DE2316926C2

DE2316926C2 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Teilbelagscheibenbremsen

Info

Publication number: DE2316926C2
Application number: DE2316926A
Authority: DE
Inventors: Richard Thomas South Bend Ind. Burnett
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-04-13
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1982-10-07
Also published as: FR2180360A5; GB1368925A; IT983809B; JPS498668A; CA1011665A; JPS5842376B2; US3768602A; DE2316926A1; AU468336B2; AU5435573A

Description

Das Hauptpatent betrifft eine selbsttätige Nachstell- '45 vorrichtung für Teilbelagscheibenbremsen mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 des Zusatzpatents angegebenen Merkmalen.

Diese Bauweise bringt eine Vereinfachung mit sich und eignet sich insbesondere für Fahrzeuge mit druckluftbetätigten Scheibenbremsen. Dabei wird dk Nachstellung während des Bremslösehubes der Betätigungseinrichtung bewirkt.

Nach dem Zusatzpatent soll bei sehr hohen Bremsbetätigungskräften keine Nachstellung vorgenommen werden, wobei in bekannter Weise die Bremsnachstellung nicht beim Bremslösehub, sondern vielmehr beim Bremsbetätigungshub erfolgen soll.

Dementsprechend liegt der Erfindung des Zusatzpatents die Aufgabe zugrunde, ein zu starkes Nachstellen der Bremse während des Betätigungshubes der Betätigungseinrichtung zu vermeiden.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß sind die Zahl und Durchmesser der in der Bohrung des Nachstellgliedes liegenden Windungen der Schlingfeder so bemessen, daß die Feder durchrutscht wenn die Bremsbetätigungskraft sehr hoch ist Damit ist vermieden, daß bei einem sehr starken Bremsen eine ungewünschte Bremsnachstellung erfolgt, weil sich der Bremssatlel elastisch verformt Eine zu starke Nachstellung bewirkt jedoch einen vorzeitigen Verschleiß der Bremsbeläge. Außerdem weist die Erfindung den Vorteil auf, daß die Nachstellung während des Bremsbetätigungshubes erfolgt Dies ist insbesondere bei druckluftbetätigten Scheibenbremsen vorteilhaft, da bei diesen der Bremsbetätigungshub verhältnismäßig klein ist und damit die Nachstellvorrichtung genau und zuverlässig das Bremslüftspiel konstant halten soll.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer Scheibenbremse nach der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der F i g. 1.

Eine Scheibenbremse 10 weist eine drehbare Scheibe 12 mit zwei Reibflächen 14 und 16 auf. Zwei Bremsbacken 18,20 sind neben jeder Fläche 14 bzw. 16 angeordnet Ein Bremssatte! 22 ist verschiebbar auf einem feststehenden Bremsträger 24 angeordnet Der Bremsträger 24 ist an einem feststehenden Fahrzeugteil angeordnet etwa an einem Achsflansch, und hält den Bremssattel 22 an der Bremsbacke 18. Der Bremssattel 22 hat einen Steg 26, der sich über den Umfang der Scheibe 12 erstreckt und einen sich nach innen erstreckenden Schenkel 28 neben der Bremsbacke 20.

Ein ringförmiger Kolben 32 ist in einer Bohrung 30 des Bremssattels 22 verschiebbar und hat einen Boden 34, der die Bremsbacke 18 gegen die Reibfläche 14 drückt Die innere Wandung des Kolbens 32 und die äußere Fläche eines Nachstellgliedes 36 sind mit Gewindegängen 38 versehen, die so miteinander zusammenarbeiten, daß der Kolben bei einer Drehung zwischen dem Kolben 32 und dem Nachstellglied 36 im Nachstellsinn betätigt wird. Es ist zu bemerken, daß das Reibmoment der Gewindegänge 38, das der Drehung des Nachstellgliedes 36 gegenüber <iem Kolben 32 entgegenwirkt, unmittelbar proportional der Bremsbetätigungskraft ist, die in axialer Richtung wirkt.

