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DE102023102526A1 - Disc brake for a commercial vehicle - Google Patents

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DE102023102526A1
DE102023102526A1 DE102023102526.0A DE102023102526A DE102023102526A1 DE 102023102526 A1 DE102023102526 A1 DE 102023102526A1 DE 102023102526 A DE102023102526 A DE 102023102526A DE 102023102526 A1 DE102023102526 A1 DE 102023102526A1
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DE
Germany
Prior art keywords
brake
spring
disc
wear
adjusting spindle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023102526.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Blessing
Johann Iraschko
Alexander Fuchs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority to DE102023102526.0A priority Critical patent/DE102023102526A1/en
Priority to PCT/EP2024/051884 priority patent/WO2024160667A1/en
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Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden Bremssattel (1), einem fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger mit Führungsholmen, auf denen der Bremssattel (1), bezogen auf die Bremsscheibe (2), axial verschiebbar gelagert ist, zwei im Bremssattel (1) positionierten Bremsbelägen (3, 3'), einer Zuspanneinrichtung mittels der die Bremsbeläge (3, 3') an die Bremsscheibe (2) pressbar sind, mindestens einer zum Bremsbelag (3) hin relativ zum Bremssattel (1) axial verstellbar und verdrehbar in einer Brücke (7) gelagerten Stellspindel (6), die ein den zuspannseitigen Bremsbelag (3) kontaktierendes Druckstück (11) trägt, und die mit einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels in Wirkverbindung steht, einer Verschleißsensorik (12) zur Verschleißermittlung zumindest des zuspannseitigen Bremsbelags (3), ist so ausgebildet, dass die einerseits an der zugeordneten Stirnseite der Stellspindel (6) und andererseits an einem, bezogen auf den Bremssattel (1), ortsfesten Bauteil anliegende Verschleißsensorik (12) einen Kraftsensor (13) und eine sich daran abstützende, axial zur Stellspindel (6) ausgerichtete Feder (16) aufweist, wobei mittels des Kraftsensors (13) eine durch Verschleiß und/oder den Hub der Brücke (7) sich ergebende Längenänderung und damit verändernde Kraft der Feder (16) ermittelt wird.

Figure DE102023102526A1_0000
A disc brake for a commercial vehicle, with a brake calliper (1) which spans a brake disc (2), a brake carrier which is stationary on the vehicle side and has guide bars on which the brake calliper (1) is mounted so as to be axially displaceable relative to the brake disc (2), two brake pads (3, 3') positioned in the brake calliper (1), an application device by means of which the brake pads (3, 3') can be pressed onto the brake disc (2), at least one adjusting spindle (6) which is axially adjustable relative to the brake calliper (1) and rotatable in a bridge (7) and which carries a pressure piece (11) which contacts the brake pad (3) on the application side and which is operatively connected to an adjusting device for compensating for a change in the clearance due to wear, a wear sensor system (12) for determining wear of at least the brake pad (3) on the application side, is designed such that the one hand on the associated front side of the adjusting spindle (6) and on the other hand, on a wear sensor system (12) which is stationary in relation to the brake calliper (1), a force sensor (13) and a spring (16) supported thereon and aligned axially with respect to the adjusting spindle (6), wherein by means of the force sensor (13) a change in length and thus a changing force of the spring (16) resulting from wear and/or the stroke of the bridge (7) is determined.
Figure DE102023102526A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a disc brake for a commercial vehicle according to the preamble of claim 1.

Um eine Überwachung der Betriebssicherheit einer Scheibenbremse, konkret um einen Verschleiß der Bremsbeläge und/oder der Bremsscheibe zu ermöglichen, so dass ein erforderlicher Austausch des betroffenen Bauteiles rechtzeitig erfolgen kann, sind gemäß der Gattung Verschleißsensoriken bekannt.In order to monitor the operational reliability of a disc brake, specifically to detect wear of the brake pads and/or the brake disc, so that the affected component can be replaced in a timely manner, wear sensors are known in the field.

Insbesondere aus Kostengründen wird der Austausch der Bremsbeläge zu einem optimalen Zeitpunkt gefordert, bevorzugt dann, wenn der jeweilige Reibbelag der Bremsbeläge bis auf eine zulässige Minimaldicke abgenutzt ist.Particularly for cost reasons, the replacement of the brake pads is required at an optimal time, preferably when the respective friction lining of the brake pads has worn down to a permissible minimum thickness.

Mit der genannten Verschleißsensorik, wird die Reibbelagstärke ermittelt und ein dazu korrespondierendes Signal an das Bremssystem weitergegeben.The wear sensors mentioned above determine the friction lining thickness and send a corresponding signal to the braking system.

