Bremsstempel einer Scheibenbremse, Zuspanneinrichtung und Schei- benbremse

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsstempel einer Scheibenbremse eines Nutzfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Zu- spanneinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie eine Schei- benbremse.

Eine gattungsgemäße Scheibenbremse mit einer Zuspanneinrichtung ist bei- spielsweise aus der DE 102015 110231 B4 bekannt.

Dabei erfolgt die Kraftübertragung in der Scheibenbremse bei einem Brems- vorgang üblicherweise über ein Gewinderohr und ein am Ende des Gewinde- rohrs aufgesetzten Druckstücks zum Bremsbelag hin. Das Gewinde dieses Gewinderohres ist dabei üblicherweise in eine Brücke der Scheibenbremse eingeschraubt. Durch Herausdrehen des Gewinderohres aus der Brücke her- aus wird dabei der Verschleiß der Bremsbeläge und der Bremsscheibe ausge- glichen. Das Druckstück ist üblicherweise so auf das Gewinderohr aufgesetzt, dass dieses sich bei der Drehbewegung des Gewinderohres nicht mitdreht.

Die Ankopplung des Druckstücks an die Stellspindel erfolgt dabei üblicherweise über einen Zapfen, der in eine entsprechende Aufnahme vorsteht. Der Zapfen kann dabei am Spindelfuß angeformt sein, wie es in Figur 1 der DE 102015 110 231 B4 dargestellt ist Alternativ kann der Zapfen auch am Druckstück an- geformt sein, wie es in Figur 2 derselben Druckschrift gezeigt ist.

Um einen Schrägverschleiß insbesondere auch bei Scheibenbremsen, die nur einen einzigen Bremsstempel aufweisen, zu vermeiden, ist beispielsweise aus der DE 102019 109817 A1 bekannt, eine Modifikation der Druckfläche des Druckstücks bzw. der Widerlagerfläche am Bremsbelag dahingehend vorge- nommen, dass diese auslaufseitig versetzt liegen, was sich in der Praxis be- währt hat. Allerdings erfordert dies eine Bearbeitung sowohl der Andruckfläche des Druckstempels als auch der zugehörigen Andruckfläche des aktionsseitigen Bremsbelags.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bremsstempel, eine Zuspan- neinrichtung und eine Scheibenbremse zu schaffen, mit der ein Schrägver- schleiß zuverlässig in noch einfacherer Weise vermieden oder zumindest weit- gehend reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Bremsstempel mit den Merkmalen des An- spruchs 1, durch eine Zuspanneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 10 ge- löst.

Der erfindungsgemäße Bremsstempel einer Scheibenbremse eines Nutzfahr- zeugs weist eine Stellspindel und ein Druckstück auf, wobei die Stellspindel ein Gewinderohr mit einem Außengewinde und einen Spindelfuß mit einer zentra- len Zapfenaufhahme und einer die Zapfenaufnahme umrandenden ringförmi- gen Stirnfläche aufweist.

Das Druckstück weist eine Andruckfläche und einen in die Zapfenaufnahme des Spindelfußes vorstehenden zentralen Zapfen auf.

An dem Druckstück ist ein den Zapfen konzentrisch umrandender Stützsteg angeformt, wobei die die Zapfenaufhahme umrandende ringförmige Stirnfläche des Spindelfußes auf einem Boden des Druckstücks zwischen dem Zapfen und dem Stützsteg anliegt.

Mit einem solchen Bremsstempel ist eine nochmalige Verbesserung der Ab- stützung des Druckstücks gegenüber der Stellspindel erreicht.

Die Gefahr einer Verkippung des Druckstücks relativ zur Stellspindel, die zu ei- nem Schrägverschleiß der Bremsbeläge führen kann, ist mit dem erfindungs- gemäßen Bremsstempel insbesondere dadurch weiter reduziert, dass die Druckfläche zwischen Druckstück und Stellspindel weiter in Richtung der mit dem Bremsbelag wechselwirkenden Andruckfläche des Druckstücks verscho- ben ist. Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteran- sprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante beträgt ein Durchmesser des Spindelfußes wenigstens 60 % des Durchmessers der Andruckfläche des Druckstücks.

Ein solches Verhältnis sorgt für eine weiter reduzierte Kippgefahr des Druck- stücks relativ zur Stellspindel.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemä- ßen Bremsstempels beträgt die radiale Breite des die ringförmige Stirnfläche bildenden Rings der Stellspindel wenigstens 40 % eines durch die ringförmige Stirnfläche (33) aufgespannten Durchmessers des Spindelfußes.

