DE10260597A1

DE10260597A1 - Bremsmechanismus für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE10260597A1
Application number: DE2002160597
Authority: DE
Inventors: Stefan Sandberg
Original assignee: Haldex Brake Products AB
Current assignee: Haldex Brake Products AB
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: DE10262110B4; DE10260597B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremsmechanismus für eine Scheibenbremse zum Übertragen einer Kraft auf einen Bremsklotz, der auf eine Bremsscheibe einwirkt, wobei der Bremsmechanismus in einem Bremssattel (1) der Scheibenbremse aufgenommen ist und ein mit dem Bremsklotz zusammenwirkendes Druckelement (2) und einen Stab (6) aufweist, und wobei das Druckelement (2) mit Hilfe des Stabes (6) in dem Gehäuse des Bremssattels (1) parallel zu der Rotationsachse der Bremsscheibe montiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsmechanismus für eine Scheibenbremse zur Erzeugung und Übertragung einer Zuspannkraft über einen Bremsbelag auf eine Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Ansätze für Bremsmechanismen für Scheibenbremsen bekannt, welche relativ kompakt, stabil und zuverlässig sind, und in hohen Stückzahlen für vor allem Schwerlastkraftwagen hergestellt werden können.

So ist beispielsweise aus der EP 0 271 864 B1 eine Betätigungsvorrichtung bekannt, bei welcher ein axiales Betätigungsglied in einem Bremssattelgehäuse gelagert ist, um welches mehrere Komponenten des Bremsmechanismus angeordnet sind. Die hierfür vorgesehene Nachstelleinrichtung und der zur Anwendung kommende Verstärkungsmechanismus in der Form einer Rollen-Rampen-Vorrichtung weisen eine Vielzahl von Einzelkomponenten auf, welche die Montage erschweren und daher kostenintensiv gestalten. Darüber hinaus muss im Zusammenhang mit der Montage der bei dieser Scheibenbremse zum Einsatz kommende Bremssattel sowohl auf der rückwärtigen Seite des Bremssattelgehäuses, als auch auf der Seite zur Bremsscheibe mit vielen Öffnungen versehen werden, mit denen allerdings erhebliche Dichtprobleme einhergehen.

Des Weiteren ist aus der EP 0 553 105 B1 ein Bremsmechanismus bekannt, der zur Übertragung der Zuspannkraft einen Hebelmechanismus aufweist. Dieser Bremsmechanismus ist zwar weniger komplex als der vorhergehend Erwähnte, jedoch erweist sich dessen Montage in dem Bremssattelgehäuse als umständlich, da während des Zusammenbaus im Inneren des Gehäuses eine drehbare Verbindung zwischen einem Druckstück und dem Hebel über einen zwischen diesen anzuordnenden Rollenkörper ausgebildet und beibehalten werden muss. Darüber hinaus lässt sich der so bewerkstelligte Bremsmechanismus nur von der Rückseite des Bremssattels einführen, was eine mehr oder weniger große Öffnung im rückwärtigen Teil des Bremssattelgehäuses oder gar einen zweitteiligen, mit einer Trennfuge versehenen Bremssattel bedingt, wodurch zwangsläufig erhebliche Dichtprobleme in Erscheinung treten. Zusätzlich ist es eine Folge der ausschließlichen Drehverbindung zwischen dem Hebel und dem Druckstück, das letztere mangels eines kinematisch zusätzlich erforderlichen Freiheitsgrads unter leichter Neigung an dem Bremsklotz angreift, so dass ein ungleicher Abrieb am Bremsbelag auftritt.

Um dieses letztgenannte Problem zu vermeiden, ist im Stand der Technik, beispielsweise in der EP 0 698 749 B1 , vorgeschlagen worden, bei einem hebelbetätigten Bremsmechanismus einen solchen zusätzlichen Freiheitsgrad zur Verfügung zu stellen, so dass eine strenge axiale Linearführung des Druckstücks ermöglicht wird. Der in dieser Druckschrift offenbarte Bremsmechanismus wird während der Montage mit seinen einzelnen Komponenten sowohl von der Bremsscheibenseite als auch von der dieser abgewandten Seite des Bremssattels her eingeführt und im Inneren desselben zusammengebaut, wodurch wiederum mehrere, Dichtprobleme hervorrufende Öffnungen vorgesehen werden müssen. Darüber hinaus erweist sich eine derartige Montage als umständlich und daher kostenintensiv.