In der US 9 168 905 B2 ist ein Verschleißsensor beschrieben, mittels dessen eine axiale Bewegung der Stellspindel über ein Steilgewinde in eine Rotationsbewegung umgewandelt wird.In the US 9 168 905 B2 A wear sensor is described by means of which an axial movement of the adjusting spindle is converted into a rotational movement via a steep thread.

Bei einer aus der EP 3 032 131 A1 bekannten Scheibenbremse kommt eine Sensorik zum Einsatz, mit der ein Hub des Bremshebels ermittelt wird, indem die Position der Zuspanneinrichtung in Bezug zur Sattellagerung gemessen wird.In one of the EP 3 032 131 A1 The known disc brake uses a sensor system to determine the stroke of the brake lever by measuring the position of the application device in relation to the caliper bearing.

In der DE 2144521 A ist eine von der Gattung abweichende Scheibenbremse offenbart mit einer Verschleißsensorik, die auf einem durch die Belagträgerplatten geführten Bolzen gehalten ist und die ein Federsystem aufweist, das einerseits an einem sich an einem Drucksensor abstützenden Druckgeber anliegt und andererseits an einer Belagträgerplatte, wobei in den aus einem elektrisch nicht leitenden Material bestehenden Drucksensor ein Messdraht eingebettet ist, der über eine sich verschleißbedingt ändernde Federkraft des Federelements beeinflusst wird.In the DE 2144521 A A disc brake deviating from the generic type is disclosed with a wear sensor which is held on a bolt guided through the lining carrier plates and which has a spring system which, on the one hand, rests on a pressure sensor supported on a pressure sensor and, on the other hand, on a lining carrier plate, wherein a measuring wire is embedded in the pressure sensor consisting of an electrically non-conductive material, which is influenced by a spring force of the spring element which changes due to wear.

Schließlich ist in der EP 1 538 364 B1 eine Scheibenbremse nach der Gattung thematisiert, bei der die Sensorik zur Verschleißerkennung einen Potentiometer aufweist.Finally, in the EP 1 538 364 B1 a disc brake of the type in which the sensor for wear detection has a potentiometer.

Den Sensoriken aller vorgenannten Scheibenbremsen ist jedoch gemeinsam, dass sie sowohl hinsichtlich ihrer Funktionsweise wie auch hinsichtlich ihrer apparativen Ausgestaltung erhebliche Nachteile aufweisen. Sei es, dass sie den funktionalen Forderungen nicht entsprechen, sei es, dass der fertigungstechnische Aufwand zur Realisierung unverhältnismäßig hoch ist mit entsprechend hohen Kosten und/oder dass ihre Standzeit aufgrund der Verschleißanfälligkeit der Einzelteile begrenzt, d.h., relativ kurz ist.However, the sensors of all the aforementioned disc brakes have one thing in common: they have significant disadvantages both in terms of their functionality and their device design. This may be that they do not meet the functional requirements, that the manufacturing effort required to implement them is disproportionately high and therefore expensive, and/or that their service life is limited, i.e. relatively short, due to the susceptibility of the individual parts to wear.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die Verschleißsensorik mit geringem Fertigungs- und Montageaufwand realisierbar ist und ihre Funktionssicherheit dauerhaft gewährleistet ist.The invention is therefore based on the object of further developing a disc brake of the generic type in such a way that the wear sensor system can be implemented with little manufacturing and assembly effort and its functional reliability is permanently guaranteed.

Die Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a disc brake having the features of claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Scheibenbremse wird eine translatorische Wegänderung der Stellspindel durch Verschleiß des Bremsbelages und beim Betätigen der Bremse in eine Kraftänderung der Feder umgewandelt und von dem Kraftsensor in axialer Anordnung erfasst.Due to the design of the disc brake according to the invention, a translational change in the path of the adjusting spindle due to wear of the brake pad and when the brake is applied is converted into a change in the force of the spring and detected by the force sensor in an axial arrangement.

Dabei kann die Feder unterschiedlich konfiguriert sein, beispielsweise als Spiral-, Schrauben-, Torsions- oder Teleskopfeder, wobei die zwischen dem Kraftsensor und der Stellspindel positionierte Feder vorgespannt ist.The spring can be configured in different ways, for example as a spiral, helical, torsion or telescopic spring, whereby the spring positioned between the force sensor and the adjusting spindle is preloaded.

Jede Änderung des Abstands zwischen der Stellspindel und dem Kraftsensor führt zu einer Längenänderung der Feder, die abhängig von der Federrate bzw. der Kennlinie in eine Kraftänderung umgewandelt wird, die vom Kraftsensor erfasst und ausgewertet wird. Dabei ist die Federrate bzw. die Kennlinie der Feder bekannt bzw. in einer Auswerteeinheit gespeichert.Any change in the distance between the adjusting spindle and the force sensor leads to a change in the length of the spring, which is converted into a change in force depending on the spring rate or the characteristic curve, which is recorded and evaluated by the force sensor. The spring rate or the characteristic curve of the spring is known or stored in an evaluation unit.

