Einstelleinrichtung und Verfahren zum Einstellen eines Lüftspiels bei einer Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Einstelleinrichtung für eine Scheibenbremse sowie ein Verfahren zum Einstellen eines Lüftspiels bei einer Scheibenbremse der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 8 angegebenen Art.

Eine solche Einstelleinrichtung bzw. ein derartiges Verfahren sind beispielsweise bereits aus der DE 10 2005 010 758 Al als bekannt zu entnehmen, welche dort im Zusammenhang mit einer Doppelscheibenbremse eingesetzt sind. Die Doppelscheibenbremse umfasst dabei zwei von einer zugeordneten Nabe getragene Bremsscheiben, welche bei einer Bremsbetätigung in Axialrichtung der Nabe gegen wenigstens einen jeweils korrespondierenden Bremsbelag verschiebbar sind, um hierdurch die erwünschte Bremswirkung der Scheibenbremse zu erreichen.

Für einen restmomentfreien Betrieb und für eine wirkungsvolle Kühlung der Radbremskomponenten ist dabei ein ausreichendes Lüftspiel zwischen dem jeweiligen Bremsbelag und der zugeordneten Bremsscheibe erforderlich. Aus diesem Grund sind bei der aus dem Stand der Technik bekannten

Mehrscheibenbremse Führungsmittel vorgesehen, mittels denen die während einer Bremsbetätigung in deren Reib- und

Bremsstellung verlagerte Bremsscheiben und/oder Bremsbeläge beim Lösen der Bremse in eine Stellung überführbar sind, in der ein definiertes Lüftspiel zwischen den Bremsscheiben und den Bremsbelägen ausgebildet ist. Die Führungsmittel sind dabei so ausgebildet, dass die Bremsscheiben bzw. die Bremsbeläge bei ihrer überführung in die Reib- und Bremsstellung elastisch verformt und vorgespannt werden. Beim Lösen der Bremse wird diese elastische Verformung bzw. Vorspannung der Bremsscheiben und/oder der Bremsbeläge genutzt, um ein definiertes Lüftspiel zwischen der jeweiligen Bremsscheibe und dem korrespondierenden Bremsbelag einzustellen .

Als problematisch bei dieser bekannten Doppelscheibenbremse ist jedoch der Umstand anzusehen, dass sich eine elastische Verformung bzw. Vorspannung der Bremsscheiben bzw. der Bremsbeläge negativ auf deren Lebensdauer auswirken kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einstelleinrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchen das Lüftspiel auf deutlich einfachere und für die Radbremskomponenten schonendere Weise einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einstelleinrichtung sowie ein Verfahren zum Einstellen eines Lüftspiels mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

Um eine deutlich einfachere und für die beteiligten Radbremskomponenten schonendere Einstellung des Lüftspiels zwischen der Bremsscheibe und dem jeweils korrespondierenden

Bremsbelag zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Einstellung des Lüftspiels wenigstens ein Federelement vorgesehen ist, mittels dessen Federkraft die Bremsscheibe in Axialrichtung der Nabe von dem korrespondierenden Bremsbelag weg bewegbar ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Einstellung des Lüftspiels im Anschluss an eine Bremsbetätigung dadurch vorzunehmen, dass die Bremsscheibe mittels der Federkraft des Federelements in Axialrichtung der Nabe von dem korrespondierenden Bremsbelag weg bewegt wird. Im Unterschied zur Doppelscheibenbremse gemäß der DE 10 2005 010 758 Al soll demzufolge nicht die jeweilige Bremsscheibe fest an der zugeordneten Achse verbleiben und entsprechend während der Bremsbetätigung elastisch verformt bzw. nach der Bremsbetätigung elastisch zurück bewegt werden, sondern vielmehr mittels des Federelements axial verstellt werden. Dies ermöglicht nicht nur einen relativ einfachen Aufbau der Scheibenbremse, bei welcher lediglich zumindest ein Federelement zwischen der Bremsscheibe und der zugehörigen Nabe angeordnet sein muss, sondern darüber hinaus sind keinerlei elastische Deformationen der eigentlichen Radbremskomponenten - insbesondere der Bremsscheibe und des Bremsbelags - erforderlich. Hierdurch ergibt sich die für die Radbremskomponenten bevorzugte schonende Einstellung des Lüftspiels zwischen der jeweiligen Bremsscheibe und dem korrespondierenden Bremsbelag.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Bremsscheibe bei der Bremsbetätigung in einer ersten Bewegungsphase gegen eine Federkraft des Federelements relativ zu diesem bewegbar ist. Mit anderen Worten ist es in der ersten Bewegungsphase vorgesehen, dass zunächst die Bremsscheibe gegenüber dem Federelement bewegt wird, um eine

entsprechende Federkraft des Federelements zur nachfolgenden Einstellung des Lüftspiels aufzubauen.