Aus der WO 01/75324 ist ein Bremsmechanismus bekannt, bei welchem das Druckelement zur Übertragung der Zuspannkraft um einen zentralen Stab herum angeordnet ist. Bei der darin gezeigten Ausgestaltung des Bremsmechanismus kommen allerdings eine Vielzahl von Einzelkomponenten zum Einsatz, die auf komplizierte Weise zusammenwirken müssen. In diesem Zusammenhang erweist sich die Montage der einzelnen Komponenten vorab als zeitaufwendig und daher kostenintensiv.

Aus dem geschilderten Stand der Technik erwächst das Bedürfnis, die darin auftretenden unterschiedlichen Probleme und Nachteile möglichst gleichzeitig zu beseitigen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bremsmechanismus zur Verfügung zu stellen, der gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen mit weniger Komponenten auskommt und eine geringe Komplexität aufweist. Damit einhergehen sollen ein geringerer Raumbedarf und ein geringeres Gewicht. Darüber hinaus soll sich der Bremsmechanismus durch eine verbesserte Stabilität auszeichnen und bedingt durch seinen Einbau in ein Bremssattelgehäuse eine verbesserte Abdichtung gestatten. Eine noch weitere Aufgabe liegt in der Bereitstellung eines Bremsmechanismus, der leicht zu montieren und dessen einzelne Komponenten leicht und kosteneffektiv herzustellen sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Bremsmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Stab, der das Druckelement durchsetzt, als Mittel dient, dieses Druckelement in dem Gehäuse des Bremssattels zu montieren, wobei der Stab und somit das diesen umgebende Druckelement parallel zu einer Rotationsachse der Bremsscheibe ausgerichtet ist. Zu diesem Zweck ist der Stab so ausgebildet, dass dieser axial in dem Gehäuse des Bremssattels befestigbar ist.

In einer Ausführungsform weist das Druckelement bremsscheibenseitig einen hohlen inneren Abschnitt auf, in welchen sich der Stab erstreckt.

Gemäß der Erfindung kann der Stab mit einer Rückstellvorrichtung zusammen wirken, welche den Bremsmechanismus in die Ausgangslage zurückstellt, wenn keine Zuspannkraft mehr an der Bremsscheibe angreift. Dabei ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bremsmechanismus vorgesehen, dass die Rückstellvorrichtung, vorzugsweise eine auf Druck belastete Schraubenfeder, in dem hohlen inneren Abschnitt des Druckelements zwischen dem bremsscheibenseitigen Ende des Stabs und dem Druckelement angeordnet ist.

Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass die Rückstellvorrichtung im Inneren des Bremssattelgehäuses angeordnet ist derart, dass diese entweder zwischen dem Gehäuse des Bremssattels und dem Druckelement wirkt oder zwischen dem Gehäuse des Bremssattels und einem an dem Druckelement unmittelbar oder mittelbar angreifenden Verstärkungsmechanismus.

In einer weiteren Ausgestaltung des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung ist das Druckelement zumindest zweiteilig aufgebaut und weist eine Schubhülse und eine Nachstellschraube auf, welche miteinander in einem Gewindeeingriff stehen.

Die Nachstellschraube dient dem Ausgleich des verschließbedingten Abriebs der Bremsbeläge.

Für den Aufbau des Druckelements gemäß der Erfindung sind grundsätzlich zwei unterschiedliche Konstellationen möglich.

In einer Ausführungsform ist die Schubhülse in einer Öffnung des Bremssattelgehäuses linear geführt und weist ein Innengewinde auf, in welches ein Außengewinde der Nachstellschraube drehbar eingeschraubt ist. Um eine Relativbewegung der Schubhülse während des Nachstellvorgangs zu ermöglichen, ist die Schubhülse in dem Bremssattel drehfest geführt.

