotorischen Antrieb diametral an der Rampenantriebsscheibe angeordnet sind. Damit wird ein raumsparender Aufbau ermöglicht, wobei z.B. der elektromotorische Antrieb auf einer Seite der Wälzkörperzuspanneinheit angeordnet ist, und sich der Drehhebel auf der anderen Seite der Wälzkörperzuspanneinheit befindet. Natürlich sind auch andere Konfigurationen möglich.It is advantageous if the first coupling portion of the ramp drive disc for coupling with the rotary lever and the second coupling portion of the ramp drive disc for coupling with the at least one electromotive drive are arranged diametrically on the ramp drive pulley. This allows a space-saving construction, e.g. the electromotive drive is arranged on one side of the Wälzkörperzuspanneinheit, and the rotary lever is located on the other side of the Wälzkörperzuspanneinheit. Of course, other configurations are possible.
Auf diese Weise ist es möglich, dass die Scheibenbremse entweder nur mit Druckluftenergie über den Bremszylinder und den Drehhebel oder nur mit elektrischer Energie über den elektromotorischen Antrieb betätigt werden kann.In this way it is possible that the disc brake can be operated either only with compressed air energy via the brake cylinder and the rotary lever or only with electrical energy via the electric motor drive.
Außerdem ist es hierbei möglich, dass beide Energiearten gleichzeitig aufgebracht werden können. Da die elektrische Energie über den elektromotorischen Antrieb und die pneumatische Energie über den Drehhebel auf dasselbe Bauelement der Wälzkörperzuspanneinheit, nämlich die gemeinsame Rampenantriebsscheibe, wirken, kann durch diese Anordnung die Kraftwirkung beider Antriebe addiert werden.Moreover, it is possible that both types of energy can be applied simultaneously. Since the electrical energy via the electric motor drive and the pneumatic energy via the rotary lever on the same component of Wälzkörperzuspanneinheit, namely the common ramp drive pulley act, can be added by this arrangement, the force of both drives.
In einer Ausführung umfasst die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit a) die Rampenantriebsscheibe mit Rampen, Rampenkugeln und eine Rampenreaktionsscheibe mit Rampen, wobei die Rampen für die Rampenkugeln vorgesehen sind und vorzugsweise rampenförmige Laufbahnen sind, wobei die Rampenreaktionsscheibe fest im Bremssattel eingebaut ist, b) ein Axiallager welches zusammen mit der Rampenantriebsscheibe axial verschiebbar ist, c) eine Trägerplatte, welche das Axiallager und die Gewindehülse trägt, und d) den Zuspannkolben, welcher die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit mittig durchsetzt.In one embodiment, the at least one Wälzkörperzuspanneinheit comprises a) the ramp drive pulley with ramps, ramp balls and a ramp reaction disc with ramps, the ramps are provided for the ramp balls and are preferably ramped raceways, wherein the ramp reaction disc is firmly installed in the brake caliper, b) a thrust bearing which c) a carrier plate, which carries the thrust bearing and the threaded sleeve, and d) the application piston, which passes through the at least one Wälzkörperzuspanneinheit centered together with the ramp drive pulley.
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.
Es ist in einer Ausführung vorgesehen, dass die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit in axialer Richtung der Spindelachse so aufgebaut ist, 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 gegensinnig angeordnet sind, wobei die Rampenkugeln zwischen den Rampen diese kontaktierend angeordnet sind, dass an der den Rampen gegenüberliegenden Seite der Rampenantriebsscheibe Wälzkörperaufnahmen angeordnet sind, denen Wälzkörperaufnahmen einer 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 die Gewindehülse, welche mit dem Zuspannkolben in Verbindung steht, herum koaxial angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein kompakter Aufbau erzielt, wobei einem Bauteil mehrere Funktionen zugeordnet sind, wie beispielsweise der Rampenantriebsscheibe, die als Antriebselement und als Rampenscheibe ein Teil der Kugelrampeneinheit ist.It is provided in an embodiment that 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 on the opposite side of the top of the ramp reaction disc the ramps are arranged such that the ramps of the ramp drive disc are arranged in opposite directions to the ramps, wherein the ramp balls between the ramps are arranged in contact therewith such that rolling body receptacles are arranged on the side of the ramp drive pulley opposite the ramps, facing rolling element receptacles of an axial bearing disc, the rolling elements 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 the threaded sleeve, which with the Zuspannkolben in Connection stands, is arranged around coaxially. In this way, a compact structure is achieved, wherein a component are assigned several functions, such as the ramp drive pulley, as the drive element and as a ramp disk is a part of the ball ramp unit.