Als zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Federelement bei der Bremsbetätigung in der ersten Bewegungsphase relativ ortsfest an der Nabe verbleibt. Hierdurch ist auf besonders zuverlässige Weise sichergestellt, dass die Federkraft des Federelements, welche nachfolgend zur Einstellung des Lüftspiels benötigt wird, in einer frühen Phase der Bremsbetätigung aufgebaut wird.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Federelement einen Federarm mit einem Anschlag umfasst, durch welchen die Bewegung der Bremsscheibe relativ zu dem Federelement in der ersten Bewegungsphase begrenzbar ist. Durch den Anschlag wird demzufolge bestimmt, wie lange das Federelement ortsfest gegenüber der Nabe verbleibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Bremsscheibe bei der Bremsbetätigung in einer zweiten Bewegungsphase gemeinsam mit dem Federelement relativ zu der Nabe bewegbar. Diese Bewegung des Federelements gegenüber der Nabe erfolgt jedoch erst, wenn die zur nachfolgenden Einstellung des Lüftspiels erforderliche Federkraft in der ersten Bewegungsphase der Bremsscheibe eingestellt worden ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Einstellung des Lüftspiels nach der Bremsbetätigung die Bremsscheibe durch die Federkraft des Federelements relativ zu diesem zurück bewegbar. Mit anderen Worten ist es dabei erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Federelement nach der Bremsbetätigung zunächst ortsfest im Bezug auf die Nabe verbleiben kann, während die Bremsscheibe zur Einstellung des Lüftspiels gegenüber dem Federelement zurück bewegbar ist.

Schließlich hat es sich bei der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung als vorteilhaft gezeigt, wenn das Federelement einen Anschlag umfasst, gegen welchen die relativ zu dem Federelement bewegbare Bremsscheibe durch die Federkraft des Federelements zurück bewegbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise das erforderliche minimale Lüftspiel zwischen der jeweiligen Bremsscheibe und dem zugehörigen Bremsbelag bestimmt werden.

Im Zusammenhang mit den der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung beschriebenen Vorteilen gelten in ebensolcher Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

Fig. 1 eine schematische und ausschnittsweise

Schnittansicht auf eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse, welche von einer zugeordneten Nabe getragen und bei einer Bremsbetätigung in Axialrichtung gegenüber dieser in Richtung eines ebenfalls schematisch angedeuteten Bremsbelags verschiebbar ist, wobei von einer

Einstelleinrichtung ein zwischen der Bremsscheibe und der Nabe angeordnetes Federelement erkennbar ist, mittels welchem ein Lüftspiel zwischen der Bremsscheibe und dem korrespondierenden Bremsbelag eingestellt ist;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch die

Scheibenbremse gemäß Fig. 1, wobei die Bremsscheibe infolge einer Bremsbetätigung in Axialrichtung

gegen den korrespondierenden Bremsbelag bewegt worden ist, und wobei ein Federarm des Federelements der Einstelleinrichtung durch die Axialbewegung der Bremsscheibe vorgespannt worden ist; und in

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht durch die

Scheibenbremse gemäß den Figuren 1 und 2, wobei die Bremsscheibe nach der Bremsbetätigung zur Einstellung des Lüftspiels zwischen der Bremsscheibe und dem korrespondierenden Bremsbelag mittels des Federarms des Federelements von dem Bremsbelag weg bewegt worden ist.

In Fig. 1 ist in einer schematischen und ausschnittsweisen Schnittansicht von einer Scheibenbremse, insbesondere einer Mehrscheibenbremse, eine Bremsscheibe 10 erkennbar, welche von einer ebenfalls geschnitten angedeuteten Nabe 12 getragen ist. Bei einer im Weiteren noch näher erläuterten Bremsbetätigung ist die Bremsscheibe 10 in Axialrichtung der Nabe 12 verschiebbar. Dies kann beispielsweise mittels einer entsprechenden Verzahnung oder Führungsnut zwischen der Bremsscheibe 10 und der Nabe 12 gewährleistet werden, welche zwischen der Bremsscheibe 10 und der Nabe 12 einerseits in Radialrichtung eine feste und andererseits in Axialrichtung eine lose Verbindung gewährleistet. In der in Fig. 1 gezeigten unbelasteten Ausgangslage vor der Bremsbetätigung weist die Bremsscheibe 10 ein Lüftspiel 1 zu einem korrespondierenden, lediglich schematisch und geschnitten angedeuteten Bremsbelag 14 auf. Durch dieses Lüftspiel 1 wird ein restmomentfreier Betrieb zwischen den einzelnen Radkomponenten - insbesondere der Bremsscheibe 10 und dem Bremsbelag 14 - erreicht. Darüber hinaus wird eine

wirkungsvolle Kühlung der Radbremskomponenten durch das ausreichende Lüftspiel 1 gewährleistet.

Zur Einstellung dieses Lüftspiels 1 ist eine Einstelleinrichtung 16 vorgesehen, welche wenigstens ein zwischen der Nabe 12 und der Bremsscheibe 10 angeordnetes Federelement 18 umfasst. Das Federelement 18 ist dabei außenumfangseitig der Nabe 12 bzw. innenumfangseitig der Bremsscheibe 10 angeordnet. Dabei kann die Einstelleinrichtung 16 eine Mehrzahl von aufeinander abgestimmten Federelementen 18 umfassen, welche am Außenumfang der Nabe 12 bzw. am Innenumfang der Bremsscheibe 10 verteilt angeordnet sind.