Dadurch ist eine großflächige Wirkfläche zwischen dem Druckstück und der Stellspindel geschaffen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante beträgt eine in Rich- tung der Längsachse der Stellspindel betrachtete Höhe des Zapfens, betrachtet vom Boden des Druckstücks, wenigstens 60 % der Gesamthöhe des Druck- stücks.

Durch dieses Verhältnis ist einerseits eine verbesserte Führung des Druck- stücks im Gewinderohr erreicht und zum zweiten eine Druckpunktverschiebung des Druckpunkts zwischen Stellspindel und Druckstück in Richtung der An- druckfläche des Druckstücks.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist der Durchmesser des Spindelfußes größer als ein Durchmesser des Gewinderohrs der Stellspin- del.

Auch dieses Merkmal verbessert die Abstützung des Druckstücks auf dem Ge- winderohr durch die gegenüber dem Stand der Technik breitere Abstützung durch den durchmesserverbreiterten Spindelfuß relativ zum Druckstück. Zur Entkopplung des Druckstücks von der Drehbewegung der Stellspindel ist zwischen einer Mantelinnenfläche der Zapfenaufhahme des Spindelfußes und einer Mantelaußenfläche des Zapfens eine Gleithülse angeordnet.

Die erfindungsgemäß in einem Bremssattel einer Scheibenbremse für ein Nutz- fahrzeug angeordnete Zuspanneinrichtung weist einen Bremshebel, eine Brü- cke, an der sich der Bremshebel abstützt und wenigstens einen Bremsstempel auf.

An dem Bremshebel abgewandten Ende der Brücke ist mindestens eine Stell- spindel des mindestens einen Bremsstempels in Richtung der Längsachse der Stellspindel verstellbar gelagert.

Ein Gewinderohr der mindestens einen Stellspindel weist ein mit einem Innen- gewinde der Brücke korrespondierendes Außengewinde auf.

Der Bremsstempel ist dabei wie oben beschrieben ausgebildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Zuspanneinrichtung weist diese genau einen zentral an der Brücke angeordneten Bremsstempel auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist an einer Außenflä- che des Stützstegs des Druckstücks ein Faltenbalg befestigt.

Die Anformung des Stützstegs am Druckstück schafft eine besonders geeigne- te Montagefläche für einen solchen Faltenbalg, der einen Abdichtungsschutz für das Gewinderohr bietet.

Darüber hinaus ist durch die Befestigung des Faltenbalg an diesem Stützsteg eine äußerst flache Bauweise (betrachtet in Richtung der Längsachse der Stellspindel) ermöglicht, da die Fixierung der Faltenbalgs am Druckstück so in der gleichen Ebene wie die Fixierung der Stellspindel am Druckstück erfolgt.

Die erfindungsgemäße Scheibenbremse für ein Nutzfehrzeug weist eine Bremsscheibe, einen Bremsträger, einen am Bremsträger verschiebbar geführ- ten Bremssattel sowie beidseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge auf, die in jeweiligen Belagschächten des Bremsträgers parallel zu einer Bremsscheibendrehachse verschiebbar angeordnet sind, sowie eine Zuspan- neinrichtung, mit der die Bremsbeläge an die Bremsscheibe andrückbar sind.

Die Zuspanneinrichtung ist dabei wie oben beschrieben ausgebildet.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine mit einer Zuspanneinrichtung versehene Scheibenbrem- se nach dem Stand der Technik in einer teilweise geschnitte- nen Draufsicht

Fig. 2 eine Schnittansicht durch einen aus dem Stand der Technik bekannten Bremsstempel mit am Druckstück angeformten Zapfen und

Fig. 3 eine der Figur 2 entsprechende Schnittansicht durch eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremsstem- pels mit daran angeordnetem Faltenbalg.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, un- ten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figu- ren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Bremsstempels, der Stellspindel, des Druckstücks, der Zapfen, Zuspanneinrichtung, Bremsträger 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 eine prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannte Scheiben- bremse mit einer Zuspanneinrichtung 5, einer Bremsscheibe, einem Bremsträ- ger 2 und einem am Bremsträger 2 verschiebbar geführten Bremssattel 1 dar- gestellt.

Der Bremssattel 1 ist dabei bezogen auf die Bremsscheibe 3 axial zu einer Drehachse der Bremsscheibe 3 axial verschiebbar an dem ortsfesten Brems- träger 2 gehalten. Die Zuspanneinrichtung 5 ist im Bremssattel 1 positioniert und weist einen schwenkbaren pneumatisch oder elektromechanisch betätigba- ren Bremshebel 6 auf, der sich an einer Brücke 7 abstützt.