In einer alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass der Drehhebel über den Koppelmechanismus mit einer ersten Rampenantriebsscheibe der Kugelrampeneinheit gekoppelt ist, und dass der wenigstens eine elektromotorische Antrieb über den Sekundärkoppelmechanismus mit einer zweiten Rampenantriebsscheibe der Kugelrampeneinheit gekoppelt ist.In an alternative embodiment it is provided that the rotary lever is coupled via the coupling mechanism with a first ramp drive pulley of the ball ramp unit, and that the at least one electromotive drive is coupled via the secondary coupling mechanism to a second ramp drive pulley of the ball ramp unit.
Hierbei ist die Verwendung von zwei getrennten Rampenantriebsscheiben realisiert, die zusammen die Kugelrampeneinheit bilden. So ist die erste Rampenantriebsscheibe dem ersten Antrieb über den Drehhebel zugeordnet, und die zweite Rampenantriebsscheibe steht mit dem elektromotorischen Antrieb als Sekundärantrieb in Verbindung.Here, the use of two separate Rampenantriebsscheiben is realized, which together form the ball ramp unit. Thus, the first ramp drive pulley is associated with the first drive via the rotary lever, and the second ramp drive pulley is in communication with the electric motor drive as a secondary drive.
Diese Anordnung ermöglicht die Addition der Zuspannhübe von pneumatischer und elektromotorischer Betätigung. Für die Zuspannkraft ist bei gleichzeitiger Betätigung die kleinere Kraft ausschlaggebend. This arrangement allows the addition of the Zuspannhübe of pneumatic and electromotive actuation. For the application force, the smaller force is decisive with simultaneous actuation.
Dabei ist vorgesehen, dass die erste Rampenantriebsscheibe einen ersten Koppelabschnitt zur Kopplung mit dem Drehhebel aufweist, und dass die zweite Rampenantriebsscheibe einen zweiten Koppelabschnitt zur Kopplung mit dem wenigstens einen elektrischen Antrieb aufweist.It is provided that the first ramp drive pulley has a first coupling section for coupling to the rotary lever, and that the second ramp drive pulley has a second coupling section for coupling to the at least one electric drive.
In dieser alternativen Ausführung umfasst die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit a) die erste Rampenantriebsscheibe mit Rampen, Rampenkugeln, die zweite Rampenreaktionsscheibe mit Rampen und eine Rampenreaktionsscheibe mit Rampen, wobei die Rampen für die Rampenkugeln vorgesehen sind und vorzugsweise rampenförmige Laufbahnen sind, b) ein erstes Axiallager welches zusammen mit der Rampenantriebsscheibe axial verschiebbar ist, c) ein zweites Axiallager, welches aus der ersten Rampenantriebsscheibe und einer zweiten Axiallagerscheibe gebildet ist, wobei die zweite Axiallagerscheibe fest im Bremssattel eingebaut ist, d) eine Trägerplatte, welche das erste Axiallager und die Gewindehülse trägt, und e) den Zuspannkolben, welcher die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit mittig durchsetzt. Auch hierbei ist ein kompakter Aufbau realisiert.In this alternative embodiment, the at least one Wälzkörperzuspanneinheit comprises a) the first ramp drive pulley with ramps, ramp balls, the second ramp reaction disc with ramps and a ramp reaction disc with ramps, the ramps are provided for the ramp balls and are preferably ramped raceways, b) a first thrust bearing c) a second thrust bearing, which is formed from the first ramp drive pulley and a second thrust washer, said second thrust washer is fixedly mounted in the brake caliper, d) a support plate which carries the first thrust bearing and the threaded sleeve, and e) the application piston, which passes through the at least one Wälzkörperzuspanneinheit centered. Again, a compact design is realized.
