WO2020002156A1

WO2020002156A1 - Nachstelleinrichtung zum nachstellen eines lüftspiels einer scheibenbremse, scheibenbremse und verfahren zum nachstellen

Info

Publication number: WO2020002156A1
Application number: PCT/EP2019/066496
Authority: WO
Inventors: Michael Peschel; Robert Trimpe; Daniel Krenn; Johannes Wahl
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-01-02
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: DE102018115494A1

Abstract

Eine Nachstelleinrichtung (6) zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse (1) für ein Nutzfahrzeug, weist ein Nachstellerantrieb (14) auf, an dem axial beiderseits jeweils eine Wälzkörperanordnung angeordnet ist, von denen eine als Wälzlager (15) und eine als Kugelrampenkupplung (15) mit einem Freilauf (16) ausgebildet ist; eine Überlastkupplung (17); ein Kraftspeicherelement (18) zur Erzeugung einer Vorspannkraft der Kugelrampenkupplung (15), des Freilaufs (16) und der Überlastkupplung (17); eine Bundbuchse (8), welche an einem Ende mit einem Lagerring (21) verbunden ist; ein sich durch die Bundbuchse (24) hindurch erstreckender drehfest mit der Bundbuchse (24) gekoppelter Bolzen (7), eine mit einem Antriebsabschnitt (71) des Bolzens (7) drehfest gekoppelte Zahnscheibe (9), die mit der Bundbuchse (8) eine Kopfreibstelle mit einem Haltemoment bildet, wobei die Kopfreibstelle durch ein Stirnprofil (91) der Zahnscheibe (9) und eine Bodenverzahnung (81) einer Aufnahme der Bundbuchse (8) gebildet ist, wobei das Stirnprofil (91) der Zahnscheibe (9) und die Bodenverzahnung (81) der Aufnahme der Bundbuchse (8) in Umfangsrichtung betrachtet im Querschnitt trapezförmig mit zwei von einem Plateau (83, 93) abfallenden Schrägen (84, 85, 94, 95) geformt ist. Desweiteren wird eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug sowie ein Verfahren zu Nachstellen des Lüftspiels einer Scheibenbremse beschrieben.

Description

BESCHREIBUNG

Nachsteileinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse, Scheibenbremse und Verfahren zum Nachstellen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug und ein Verfahren zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse.

Gattungsgemäße Nachstelleinrichtungen, beispielsweise bekannt aus der DE 10 2014 113 826 A1 sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Varianten bekannt.

Derartige Nachstelleinrichtungen dienen dem Ausgleich verschleißbedingter Änderungen eines Lüftspiels zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe. Die Nachstelleinrichtung wird dabei über Betätigung eines Bremshebels aktiviert, bei dem ein Nachstellerantrieb angetrieben wird.

Die Nachstelleinrichtung sorgt so für ein konstantes Lüftspiel zwischen Brems- scheibe und Bremsbelägen, wobei ein solches konstantes Lüftspiel notwendig ist, um die Ansprechzeiten der Bremse klein zu halten sowie die Freigängigkeit der Bremsscheibe zu gewährleisten.

Die Antriebsdrehbewegung wird dabei üblicherweise von einer Drehmomentbegrenzungseinrichtung, insbesondere in Gestalt einer Kugelrampenkupplung auf eine Gewindespindel eines Bremsstempels weitergeleitet. Dabei wird das Lüftspiel kontinuierlich eingestellt.

Zur Begrenzung einer minimalen Nachstellbewegung ist bei der

DE 10 2014 113 826 A1 ein Antriebsabschnitt eines Bolzens der Nachstelleinrichtung, der über eine Überlastkupplung mit einer die Gewindespindel aufnehmenden Zahnhülse gekoppelt ist, mit einer Zahnscheibe verbunden, die mit der Bundbuchse einer Kopfreibstelle mit einem Haltemoment bildet. Diese Kopfreibstelle ist dabei durch ein Stirnprofil der Zahnscheibe und eine Bodenverzahnung in einer Aufnahme der Bundbuchse gebildet, in der die Zahnscheibe einliegt.

Dies ermöglicht eine gleichmäßige Nachstellbewegung bei Begrenzung einer minimalen Nachstellbewegung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weiter verbesserte Nachstell einrichtung sowie eine verbesserte Scheibenbremse zu schaffen. Weitere Aufgabe ist es, ein verbessertes Verfahren zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse zu schaffen.