In einer anderen Ausführungsform ist die Nachstellschraube in einer Öffnung des Bremssattelgehäuses drehbar geführt und weist ein Innengewinde auf, in welches ein Außengewinde der Schubhülse eingreift, wobei die Schubhülse ebenfalls drehfest geführt sein muss, was beispielsweise durch die unmittelbare oder mittelbare Kopplung der Schubhülse mit dem Bremsklotz oder Bremsbelagträger bewerkstelligt werden kann.

In beiden Ausführungsformen weist die Nachstellschraube bremsscheibenseitig den hohlen inneren Abschnitt auf, in welchen sich der Stab erstreckt und in welchen die Rückstellvorrichtung vorgesehen sein kann, wobei in beiden Fällen die Schubhülse diesen hohlen inneren Abschnitt übergreift.

In den vorhergehend geschilderten bevorzugten Ausführungsformen sind die Komponenten Schubhülse und Nachstellschraube rotationssymmetrisch um den Stab herum angeordnet. Hierbei ist aus Gründen einer optimalen Führung und Lagefixierung der einzelnen Komponenten im Bremssattel der Stab im Bremssattelgehäuse drehbar gelagert, vorzugsweise im rückwärtigen Bereich des Gehäuses. Der Stab steht dabei mit der Nachstellschraube in einer zueinander drehfesten Verbindung, welche jedoch ein lineares Gleiten der Nachstellschraube auf dem Stab ermöglicht. Mit anderen Worten dient der Stab als Drehlagerung für die Nachstellschraube.

In einer weiteren Ausgestaltung des Bremsmechanismus ist des Weiteren eine Nachstelleinrichtung vorgesehen, welche die Nachstellschraube zum Zweck des Nachstellens antreibt. Die Nachstelleinrichtung und ihre einzelnen Komponenten können entweder ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet und so um den Stab herum angeordnet sein, oder im oder am Bremssattelgehäuse separat vorgesehen sein und mit der Nachstellschraube in Verbindung stehen.

Der Aufbau des aus Schubhülse und Nachstellschraube bestehenden Druckelements und gegebenenfalls der Nachstelleinrichtung als rotationssymmetrische Bauteile ist mit mehreren Vorteilen verbunden. So sind rotationssymmetrische Bauteile leicht maschinell zu bearbeiten und daher billiger herzustellen. Darüber hinaus wird durch den mehrheitlichen rotationssymmetrischen Aufbau insgesamt ein kompakterer und damit stabilerer Bremsmechanismus geschaffen, der sich einerseits durch ein verkürzte Baulänge in Axialrichtung zur Bremsscheibe auszeichnet und andererseits für seine Führung und seine Montage im Gehäuse des Bremssattels bremsscheibenseitig eine ebenfalls nur rotationssymmetrisch ausgebildete Öffnung benötigt, die einfach zu bearbeiten und gießtechnisch leicht herzustellen ist und eine einfache Abdichtung erlaubt.

In einer weiteren Ausführungsform des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung ist der Stab derart ausgebildet, dass dieser den Verstärkungsmechanismus, welcher auf die Nachstelleinrichtung und/oder die Nachstellschraube und/oder das Druckelement bei Bremsbetätigung einwirkt, axial, d.h. gegenüber der Bremsscheibe, festlegt und fixiert. Zumindest Teile des Verstärkungsmechanismus können ebenfalls rotationssymmetrisch hergestellt sein.

Die im Inneren des hohlen inneren Abschnitts des Druckelements bzw. der Nachstellschraube vorgesehene Rückstellvorrichtung ist gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform auch in der Lage, unter Ausbildung eines Grenzdrehmoments auf die Nachstellschraube eine definierte Kraft auszuüben, so dass dadurch ein unbeabsichtigtes, schwingungsinduziertes Drehen der Nachstellschraube verhindert wird.