Neben einem zwischen der Nabe 12 und der Bremsscheibe 10 verlaufenden Bereich 20 umfasst das Federelement 18 einen Federarm 22 mit einem Anschlag 24, dessen Funktion im Weiteren insbesondere in Zusammenschau mit Fig. 2 noch erläutert werden wird. Auf der dem Federarm 22 gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 10 umfasst das Federelement 18 einen weiteren Anschlag 26, welcher wie der Federarm 22 radial zu der zugeordneten Nabe 12 nach außen hin absteht .

In Zusammenschau mit den Figuren 2 und 3, welche jeweils in einer schematischen Schnittansicht die Scheibenbremse gemäß Fig. 1 zeigen, soll nun die Wirkungsweise der Einstelleinrichtung 16 erläutert werden. Wird nun die Scheibenbremse betätigt und hierdurch eine lediglich durch den Pfeil 28 dargestellte Bremskraft auf die Bremsscheibe 10 ausgeübt, so wird diese in einer ersten Bewegungsphase gegen eine Federkraft des Federarms 22 des Federelements 18 in Axialrichtung der Nabe 12 bewegt. In dieser ersten Bewegungsphase verbleibt das Federelement 18 ortsfest an der

Nabe 12, so dass die Bremsscheibe 10 relativ zu dem Federelement 18 bewegt wird. Diese Bewegung der Bremsscheibe 10 gegenüber dem Federelement 18 führt zu einer Vorspannung des Federarms 22, bis die Bewegung der Bremsscheibe 10 relativ zu dem Federelement 18 durch den Anschlag 24 auf Seiten des Federarms 22 begrenzt wird. In Zusammenschau der Figuren 1 und 2 ist erkennbar, dass hierdurch ein Abstand zwischen dem zweiten Anschlag 26 und der zugehörigen Breitseite der Bremsscheibe 10 entsteht, welcher etwa dem Lüftspiel 1 entspricht.

Im weiteren Verlauf der Bremsbetätigung - nachdem die entsprechende Breitseite der Bremsscheibe 10 mit dem zugehörigen Anschlag 24 des Federarms 22 in Anlage gekommen ist - wird das Federelement 18 gemeinsam mit der Bremsscheibe 10 axial der Nabe 12 in Richtung des Bremsbelags 14 bewegt, bis diese beiden Radbremskomponenten für die entsprechende Verzögerung sorgen. Es ist klar, dass die Länge dieser gemeinsamen Bewegung der Bremsscheibe 10 mit dem Federelement 18 in der zweiten Bewegungsphase bei einer Bremsbetätigung davon abhängt, wie weit die Bremsscheiben 10 von dem Bremsbelag 14 entfernt ist. Gegebenenfalls kann demzufolge die Verschiebelänge der Bremsscheibe 10 gemeinsam mit dem Federelement 18 zumindest annähernd wegfallen, nämlich dann, wenn die Bremsscheibe 10 lediglich um das Lüftspiel 1 vom zugeordneten Bremsbelag 14 entfernt ist. Insgesamt ist jedoch erkennbar, dass ein gemeinschaftliches Verschieben der Bremsscheibe 10 mit dem Federelement 18 auf der formschlüssigen Nabe 12 erst dann erfolgt, nachdem die Bremsscheibe 10 nach der ersten Bewegungsphase an dem Federelement 18 bzw. an dessen Anschlag 24 anliegt.

Nach der Bremsbetätigung bzw. nach Wegfall der mit dem Pfeil 28 (Fig. 2) symbolisierten Bremskraft wird die Bremsscheibe

10 mittels der vorgespannten Federarms 22 des Federelements 18 soweit vom korrespondierenden Bremsbelag 14 in Axialrichtung der Nabe 12 weg bewegt, bis die entsprechende Breitseite der Bremsscheibe 10 mit dem weiteren Anschlag 26 des Federelements 22 - wie in Fig. 3 gezeigt - in Anlage kommt. Hierdurch stellt sich wiederum das in Fig. 1 bereits gezeigte Lüftspiel 1 ein. Demzufolge wird nach dem gegebenenfalls erfolgenden Verschieben der Federelements 18 bzw. der Bremsscheibe 10 auf der Nabe 12 und nach Beendigung der Bremsbetätigung gewährleistet, dass die Bremsscheibe 10 innerhalb des Federelements 18 axial zurück bzw. vom zugehörigen Bremsbelag 14 weg gleitet. Hierdurch wird ein ausreichendes Lüftspiel 1 insbesondere zwischen dem Bremsbelag 14 und der Bremsscheibe 10 sichergestellt, so dass eine wirkungsvolle Kühlung der Radbremskomponenten gegeben ist und der Verschleiß der Bremsscheibe 10 bzw. des Bremsbelags 14 reduziert werden kann.

Bezugszeichenliste

10 Bremsscheibe

12 Nabe

14 Bremsbelag

16 Einstelleinrichtung

18 Federelement

20 Bereich

22 Federraum

24 Anschlag

26 Anschlag

28 Pfeil

1 Lüftspiel