Die gestellten Aufgaben werden durch eine Nachstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch eine Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Die erfindungsgemäße Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug weist einen Nachstellerantrieb auf, an dem axial beiderseits jeweils eine Wälzkörperanordnung angeordnet ist.

Eine der Wälzkörperanordnungen ist als Wälzlager und eine als Kugelrampenkupplung mit einem Freilauf ausgebildet.

Die Nachstelleinrichtung weist des weiteren eine Überlastkupplung, ein Kraftspeicherelement zur Erzeugung einer Vorspannkraft der Kugelrampenkupp lung, des Freilaufs und der Überlastkupplung, eine Bundbuchse, die an einem Ende mit einem Lagerring verbunden ist sowie ein sich durch die Bundbuchse hindurch erstreckender drehfest mit der Bundbuchse gekoppelter Bolzen auf.

Mit einem Antriebsabschnitt des Bolzens ist eine Zahnscheibe drehfest gekoppelt, die mit der Bundbuchse eine Kopfreibstelle mit einem Haltemoment bildet.

Die Kopfreibstelle ist dabei durch eine Stirnverzahnung der Zahnscheibe und eine Bodenverzahnung einer Aufnahme der Bundbuchse gebildet. Die Stirnverzahnung der Zahnscheibe und die Bodenverzahnung der Aufnah- me der Bundbuchse sind in Umfangsrichtung betrachtet im Querschnitt trapez- förmig mit zwei von einem Plateau abfallenden Schrägen geformt.

Mit einer derart ausgebildeten Verzahnung zwischen Zahnscheibe und Bundbuchse ist eine variable Nachstellgeschwindigkeit ermöglicht, die mit Annähern an ein gewünschtes Soll-Lüftspiel ansteigt.

Durch die trapezförmige Ausgestaltung der Stirnverzahnung der Zahnscheibe und der Bodenverzahnung der Bundbuchse ist es außerdem ermöglicht, nur nennenswerte Verschleißwerte nachzustellen.

Bei nur äußerst kleinem Verschleißwerten, insbesondere bei Verschleißwerten unterhalb von 0,1 mm eines Abriebs der Bremsbeläge und/oder der Bremsscheibe rutscht die Stirnverzahnung der Zahnscheibe in Zusammenwirkung mit der Bodenverzahnung der Bundbuchse entlang der aneinander liegenden Schrägen der Verzahnung zurück in eine vor dem aktuellen Bremsvorgang eingestellte Position.

Ein solcher geringer Abrieb, der mit einer nur kleinen Winkelverstellung der Zahnscheibe einhergeht, führt demnach aufgrund des geringen Abriebs nicht zu einer Nachstellung der Scheibenbremse.

Überschreitet der Verschleißwert ein vorbestimmtes Verschleißmaß, erreicht der Drehwinkel, um den die Zahnscheibe relativ zur Bundbuchse verdreht wird, einen Wert, bei dem die Plateaus der Stirnverzahnung der Zahnscheibe und der Bodenverzahnung der Bundbuchse aufeinander liegen.

Dadurch wird die Verdrehung beibehalten, so dass in diesem Fall eine Nachstellung des Lüftspiels erfolgt.

Bei großen Verschleißwerten pro Bremsbetätigung wird eine Verdrehung der Zahnscheibe relativ zur Bundbuchse um einen nochmals vergrößerten Drehwinkel bewirkt.

Dadurch kommt es bei Aneinanderdrücken der Zahnscheibe an die Bundbuchse zu einem Vorrutschen und damit einer nochmaligen Weiterdrehung der Zahnscheibe relativ zur Bundbuchse in die nächste stabile Position der Kopfreibstelle.

Dies führt zu einer Erhöhung der Nachstellgeschwindigkeit. Dadurch können auch große Verschleiße äußerst schnell nachgestellt werden. Insbesondere kritische Situationen, bedingt durch ein zu großes Lüftspiel, wie es bei sehr hohen Betriebstemperaturen auftreten kann, können so wirksam vermieden werden.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteran- sprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist ein Betrag der Steigung der einem Plateau benachbarten Schrägen der jeweiligen Verzahnung gleich, sprich die Steigung der zu einem Plateau ansteigenden Schrägen ist gleich dem Gefälle der vom Plateau abfallenden Schrägen.

