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Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen, insbesondere Kraftfahrzeugbremsen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen,
insbesondere Kraftfahrzeugbremsen mit einem feststehenden zylindrischen Gehäuse
und mit zwei hydraulisch betätigbaren, gegenläufig arbeitenden Kolben, wobei in
der Betätigungsvorrichtung außer der hydraulischen Betätigung auch noch eine mechanische
Handbetätigung der Bremse vorgesehen ist.
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Die Kombination hydraulischer Betätigungsvorrichtungen von Fahrzeugbremsen
mit zusätzlichen mechanischen Betätigungsvorrichtungen ist verbreitet und vielfach
gesetzlich vorgeschrieben. Bei den heute bekannten Betätigungsvorrichtungen ist
dabei nachteilig, daß die Handbetätigungsvorrichtung meist unmittelbar an die eigentliche
Bremskonstruktion (bei den üblichen Innenbackenbremsen z. B. an die Bremsbackenkonstruktion)
angepaßt ist und dazu oftmals zusätzliche Sonderteile erfordert. Weiterhin nachteilig
ist dabei auch, daß jeder Auseinanderbau und Zusammenbau der eigentlichen Bremse
- etwa zum Auflegen neuer Bremsbeläge - auch die vorübergehende Demontage der mechanischen
Betätigungsvorrichtung notwendig macht.
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Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten
Mangel zu beheben und eine so ausgebildete und so angeordnete, zusätzliche mechanische
Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die von der Anordnung und Ausbildung der eigentlichen
Bremsenkonstruktion unabhängig ist und in ihrer Anordnung zudem auch keine Behinderung
für eine gut zugängliche hydraulische Betätigungsvorrichtung und schließlich auch
keine Behinderung für eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für das Betätigungsspiel
der Bremse bildet.
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Die gestellte Aufgabe ist gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch
gelöst, daß zwei voneinander unabhängige, je einen der beiden Kolben aufnehmende
Zylinder im zylindrischen Gehäuse der Vorrichtung verschiebbar sind, zwischen deren
einander zugekehrten Böden zwei am Gehäuse gelagerte Betätigungshebel der zusätzlichen
Handbetätigungsvorrichtung angreifen.
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Bei einer solchen konstruktiven Vereinigung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung
mit einer zusätzlichenHandbetätigung bleibt die eigentlicheBremsenkonstruktion vom
mechanischen Betätigungsmechanismus frei. Dies bietet nicht nur den Vorteil der
einfacheren Montage und Demontage der Bremse, sondern hat auch den großen Vorzug,
daß der gesamte Betätigungsmechanismus von konstruktiven Änderungen der Bremse selbst
nicht mehr berührt wird und als unabhängige Baugruppe auch für unterschiedliche
Bremskonstruktionen Verwendung finden kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß je
Zylinderboden ein gesonderter Druckmittelanschluß vorgesehen ist, der das Gehäuse
in einer der die bei Handbremsbetätigungen auftretenden Zylinderbewegungen zulassenden
öffnungen in bekannter Weise nach außen durchsetzt.
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Da mit jeder Zylinderwandung ein geschlitzter Federring zusammenwirkt,
der in dem zugehörigen verschiebbaren Zylinder gehalten ist, entfällt auch jede
bisher übliche besondere Einstellung und Nachstellung der Handbetätigungsvorrichtung,
da die Einstellung und selbsttätige Nachstellung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung
auch gleichzeitig für die mechanische Betätigungsvorrichtung wirksam ist.
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Während eine bekannte Betätigungsvorrichtung zur selbsttätigen Nachstellung
desBetätigungsspielsFederringe aufweist, die lediglich über radial wirkende Reibungskräfte
in den zugehörigen Zylinderteilen festgehalten werden, sind auch schon fortschrittlichere
Nachstellvorrichtungen bekanntgeworden, deren Federringe mit vom Kolben unabhängigen
Teilen über eine Art Sägeverzahnung zusammenwirken und so eine wesentlich größere
Sicherheit für die Beibehaltung der jeweiligen Spieleinstellung bieten. Soweit diese
Nachstellvorrichtungen nicht sehr kompliziert und störanfällig aufgebaut sind, sind
sie zumindest
schwer zugänglich. Eine weniger schwer zugängliche
Spieleinstellung auf der Basis der Sägeverzahnung ist ebenfalls bekannt. Diese Spieleinstellung
besitzt jedoch den Nachteil, daß die Verzahnung nur in einem schmalen Umfangsbereich
des Kolbens angreift und der Hydraulikkolben daher gegen Verdrehen gesichert werden
muß.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die bekannten,
selbsttätig wirksamen Nachstellvorrichtungen in Form eines Federringes so weitergebildet
worden, daß zugleich alle vorgenannten Mängel behoben werden. Diese Verbesserung
wird im wesentlichen dadurch erzielt, daß jede der beiden Nachstellvorrichtungen
in an sich bekannter Weise sägezahnartig und zugleich schraubenförmig zusammenwirkende
Eingriffsflächen aufweist, zu welchem Zweck der geschlitzte Federring an seinem
äußeren Umfang und die dortige Zylinderwandung an ihrem Innenumfang je eine entsprechende
Sägeverzahnung aufweisen. Eine solche Ausbildung der Nachstellvorrichtung ist außerordentlich
einfach und bietet doch Gewähr fffür eine stets zuverlässige Funktion.