In dieser alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Wälzkörperzuspanneinheit in axialer Richtung der Spindelachse so aufgebaut ist, dass die zweite Axiallagerscheibe fest im Bremssattel eingebaut ist, wobei die Oberseite der ersten Rampenantriebsscheibe einen Bestandteil des zweite Axiallagers bildet, und an der Unterseite der ersten Rampenantriebsscheibe die Rampen angeordnet sind, dass den Rampen gegenüberliegend Rampen auf einer Oberseite der zweiten Rampenantriebsscheibe gegensinnig angeordnet sind, wobei die Rampenkugeln zwischen den Rampen diese kontaktierend angeordnet sind, dass an der den Rampen gegenüberliegenden Seite der zweiten Rampenantriebsscheibe Wälzkörperaufnahmen angeordnet sind, denen Wälzkörperaufnahmen einer Axiallagerscheibe des ersten Axiallagers gegenüberliegen, wobei die Wälzkörper des ersten Axiallagers zwischen den Wälzkörperaufnahmen diese kontaktierend angeordnet sind, dass die Axiallagerscheibe des ersten Axiallagers in einer Bohrung der Trägerplatte eingesetzt ist und um die Gewindehülse, welche mit dem Zuspannkolben in Verbindung steht, herum koaxial angeordnet ist. Auch bei diesem kompakten Aufbau ist es ermöglicht, dass mehrere Funktionen in ein Bauteil integriert sind.In this alternative embodiment it is provided that the at least one Wälzkörperzuspanneinheit is constructed in the axial direction of the spindle axis so that the second thrust washer is firmly installed in the brake caliper, wherein the upper side of the first ramp drive pulley forms a part of the second thrust bearing, and at the bottom of the first Rampenantriebsscheibe the ramps are arranged that the ramps opposite ramps are arranged in opposite directions on an upper side of the second ramp drive pulley, wherein the ramp balls between the ramps are arranged contacting, that are arranged on the opposite side of the ramp ramps Wälzkörperaufnahmen which Wälzkörperaufnahmen an axial bearing disc lie opposite the first thrust bearing, wherein the rolling elements of the first thrust bearing between the Wälzkörperaufnahmen these are arranged contacting, that the thrust bearing of the first thrust bearing i n a bore of the support plate is inserted and around the threaded sleeve, which is in communication with the clamping piston, is disposed around coaxially. Even with this compact design, it is possible that several functions are integrated into one component.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Koppelmechanismus, über welchen der Drehhebel mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt ist, wenigstens ein abgerundetes Koppelelement, das als wenigstens eine Kugel, eine Halbkugel oder dgl. ausgebildet ist, aufweist. Wenn das abgerundete Koppelelement eine Kugel ist, kann diese in einem Antriebssegment des Drehhebels in einer Kalotte kardanisch gelagert sein. Damit werden Reibungsverluste reduziert.It is further provided that the coupling mechanism, via which the rotary lever is coupled to the ball ramp unit, at least one rounded coupling element, which is designed as at least one ball, a hemisphere or the like. If the rounded coupling element is a ball, it can be gimbal-mounted in a drive segment of the rotary lever in a calotte. This reduces friction losses.
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 das Antriebssegment auf.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 on 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 another 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 each have a drive segment, said at least one rounded coupling element each as at least one Ball, a hemisphere or the like. Is 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.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Sekundärkoppelmechanismus, über welchen der wenigstens eine elektromotorische Antrieb mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt ist, eine Verzahnung aufweist. Die Verzahnung kann kostengünstig mit geringen Toleranzen hergestellt werden.It is further provided that the secondary coupling mechanism, via which the at least one electromotive drive is coupled to the ball ramp unit, has a toothing. The teeth can be produced inexpensively with low tolerances.
