DE1164762B - Selbsttaetig stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung fuer druckmittelbetaetigte Scheibenbremsen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F06d

Deutsche Kl.: 47 c -17/03

Nummer: 1164 762

Aktenzeichen: D 27771 XII / 47 c

Anmeldetag: 1. April 1958

Auslegetag: 5. März 1964

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für druckmittelbetätigte Scheibenbremsen, bei der ein Nachstellstift entgegen der Kraft einer am Boden des Bremszylinders angeordneten Rückstellfeder um das Bremslüftspiel axial verschiebbar ist und eine in einer axialen Bohrung des Druckkolbens angeordnete, als Reibgesperre wirkende Schraubenfeder durchgreift.

Um bei dieser Nachstellvorrichtung sicherzustellen, daß bei einer etwaigen Taumelbewegung der Bremsscheibe kein Reiben an den Bremsbacken eintritt, ist nach der Erfindung der Druckkolben entgegen der Bremsbetätigungsrichtung über das Bremslüftspiel hinaus verschiebbar. Hierzu ist der Boden des Bremszylinders zur Aufnahme des Nachstellstifts mit einer Ausnehmung versehen, wobei dann die als Reibgesperre wirkende Schraubenfeder mit axialem Spiel in der Bohrung des Druckkolbens angeordnet ist.

Zufolge dieser Ausbildung schiebt eine schwingende oder taumelnde Bremsscheibe beim Anstoßen an einen Bremsbacken diesen aus ihrer Taumelbahn, so daß ein Schleifen der Scheibe an den Backen ohne Beeinflussung der selbsttätigen Nachstellung vermieden wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer Scheibenbremse mit einer Nachstellvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 der F i g. 1 mit Teilen eines Rades und der die Bremse tragenden Einrichtung,

Fig. 3, 4 und 5 vergrößerte Schnitte durch einen Teil einer Betätigungseinrichtung, wobei die selbsttätige Rückstellvorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt ist; dabei ist in Fig. 3 der Aufbau der Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 abgebildet,

Fig. 6 eine Rückstellfeder in größerem Maßstab und

F i g. 7 den Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer selbsttätigen Rückstellvorrichtung in größerem Maßstab.

Wie aus den Fi g. 1 bis 3 der Zeichnungen hervorgeht, hat eine Scheibenbremse eine Bremsscheibe 1 mit einem in axialer Richtung abgesetzten Ringteil 2, der an einem Radialflansch 3 auf der Nabe 4 eines Fahrzeugrads durch Schrauben 8 befestigt ist.

Ein nicht drehbares Gehäuse 10 hat zwei in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete umgekehrt zueinander liegende U-förmige Teile 11, Selbsttätig stufenlos wirkende
Nachstellvorrichtung für druckmittelbetätigte
Scheibenbremsen

Anmelder:

Dunlop Rubber Company Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Als Erfinder benannt:

Harold Hodkinson, Coventry, Warwickshire

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 1. April 1957 (Nr. 10 509)

12, die durch eine Brücke 13 miteinander verbunden sind. Diese Brücke 13 ist — in axialer Richtung gesehen — nicht ganz so breit wie die Scheibe 1. Das Gehäuse 10 liegt so, daß die Schenkel 14, 15 und 16, 17 der U-förmigen Teile 11 bzw. 12 sattelartig die Scheibe 1 umgreifen.

Die Schenkel 15 und 17, die auf der gleichen Seite der Scheibe 1 hegen, weisen Augen 18 (F i g. 2) auf, mit denen sie durch Schrauben 20 an einem nicht drehbaren Teil des Fahrzeugs wie etwa an einem Flansch 19, auf der Achse des Achsgehäuses befestigt sind.

In den nebeneinanderliegenden Schenkeln 14, 16 und 15, 17 auf den beiden Seiten der Bremsscheibe sind die Reibkörper 22 axial verschiebbar geführt.

Sie sind auch radial zur Scheibe zwischen diesen Schenkeln geführt, so daß sie leicht in das Gehäuse eingesetzt oder herausgenommen werden können. Eine Haltevorrichtung 23 ist an der Brücke 13 lösbar befestigt und hindert die Reibkörper 22 an einer radial nach außen gerichteten Bewegung. Die Bewegung radial nach innen wird durch das Anstoßen eines Anschlags 25 am Ende des Kolbens 26 an das innere Ende 27 eines Schützes 28 verhindert, der in der rückwärtigen Trägerplatte 29 jedes Reibkörpers 22 gebildet ist.