Da der Stab gemäß der Erfindung als eine in dem Gehäuse des Bremssattels drehbar gelagerte Welle ausgebildet ist und über die Nachstellschraube mit dem Drukkelement drehfest verbunden ist, wird auf einfache Art und Weise ein manuelles Einstellen des gesamten Bremsmechanismus nach der Montage im Bremssattel ermöglicht, indem an zumindest einem der Enden des Stabs, welches frei liegt, mittelbar oder unmittelbar hierfür angegriffen werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zu der Bremsscheibe hin weisende und mit dem Bremsklotz oder dem Bremsbelagträger zusammenwirkende Ende der Schubhülse vollständig verschlossen, wodurch ein Großteil des Bremsmechanismus, insbesondere der hohle innere Abschnitt der Nachstellschraube des Druckelements bereits vor Verschmutzungen geschützt werden kann. Zwischen dem Druckelement und dem Bremssattelgehäuse muss daher lediglich noch ein einfaches, vorzugsweise ringförmiges Dichtmittel vorgesehen werden.

Der Stab ist in einer Weiterbildung der Erfindung derart ausgebildet, dass er in der Lage ist, das Druckelement mit der Schubhülse und der Nachstellschraube und/oder die Rückstellvorrichtung und/oder die Nachstelleinrichtung und/oder den Verstärkungsmechanismus als eine selbstragende Einheit zusammen zu halten. Dies gestattet je nach Ausführung einerseits den Zusammenbau als vormontierte Einheit und deren nachfolgendes Einführen in das Bremssattelgehäuse oder andererseits die Vormontage einzelner Baugruppen und deren abschließenden Zusammenbau im Inneren des Bremssattels, wobei unter Umständen durch in beiden Seiten des Bremssattels vorgesehene Öffnungen die Baugruppen oder Einzelteile einführbar sind.

Der gemäß der Erfindung zentral angeordnete Stab ist in der Lage, mehrere Funktionen zu erfüllen.

Einerseits dient er als Montagemittel und tragendes Element für die selbsttragende Einheit, andererseits ist er das Befestigungsmittel für diese Einheit im Inneren des Bremssattelgehäuses. Darüber hinaus dient er als Drehlagerachse, um welche sich Drehkomponenten des Bremsmechanismus drehen können.

Da in einer Ausführungsform der Stab unmittelbar mit der Nachstellschraube der Nachstelleinrichtung in Verbindung steht, kann an diesen unmittelbar oder mittelbar ein Verschleißdetektionssensor beliebiger Bauart angreifen, der in der Lage ist, über die entsprechend durchgeführten Drehungen des Nachstellschraube und damit des Stabs den Verschleiß des Bremsbelags zu bestimmen.

Ein wesentlicher Vorteil des Bremsmechanismus in jeder seiner vorhergehend geschilderten Ausführungsform gemäß der Erfindung liegt in der Vielseitigkeit seiner Einsatzmöglichkeiten.

So kann er in Scheibenbremsen sowohl des Festsattel- als auch des Schwimmsatteltyps eingebaut werden. Auf Grund seiner kompakten Ausgestaltung ist er sowohl für einteilige als auch mehrteilige Bremssattel verwendbar. Die Verwendung des zentral angeordneten Stabs ist prinzipiell unabhängig von der konkret verwendeten Ausgestaltung des Verstärkungsmechanismus und der Verwirklichung der Nachstelleinrichtung. So können elektrische, pneumatische oder hydraulische Betätigungsmittel zur Ansteuerung des Verstärkungsmechanismus vorgesehen werden. Dieser selbst kann einen Hebel mit exzentrisch angeordnetem Übertragungsabschnitt, einen Rollen-Rampen-Mechanismus, eine Keilanordnung oder dergleichen umfassen.

Als solcher kann der Bremsmechanismus gemäß der Erfindung als einzelnes Bauteil in dem Bremssattelgehäuse vorgesehen sein, wobei sich unter Umständen ein Mittel zur gleichmäßigen Verteilung der Zuspannkraft an das Druckelement anschließt, oder es können zwei derartige Bremsmechanismen in paralleler Anordnung in dem Bremssattelgehäuse vorgesehen sein, die gleichzeitig auf den Bremsklotz wirken, wobei unter Umständen die Nachstelleinrichtung dieser beiden Bremsmechanismen über ein Synchronisationsmittel gekoppelt sein kann.