Die Erfindung ist mit geringem fertigungstechnischem Aufwand zu realisieren und überdies kostengünstig zu montieren, gegenüber den Lösungen nach dem Stand der Technik, wie beispielsweise ein Steilgewinde oder eine Kugelumlaufspindel, die eine Drehbewegung in eine translatorische Bewegung umwandeln.The invention can be implemented with little manufacturing effort and, moreover, can be assembled cost-effectively, compared to the prior art solutions, such as a steep thread or a ball screw, which convert a rotary movement into a translatory movement.

Auch gegenüber bekannten Linearsensoren zur Wegmessung, z.B. LinearPotentiometer oder lineare Hallsensoren, ergibt sich ein Kostenvorteil, da auf den Einsatz von Magneten verzichtet werden kann.There is also a cost advantage compared to known linear sensors for position measurement, e.g. linear potentiometers or linear Hall sensors, since the use of magnets can be dispensed with.

Prinzipiell ist die neue Verschleißsensorik über die gesamte Lebensdauer verschleißfrei, während z.B. Linearpotentiometer berührend messen, was zwangsläufig zu einem abrasiven Verschleiß des Messelementes durch die kontinuierliche translatorische Bewegung führt.In principle, the new wear sensor technology is wear-free over its entire service life, whereas linear potentiometers, for example, measure by contact, which inevitably leads to abrasive wear of the measuring element due to the continuous translational movement.

Die genannte Torsionsfeder ist zwischen der Stellspindel und einem Drehmomentmesser angeordnet und mit diesem verbunden. Samit besteht die Möglichkeit, den Verschleiß des Bremsbelages über das gemessene Federdrehmoment und über den Kraftsensor den Hub einer Brücke der Zuspanneinrichtung, in der die Stellspindel verdrehbar gelagert ist, zu erfassen.The torsion spring mentioned is arranged between the adjusting spindle and a torque meter and is connected to it. This makes it possible to detect the wear of the brake pad via the measured spring torque and, via the force sensor, the stroke of a bridge of the application device in which the adjusting spindle is rotatably mounted.

Da sich die Brücke mit den Spindeln bei jeder Bremsbetätigung bewegt, ist nicht nur der sich langsamer einstellende Verschleiß, sondern auch der demgegenüber schnellere Brückenhub mit nur einem Sensor erfassbar.Since the bridge with the spindles moves with each brake application, not only the slower wear but also the faster bridge stroke can be detected with just one sensor.

Zum Ausgleich eines sich verändernden Lüftspiels, d.h. des Abstands zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe, ist bei einer gattungsgemäßen Scheibenbremse eine Nachstelleinrichtung vorgesehen, mit der bei Betätigung der Bremse die Stellspindel in Richtung der Bremsscheibe verdrehbar ist.In order to compensate for a changing clearance, i.e. the distance between the brake pad and the brake disc, a generic disc brake is provided with an adjusting device with which the adjusting spindle can be rotated in the direction of the brake disc when the brake is actuated.

Zur Synchronisierung der Nachstellung, wenn zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Stellspindeln in der Brücke gelagert sind, ist ein Zugmitteltrieb vorgesehen, mit einem Zugmittel in Form einer Kette, die in ein mit der Brücke axial gesichert verbundenes, jedoch verdrehbares Kettenrad eingreift, das wiederum drehfest an der Stellspindel gehalten ist.To synchronize the adjustment when two adjusting spindles arranged parallel and spaced apart from each other are mounted in the bridge, a traction drive is provided with a traction device in the form of a chain that engages a chain wheel that is axially secured to the bridge but can be rotated, which in turn is held in a rotationally fixed manner on the adjusting spindle.

Zur Auswertung bzw. Anzeige der ermittelten Werte, insbesondere der durch den Kraftsensor ermittelten, ist eine Auswerte- und Anzeigeeinrichtung vorgesehen, gegebenenfalls mit einem Signalgeber gekoppelt, der ein Erreichen eines maximal zulässigen Verschleißes des Bremsbelages und/oder der Bremsscheibe angibt.To evaluate or display the determined values, in particular those determined by the force sensor, an evaluation and display device is provided, optionally coupled to a signal generator which indicates when a maximum permissible wear of the brake pad and/or the brake disc has been reached.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einer geschnittenen Draufsicht
  • 2-5 jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Teilausschnitt in einer geschnittenen Seitenansicht.
Show it:
  • 1 a disc brake according to the state of the art in a sectional plan view
  • 2-5 each shows an embodiment of the invention as a partial section in a sectional side view.