Denkbar ist auch gemäß einer alternativen Ausführungsvariante, dass ein Betrag der Steigung der einem Plateau benachbarten Schrägen voneinander verschieden ist, wodurch die Geschwindigkeit der Nachstellung nochmals weiter veränderbar ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante weist die Stirnverzahnung der Zahnscheibe und die Bodenverzahnung der Aufnahme der Bundbuchse zwi schen den Schrägen benachbarter Plateaus zur Ebene der Plateaus parallel ausgerichtete Anlageflächen auf.

Dies hat den Vorteil, dass die Anlagefläche der Zahnschrägen im aneinander gedrückten Zustand gegenüber einer Variante ohne solche parallel zu den Plateaus ausgebildeten Anlageflächen vergrößert ist, da dadurch, insbesondere im Falle gleicher Breiten (betrachtet in Umfangsrichtung) der Plateaus und der zu diesen parallelen Anlageflächen die Verzahnungen vollständig ineinander greifen können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist die die Breite der Plateaus in Umfangsrichtung betrachtet kleiner ist als die Breite der Schrägen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante beträgt die Zahnteilung der Stirnverzahnung der Zahnscheibe und der Bodenverzahnung der Aufnahme der Bundbuchse zwischen 0,10 mm und 0,12 mm.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse, die einen eine Bremsscheibe umgreifenden Bremssattel aufweist sowie eine Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse mittels zweier verschiebbar geführten Bremsstempel, die über einen Bremshebei axial zur Drehachse der Bremsscheibe verschiebbar gegen einen zuspannseitigen Bremsbelag drückbar sind, wobei jeder der Bremsstempel ein Druckstück und eine verdrehbare Gewindespindel aufweist, deren Außengewinde in ein Innengewinde einer Traverse eingreift und eine mit dem Bremshebel gekoppelte Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels, zeichnet sich durch eine wie oben beschriebene Nachstelleinrichtung aus.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug Scheibenbremse mit einer wie oben beschriebenen Nachstelleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Nach- stellen des Lüftspiels ausschließlich schrittweise erfolgt.

Nachfolgend wird eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels ei ner Nachstelleinrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische schematische Ansicht einer Zahnscheibe,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt der Zahnscheibe aus Fig. 3 mit

Darstellung der Stirnverzahnung mit Plateaus und Schrägen,

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsvariante einer Bundbuchse der Nachstelleinrichtung und Fig. 6 eine Ausschnittsvergrößerung der in Fig. 5 gezeigten Bundbuchse mit Darstellung der Bodenverzahnung der Aufnahme der Bund buchse.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figu- ren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Nachstelleinrichtung, der Scheibenbremse, der Bremsscheibe, der Bundbuchse, der Zahnscheibe und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse bezeichnet, in der eine erfindungsgemäße Nachstelleinrichtung zum Nachstellen eines Lüftspiels der Scheiben- bremse verbaut ist.

Die Scheibenbremse 1 weist, wie in Fig. 1 dargestellt, eine um eine Drehachse A drehbare Bremsscheibe 4 auf, die von einem hier als Schwimmsattel ausgebildeten Bremssattel 2 Übergriffen ist. Beidseits der Bremsscheibe 4 sind

Bremsbeläge 3 mit jeweiligem Belagträger und Reibbelag angeordnet.

Der in Fig. 1 obere Bremsbelag 3 wird dabei als zuspannseitiger Bremsbelag bezeichnet und der in Fig. 1 untere Bremsbelag 3 als reaktionsseitiger Bremsbelag.

Eine Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse 1 weist zwei parallel zur Drehachse A verschiebbar geführte Bremsstempel 5 auf, die über einen Bremshebel 13 axial zur Drehachse A der Bremsscheibe 4 verschiebbar gegen den zuspannseitigen Bremsbelag 3 drückbar sind.

Jeder der Bremsstempel 5 weit ein Druckstück 11 und eine verdrehbare Gewindespindel 10 auf, deren Außengewinde in ein Innengewinde einer Traverse 12 eingreift, so dass die Gewindespindel 10 durch Rotationsbewegungen rela- tiv zur Traverse 12 in Richtung der Drehachse der Bremsscheibe 4 bewegbar sind. Mit dem Bremshebel 13 gekoppelt ist eine Nachstelleinrichtung 6 zum Nachstellen eines Lüftspiels.