Weiter Vorteile und Ausgestaltungen des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung ergeben sich aus den im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschriebenen, jedoch nicht als beschränkend anzusehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht des Bremsmechanismus gemäß der Erfindung mit seinen wesentlichen Hauptkomponenten;
2 den Bremsmechanismus in einer besonderst bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
3 schematisch eine weitere Ausführungsform des Bremsmechanismus mit einer außenliegenden Nachstellschraube;
4 schematisch eine Ausführungsform des Bremsmechanismus mit einer außenliegenden Nachstellschraube in Verbindung mit einer separat angeordneten Nachstelleinrichtung;
5 schematisch eine Ausführungsform des Bremsmechanismus mit einer innenliegenden Nachstellschraube in Verbindung mit einer separat angeordneten Nachstelleinrichtung; und
6 schematisch eine weitere Ausführungsform des Bremsmechanismus mit einer zwischen dem Bremssattel und dem Verstärkungsmechanismus angeordneten Rückstelleinrichtung.
1 zeigt schematisch den Grundaufbau und das Grundprinzip des der Erfindung zu Grunde liegenden Bremsmechanismus. Die in 1 gezeigten Komponenten sind lediglich als Prinzipdarstellungen wiedergegebenen.
Der Bremsmechanismus gemäß der Erfindung ist in einem Gehäuse eines Bremssattels 1 aufgenommen. Der Bremsmechanismus umfasst im Wesentlichen ein Druckelement 2, welches zu der nicht gezeigten Bremsscheibe hin axial bewegbar ist und mit einem ebenfalls nicht gezeigten Bremsklotz bzw. Bremsbelaghalter zusammenwirkt, um die Zuspannkraft zu übertragen.
Das Druckelement 2 besteht in der in 1 gezeigten Ausführungsform aus einer außenliegenden Schubhülse 3, welche in dem Gehäuse des Bremssattels 1 nicht drehend, jedoch linear gleitfähig geführt ist. Der Weiteren weist das Druckelement 2 eine Nachstellschraube 4 auf, die im Inneren der Schubhülse 3 angeordnet ist und mit dieser in Gewindeeingriff steht. Die Nachstellschraube 4 weist an ihrem der Bremsscheibe zugewandten Ende einen inneren hohlen Abschnitt 5 auf. Die Schubhülse 3 und die Nachstellschraube 4 sind rotationssymmetrisch ausgebildet.
Die Nachstellschraube 4 des Druckelements 2 wird von einem Stab 6 durchsetzt, welcher in den hohlen inneren Abschnitt 5 mündet. Der Stab 6 ist in dem Gehäuse des Bremssattels 1 axial montiert, und zwar in dessen rückwärtigem Bereich.
Die Nachstellschraube 4 wird von einer Nachstelleinrichtung 7 betätigt, die in der in 1 gezeigten Ausführungsform ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet ist und von dem Stab 6 durchsetzt wird. Der Stab 6 selbst ist in dem Gehäuse des Bremssattels 1 drehbar gelagert und steht mit der Nachstellschraube 4 in einer drehfesten Verbindung.
Um den durch den Verschleiß der Bremsscheibe bedingten vergrößerten Freiraum zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe auszugleichen, wird die Nachstelleinrichtung 7 betätigt, um die Nachstellschraube 4 in Drehung zu versetzen, so dass sich das Druckelement 2 axial in Richtung zur Bremsscheibe verschiebt, um diesen zusätzlichen Freiraum auszugleichen, bevor die eigentlichen Zuspannung während des Bremsens erfolgt.
Der Stab 6 wirkt mit einer Rückstellvorrichtung 8 zusammen, die in dieser Ausführungsform des Bremsmechanismus in dem hohlen inneren Abschnitt 5 des Druckelements 2 angeordnet ist, und an der Nachstellschraube 4 angreift.
Das Druckelement 2 wird zum Übertragen der Zuspannkraft von einem Verstärkungsmechanismus 9 betätigt, der ebenfalls von dem Stab 6 durchsetzt wird. Der Verstärkungsmechanismus 9 dient dem Verstärken einer von außen eingebrachten Kraft, beispielsweise von einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder.
In dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung hält der Stab 6 das Druckelement 2 mit der Schubhülse 3 und der Nachstellschraube 4, die Nachstelleinrichtung 7, die Rückstellvorrichtung 8 und den Verstärkungsmechanismus 9 als eine Einheit in axialer Ausrichtung in dem Gehäuse des Bremssattels 1 zusammen.
2 zeigt das in 1 wiedergegebene schematische Prinzip des Bremsmechanismus in einer nunmehr konkretisierten, bevorzugten Ausführungsform.
Die selbsttragende Einheit aus Druckelement 2, Nachstelleinrichtung 7, Rückstellvorrichtung 8 und dem Verstärkungsmechanismus 9 wird durch den Stab 6 zusammengehalten, welcher im rückwärtigen Bereich des einteiligen Gehäuses des Bremssattels 1 drehbar gelagert ist.
Der Verstärkungsmechanismus 9 weist einen Hebel 10 auf, an dem durch eine Öffnung in dem Bremssattel 1 ein nicht gezeigter Betätigungszylinder zur Aufbringung einer Kraft angreift. Der Hebel 10 ist um einen walzenartigen Rollenkörper 11 schwenkbar, welcher von dem Stab 6 durchsetzt wird und mittels eines Sicherungsrings 12 axial auf dem Stab 6 nicht beweglich befestigt ist, wobei sich der Rollenkörper 11 flächig an der rückwärtigen Wand des Bremssattels 1 abstützt.
Der Stab 6 selbst wird in dem Gehäuse des Bremssattels 1 einerseits durch den Sicherungsring 12 und andererseits durch einem diesen Sicherungsring 12 außenseitig an der rückwärtigen Wand gegenüberliegenden Sicherungsring 13 axial und drehbar befestigt.
Der Hebel 10 liegt in seinem unteren Abschnitt mit einer konkav ausgebildeten Lagerfläche über ein erstes radiales Segmentlager 14 an dem Rollenkörper 11 an. Mit seiner gegenüberliegenden konvex ausgebildeten Lagerfläche steht der Hebel 10 über ein zweites radiales Segmentlager 15 mit einem Übertragungselement 16 in Verbindung. Das untere Ende des Hebels 10 ist dergestalt, dass eine Verstär kung der eingeleiteten Kraft bewerkstelligt werden kann, indem sich der Hebel 10 zwischen den beiden radialen Segmentlagern 14 und 15 bewegt und dadurch das Druckelement 2 in Richtung der Bremsscheibe verschiebt.
Der Hebel 10 und die radialen Segmentlager 14 und 15 weisen einen Schlitz auf, durch welchen sich der Stab 6 erstreckt. In gleicher Weise sind der Rollenkörper 11 und das Übertragungselement 16 mit einer Bohrung zur Aufnahme des Stabs 6 versehen.
Das Übertragungselement 16 steht in unmittelbarer Verbindung mit der Nachstelleinrichtung 7 und der Nachstellschraube 4 des Druckelements 2.
Die Nachstelleinrichtung 7 besteht aus mehreren rotationssymmetrischen Bauteilen, einem Nachstellring 17, einer drehmomentbegrenzenden Feder 18, einer nur in eine Drehrichtung wirkende Sperrfeder 19 und einem Gehäusering 20. Von der konvex ausgebildeten Lagerfläche des Hebels 10 steht ein Zapfen (nicht gezeigt) ab, der in eine Nut, die außenseitig an dem Nachstellring 17 (nicht gezeigt) angeordnet ist, eingreift und durch die Schwenkbewegung des Hebels 10 den Nachstellring 17 in Drehung versetzt. Über die drehmomentbegrenzende Feder 18 und den Gehäusering 20 wird diese Drehung auf die Sperrfeder 19 und damit auf die Nachstellschraube 4 übertragen, bis das Druckelement 2 mit dem nicht gezeigten Bremsklotz bzw. Bremsbelagträger an der Bremsscheibe angreift. Zu diesem Zeitpunkt rutscht die drehmomentbegrenzenden Feder 18 und das Übertragungselement 16 kann die Kraft vollständig auf das Druckelement 2 übertragen.
Die Nachstellschraube 4 dreht sich während der Nachstellung mit dem Stab 6. Hierzu steht diese mit dem Stab 6 in einer drehfesten Verbindung, welche über einen Außensechskant 21 bewerkstelligt wird, der in einer entsprechenden, mit einer Innensechskantform ausgebildeten Führung aufgenommen ist, die während der eigentlichen Zuspannung ein Gleiten der Nachstellschraube 4 auf dem Außensechskant 21 und damit auf dem Stab 6 gestattet.