In jedem der beiden Betätigungszylinder 30 gleitet ein Betätigungskolben. Er ist gegen das Druckmittel abgedichtet geführt. Die Zylinder 30 sind mittels

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Schrauben 31 an den Schenkeln 14, 15 bzw. 16, 17 derart befestigt, daß die Kolben 26 koaxial zu den Reibkörpern 22 und in axialer Richtung außerhalb derselben liegen. In jeder Zylinderbohrung 32 gleitet ein Kolben 26. Jeder Kolben 26 ist mit einem Dichtring 33 versehen, der am Kolben mittels einer Ringscheibe 34 gesichert ist. Die Ringscheibe 34 ist durch Schrauben 35 am Kolben 26 befestigt.

Jeder Kolben 26 ist auf der der Bremsscheibe gegenüberliegenden Seite mit einem koaxialen Zapfen

36 versehen, auf den eine Scheibe 37 mit diametral einander gegenüberliegenden Enden 38 aufgepreßt ist, die in axialer Richtung in Nuten 39 gleiten. Die Nuten 39 befinden sich in den Flanschen 14, 15, 16 und 17. Der Anschlag 25 am Zapfen 36 ragt über die Scheibe

37 hinaus. Eine ringförmige, gefaltete Manschette 40 greift mit ihren Außenrändern in zugeordnete Ringnuten der Scheibe 37 und des Zylinders 30, so daß sie das offene Ende der Zylinderbohrung 32 abdichtet.

Zwischen dem Kopf des Kolbens 26 und dem Boden der Bohrung 32 ist ein Raum 41 freigelassen, der bei Betätigung eines Hauptbremszylinders 43 b in bekannter Weise über Anschlüsse 42 und Leitungen 43, 43α gefüllt wird. In einem der Zylinder 30 befindet sich eine Entlüftungsschraube 44.

Die bisher beschriebene Bremse arbeitet in bekannter Weise. Infolge Druckmittelzufuhr zu den Räumen 41 werden die Kolben 26 in den Bohrungen 32 nach außen gedrückt, bis die Reibkörper 22 die rotierende Scheibe berühren und abbremsen. Auf die Körper 22 wirkende Scherkräfte werden durch die entsprechenden Flächen der Schenkel 14 bis 17 aufgenommen. Bei Nachlassen des Strömungsmitteldrucks in den Räumen 41 läßt der Druck auf die Beläge nach, und diese werden von der Scheibe weggezogen, wenn eine Rückstellfeder vorhanden ist.

Durch wiederholtes Bremsen werden die Reibkörper 22 abgenutzt, und der Arbeitshub der Kolben 26 nimmt allmählich bis zu einem unzulässigen Wert zu, sofern nicht Mittel zum Ausgleich vorgesehen sind.

Die bekannten selbsttätigen Nachstellvorrichtungen gleichen diese Abnutzung dadurch aus, daß der Kolben im Maße der Abnutzung fortschreitend im Zylinder auf die Scheiben zu bewegt wird. Wenn die Scheibe taumelt oder schwingt, können die Taumelamplituden größer als das Lüftspiel der Bremse sein, so daß die Scheibe auf die Reibkörper schlägt oder daran schleift.

Die Folgen sind, daß entweder nur eine Teilausnutzung der Bremse und damit eine unzulässige Abnutzung der Reibkörper erfolgt, oder daß die Kolben längs der Verbindungsstifte so stark dadurch nach hinten schlagen, daß der Reibeingriff der Reibteile überwunden und dadurch die Einstellung der Bremsen unzulässig verändert wird. Dies alles verursacht unnötige Abnutzung in der Reibverbindung von Kolben und Einstellstift.

Die neue selbsttätige Nachstellvorrichtung hat diese Nachteile nicht. Sie weist im Kolben 26 (F i g. 3) eine tiefe, zum Kolben koaxiale Bohrung auf, die einen engen Abschnitt 45 und, am Kolbenkopf, einen weiten Abschnitt 46 aufweist. In dem Boden 47 des Zylinders 30 befindet sich koaxial zu der Kolbenbohrung eine weitere Ausnehmung, die ebenfalls aus einem engen Teil 48 und einem weiten Teil 49 besteht und sich in die Innenfläche des Zylinderbodens 47 hinein erstreckt.

Ein Nachstellstift 50, der aus einem glatten Zylinderschaft 51 und einem scheibenförmigen Kopf 52 besteht, liegt mit dem Kopf in der Ausnehmung 48. Der Schaft 51 ist koaxial zum Zylinder 30 angeordnet. Die Dicke des Kopfes 52 ist kleiner als die Tiefe der Ausnehmung 48.