Als Lüftspiel bezeichnet wird dabei ein Abstand zwischen den Bremsbelägen 3 und der Bremsscheibe 4 in der gelösten Stellung der Scheibenbremse 1. Die- ses Lüftspiel wird durch den Belag und Scheibenverschleiß ohne Nachstellung größer, was mit einem vergrößerten Betätigungshub einer Betätigungsmechanik der Bremsscheibe 4, hier eine Vergrößerung eines Schwenkwinkels des Bremshebels 13 einhergehen würde, wodurch die Maximalleistung der Scheibenbremse 1 nicht erreicht werden könnte.

Der Begriff„Nachstellung“ definiert dabei eine Lüftspielverkleinerung. Dabei ist ein vorher festgelegtes Nominallüftspiel durch die Geometrie der Scheibenbremse 1 bestimmt und weist ein sogenanntes konstruktives Lüftspiel auf. Die Nachstelleinrichtung 6 verkleinert dementsprechend ein vorhandenes Lüftspiel, sofern dieses in Bezug auf das vorher festgelegte Nominal-Lüftspiel zu groß ist.

Zum prinzipiellen Aufbau und der Funktion einer solchen Nachstelleinrichtung 6 in einer Scheibenbremse 1 sei auf die entsprechende Beschreibung der DE 10 2014 113 826 A1 verwiesen, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die Nachstelleinrichtung 6 weist im Wesentlichen, wie in Fig. 2 dargestellt, einen Nachstellerantrieb 14, ein Wälzlager 15, eine Kugelrampenkupplung 16 mit Frei lauf, eine Überlastkupplung 17, eine Zahnhülse 19, ein Spannhülse 20 und ein Kraftspeicherelement 18 auf.

An dem Nachstellerantrieb 14 ist axial beiderseits jeweils eine Wälzkörperanordnung angeordnet ist. Die eine der Wälzkörperanordnung ist dabei als Wälzlager 15 und eine zweite als Kugelrampenkupplung 16 mit einem Freilauf ausgebildet.

In Fig. 2 unterhalb der Kugelrampenkupplung 16 angeordnet ist eine Überlast- kupplung 17, die bei Aktivierung des Nachstellerantriebs 14 eine Drehbewe- gung der Kugelrampenkupplung 16 auf eine Zahnhülsei 9 bewirkt, die drehfest mit einer Spannhülse 20 gekoppelt ist. Über diese Spannhülse 20 wird schließlich die Drehbewegung auf die Gewindespindel 10 zur axialen Nachstellung des Lüftspiels übertragen. Mit dem Nachstellerantrieb 14 des Weiteren gekoppelt ist eine Bundbuchse 8, die einen zylindrischen Körper mit einer Durchgangsbohrung, einem scheibenartigen Kragen eine umlaufende Aufnahmewand aufweist.

Durch die Durchgangsbohrung erstreckt sich ein Bolzen 7. Dieser Bolzen 7 ist drehfest mit einer Zahnscheibe 9 gekoppelt, die in der Aufnahme der Bundbuchse 8 einliegt.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist die Zahnscheibe 9 mit einer Stirnverzahnung 91 ausgebildet.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, weist die Bundbuchse 8 eine Bodenverzahnung 81 am Boden der Aufnahme der Bundbuchse 8 auf.

Die Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 und die Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 liegen im montierten Zustand aufeinander und bilden so eine Kopfreibstelle.

Auf der der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 abgewandten Seite der Zahnscheibe 9 ist diese mit dem Antriebsabschnitt 71 des Bolzens 7 nach der Montage fest verbunden, beispielsweise über eine Kontermutter 23, die einen inneren Absatz 97 der Zahnscheibe 9 gegen einen radialen Absatz des Bolzens 7 drückt.

Durch die axiale Verbindung des Bolzens 7 mit der Zahnscheibe 9 ist es ermöglicht, die von dem hier als Schraubendruckfeder ausgebildeten Kraftspeicherelement 18 ausgeübte Vorspannkraft auf die Zahnscheibe 9 und deren Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 zu leiten, das mit der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 in Eingriff steht.