Wie weiter in Fig. 1 gezeigt ist, sind in der Brücke 7 zwei Stellspindeln 8 jewei- liger Bremsstempel verdrehbar gelagert. Die Stellspindeln 8 dieser Brems- stempel weisen jeweils ein Außengewinde auf, das in eine Gewindebohrung der Brücke 7 eingreift.

Jeder der beiden Bremsstempel weist neben der Stellspindel 8 jeweils ein Druckstück 9 auf, das an einem jeweiligen dem Bremshebel 6 abgewandten Ende der Stellspindel 8 angeordnet ist.

Das Druckstück 9 wird im Fall einer Bremsung mithilfe der Zuspanneinrichtung 5 an einen aktionsseitigen Bremsbelag 4 angedrückt, was zu einem Anpressen des Bremsbelags 4 an die Bremsscheibe 3 führt.

Im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs wird durch Verschieben des Bremssat- tels 1 auch der reaktionsseitige Bremsbelag an die gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe 3 angepresst.

Wie in Fig. 1 des Weiteren zu erkennen ist, ist der aus Stellspindel 8 und Druckstück 9 bestehende Bremsstempel hier so ausgeführt, dass das Druck- stück 9 eine Zapfenaufhahme zur Aufnahme eines an der Stellspindel 8 ange- formten Zapfens dient.

Fig. 2 zeigt eine alternative, aus dem Stand der Technik bekannte Variante ei- nes solchen Bremsstempels, bei dem am Druckstück 9 ein Zapfen 12 ange- formt ist, der in eine entsprechende Zapfenaufnahme im Spindelfuß 11 der Stellspindel 8 aufgenommen ist.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsvariante eines Bremsstempels 20 gemäß der Erfindung. Dieser Bremsstempel 20 einer Scheibenbremse eines Nutzfahrzeugs weist ebenfalls eine Stellspindel 30 und ein Druckstück 40 auf. Die Stellspindel 30 besteht auch hier aus einem Gewinderohr 31 mit einem Au- ßengewinde 32 und einem Spindelfuß 35 mit einer zentralen Zapfenaufhahme 34 und einer die Zapfenaufhahme 34 umrandenden ringförmigen Stirnfläche 33. Das Druckstück 40 weist eine (im eingebauten Zustand) dem aktionsseitigen Bremsbelag 4 zugewandte Andruckfläche 41 und einen in die Zapfenaufhahme 34 des Spindelfußes 35 vorstehenden zentralen Zapfen 42 auf.

Wie Fig. 3 weiter zu entnehmen ist, ist an dem Druckstück 40 ein den Zapfen 42 konzentrisch umrandender Stützsteg 43 angeformt.

Die die Zapfenaufhahme 34 umrandende ringförmige Stirnfläche 33 der Stell- spindel 30 liegt dabei auf einem Boden 44 des Druckstücks 40 zwischen dem Zapfen 42 und dem Stützsteg 43 an.

Wie bei der in Fig. 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante weiter zu er- kennen ist, beträgt eine radiale Breite b des die ringförmige Stirnfläche 33 bil- denden Rings der Stellspindel 30 wenigstens 40 % des durch die ringförmige Stirnfläche 33 aufgespannten Durchmessers d _F des Spindelfußes 35.

Dadurch wird eine im Vergleich zum Stand der Technik deutlich vergrößerte Anlagefläche zwischen der Stellspindel 30 und dem Druckstück 40 geschaffen.

Wie der Fig. 3 weiter zu entnehmen ist, beträgt der Durchmesser d _F des Spin- delfußes 35 wenigstens 60 % des Durchmessers d der Andruckfläche 41 des Druckstücks 40.

Durch diese Ausgestaltung des Spindelfußes 35 und der Andruckfläche 41 des Druckstücks 40 wird erreicht, dass Außenbereiche der ringförmigen Stirnfläche 33 der Stellspindel 30 in radialer Richtung betrachtet sehr nahe an einem Au- ßenrand 45 der Andruckfläche 41 des Druckstücks 40 in Anlage mit dem Druckstück 40 kommen, was die Gefahr eines Verkippens des Druckstücks 40 relativ zur Stellspindel 30 gegenüber den aus dem Stand der Technik bekann- ten Bremsstempeln deutlich vermindert.

Zur weiteren Reduzierung der Gefahr eines Verkippens des Druckstücks 40 re- lativ zur Stellspindel 30 beträgt, wie in Fig. 3 ebenfalls dargestellt ist, eine in Richtung der Längsachse A der Stellspindel 30 betrachtete Höhe h _Z des Zap- fens 42, betrachtet vom Boden 44 des Druckstücks 40, in den die ringförmige Stirnfläche 33 der Stellspindel 30 anliegt, wenigstens 60 % der Gesamthöhe h _D des Druckstücks 40. Durch die Verlängerung des Zapfens 42 wird eine deutliche Verbesserung der Führung des Druckstücks 40 in der Zapfenaufnahme 34 der Stellspindel 30 er- reicht.