In einer anderen Ausführung weist der wenigstens eine elektromotorische Antrieb ein Getriebe auf, dessen Abtriebsrad mit der Kugelrampeneinheit gekoppelt ist. Mittels des Getriebes, das auch selbsthemmend ausgeführt sein kann, ist es möglich, verschiedene elektrische Motoren zu verwenden. Ein Einsatzbereich wird somit erweitert. In another embodiment, the at least one electromotive drive to a transmission whose output gear is coupled to the ball ramp unit. By means of the transmission, which can also be self-locking, it is possible to use various electric motors. A field of application is thus extended.
Außerdem ist vorgesehen, dass der wenigstens eine elektromotorische Antrieb wenigstens teilweise in dem Bremssattel angeordnet ist. Dies kann durch ein entsprechendes Getriebe wie auch durch den kompakten Aufbau der Wälzkörperzuspanneinheit und der gesamten Zuspannvorrichtung erreicht werden. In addition, it is provided that the at least one electromotive drive is arranged at least partially in the brake caliper. This can be achieved by a corresponding gear as well as by the compact structure of Wälzkörperzuspanneinheit and the entire application device.
Es ergeben sich folgende Vorteile:
- – Im Vergleich mit einer Kombizylinderanordnung ergibt sich eine kompaktere Bauweise.
- – Eine Betätigung der Scheibenbremse ist durch von einander unabhängige Energiequellen (Druckluft und elektrische Energie) ermöglicht.
- – Eine Erhöhung der Bremskraft kann durch Überlagerung der beiden Betätigungsenergien erfolgen.
- – Eine Erhöhung der Betriebssicherheit ist durch zwei von einander unabhängige und unterschiedliche Betätigungsenergien ermöglicht.
- - Compared with a combination cylinder arrangement results in a more compact design.
- - Actuation of the disc brake is made possible by independent energy sources (compressed air and electrical energy).
- - An increase in the braking force can be done by superimposing the two actuating energies.
- - An increase in reliability is made possible by two independent and different actuation energies.
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:
In
Koordinaten x, y, z dienen zur Orientierung. Dabei verläuft die y-Richtung in einer Hauptfahrtrichtung eines nicht gezeigten Fahrzeugs, dem die Scheibenbremse
Die Bremsscheibenachse
Eine Beschreibung einer pneumatischen Scheibenbremse
Der Bremssattel
In dem Hebelgehäuse
Der Bremszylinder
Die Öffnung
Die Zuspannvorrichtung
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse
Das Hebelgehäuse
Darunter ist das Zuspanngehäuse
Hierbei ist die Zuspannvorrichtung
Eine Betätigung der Zuspannvorrichtung
Die Zuspannvorrichtung
Wie aus einem Vergleich zwischen
Die Begriffe „Unterseite“, „unten“, „Oberseite“ und „oben“ bei verschiedenen Bauteilen der Zuspannvorrichtung
Der Drehhebel
Ein besonderes Merkmal der Zuspannvorrichtung
Die Zuspannvorrichtung
Die Wälzkörperzuspanneinheit
Die Rampenreaktionsscheibe
An ihrer Unterseite ist die Rampenreaktionsscheibe
Die Rampenantriebsscheibe
An dem Umfang der Rampenantriebsscheibe
Zudem ist hier diametral zu dem Koppelabschnitt
Die Unterseite der Rampenantriebsscheibe
Die Axiallagerscheibe
Das Innengewinde
An dem unteren Ende der Gewindespindel
Die Rampen
Die Zuspannvorrichtung
Der Drehhebel
Zwischen den gabelartig gespreizten Hebelarmen
Der Drehhebel
Beide Enden der gabelartig gespreizten Hebelarme
Die Hebellagerbolzen
Dabei ist das Ende des Antriebssegmentes
In dem Antriebssegment
Der Drehhebel
Bei einem Zuspannen und Lösen der Bremse wird eine Verschwenkung des Drehhebels
Die Bewegung des elektromotorischen Antriebs
Auf diese Weise kann die Zuspannvorrichtung
Die Rückstellfedern
Zum Zuspannen der Scheibenbremse
Zum Zuspannen der Scheibenbremse
Die Schwenkbewegung der Rampenantriebsscheibe
Besonders vorteilhaft ist, dass sich die Reaktionskräfte zum Verschieben des Bremssattels
Zu erwähnen ist, dass in
Die Zuspannung an dem reaktionsseitigen Bremsbelag 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 can be done via a sliding caliper or, for example, via a reaction-side Clamping device or a sliding brake disc, which is pressed against the brake pad on the opposite side of the brake disc.