Eine Ringbuchse 53 mit zwei verschiedenen Außendurchmessern liegt so auf dem Schaft 51 des Stiftes 50, daß ihre größere Stirnfläche an der Unterseite

ίο des Stiftkopfes 52 und außerdem am Boden der größeren Ausnehmung 49 anliegt. Der größere Abschnitt der Buchse 53 hat einen größeren Durchmesser als die Ausnehmnug 48, so daß die Buchse nicht in diese eintreten kann.

Der dünnere Teil der Buchse 53 erstreckt sich axial in die Ausnehmung 49. Eine ringförmige, konkave, sternartig ausgebildete Feder 54 (Fig. 6) umschließt mit ihrer Innenöffnung 55 den dünneren Teil der Buchse, wobei ihre konkave Seite dem Boden der Ausnehmung 49 zugewandt ist, während die sternförmigen Federarme 56 mit der Verschlußkappe 57 mit dem Innenumfang der Kappe in Berührung stehen. Der Stiftkopf 52, die Buchse 53 und die Sternfeder 54 werden von der Verschlußkappe 57 in den Ausnehmungen 48, 49 gehalten. Die Kappe 57 liegt so in der Ausnehmung 49, daß ihre Höhlung dem Boden der Vertiefung zugewandt ist. Sie ist in der Ausnehmung 49 durch Bördeln, Treiben oder Stauchen der Kante der Ausnehmung 49 befestigt, wie bei 57 a (Fig. 3 bis 5) zu erkennen ist. Die axiale Länge der Buchse 53 ist in bezug auf die Tiefe der Höhlung der Kappe 57 so gewählt, daß der Stift 50 und die Buchse 53 eine geringe, nach außen gerichtete Axialbewegung in den Vertiefungen 48 und 49 gegen die Feder 54 ausführen können, ehe die Buchse 53 gegen die Innenfläche der Kappe 57 stößt. Diese Spiel liegt in der Größenordnung von 0,12 bis 0,25 mm und entspricht dem Lüftspiel 61 (Fi g. 2), das normalerweise zwischen den Reibkörpern 22 und der Bremsscheibe 1 bei gelöster Bremse vorhanden ist. Die Außenfläche des Kopfes 52 hat gegenüber dem Boden der Ausnehmung 48 Spiel, so daß der Kopf 52 eine begrenzte axiale Bewegung unabhängig von der Feder 54 in die Ausnehmung 48 hinein machen kann.

Wie F i g. 3 zeigt, wird der Reibeingriff zwischen dem Stift 50 und dem Kolben 26 durch ein Reibgesperre 58 geschaffen, das mittels eines Sprengrings 60 in der größeren Ausnehmung 46 des Kolbens 26 festgelegt ist.

Als Reibgesperre dient beim Ausführungsbeispiel eine Schraubenfeder aus eng gewundenem Federdraht mit vorzugsweise quadratischem Querschnitt, die lose in die Bohrung 46 des Kolbens 26 eingepaßt und darin gegen eine axiale Verschiebung zwischen der Schulter 59 und dem Sprengring 60 gehalten ist. Der Innendurchmesser der Schraubenwindungen ist so gewählt, daß der Draht den Schaft 51 des Stifts 50 mit Reibungsschluß umfaßt, der seinerseits durch diese Reibgesperre hindurch in die Ausnehmung 45 greift.

Wenn der Stift 50 und die Schraubenfeder 58 derart eingesetzt und gehalten sind und der Druckraum 41 entlüftet ist, hält der normale statische Druck des Druckmittels im Raum 41 den Kopf 52 des Stifts 50 in Anlage an der Buchse 53. Der statische Druck wird bekanntermaßen dadurch geschaffen, daß der Druckmittelbehälter höher liegt als die Bremsbetätigungsvorrichtung. Dieser Druck ist klein aber aus-

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reichend um den Kopf 52 des Nachstellstifts 50 in Stelle des Sprengrings 60 und der Buchse 60 a tritt.