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In manchen Fällen und insbesondere dann, wenn eine Konstruktion der
Betätigungsvorrichtung zugleich für verschiedene Bremsenkonstruktionen Verwendung
finden soll, ist es vorteilhaft, wenn das vor dem Wirksamwerden der Nachstellvorrichtung
zugelassene maximale Betätigungsspiel veränderlich und einstellbar ist. Eine solche
zusätzliche Einstellmöglichkeit ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
dadurch erreicht, daß das axiale Spiel jedes Federringes durch eine auf das freie
Kolbenende in bekannter Weise aufschraubbare Ringmutter einstellbar ist. Eine solche
Einstellung ist nicht nur einfach und zuverlässig, sondern sie ist in ihrer konstruktiven
Ausführung auch sehr gut zugänglich, ohne daß hierzu- abgesehen von einer gegebenenfalls
vorgesehenen Gummimanschette - irgendwelche Teile der Betätigungsvorrichtung oder
der eigentlichen Bremse entfernt zu werden brauchen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung für Fahrzeugbremsen,
Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie II-11 der Fig. 1, Fig. 3 und 4 Einzelheiten
der Nachstellvorrichtung entsprechend dem Teilausschnitt A aus Fig. 2, jedoch in
zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen.
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Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bremsvorrichtung besteht aus
einer Keilnut-Bremsscheibe ?, die auf die zu bremsende Achse aufgezogen ist. Zwei
Bremshebel 3, die in bezug auf eine Durchmesserebene der Bremsscheibe 1 symmetrisch
liegen, sind in um je eine zwischen ihren Endpunkten liegende Schwenkachse 4 schwenkbar
gelagert und tragen jeweils an ihrem einen Ende einen Bremskörper mit keilförmigem
Trapezquerschnitt, der mit Druck in die Keilnut der Bremsscheibe 1 hineingepreßt
werden kann. Das andere Ende jedes Bremshebels 3 ist über eine mit Kugelgelenkköpfen
versehene Verbindungsstange 6 mit dem Kolben 7 -des Bremszylinders 8" oder 8b verbunden.
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Entsprechend einem bekannten Prinzip bewirkt jeder der beiden bei
Betätigen des Bremspedals mit Drucköl gespeisten Zylinder infolge der Vorschubbewegung
des Kolbens 7 die Bremsung durch Schwenken des entsprechenden Hebels 3. Die beiden
Bremszylinder 8" und 81, sind nicht starr gelagert, sondern axial verschiebbar geführt;
ihre Verschiebungen in entgegengesetzten Richtungen werden mechanisch durch das
Schwenken von zwei zweiarmigen Hebeln 9" und 9b gesteuert, die in einer gemeinsamen
festen Achse 10 gelagert sind und sich auf die geschlossenen Bodenteile der beiden
Zylinder abstützen. Das freie Ende jedes dieser beiden Hebel ist entweder mit dem
Zugseil 11 odr mit der Hülse 12 eines Bowdenzuges verbunden, der vom Fahrer mit
Hilfe eines Handhebels oder eines Fußpedals betätigt werden kann; die Betätigung
dieses Organs bewirkt eine Näherung der beiden Befestigungspunkte 1i" und 12" und
infolgedessen das Schwenken der Hebel 9" und 9b in entgegengesetzten Richtungen.
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Dank dieser Anordnung bildet der Zylinder für die hydraulische Betätigung
der Bremse gleichzeitig ein Gestängeelement der Handbremse. Bei dieser Betriebsart
bewegen sich die beiden Kolben gemeinsam mit dem Zylinder entsprechend der Verstellung
der Hebel 9" und 9b. Die beiden Bremszylinder sind hierfür in einer gemeinsamen
Hülse 20 geführt, die ihrerseits über das Verbindungsstück 21, das auch die Schwenkachsen
4 der Bremshebel 3 trägt, fest mit dem Chassis des Wagens verbunden ist.
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Die entgegengesetzt zueinandergerichteten relativen Verschiebebewegungen
der beiden Bremszylinder, die diese unter der Einwirkung der von dem Handbremsmechanismus
bewegten, in den Punkten 22 auf die Bodenstücke der Zylinder drückenden Hebel 9"
und 9b ausführen, erfolgen gegen die Wirkung der Federn 23, die die Bremshebel 3
ständig im Sinne der Pfeile F derart zu schwenken suchen, daß sich ihre Bremskörper
5 aus der Keilnut der Bremsscheibe 1 lösen.