Wie in Figur 5 gezeigt, ist in die Außenseite der Aufnahmewand der Bundbuchse 8 ist ein Außenprofil 82 mit axial verlaufenden Zähnen eingeformt, auf welches ein Lagerring 21 axial und drehfest formschlüssig aufgeschoben ist, wobei eine Innenprofilierung des Lagerrings 12 mit dem Außenprofil der Bundbuchse 8 kor respondiert. Eine Axialsicherung 22, z.B. ein Wellensicherungsring, ist im oberen Viertel der Aufnahmewand in einer Nut 87 eingesetzt und bildet einen axialen Anschlag in Richtung nach oben für den Lagerring 21. Wie insbesondere in den Fig. 4 und 6 zu erkennen ist, sind zur inkrementellen Durchführung einer Nachstellbewegung der Nachstelleinrichtung 6 die Stirnver- zahnung 91 der Zahnscheibe 9 und die Bodenverzahnung 81 der Aufnahme der Bundbuchse 8 in Umfangsrichtung betrachtet im Querschnitt trapezförmig mit zwei von einem Plateau 83, 93 abfallenden Schrägen 84, 85, 94, 95 ge formt.

Dementsprechend ist es ermöglicht, eine Nachstellbewegung je nach Verschleißmaß unterschiedlich auszuführen.

In einer stabilen Ausgangsstellung der Zahnscheibe 9 und der Bundbuchse 8 liegen die Plateaus 93 der Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 zwischen zwei jeweiligen Schrägen 84, 83 zweier benachbarter Zähne der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 ein.

Bei einer geringen Winkelverstellung eines Zahnrads des Nachstellerantriebs 14 ist ein Verdrehwinkel der Zahnscheibe 9 relativ zur Bundbuchse 8 so klein, dass, ausgehend von der oben beispielhaft beschriebenen Anfangsstellung, das Plateau 93 der Zähne der Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 noch nicht das Plateau 83 der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 erreicht und somit beim anschließenden Beaufschlagen der Vorspannkraft auf die Zahnscheibe 9 die Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 zurück in die Ausgangs- stellung in der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 gleitet.

Überschreitet der bei einem Bremsvorgang aufgetretene Verschleiß an den Bremsbelägen 3 bzw. der Bremsscheibe 4 einen vorbestimmten Wert, so erfolgt dabei eine Verdrehung der Zahnscheibe 9 relativ zur Bundbuchse 8 in einem Maß, bei dem die Plateaus 93 der Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 jeweilige Plateaus 83 der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 erreichen. Diese Winkelstellung verbleibt auch bei Wiederbeaufschlagen der Zahnscheibe 9 mit der durch das Kraftspeicherelement 18 ausgeübten Vorspannkraft, wobei die Plateaus 83, 93 in dieser Position aneinander liegen. Somit wird bei diesem Verschleißmaß eine vorbestimmte Nachstellung des Lüftspiels bewirkt.

Im Fall einer starken Beanspruchung der Scheibenbremse 1 , bei der bei einem einzigen Bremsvorgang ein größerer Verschleiß an den Bremsbelägen 3 bzw. der Bremsscheibe 4 erfolgt, wird die Zahnscheibe 9 um einen Winkel relativ zur Bundbuchse 8 so weit gedreht, dass ein Plateau 93 der Zahnscheibe 9 über io

zumindest das nächstliegende Plateau 83 der Bundbuchse 8 hinaus in den Bereich einer folgenden abfallenden Schräge 85 der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 oder sogar darüber hinaus verdreht wird.

Nach anschließendem Beaufschlagen der Zahnscheibe 9 durch die Vorspann- kraft des Kraftspeicherelements 18 wird die Zahnscheibe 9 durch diese Vor- spannkraft in Nachstellrichtung vorwärts in die nächste stabile Position gedrückt, bei der ein jeweiliges Plateau 93 der Stirnverzahnung 91 der Zahn- scheibe 9 zwischen die Zahnflanken der nächstfolgenden Zähne, über das Plateau 83 hinweg gedrückt wird, was zu einer dementsprechend vergrößerten Nachstellbewegung führt.

Wie in den Fig. 4 und 6 des Weiteren zu erkennen, sind zwischen den Schrä gen 84, 85, 94, 95 benachbarter Plateaus 83, 93 zur Ebene der Plateaus 83, 93 parallel ausgerichtete Anlageflächen 86, 96 in der Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 und der Bodenverzahnung 81 der Aufnahme der Bundbuchse 8 ausgebildet, was ermöglicht, dass jeweilige Schrägen 84, 85, 94, 95 der Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 und der Bodenverzahnung 81 der Bundbuchse 8 vollständig oder nahezu vollständig in einer stabilen Position aneinander liegen.