Anlage an die Buchse 53 zu halten, wodurch ein Diese Vorrichtung arbeitet in der gleichen Weise wie

Leerhub zwischen nicht aneinanderliegenden Teilen diejenige nach F i g. 3.

verhindert wird. Der statische Druck hat außerdem In der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform ist die die Aufgabe, zu verhindern, daß Luft in die Druck- 5 Ausnehmung 148 weniger tief, so daß der Kopf 52 mittelleitungen und Druckräume eintritt. des Stifts 50 lose zwischen der Buchse 53 und dem Bei Betätigung der Bremse bewegt sich der Kolben Boden der Ausnehmung 148 gehalten ist, ohne daß 26, bis die Reibkörper 22 die Scheibe 1 berühren. er eine merkliche axiale Verschiebung von der Buchse "Wenn die Stifte 50 und Federn 58 richtig eingestellt 53 aus erhält. Es bleibt nur dasjenige Spiel, das notsind, verschieben die Köpfe 52 der Stifte 50 die io wendig ist, um ein Klemmen des Schafts 51 in der Buchsen 53 gegen die Kraft der Federn 54, bis sie Bohrung 45 zu verhindern. Die Bohrung 46 reicht gegen die Verschlußkappe 57 stoßen und dadurch tiefer in den Kolben 26, so daß dem Reibgesperre 58 eine weitere Bewegung der Stifte 50 gerade dann ver- darin eine axiale Beweglichkeit zwischen dem Sprenghindern, wenn die Reibkörper 22 auf der Scheibe 1 ring 60 und der Schulter 59 verbleibt, anstatt daß der aufliegen. Bei Nachlassen des Drucks stellen die 15 Kopf 52 des Stifts in der Ausnehmung 148 axial verFedern 54 den Kolben 26 und die Reibkörper 22 von schiebbar ist. In diesem Falle liegt das Reibgesperre der Scheibe 1 um eine Strecke zurück, die dem nor- 58 an der Buchse 60 α und dem Sprengring 60 an, malen Lüftspiel 61 zwischen den Reibkörpern 22 und wobei ein Zwischenraum zwischen seinem innen geder Bremsscheibe 1 entspricht. Daraus bestimmt sich legenen Ende und der Schulter 59 bleibt. Das Bremsdie richtige axiale Länge der Buchsen 53 und der 20 lüftspiel 61 zwischen dem Reibkörper 22 und dei Tiefe der Schließkappe 57. Bremsscheibe 1 wird wie vorher durch die Feder 54 Wenn bei Betätigung der Bremse die Buchsen 53 eingehalten. Wenn aber die Scheibe 1 gegen den oder eine von ihnen gegen die Verschlußkappe 57 Reibkörper schlagen sollte, können sich der Reibstoßen, ehe die Reibkörper 22 mit der Scheibe 1 in körper 22 und der Kolben 26 relativ zum Reibgesperre Eingriff kommen, wie es gelegentlich bei Abnutzung 25 58 verschieben, das sich dann der Schulter 59 nähert, der einen oder beider Reibkörper 22 vorkommen Der statische Druck hat das Bestreben, das Reibkann, werden die Stifte 50 an einer weiteren Be- gesperre 58 in Berührung mit dem Sprengring 60 zu wegung auf die Scheibe 1 zu gehindert, wogegen die halten. In diesem Falle ist die Ringscheibe 34 bei 35 a Kolben 26 ihre Bewegung so lange fortsetzen, bis die durch Umbördeln oder Stauchen des Kolbenkopfs um Reibkörper 22 wirklich in Reibverbindung mit der 30 dein inneren Rand der Ringscheibe befestigt.
Bremsscheibe treten. Durch diese Fortsetzung der In der in F i g. 7 gezeigten Ausführungsform weist Bewegung wird der Reibeingriff zwischen den der Kolben 26 wie bisher zwei axiale Bohrungen 45, Schäften 51 und den Reibgesperren 58 überwunden, 46 mit verschiedenen Durchmessern auf. Eine Boh- und die Reibgesperre 58 bewegen sich mit den rung 150 geht durch den Boden des Zylinders 30 hin-Kolben auf den Schäften 51 auf die Scheibe zu, bis 35 durch und liegt koaxial zu den Bohrungen 45, 46. In die Reibkörper 22 voll im Reibungseingriff mit dieser der Bohrung 150 ist eine Buchse 151 dadurch bestehen, festigt, daß die in axialer Richtung außenliegende Beim Lösen der Bremse führen die Federn 54 die Umfangskante der Buchse über einen kegeligen Teil Kolben 26 und Reibkörper 22 nur um den Be- 152 der Bohrung 150 gestaucht ist. Die Buchse 151 wegungsweg der Buchse 53 zurück, und der Abstand 40 ist mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 61 bleibt unabhängig vom Reibkörperverschleiß er- 153 am — in axialer Richtung gesehen — inneren halten. Die Kolben 26 bewegen sich mit dem Ver- Ende versehen. Dieser Flansch wird in einer entschleiß fortschreitend in die Zylinder 30 hinein, wo- sprechend geformten Aussparung im Zylinderboden gegen der Abstand 61 beim Zurückgehen der Reib- aufgenommen. Am Innenende der Buchse 151 ist der körper konstant gehalten wird. Diese Nachstellung 45 Kopf des Stifts 50 in einer Vertiefung mittels eines geschieht normalerweise beim Bremsen und erfolgt Sprengrings 60 befestigt. Der Bewegungsweg des fortlaufend in kleinen Schritten entsprechend der Kopfes 52 in der Ausnehmung reicht gerade aus, um Abnutzung. dem Stift 50 eine in Winkelrichtung ausreichende BeWenn bei gelöster Bremse die Scheiben taumeln wegung zu ermöglichen, damit verhindert wird, daß oder schwingen und gegen die Reibkörper 22 schlagen 50 der Schaft 51 in der Bohrung 45 klemmt,
sollten, werden letztere zusammen mit den Kolben Der Schaft 51 ragt in die Bohrungen 45, 46 hinein 26 und den Stiften 50 von der Scheibe weggedrückt, und wird reibend von einer Schraubenfeder 58 gewodurch die Stiftköpfe 52 von den Buchsen 53 fort halten, die lose in der Bohrung 46 sitzt. Im Kopf des und tiefer in die Ausnehmungen 58 bewegt werden, Kolbens 26 befindet sich eine Ausnehmung 154 mit ohne daß der Reibeingriff zwischen den Stiften 50 55 großem Durchmesser, die axial zur Bohrung 46 liegt, und den Kolben 26 davon beeinträchtigt wird. Die Buchse 53 liegt so in dieser Ausnehmung 154, Wie Fig. 4 zeigt, kann die Ringscheibe 134 einen daß ihr dickerer Teil gegen den Boden der Aussolchen Innendurchmesser haben, daß die Ring- nehmung 154 stößt. Der Stift 50 geht lose durch die scheibe die Enden der Bohrung 46 überdeckt und Buchse 53 und die Feder 54 hindurch. In der Auslediglich eine Mittelöffnung läßt, die für ein freies 60 nehmung 154 sind die Buchse 53 und Feder 54 durch Gleiten des Schafts 51 ausreicht. Die Ringscheibe 134 eine Verschlußkappe 57 gehalten, die in der Ausrist in seiner Innenfläche vor der Verschlußkappe 57 nehmung durch Stauchen, wie etwa bei 57 a, bezurückweichend abgesetzt, so daß sich der Kolben festigt ist.