Die Betätigungseinrichtung 40 enthält eine Nockenscheibe 42, die durch einen Bolzen 44 am Bremssattel 22 befestigt ist. Ein den Betätigungsnocken bildender Hebel 46 enthält eine zweite Nockenscheibe 48, die innerhalb der Kammer des Bremssattels 22 neben der Nockenscheibe 42 drehbar angeordnet ist. In den Nockenscheiben 42 und 48 sind komplementäre Ausnehmungen 50 bzw. 52 vorgesehen. Wenn auch nur ein Satz Ausnehmungen 50,52 in F i g. 1 dargestellt ist, so sind doch mehrere Ausnehmungen paarweise am Umfang der Nockenscheiben 42,48 verteilt vorgesehen. Kraftübertragende Elemente oder Kugeln 54 sind in jedem Paar der Ausnehmungen 50, 52 vorgesehen und können eine Schräge in der Ausnehmung hinaufgedrückt werden, wenn die Nockenscheiben 42 gegeneinander verdreht werden, so daß eine Kraft erzeugt wird, die die Nockenscheibe 48 axial im Bremssattel 22 in F i g. 1 nach links drückt. Zwischen der Nockenscheibe 48 und dem Nachstellglied 36 ist ein Drucklager 56 vorgesehen. Das äußere Ende 58 des Hebels 46 ist an eine Betätigungseinrichtung, vorzugsweise einen Druckluftzylinder angeschlossen.

In dem Nachstellglied 36 ist eine Bohrung 60 ausgebildet, durch die sich ein Bolzen 62 erstreckt, dessen Kopf 64 mit dem Ende des Nachstellgliedes 36 über ein Lager 65 in Eingriff steht. Eine Feder 66 am

anderen Ende des Bolzens 62 drückt ihn in Fig.! nach rechts, so daß der Kolben 32 von der Bremsscheibe 12 abgehoben wird und die die Nockenscheiben 42 und 48 zusammengehalten werden. Die Schrägen der Ausnehmungen 50 und 52 sind so ausgelegt, daß eine Rückstellkraft der die Nockenscheibe 48 axial beaufschlagenden Feder 66 die Kugeln 54 zurück in die Ausnehmungen 50,52 drückt. Hierdurch wird der Hebel 46 in die Bremslösestellung zurückgeführt.

Eine NachsteUumg der Bremse 10 zum Ausgleich von Verschleiß der Bremsbacken 18, 20 wird durch eine Einrichtung 68 bewerkstelligt, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Kupplung. Die Bohrung 60 ist zur Bildung von Abschnitten 70 und 72 mit größerem bzw. kleinerem Durchmesser abgestuft Die erste Kupplung hat eine im Abschnitt 72 der Bohrung 60 verschiebbar aufgenommene Hülse 74 und Keile, die neben der Nockenscheibe 418 vom Ende der Hülse 74 abstehen und in gekrümmte Schlitze 78 in der letzteren ragen. Die gekrümmten Schlitze 78 verlaufen über einen Winkel A plus der Breite des Keils. Somit dreht sich die Hülse 74 nicht, wenn die Nockenscheibe 48 um den Winkel A oder einen kleineren Winkel ged-sht wird. Wenn jedoch der Hebel 46 um einen Winkel gedreht wird, der größer als A ist, berührt der Keil 74 das Ende des Schlitzes 78, so daß sich die Hülse 74 mit dem Hebel 46 dreht. Die zweite Kupplung weist eine Schlingfeder 80 innerhalb der Bohrung 80 auf. Diese Schlingfeder verbindet die Hülse 74 und das Nachstellglied 36. Es ist zu bemerken, daß der Durchmesser der innerhalb der Hülse 74 gebildeten Bohrung 82 größer ist als der Durchmesser des Abschnitts 70 der Bohrung 60. Der Innendurchmesser der Windungen der Feder 80 ist jedoch größer als der Durchmesser 82 oder der Durchmesser 70, so daß, wenn die Feder 80 fest in die in F i g. 1 gezeigte Lage eingebaut wird, die Windungen der Feder der Bohrungen 70 und 82 reibend berühren. Da jedoch der Durchmesser 82 größer als der Durchmesser 70 ist, ist die durch die Windungen der Feder 80 innerhalb der Bohrung 82 ausgeübte Kraft kleiner als .'ie von den Windungen innerhalb des Abschnitts 70 der Bohrung 60 ausgeübte Reibungskraft.