Wie in den Fig. 4 und 6 des Weiteren gezeigt ist, ist der Betrag der Steigung der einem Plateau 83, 93 benachbarten Schrägen 84, 85, 94, 95 gleich. Anders ausgedrückt ist der Steigungswinkel eines Zahns der Stirnverzahnung 91 und der Bodenverzahnung 81 gleich dem Gefällewinkel jenseits eines jeweiligen Plateaus 83, 93 des Zahns.

Denkbar ist auch, die Steigungen der Schrägen unterschiedlich zu den Gefällen auszubilden.

Als positive Steigung wird dabei jeweils eine Schräge verstanden, die von der Basis der Verzahnung zu einem jeweiligen Plateau der Verzahnung führt. Entsprechend weisen Schrägen, die von einem jeweiligen Plateau zur Basis führen, eine negative Steigung auf.

Wie in den Fig. 4 und 6 des Weiteren zu erkennen ist, ist die Breite eines jewei- ligen Plateaus 83, 93 in Umfangsrichtung betrachtet kleiner als die Breite der Schrägen 84, 85, 94, 95. Die Zahnteilung der Stirnverzahnung 91 der Zahnscheibe 9 und der Bodenver- zahnung 81 der Aufnahme der Bundbuchse 8 beträgt vorzugsweise zwischen 0,10 mm und 0,12 mm.

Zusammenfassend ist mit der vorliegenden Nachstelleinrichtung ermöglicht, große Verschleißwerte pro Bremsbetätigung schneller und effizienter nachzustellen als bei Nachstelleinrichtungen mit konstanter Nachstellgeschwindigkeit.

Bezugszeichenliste

1 Scheibenbremse

2 Bremssate!

3 Bremsbelag

4 Bremsscheibe

5 Bremsstempel

6 Nachstelleinrichtung

7 Bolzen

8 Bundbuchse

81 Bodenverzahnung

82 Außenverzahnung

83 Plateau

84 Schräge

85 Schräge

86 Anlagefläche

87 Radialaußennut

9 Zahnscheibe

91 Stirnverzahnung

92 Innenverzahnung

93 Plateau

94 Schräge

95 Schräge

96 Anlagefläche

97 Absatz

10 Druckstück

11 Verschlussplate

12 Schraube

13 Bremshebel

14 Nachstellerantrieb

15 Wälzlager

16 Kugelrampenkupplung

17 Überlastkupplung

18 Kraftspeicherelement

19 Aufnahmehülse 20 Führungshülse

21 Lagerring

22 Sicherungsring

23 Kontermutter

A Drehachse

Claims

Ansprüche

1. Nachstelleinrichtung (6) zum Nachstelien eines Lüftspiels einer Scheibenbremse

(1) für ein Nutzfahrzeug, aufweisend

- einen Nachstellerantrieb (14), an dem axial beiderseits jeweils eine Wälzkörperanordnung angeordnet ist, von denen eine als Wälzlager (15) und eine als Kugelrampenkupplung (16) mit einem Freilauf ausgebildet ist;

- eine Überlastkupplung (17);

- ein Kraftspeicherelement (18) zur Erzeugung einer Vorspannkraft der Kugel- rampenkupplung (16), des Freilaufs und der Überlastkupplung (17);

- eine Bundbuchse (8), welche an einem Ende mit einem Lagerring (21) verbunden ist;

- ein sich durch die Bundbuchse (8) hindurch erstreckender Bolzen (7),

- eine mit einem Antriebsabschnitt (71) des Bolzens (7) drehfest gekoppelte Zahnscheibe (9), die mit der Bundbuchse (8) eine Kopfreibstelle mit einem Haltemoment bildet,

- wobei die Kopfreibstelle durch eine Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) und eine Bodenverzahnung (81) einer Aufnahme der Bundbuchse (8) gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) und die Bodenverzahnung (81) der Aufnahme der Bundbuchse (8) in Umfangsrichtung betrachtet im Querschnitt tra- pezförmig mit zwei von einem Plateau (83, 93) abfallenden Schrägen (84, 85, 94,

95) geformt sind.