In der 1 ist eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik abgebildet, mit einem eine Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattel 1 und zwei, im Fall einer Bremsung beidseitig an die Bremsscheibe 2 anpressbaren Bremsbelägen 3, 3'.In the 1 a disc brake according to the state of the art is shown, with a brake calliper 1 that spans a brake disc 2 and two brake pads 3, 3' that can be pressed against both sides of the brake disc 2 in the event of braking.

Im Falle einer Bremsung wird mittels einer Zuspanneinrichtung zunächst der zuspannseitige Bremsbelag 3 gegen die Bremsscheibe 2 gepresst und in der Folge, aufgrund der auftretenden Reaktionskräfte, der reaktionsseitige Bremsbelag 3' ebenfalls mit der Bremsscheibe 2 in Reibkontakt gebracht.In the event of braking, the brake pad 3 on the application side is first pressed against the brake disc 2 by means of an application device and subsequently, due to the reaction forces occurring, the reaction-side brake pad 3' is also brought into frictional contact with the brake disc 2.

Die Zuspanneinrichtung weist einen schwenkbaren Bremshebel 4 auf, der an einer in Richtung der Bremsscheibe 2 verschiebbaren Brücke 7 anliegt, in der wiederum zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Stellspindeln 6 befestigt sind, die jeweils Druckstücke 11 tragen, die bei einer Bremsung an den Bremsbelag 3 gedrückt werden.The application device has a pivotable brake lever 4, which rests on a bridge 7 which can be moved in the direction of the brake disc 2 and in which two adjusting spindles 6 arranged parallel and spaced from one another are fastened, each of which carries pressure pieces 11 which are pressed against the brake pad 3 during braking.

Zur Nachstellung eines verschleißbedingt sich verändernden Lüftspiels ist eine Nachstelleinrichtung 8 vorgesehen, die mit den Stellspindeln 6 korrespondiert und die aus einer Antriebseinheit 9 und einer über eine Synchronisiereinrichtung 5 betätigbare Abtriebseinheit 10 besteht.To adjust a clearance that changes due to wear, an adjustment device 8 is provided which corresponds to the adjusting spindles 6 and which consists of a drive unit 9 and an output unit 10 that can be actuated via a synchronization device 5.

Bei der gattungsgemäßen Scheibenbremse wird die Brücke 7 über den Bremshebel 4 in Richtung der Bremsscheibe 2 verschoben, unter axialer Mitnahme eines in die Brücke 7 eingepressten Kettenrades 20, das über eine Kette 22 des Zugmitteltriebs der Synchronisiereinrichtung 5 verdrehbar ist. Dabei greift das Kettenrad 20 über eine damit verbundene Anschlussbuchse 21 in die Stellspindel 6 ein, die dazu Axialnuten aufweist, in die eine Verzahnung der Anschlussbuchse 21 eingreift, um die Stellspindel 6 erforderlichenfalls durch Verdrehen nachzustellen.In the generic disc brake, the bridge 7 is moved in the direction of the brake disc 2 via the brake lever 4, axially driving a chain wheel 20 pressed into the bridge 7, which can be rotated via a chain 22 of the traction drive of the synchronizing device 5. The chain wheel 20 engages in the adjusting spindle 6 via a connecting bush 21 connected to it, which has axial grooves into which a toothing of the connecting bush 21 engages in order to adjust the adjusting spindle 6 by turning it if necessary.

In den 2 - 5 sind in einem Teilausschnitt der Scheibenbremse unterschiedliche Ausführungsvarianten der Erfindung abgebildet, die jedoch hinsichtlich des Grundaufbaus identisch sind.In the 2 - 5 Different embodiments of the invention are shown in a partial section of the disc brake, which are, however, identical in terms of their basic structure.

So ist nach der Erfindung eine Verschleißsensorik 12 vorgesehen, die einerseits an der zugeordneten Stirnseite der in der Brücke 7 axial verstellbar und verdrehbar gelagerten Stellspindel 6 anliegt und andererseits einen Kraftsensor 13 aufweist, der gegenüber dem Bremssattel 1 ortsfest gehalten ist.Thus, according to the invention, a wear sensor system 12 is provided which, on the one hand, rests against the associated front side of the adjusting spindle 6 mounted axially adjustable and rotatable in the bridge 7 and, on the other hand, has a force sensor 13 which is held stationary relative to the brake calliper 1.

Dabei ist dieser Kraftsensor 13 an einer Platine 14 befestigt, die, wie die Verschleißsensorik 12 insgesamt, in Bezug zum Bremssattel 1 ein ortsfestes Bauteil bildet, das von einem mit dem Bremssattel 1 verbunden Gehäuse 23 abgedeckt ist.This force sensor 13 is attached to a circuit board 14 which, like the wear sensor system 12 as a whole, forms a stationary component in relation to the brake calliper 1, which is covered by a housing 23 connected to the brake calliper 1.