Es ist zu bemerken, daß innerhalb der Bohrung 82 eine größere Anzahl von Windungen der Feder 80 und innerhalb der Bohrung 70 eine geringere Anzahl von Windungen angeordnet ist. Da das Reibmoment zwischen dyn Windungen der Fedet in der Wand der Bohrungen proportional der Anzahl der Windungen innerhalb der Bohrung ist zusätzlich zum Bohrungsdurchmesser, überträgt eine Drehung der Feder 80 in der einen Richtung ein Moment auf das Nachstellglied 36, das gegenüber dem Kolben 32 im Nachstellsinn gedreht wi.'d, während die Feder 80 gegenüber der Bohrung 70 durchrutschen kann, wenn das auf das einer Drehung entgegenwirkenden Nachstellglied 36 wirkende Drehmoment üiDermäßig groß wird. Der Drehung des Kolbens 32 wird entgegengewirkt durch eine Ringdichtung 84 und durch eine Reibberührung der Bremsbacke 18 mit der entsprechenden Reibfläche 14 der Bremsscheibe.

Die Nachstellvorrichtung arbeitet in folgender Weise:

Wenn die Bremse betätigt wird, dreht sich die Nockenscheibe 4P in F i g. 2 im Gegenuhrzeigersinn und über die Kugeln 5Ίί in den Schrägen der Ausnehmungen 50 und 52 wird diQ Nockenscheibe 48 axial verschoben, wodurch die Bremsbacke 18 unmittelbar und die Bremsbacke über den Bremssattel 22 in Reibeingriff mit der Bremsscheibe gebraci.t wird.

Wenn der erforderliche Drehwinkel für die Nockenscheibe größer ist als der Winkel A, wenn also eine Nachstellung erforderlich wird, berührt der Keil 76 das Ende des Schlitzes 78, so daß eine zusätzliche Drehung des Hebels 46 auch die Hülse 74 im Gegenuhrzeigersinn dreht Wegen der Reibberührung der Schlingfeder 80 mit der Hülse 74 und dem Nachstellglied 36 erzeugt eine Drehung der Hülse 74 ein Reibmoment, das das Nachstellglied 36 verdreht, wodurch der Kolben 32 im

ίο Nachstellsinn betätigt wird. Es ist zu bemerken, daß die aufgrund der Berührung der Gewindegänge 38 am Außendurchmesser des Nachstellgliedes 36 wirkende Reibkxaft kleiner sein muß als das Moment aufgrund der Reibbierührung der Schlingfeder 80 mit der Bohrung 70.

Da das zwischen den Gewindegängen erzeugte Reibmioment der durch den Kolben 32 und das Nachstellglied 36 übertragenen, axialen Kraft unmittelbar proportional ist solange die Betätigungskräfte verhältnismäßig klein sind, ist auch das auf den Außemdurchmesser des Nachstellgliedes 36 wirkende Reibmoment verhältnismäßig klein, wodurch eine Nachstellung aufgrund einer Drehung der Hülse 74 erfolgt Wenn jedoch eine verhältnismäßig hohe Betätijjungskraft erforderlich ist, wie sie etwa bei einer

sogenannten Notbremsung auftritt ist die durch das Nachstellglied 36 und den Kolben 32 übertragene, axiale Kraft ziemlich groß, wodurch ein Reibmoment am Außendurchmesser des Nachstellgliedes 36 erzeugt wird, das das durch die Berührung der Feder 80 mit der Wand der Bohrung 80 erzeugte Reibmoment übersteigt In diesem Falle rutscht die Feder 80 gegenüber dem Nachstellglied 36, wodurch eine Nachstellung vermieden wird, wenn die auf den Hebel 46 übertragenen Betätigungskräfte eine vorgegebene Höhe überschreiten.