Zur flächigeren Abstützung des Druckstücks 40 auf der Stellspindel 30 ist der Spindelfuß 35 so ausgebildet, dass sein Durchmesser d _F größer ist als der Durchmesser d _G des Gewinderohrs 31 der Stellspindel 30.

Um in einfacher Weise eine Entkopplung der Drehbewegung der Stellspindel 30 vom Druckstück 40 zu ermöglichen, ist bei der in Fig. 3 gezeigten Ausfüh- rungsvariante zwischen einer Mantelinnenfläche der Zapfenaufnahme 34 des Spindelfußes 35 und einer Mantelaußenfläche des Zapfens 42 eine Gleithülse 50 angeordnet.

Die Gleithülse 50 kann dabei in einer Einkerbung 46 an der Mantelaußenfläche des Zapfens 42 verstemmt sein, um so eine axiale Fixierung der Gleithülse 50 am Druckstück 40 zu erreichen.

Eine erfindungsgemäße Zuspanneinrichtung kann prinzipiell wie die in Fig. 1 gezeigte Zuspanneinrichtung aufgebaut sein, wobei hier anstelle der Stellspin- del 8 und des Druckstücks 9 der Bremsstempel 20 eingesetzt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante einer solchen Zuspanneinrichtung weist diese genau einen zentral an der Brücke 7 angeordneten Bremsstempel 20 auf, so dass anstelle der in Fig. 1 gezeigten Zuspanneinrichtung mit zwei Bremsstempeln nur ein zentraler Bremsstempel 20 den aktionsseitigen Brems- belag im Fall einer Bremsung gegen die Bremsscheibe 3 drückt.

Wie weiter in Fig. 3 dargestellt ist, ist an einer Außenfläche des Stützstegs 43 des Druckstücks 40 ein Faltenbalg 60 befestigt.

Der in Fig. 3 gezeigte Faltenbalg 60 weist einen ersten Endring 61 und einen zweiten, durchmesserkleineren Endring 62 auf. Der durchmesserkleinere End- ring 62 ist hier an der der Außenfläche des Stützstegs 43 des Druckstücks 40 festgelegt.

Der Faltenbalg 60 weist weiter mehrere Faltungen auf, die in entspannter Stel- lung jeweils zwei, unter Ausbildung einer Kehre 63, 65, 67 gegensinnig zuei- nander verlaufende Flanken 64, 66 aufweisen. Eine erste an den ersten End- ring 61 anschließende auf eine erste Kehre 63 folgende Flanke 64 ist dabei derart bemessen, dass die sich anschließende Kehre 65 etwa mit der der An- druckfläche 41 des Druckstücks 40 zugewandten Stirnseite 68 des zweiten En- drings 62 abschließt.

Wie in Figur 3 weiter zu erkennen ist, sind in radialer Richtung betrachtet der Faltenbalg 60, hier der zweite Endring 62 des Faltenbalgs 60, der Stützsteg 43 des Druckstücks 40 und der Spindelfuß 35 der Stellspindel 30 in einer gemein- samen Ebene radial zur Längsachse A der Stellspindel 30 hintereinander an- geordnet.

Damit ist eine äußerst flache Bauweise (betrachtet in Richtung der Längsachse A der Stellspindel 30), des Druckstücks 40 ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1 Bremssattel

2 Bremsträger

3 Bremsscheibe

4 Bremsbelag

5 Zuspanneinrichtung

6 Bremshebel

7 Brücke

8 Stellspindel

9 Druckstück

10 Faltenbalg

11 Spindelfuß

12 Zapfen

20 Bremsstempel

30 Stellspindel

31 Gewinderohr

32 Außengewinde

33 Stirnfläche

34 Zapfenaufnahme

35 Spindelfuß

36 Außenrand

40 Druckstück

41 Andruckfläche

42 Zapfen

43 Stützsteg

44 Boden

45 Außenrand

46 Einkerbung

50 Gleithülse

60 Faltenbalg

61 erster Endring

62 zweiter Endring 63 Kehre

64 Flanke

65 Kehre

66 Flanke

67 Kehre

68 Stirnseite b Breite der Stirnfläche h _Z Höhe des Zapfens h _D Höhe des Druckstücks d _D Durchmesser der Anlagefläche des Druckstücks d _F Durchmesser des Spindelfußes d _G Durchmesser des Gewinderohrs A Längsachse