Weiter weist die Verschleißsensorik 12 eine Feder 16 auf, die sich indirekt an der Stellspindel 6 einerseits und an der Platine 14 andererseits abstützt.Furthermore, the wear sensor system 12 has a spring 16, which is indirectly supported on the adjusting spindle 6 on the one hand and on the circuit board 14 on the other hand.

Mithilfe der Verschleißsensorik 12 wird sowohl der Verschleiß des Bremsbelages 3 wie auch der sich einstellende Hub der Brücke 7 ermittelt.With the help of the wear sensor 12, both the wear of the brake pad 3 and the resulting stroke of the bridge 7 are determined.

Je nach Verschleiß und Hub der Brücke 7 hat die Feder 16 eine bestimmte Länge, die einer federspezifischen Kraft entspricht. Diese wird durch den Kraftsensor 13 ermittelt, wobei für die Ermittlung die Federrate oder bei einer nicht linearen Feder deren Federkennlinie zugrunde gelegt wird.Depending on the wear and stroke of the bridge 7, the spring 16 has a certain length that corresponds to a spring-specific force. This is determined by the force sensor 13, whereby the determination is based on the spring rate or, in the case of a non-linear spring, its spring characteristic curve.

Zur Unterscheidung von Verschleiß und Brückenhub werden verschiedene Messzeitpunkte ausgewertet. Im ungebremsten Zustand kann der Verschleiß des Bremsbelages 3, 3` ermittelt werden, während bei einem Bremsvorgang der Hub der Brücke 7 ermittelt wird.To distinguish between wear and bridge stroke, different measurement times are evaluated. In the unbraked state, the wear of the brake pad 3, 3' can be determined, while during a braking process the stroke of the bridge 7 is determined.

Bei dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, das in der 2a die Funktion der Verschleißsensorik 12 wiedergibt, wie sie sich bei einem unverschlissenen Bremsbelag 3 darstellt und in der 2b bei einem verschlissenen Bremsbelag 3, weist die Verschleißsensorik 12 an dem der Stellspindel 6 zugewandten Endbereich einen Antaster 18 auf, der kegelförmig ausgebildet ist und dessen Spitze am Grund eines Sackloches 19 anliegt, während sich die Feder 16 im gegenüberliegenden Endbereich des Antasters 18 abstützt.In the 2 shown embodiment, which is in the 2a the function of the wear sensor 12 as it appears in an unworn brake pad 3 and in the 2 B In the case of a worn brake pad 3, the wear sensor 12 has a probe 18 at the end region facing the adjusting spindle 6, which is conical and whose tip rests on the bottom of a blind hole 19, while the spring 16 is supported in the opposite end region of the probe 18.

Diese Ausführung des Antasters 18 ist insofern besonders vorteilhaft, als sich die Stellspindel 6 im Laufe des Bremsbelag- und Bremsscheibenverschleißes verdreht und die Feder 16, die bei dem in den Beispielen der 2 und 3 als Schraubenfeder ausgebildet ist, nur geringe Torsionskräfte aufnehmen kann.This design of the sensor 18 is particularly advantageous in that the adjusting spindle 6 rotates as the brake pad and brake disc wear and the spring 16, which in the example of the 2 and 3 designed as a helical spring, can only absorb low torsional forces.

Zur Fixierung der Feder 16 am Antaster 18 liegt die Feder 16 seitlich unter Vorspannung an einer Aufnahme des Antasters 18 an, so dass sie reibschlüssig gehalten ist.In order to fix the spring 16 to the button 18, the spring 16 rests laterally under pre-tension on a holder of the button 18 so that it is held in place by friction.

Der gegenüberliegende Endbereich der Feder 16 ist ebenfalls reibschlüssig in einer Federaufnahme 17 gehalten. Prinzipiell denkbar ist jedoch auch eine Ausführung, bei der die Federaufnahme 17 einen axialen Zapfen aufweist, an dessen Mantelfläche die Innenseite der Feder 16 reibschlüssig anliegt.The opposite end region of the spring 16 is also held in a spring holder 17 in a friction-locking manner. In principle, however, a design is also conceivable in which the spring holder 17 has an axial pin, against the outer surface of which the inside of the spring 16 rests in a friction-locking manner.

Die Federaufnahme 17 ist in einem mit dem Gehäuse 23 fest verbundenen Führungselement 24 gehalten, wobei die Federaufnahme 17 hierzu einen Führungszapfen 25 aufweist, der in eine angeformte Buchse des Führungselementes 24 eingesteckt ist.The spring holder 17 is held in a guide element 24 which is firmly connected to the housing 23, wherein the spring holder 17 has a guide pin 25 which is inserted into a molded-on bushing of the guide element 24.