und der Stift zur Kappe hin axial bewegen können. Die Buchse 53 kann sich in der Ausnehmung axial

Der innere Umfang der Ringscheiben 134 ist mit 65 zwischen dem Kolben und der Innenfläche der Kappe

einem Ringflansch 160 versehen, der in das Ende der 57 bewegen. Der Bewegungsweg entspricht dem

Bohrung 46 ragt und das Reibgesperre 58 fest gegen Bremslüftspiel zwischen dem Reibkörper und der

die Schulter 59 drückt, so daß der Flansch an die Scheibe.

Diese Ausfübrungsform arbeitet im wesentlichen in gleicher Weise wie diejenige in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform, jedoch mit dem Unterschied, daß die beschränkte Bewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder zur Aufnahme des Bremslüftspiels nun im Kolben anstatt im Boden des Zylinders, wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen, stattfindet. Wenn die Scheibe bei gelüfteter Bremse schleudert und gegen den Reibkörper schlägt, tritt die Rückschlagbewegung des Kolbens zwischen dem Reibgesperre 58 und der Schulter 59 im Boden der Bohrung 46 ein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für druckmittelbetätigte Scheibenbremsen, bei der ein Nachstellstift entgegen der Kraft

einer am Boden des Bremszylinders angeordneten Rückstellfeder um das Bremslüftspiel axial verschiebbar ist und eine in einer axialen Bohrung des Druckkolbens angeordnete, als Reibgesperre wirkende Schraubenfeder durchgreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (26) entgegen der Bremsbetätigungsrichtung über das Bremslüftspiel hinaus verschiebbar ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (47) des Bremszylinders (30) zur Aufnahme des Nachstellstiftes (50, 51, 52) eine Ausnehmung (48) aufweist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (58) mit axialem Spiel in der Bohrung (46) des Druckkolbens (26) angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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