Wenn die Bremse gelöst wird, wird die Kraft am Hebel 46 zurückgenommen. Die Feder 66 drückt den Kolben 32 und das Nachstellglied 36 in die Bremslösestellung. Gleichzeitig wird durch die Feder 66 eine die Nockenscheibe 48 nach rechts drückende Kraft erzeugt. Aufgrund der Auslegung der Schrägen der Ausnehmungen 50 und 52 können die Kugeln 54 in diese Ausnehmungen zurückgleiten und gestatten ein Zurückführen der Nockenscheibe 48 in die Bremslösestellung.

Falls das Nachstellglied 36 während der vorausgehenden Bremsbetätigung verdreht wurde, wrd die Hülse 74 im Uhrzeigersinn um einen Betrag gedreht, der gleich dem Winkel ist, um den die Feder 80 gedreht wurde. Die Feder 80 ist jedoch so ausgelegt, daß der Außendurchmesser der Windungen für die Feder um einen kleinen Betrag zunimmt, wenn die Feder in einer Richtung gedreht wird, und um einen ähnlichen Betrag schrumpft, wenn die Feder in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Wenn die Hülse 74 in die Betätigungsrichtung gedreht wird, wächst der Durchmesser der Feder 80, um reibend die Hülse 74 zu berühren. Wenn jedoch die Hülse in die Bremslösestellung gedreht wird, schrumpft der Durchmesser der Feder 80 um einen geringen Betrag. Da das zwischen den Windungen der

ω Feder 80 und den Wänden der Bohrungen 70 und 82 erzeugte Rribmoment proportional der Anzahl der die Wände der entsprechenden Bohrungen berührenden Windungen ist und da eine größere Anzahl von Windungen die Wand der Bohrung 82 und eine kleinere Anzahl von Windungen die Wand der Bohrung 70 berührt, rutscht die Feder 80 beim Bremslösen gegenüber der Bohrung 70, während sie sich mit der Hülse 74 dreht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!.Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Teilbelagscheibenbremsen, mit einer drehbar angeordneten Nockenscheibe, die sich bei Verdrehen axial ⁵ verschiebt und über zwei miteinander verschraubte Nachstellglieder auf den Bremsbetätigungskolben wirkt, und mit einer zwischen der Nockenscheibe und einem Nachstellglied vorgesehenen Schlingfederkupplung, die beim Betätigen der Bremse durch Drehen der Nockenscheibe über ein vorbestimmtes Bremslüftspiel hinaus verdreht wird und das mit ihr verbundene Nachstellglied gegenüber dem anderen Nachsteüglied im Nachstellsinn betätigt, wobei das die Schlingfederkupplung aufnehmende Nachstell- '5 glied unmittelbar mit dem Bremsbetätigungskolben verschraubt ist, nach Patentanmeldung P 22 29 237, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfeder (80) mit einem Teil ihrer Windungen in einer bei Überschreiten des Bremslüftspiels von der Nockensche'ioe (48) drehbar mitgenommenen, in einer Bohrung des N'achsteiigliedes (36) angeordneten Hülse (74) angeordnet ist, und daß die Anzahl und der Durchmesser der in der Bohrung (70) des Nachstellgliedes (36) liegenden Windungen der Schlingfeder so bemessen ist daß die Schlingfeder rutscht, wenn die Bremsbetätigungskraft einen vorbestimmten Wert übersteigt
2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Bremslüftspiel durch wenigstens einen Umfangsschlitz (70) in der Nockenscheib, (46) festgelegt ist in welchen eine Nase (76) der Hülse (47) greift.
3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß de Durchmesser der Bohrung (82) der Hülse (47) etwas größer ist als der Durchmesser der Bohrung (70) im Nachstellglied (36) und daß die Anzahl der in der Hülse angeordneten Windungen der Schlingfeder größer ist als die Anzahl der in der Bohrung (70) *o angeordneten Windungen.