Zwischen der Nachstellschraube 4 und dem Stab 6 ist die Rückstellvorrichtung 8 in der Form einer auf Druck belasteten Schraubenfeder angeordnet. Hierfür wird an dem bremsscheibenseitigen Ende des Stabs 6 eine Widerlagerplatte 22 für die Schraubenfeder 8 mittels eines Sicherungsrings 23 befestigt. Die Federkraft der Rückstellvorrichtung 8 ist dabei so gewählt, dass diese einerseits ein automatisches Rückstellen der gesamten Einheit ermöglicht, nachdem keine Zuspannkraft mehr ausgeübt wird, und andererseits in der Ruhestellung eine solche Kraft auf die Nachstellschraube 4 ausübt, dass diese nicht unbeabsichtigt, beispielsweise infolge von Vibrationen, in Drehung versetzt werden kann. Mit anderen Worten, die Feder 8 fungiert in diesem Zusammenhang auch als Rüttelsicherung für die Nachstellschraube 4.
Das der Bremsscheibe gegenüberliegende Ende 24 des Stabs 6 liegt in einer Ausnehmung des rückwärtigen Wandabschnitts des Bremssattels 1 frei und ist so ausgebildet, dass es mittels eines Werkzeugs eine manuelle Einstellung über die Drehung übertragende Verbindung zwischen dem Stab 6 und der Nachstellschraube 4 der gesamten Einheit gestattet.
Das Druckelement 2 ist auf seiner zu der Bremsscheibe hin gerichteten Seite mit einem Deckel 25 verschlossen, so dass der innere hohle Abschnitt 5 vor Verschmutzungen von außen geschützt ist. Die Schubhülse 3 des Druckelements 2 wird über einen Zapfen 26 mit dem Bremsklotz verbunden und bleibt dadurch drehfest, so dass die Schubhülse 3 in einer rotationssymmetrischen Bohrung des Bremssattel 1 sich lediglich linear gleitend bewegen kann.
Zwischen der Schubhülse 3 und dem Bremssattel 1 ist innenseitig ein O-Ring 27 zu Dichtungszwecken vorgesehen. Darüber hinaus befindet sich außenseitig zwischen der Schubhülse 3 und dem Bremssattel 1 ein Dichtmittel 28 in der Form eines Balgs.
Man erkennt, dass durch die Verwendung von mehrheitlich rotationssymmetrischen Bauteilen, die durch den Stab 6 im Inneren des Bremssattels 1 zusammenhalten und in diesem montiert werden, eine äußerst kompakter und selbsttragender Bremsmechanismus geschaffen werden kann.
Der in den 2 gezeigte Bremsmechanismus ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Vielmehr sind weitere Variationen des erfindungsgemäßen Prinzips möglich.
So ist in 3 eine weitere Ausführungsform des Bremsmechanismus gezeigt, bei welchem die Nachstellschraube 4 drehbar in dem Gehäuse des Bremssattels 1 geführt ist, wobei die Schubhülse 3 im Inneren der Nachstellschraube 4 vorgesehen ist. Die Nachstelleinrichtung 7 funktioniert nach dem gleichen Prinzip, wie bei der in 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform.
Eine Alternative zu einer Nachstelleinrichtung 7, welche nicht rotationssymmetrisch um den Stab 6 angeordnet ist, zeigt die 4. Die darin gezeigte Nachstelleinrichtung 7 umfasst ein Stellglied 29, beispielsweise einen Stellmotor, und ein Zahnrad 30, welches in Gewindeeingriff mit der Nachstellschraube 4 steht, um dieses entsprechend in Drehung zu versetzen.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform befindet sich die Nachstellschraube 4, wie in 3, um die Schubhülse 3 herum angeordnet und ist im Bremssattel 1 geführt. Es ist jedoch auch die Ausführung nach 1 möglich, wobei die Schubhülse 3 sich nicht über die gesamte Länge der Nachstellschraube 4 erstreckt, wie in 5 gezeigt, so dass ein Gewindeeingriff mit dem Zahnrad 30 möglich ist.
Bei der Ausführungsform nach 5 befindet sich die Rückstellvorrichtung 8 zwischen dem Bremssattel 1 und dem Druckelement 2 bzw. der Schubhülse 3 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass, wie in 6 gezeigt, die Rückstell vorrichtung 8 zwischen dem Bremssattel 1 und dem Verstärkungsmechanismus 9 vorgesehen wird.