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Der von den Bremszylindern 8" und 8b unter der mechanischen Wirkung
der Hebel 9" und 9b zurückzulegende Weg ist durch die Anschlußstutzen 24 der Zuführungsleitungen
19 begrenzt, da diese Stutzen am Ende des Weges auf die Randkanten von Bohrungen
25 treffen, die in das Gehäuse 20 eingeschnitten sind und durch die hindurch die
Anschlußstutzen 24 führen.
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Zwischen den Zylindern 8" und 81, und den Kugeln 27, die ein
Kugelgelenk zwischen den Verbindungsstangen 6 und den schwenkbaren Bremshebeln 3
bilden, ist eine elastische Abdichtung 26 vorgesehen.
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Die in Fig. 2 in dem mit A bezeichneten Kreis zu findende Nachstellvorrichtung
ist in den Fig. 3 und 4 in größerem Maßstab dargestellt. Diese Nachstellvorrichtung
besteht im wesentlichen aus einer Reihe von kreisförmigen oder längs einer Schraubenlinie
angeordneten Rillen 28, die im Querschnitt säg ezahnartig ausgebildet und in die
innere Mantelfläche der Bremszylinder eingeschnitten sind. Diese Rillen 28 stehen
mit einer entsprechenden in die äußere Mantelfläche eines Federringes 29 geschnittenen
Verzahnung im Eingriff. Der Federring 29 ist längs einer seiner Erzeugenden in der
Weise geschnitten, daß er sich elastisch an die Innenmantelfläche des Zylinders
8 anlegen kann; er stützt sich in seiner Ruhelage gegen eine Ringmutter 30, die
fest mit dem Kolben 7 verbunden ist, während an seinem anderen Ende zwischen seiner
Stirnfläche und einer Schulterfläche 7" des Kolbens ein Spiel von der Größe a vorhanden
ist.
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Bei der hydraulischen Bremsung verschiebt sich der Kolben 7 gegenüber
dem Zylinder 8 im Sinne des Pfeiles F', wobei seine Schulter 7" sich gegen die Stirnfläche
des geschlitzten Federringes 29 anlegt, sobald
der Kolben einen
dem Spiel a entsprechenden Weg zurückgelegt hat. Wenn der Kolben nun seine Bewegung
weiter fortsetzt, schiebt er den Federring 29 vor sich her, wobei die Rillen 28
und die Zähne im Federring 29 gegeneinander verschoben werden.
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Die ursprüngliche Einregelung der Bremsen erfolgt in der Weise, daß
die volle Bremskraft bereits bei einem Vorschubweg erreicht wird, der kleiner ist
als die Summe der Maße a und b (von denen b die Teilung der
Zähne 28 bedeutet). Die erwünschte Bremsung tritt also bereits ein, bevor der Federring
29 um eine ganze Zahnteilung gegenüber der Verzahnung 28 verschoben wurde. Beim
Lösen der Bremse geht also der Kolben 7 wieder in seine Ausgangslage zurück, ohne
daß er die Stellung des geschlitzten Federringes 29 gegenüber dem Zylinder 8 verändert
hat. Wenn jedoch infolge einer Abnuizung der Bremsbeläge oder Bremskörper der zur
Erzielung der Bremsung notwendige Weg des Kolbens 7 größer ist als das Maß a -f
b (vgl. Fig. 3 und 4), so wird der Federring 29 so weit vorgeschoben, daß seine
Verzahnung sich um eine volle Zahnteilung b gegenüber der Verzahnung 28 des Zylinders
8 vorschiebt und dann federnd einschnappt. Beim Zurückgehen des Kolbens 7 kann sich
der Kolben 7 dann nur noch um den Weg des Spieles a zurückbewegen. Er wird also
bereits in einer Stellung festgehalten, in der er von der inneren Bodenfläche des
Zylinders 8 noch um das Maß b entfernt ist. Der dadurch frei bleibende Zylinderraum
von der Höhe b füllt sich sofort aus der Ölreserve der BremsvorrichtUng mit Öl.
Es ergibt sich auf diese Weise, daß in der neuen Ruhestellung des Kolbens 7 der
Stößel 6 um den gleichen Betrag b vorgeschoben worden ist, wobei er durch entsprechende
Schwenkung des Hebels 3 den Bremskörper 5 tiefer in die Keilnut der Bremsscheibe
1 hineinschiebt.
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Es sei noch darauf aufmerksam gemacht, daß bei der in Fig. 4 dargestellten
Stellung - da die Ölmenge, die den axialen Zylinderraum mit der Höhe b ausfüllt,
nicht zusammendrückbar ist - die mechanische Betätigung der Bremse über den dann
nur als Gestängeglied wirkenden Zylinder ebenfalls aus der neuen Ausgangslage erfolgt,
daß also die selbsttätige Nachstellung in gleicher Weise auf die rein mechanische
wie auch auf die hydraulische Betätigung der Bremse wirkt.