Die Kugelrampeneinheit
Aus Übersichtsgründen sind Bremsbelag
Der Drehhebel
In der Kalotte
Der elektromotorische Antrieb
Der zweite Koppelmechanismus bzw. Sekundärkoppelmechanismus
Durch diese Konfiguration mit pneumatisch angetriebenen Drehhebel
In
In dieser Variante weist die Wälzköperzuspanneinheit
So weist die erste Rampenantriebsscheibe
Die zweite Rampenantriebsscheibe
Die Kugelrampeneinheit
Das Axiallager
Die Wälzkörperzuspanneinheit
Der Drehhebel
In einer Projektion des Drehhebels
In dieser alternativen Ausführung der Variante werden getrennte Rampenantriebsscheiben
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
Anstelle einer Kugel als Koppelelement
Der Sekundärkoppelmechanismus
Es ist auch möglich, anstelle der Axiallager
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1’, 1’’1, 1 ', 1' '
- Zuspannvorrichtung application device
- 22
- Bremsscheibenachse brake disc axis
- 33
- Bremssattel caliper
- 3a3a
- Hebelgehäuse lever housing
- 3b3b
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 3c3c
- Zuspanngehäuse Zuspanngehäuse
- 3d3d
- Öffnung opening
- 4, 4a4, 4a
- Druckplatte printing plate
- 55
- Drehhebel lever
- 5a5a
- Antriebsende drive end
- 5b5b
- Hebelarm lever arm
- 5c5c
- Versteifung stiffening
- 5d5d
- Vertiefung deepening
- 5e5e
- Lagerende bearing end
- 66
- Bremszylinder brake cylinder
- 6a6a
- Betätigungsachse operating axis
- 6b6b
- Anschluss connection
- 6c6c
- Federspeicherzylinder Spring Brake
- 77
- Elektromotorischer Antrieb Electromotive drive
- 7a7a
- Antriebsachse drive axle
- 7b7b
- Getriebe transmission
- 7c7c
- Abtriebsrad output gear
- 7d7d
- Abtriebswelle output shaft
- 88th
- Antriebsegment drive segment
- 99
- Hebellagerbolzen Lever bearing bolt
- 9a9a
- Hebelachse lever axis
- 10, 10’10, 10 '
- Scheibenbremse disc brake
- 1111
- Rückstellfeder Return spring
- 1212
- Spindelachse spindle axis
- 13, 13’13, 13 '
- Rampenantriebsscheibe Ramp sheave
- 13a, 13b, 13’b13a, 13b, 13'b
- Koppelabschnitt coupling section
- 1414
- Rampenreaktionsscheibe Ramp reaction disc
- 14a14a
- Oberseite top
- 14b14b
- Befestigungsabschnitt attachment section
- 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
- 21, 21’21, 21 '
- Axiallager thrust
- 21’a21'a
- Axiallagerscheibe axial bearing
- 2222
- Wälzkörperzuspanneinheit Wälzkörperzuspanneinheit
- 2323
- Bremsbelag brake lining
- 23a23a
- Rückenplatte backplate
- 2424
- Trägerplatte support plate
- 2525
- Deckplatte cover plate
- 2626
- Koppelmechanismus coupling mechanism
- 26a26a
- Koppelelement coupling element
- 2727
- Sekundärkoppelmechanismus Secondary coupling mechanism
- RSRS
- Rückenseite back page
- ZSZS
- Zuspannseite application side
- x, y, zx, y, z
- Koordinaten coordinates
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 1570190 B1 [0009] EP 1570190 B1 [0009]
- DE 19729024 C1 [0049] DE 19729024 C1 [0049]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102014116591.8A DE102014116591B4 (en) | 2014-11-13 | 2014-11-13 | Disc brake with a secondary drive |
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DE102014116591B4 (en) | 2017-06-22 |
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