1: Bremssattel
2: Druckelement
3: Schubhülse
4: Nachstellschraube
5: innerer hohler Abschnitt
6: Stab
7: Nachstelleinrichtung
8: Rückstellvorrichtung
9: Verstärkungsmechanismus
10: Hebel
11: Rollenkörper
12: Sicherungsring
13: Sicherungsring
14: radiales Segmentlager
15: radiales Segmentlager
16: Übertragungselement
17: Nachstellring
18: drehmomentbegrenzende Feder
19: Sperrfeder
20: Gehäusering
21: Außensechskant
22: Widerlagerplatte
23: Sicherungsring
24: Stabende
25: Deckel
26: Zapfen
27: O-Ring
28: Balg
29: Stellglied
30: Zahnrad

Claims

Bremsmechanismus für eine Scheibenbremse zum Übertragen einer Kraft auf einen Bremsklotz, der auf eine Bremsscheibe einwirkt, wobei der Bremsmechanismus in einem Bremssattel (1) der Scheibenbremse aufgenommen ist und ein mit dem Bremsklotz zusammenwirkendes Druckelement (2) und einen Stab (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (2) mit Hilfe des Stabes (6) in dem Gehäuse des Bremssattels (1) parallel zu der Rotationsachse der Bremsscheibe montiert ist.
Bremsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (2) einen hohlen inneren Abschnitt (5) aufweist, in welchen sich der Stab (6) erstreckt.
Bremsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (6) mit einer Rückstellvorrichtung (8) für den Bremsmechanismus zusammen wirkt, welche im Inneren des hohlen inneren Abschnitts (5) des Druckelements (2) an dem Stab (6) angeordnet ist.
Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (6) in dem Gehäuse des Bremssattels (1) drehbar gelagert ist.
Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (2) eine Schubhülse (3) und eine Nachstellschraube (4) aufweist, welche miteinander in Gewindeeingriff stehen.
Bremsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubhülse (3) und die Nachstellschraube (4) rotationssymmetrisch um den Stab (6) angeordnet sind, wobei die Schubhülse (3) drehfest geführt und die Nachstellschraube (4) mit dem Stab (6) drehfest und gleitfähig verbunden ist.
Bremsmechanismus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachstelleinrichtung (7) vorgesehen ist, welche mit der Nachstellschraube (4) zusammen wirkt.
Bremsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungsmechanismus (9) vorgesehen ist, welcher mit der Nachstelleinrichtung (7) und/oder dem Druckelement (2) zusammen wirkt.
Bremsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (2) an seinem der Bremsscheibe zugewandten Ende verschlossen ist und dass zwischen dem Druckelement (2) und dem Gehäuse des Bremssattels (1) zumindest ein Dichtmittel (27,28) vorgesehen ist.
Bremsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (6) so ausgebildet ist, dass zumindest eines seiner Enden (24) eine manuelle Einstellung ermöglicht.
Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellvorrichtung (8) unter Ausbildung eines Grenzdrehmoments gegen unbeabsichtigtes Drehen auf die Nachstellschraube (4) eine vorbestimmte Kraft ausübt.
Bremsmechanismus nach einem der Ansprüche 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (6) das Druckelement (2) und/oder die Rück stellvorrichtung (8) und/oder die Nachstelleinrichtung (7) und/oder den Verstärkungsmechanismus (9) als eine selbstragende Einheit zusammen hält.