Die Verbindung zwischen dem Führungszapfen 25 und dem Führungselement 24 kann beispielsweise über mehrere Widerhaken erfolgen, was zu einer teilweise axialen Sicherung führt, jedoch gering axial verschiebbar bleibt.The connection between the guide pin 25 and the guide element 24 can, for example, be made via several barbs, which leads to a partial axial securing, but remains slightly axially displaceable.

Die Führung des Führungszapfens 25 im Führungselement 24 ist so ausgebildet, dass sich die Federaufnahme 17 bei Schrägstellung der Feder 16 nicht verklemmen kann.The guide of the guide pin 25 in the guide element 24 is designed such that the spring holder 17 cannot jam when the spring 16 is inclined.

In Funktion wird die Kraft der Feder 16 über die Federaufnahme 17 an einen Stößel 15 übertragen, der auf den an der Platine 14 gehaltenen Kraftsensor 13 drückt.In operation, the force of the spring 16 is transmitted via the spring holder 17 to a plunger 15, which presses on the force sensor 13 held on the circuit board 14.

Prinzipiell kann auch auf den Stößel 15 verzichtet werden, wobei dann die Federaufnahme 17 direkt auf den Kraftsensor 13 einwirkt. Allerdings ist diese Ausbildung nur dann möglich, wenn die Federaufnahme 17 keine radialen Kräfte in den Kraftsensor 13 einleitet.In principle, the plunger 15 can also be dispensed with, in which case the spring holder 17 acts directly on the force sensor 13. However, this design is only possible if the spring holder 17 does not introduce any radial forces into the force sensor 13.

In einer nicht dargestellten Variante der Erfindung können der Antaster 18 und die Federaufnahme 17 hinsichtlich ihrer Position vertauscht sein, wobei dann die Federaufnahme 17 mit dem Ende der Stellspindel 6 verbunden ist, beispielsweise durch Einpressen, und der Antaster 18 direkt auf den Stößel 15 drückt.In a variant of the invention not shown, the button 18 and the spring holder 17 can be interchanged with regard to their position, in which case the spring holder 17 is connected to the end of the adjusting spindle 6, for example by pressing in, and the button 18 presses directly onto the plunger 15.

Wie erwähnt, ist in der 2a) eine Position der Scheibenbremse dargestellt, in der der Bremsbelag 3 noch nicht verschlissen ist, so dass die Feder 16 zusammengedrückt ist.As mentioned, in the 2a) a position of the disc brake is shown in which the brake pad 3 is not yet worn, so that the spring 16 is compressed.

Die 2b) hingegen zeigt die Position der Feder 16 in gestreckter Stellung bei verschlissenem Bremsbelag 3. Dabei ist der Durchmesser der Feder 16 so gewählt, dass auch in gestreckter Stellung der Feder 16 ein Ausknicken verhindert wird.The 2 B) on the other hand, shows the position of the spring 16 in the extended position when the brake pad 3 is worn. The diameter of the spring 16 is selected such that buckling is prevented even when the spring 16 is in the extended position.

Die Gefahr eines Ausknickens ist insbesondere bei der in der 3 gezeigten Ausführung der Verschleißsensorik 12 nicht bzw. nur minimal gegeben, bei der der mit einer kegelförmigen Spitze versehene Antaster 18 mit dieser Spitze zum Stößel 15 hin bzw. zum Kraftsensor 13 ausgerichtet ist.The risk of buckling is particularly high in the 3 This is not the case or is only minimal in the embodiment of the wear sensor 12 shown, in which the probe 18 provided with a conical tip is aligned with this tip towards the plunger 15 or the force sensor 13.

Hierbei ist der Antaster 18 mit seinem stumpfen Ende, das in dem Sackloch 19 einliegt, an der Stellspindel 6 befestigt, beispielsweise durch Einpressen.Here, the probe 18 is fastened to the adjusting spindle 6 with its blunt end, which lies in the blind hole 19, for example by pressing it in.

Mit seiner Spitze liegt der Antaster 18 am Grund eines Trichters 26 an, die endseitig einen Kragen 29 aufweist, an der sich die Feder 16 mit einem Endring abstützt.The tip of the probe 18 rests on the bottom of a funnel 26, which has a collar 29 at the end, on which the spring 16 is supported by an end ring.

Durch die Verlagerung der Drehentkopplung zwischen dem Antaster 18 und dem Trichter 26 wird das Knickverhalten der Feder 16, wie erwähnt, deutlich positiv beeinflusst.By shifting the rotary decoupling between the probe 18 and the funnel 26, the buckling behaviour of the spring 16, as mentioned, is clearly positively influenced.