2. Nachstelleinrichtung (6) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Betrag der Steigung der einem Plateau (83, 93) benachbarten Schrägen (84,

85, 94, 95) gleich ist.

3. Nachstelleinrichtung (6) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Betrag der Steigung der einem Plateau (83, 93) benachbarten Schrägen (84,

85, 94, 95) voneinander verschieden ist.

4. Nachstelleinrichtung (6) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) und die Bodenverzahnung (81 ) der Aufnahme der Bundbuchse (8) zwischen den Schrägen (84, 85, 94, 95) benach barter Plateaus (83, 93) zur Ebene der Plateaus (83, 93) parallel ausgerichtete Anlageflächen (86, 96) aufweist.

5. Nachstelleinrichtung (6) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Breite des Plateau (83, 93) in Umfangsrichtung betrachtet kleiner ist als die Breite der Schrägen (84, 85, 94, 95).

6. Nachstelleinrichtung (6) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Zahnteilung der Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) und der Bodenverzahnung (81 ) der Aufnahme der Bundbuchse (8) zwischen 0,10 mm und 0,12 mm beträgt.

7. Scheibenbremse (1 ) für ein Nutzfahrzeug, aufweisend

- einen eine Bremsscheibe (4) übergreifenden Bremssattel (2),

- eine Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse (1 ) mittels zweier verschiebbar geführten Bremsstempel (5), die über einen Bremshe- bel (13) axial zur Drehachse der Bremsscheibe (2) verschiebbar gegen ei- nen zuspannseitigen Bremsbelag (3) drückbar sind,

- wobei jeder der Bremsstempel (5) ein Druckstück (1 1 ) und eine verdrehbare Gewindespindel (10) aufweist, deren Außengewinde in ein Innengewinde einer Traverse (12) eingreift,

- eine mit dem Bremshebel (13) gekoppelte Nachstelleinrichtung (6) zum

Nachstellen eines Lüftspiels,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Nachstelleinrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.

8. Verfahren zum Nachstellen eines Lüftspiels einer Scheibenbremse (1 ) für ein Nutzfahrzeug Scheibenbremse (1 ) mit einer Nachstelleinrichtung (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Nachstellen des Lüftspiels ausschließlich schrittweise erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

a) bei zu geringer Winkelverstellung eines Zahnrads des Nachstellerantriebs (14), bei der ein Verdrehwinkel der Zahnscheibe (9) relativ zur Bundbuchse (8) so klein ist, dass, ausgehend von einer Anfangsstellung, die Plateaus (93) der Zähne der Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) die Plateaus (83) der Bodenverzahnung (81) der Bundbuchse (8) noch nicht erreichen, bei einem anschließenden Beaufschlagen der Vorspannkraft auf die Zahnscheibe (9) die Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) zurück in die Ausgangsstellung in der Bodenverzahnung (81) der Bundbuchse (8) gleitet und somit keine Nachstellung erfolgt;

b) bei Überschreiten eines bei einem Bremsvorgang aufgetretene Verschleiß- wertes, bei dem eine Verdrehung der Zahnscheibe (9) relativ zur Bundbuchse (8) in einem Maß erfolgt, bei dem die Plateaus (93) der Stirnverzahnung (91) der Zahnscheibe (9) jeweilige Plateaus (83) der Bodenverzahnung (81) der Bundbuch- se (8) erreichen, bei Wiederbeaufschlagen der Vorspannkraft auf die Zahnscheibe (9) die Plateaus (83, 93) in dieser Position aneinander liegen bleiben und somit eine vorbestimmte Nachstellung des Lüftspiels bewirkt; und

c) bei starker Beanspruchung der Scheibenbremse (1), bei der bei einem einzigen Bremsvorgang ein größerer Verschleiß an den Bremsbelägen (3) bzw. der Bremsscheibe (4) erfolgt, die Zahnscheibe (9) um einen Winkel relativ zur Bundbuchse (8) so weit gedreht wird, dass ein Plateau (93) der Zahnscheibe (9) über zumindest das nächstliegende Plateau (83) der Bundbuchse (8) hinaus in den Bereich der folgenden abfallenden Schräge (85) der Bodenverzahnung (81) der Bundbuchse (8) verdreht wird und somit eine vorbestimmte Nachstellung des Lüftspiels um wenigstens zwei Nachstellschritte bewirkt wird.