In dem Fall, dass eine Konfiguration der Verschleißsensorik 12 vorgesehen ist, in der der Trichter 26 und die Federaufnahme 17 hinsichtlich ihrer Platzierung vertauscht sind, d.h., dass die Federaufnahme 17 mit der Stellspindel 6 verbunden ist und mit dem Stößel 15 in der Form korrespondiert, dass er am Grund des Trichters 26 anliegt, wobei der Stößel 15 notwendigerweise länger bemessen ist und in einer daran angepassten Führung des Führungselements 24 geführt ist.In the event that a configuration of the wear sensor system 12 is provided in which the funnel 26 and the spring holder 17 are swapped with regard to their placement, i.e. that the spring holder 17 is connected to the adjusting spindle 6 and corresponds to the plunger 15 in such a way that it rests on the bottom of the funnel 26, the plunger 15 is necessarily dimensioned to be longer and is guided in a guide of the guide element 24 adapted thereto.

In den 4a) und 4b) ist eine weitere Variante der Verschleißsensorik 12 abgebildet, die in ihrem Grundaufbau der entspricht, wie sie in den 2a) und 2b) dargestellt ist. Allerdings ist die Feder 16 bei dem Beispiel nach 4 als Teleskopfeder ausgebildet, mit dem in das Sackloch 19 eintauchenden Antaster 18. Bauart bedingt ist die Gefahr eines Ausknickens der Feder 16 sehr gering. Über Widerhaken ist die Federaufnahme 17 am Führungselement 24 befestigt, wobei sich die Feder 16 am Grund der Federaufnahme 17 abstützt.In the 4a) and 4b) Another variant of the wear sensor system 12 is shown, which corresponds in its basic structure to that shown in the 2a) and 2 B) However, the spring 16 in the example according to 4 designed as a telescopic spring, with the probe 18 entering the blind hole 19. Due to the design, the risk of the spring 16 buckling is very low. The spring holder 17 is attached to the guide element 24 via barbs, with the spring 16 resting on the base of the spring holder 17.

In den 5a) und 5b) ist eine Variante der Verschleißsensorik 12 dargestellt, bei der die schraubenförmig gewundene Feder 16 durch Hülsen 27, 28 geführt ist, die ein Ausknicken der Feder 16 auch dann wirksam verhindern, wenn diese einen geringen Federdurchmesser aufweist.In the 5a) and 5b) a variant of the wear sensor system 12 is shown in which the helically wound spring 16 is guided through sleeves 27, 28, which effectively prevent buckling of the spring 16 even when it has a small spring diameter.

Die Hülsen 27, 28 und die leicht vorgespannte Feder 16 sind beispielsweise durch Widerhaken in sich selbst gekapselt. Die Hülse 28 ist im Führungselement 24 axial gesichert gehalten, insbesondere auch der Stößel 15, so dass keine radialen Kräfte auf den Kraftsensor 13 einwirken können.The sleeves 27, 28 and the slightly pre-tensioned spring 16 are encapsulated in themselves, for example by barbs. The sleeve 28 is held axially secured in the guide element 24, in particular also the plunger 15, so that no radial forces can act on the force sensor 13.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
BremssattelBrake caliper
22
BremsscheibeBrake disc
33
BremsbelagBrake pad
3'3'
BremsbelagBrake pad
44
BremshebelBrake lever
55
SynchronisiereinrichtungSynchronization device
66
StellspindelAdjusting spindle
77
BrückeBridge
88th
NachstelleinrichtungAdjustment device
99
AntriebseinheitDrive unit
1010
AbtriebseinheitOutput unit
1111
DruckstückPressure piece
1212
VerschleißsensorikWear sensors
1313
KraftsensorForce sensor
1414
Platinecircuit board
1515
StößelPestle
1616
FederFeather
1717
FederaufnahmeSpring mount
1818
AntasterProbe
1919
Sacklochblind hole
2020
KettenradSprocket
2121
AnschlussbuchseConnection socket
2222
KetteChain
2323
GehäuseHousing
2424
FührungselementGuide element
2525
FührungszapfenGuide pin
2626
Trichterfunnel
2727
HülseSleeve
2828
HülseSleeve
2929
Kragencollar

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 2144521 A [0007]DE 2144521 A [0007]
  • EP 1538364 B1 [0008]EP 1538364 B1 [0008]

Claims (10)

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit - einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden Bremssattel (1), - einem fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger mit Führungsholmen, auf denen der Bremssattel (1), bezogen auf die Bremsscheibe (2), axial verschiebbar gelagert ist, - zwei im Bremssattel (1) positionierten Bremsbelägen (3, 3'), - einer Zuspanneinrichtung mittels der die Bremsbeläge (3, 3') an die Bremsscheibe (2) pressbar sind, - mindestens einer zum Bremsbelag (3) hin relativ zum Bremssattel (1) axial verstellbar und verdrehbar in einer Brücke (7) gelagerten Stellspindel (6), die ein den zuspannseitigen Bremsbelag (3) kontaktierendes Druckstück (11) trägt, und die mit einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels in Wirkverbindung steht, - einer Verschleißsensorik (12) zur Verschleißermittlung zumindest des zuspannseitigen Bremsbelags (3) und/oder der Bremsscheibe (2), dadurch gekennzeichnet, dass die einerseits an der zugeordneten Stirnseite der Stellspindel (6) und andererseits an einem, bezogen auf den Bremssattel (1) ortsfesten Bauteil anliegende Verschleißsensorik (12) einen Kraftsensor (13) und eine sich daran abstützende, axial zur Stellspindel (6) ausgerichtete Feder (16) aufweist, wobei mittels des Kraftsensors (13) eine durch Verschleiß und/oder den Hub der Brücke (7) sich ergebende Längenänderung und damit verändernde Kraft der Feder (16) ermittelt wird.Disc brake for a commercial vehicle, with - a brake calliper (1) that spans a brake disc (2), - a brake carrier that is stationary on the vehicle side and has guide bars on which the brake calliper (1) is mounted so that it can be moved axially relative to the brake disc (2), - two brake pads (3, 3') positioned in the brake calliper (1), - an application device by means of which the brake pads (3, 3') can be pressed onto the brake disc (2), - at least one adjusting spindle (6) that is axially adjustable and rotatable relative to the brake calliper (1) in a bridge (7) towards the brake pad (3), which carries a pressure piece (11) that contacts the brake pad (3) on the application side, and which is operatively connected to an adjustment device for compensating for a change in the clearance due to wear, - a wear sensor system (12) for determining wear on at least the brake pad (3) on the application side and/or the brake disc (2), characterized in that the wear sensor system (12) which is on the one hand on the associated front side of the adjusting spindle (6) and on the other hand on a component which is stationary in relation to the brake calliper (1) has a force sensor (13) and a spring (16) supported thereon and aligned axially with respect to the adjusting spindle (6), wherein by means of the force sensor (13) a change in length and thus a changing force of the spring (16) resulting from wear and/or the stroke of the bridge (7) is determined. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) als Schraubenfeder, Torsionsfeder, Teleskopfeder oder Spiralfeder ausgebildet ist.Disc brake after Claim 1 , characterized in that the spring (16) is designed as a helical spring, torsion spring, telescopic spring or spiral spring. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) mit ihrem der Stellspindel (6) zugewandten Endbereich in einem Antaster (18) gehalten ist, der sich an der zugeordneten Stirnseite der Stellspindel (6) abstützt.Disc brake after Claim 1 or 2 , characterized in that the spring (16) is held with its end region facing the adjusting spindle (6) in a probe (18) which is supported on the associated front side of the adjusting spindle (6). Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antaster (18) kegelförmig ausgebildet ist und mit seiner Spitze am Grund eines Sackloches (19) der Stellspindel (6) anliegt.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the probe (18) is conical and rests with its tip on the base of a blind hole (19) of the adjusting spindle (6). Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) mit ihrem dem Antaster (18) abgewandten Endbereich in einer Federaufnahme (17) gehalten ist und axial verschiebbar in einem Führungselement (24) positioniert ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (16) is held with its end region facing away from the button (18) in a spring holder (17) and is positioned axially displaceably in a guide element (24). Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federaufnahme (17) an einem den Kraftsensor (13) kontaktierenden Stößel (15) anliegt oder damit verbunden ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the spring holder (17) rests on or is connected to a tappet (15) contacting the force sensor (13). Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (13) an einer Platine (15) befestigt ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the force sensor (13) is attached to a circuit board (15). Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißsensorik (12) in einen mit dem Bremssattel (1) verbundenen Gehäuse (23) angeordnet ist.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the wear sensor system (12) is arranged in a housing (23) connected to the brake calliper (1). Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antaster (18) axial gesichert an der Stellspindel (6) gehalten ist und mit seiner Spitze am Grund eines Trichters (26) anliegt, an dem sich die Feder (16) abstützt.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (18) is held axially secured on the adjusting spindle (6) and rests with its tip on the base of a funnel (26) on which the spring (16) is supported. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (16) in Hülsen (27, 28) geführt ist, wobei eine Hülse (28) den Stößel (15) oder den Kraftsensor (13) kontaktiert.Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (16) is guided in sleeves (27, 28), wherein a sleeve (28) contacts the tappet (15) or the force sensor (13).
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