DE1231072B

DE1231072B - Automatic and stepless adjusting device for the air gap of a hydraulically operated disc brake

Info

Publication number: DE1231072B
Application number: DEB62507A
Authority: DE
Inventors: Richard Thomas Burnett; John Lloyd Mossey
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1960-09-22
Filing date: 1961-05-17
Publication date: 1966-12-22

Description

Selbsttätig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel einer hydraulisch betätigten Scheibenbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für das Lüftspiel einer hydraulisch betätigten Scheibenbremse, insbesondere einer Scheibenbremse mit je einem auf jeder Seite einer axial feststehenden Bremsscheibe angeordneten Bremszylinder, bei der nach Beaufschlagung des Betätigungskolbens durch die Druckflüssigkeit dieser erst nach überwindung des Bremslüftspiels entgegen der Kraft einer Rückstellfeder einen Reibring oder ein lediglich in Lüftrichtung wirkendes Gesperre um das Maß der Bremsbelagabnutzung auf einem am Boden des Bremszylinders gehaltenen, zum Bremszylinder gleichachsigen Nachstellglied verschiebt und die bei einer Taumelbewegang der Bremsscheibe ein Rückstellen der Bremsbacke mit dem Betätigungskolben über das Lüftspiel hinaus, ohne das vorbestimmte Lüftspiel zu verändern, zuläßt.Automatically and continuously acting adjuster for the clearance of a hydraulically actuated disc brakes The invention relates to an automatically and continuously acting adjuster for the clearance of a hydraulically actuated disc brake, especially a disc brake with one disposed on each side of an axially fixed brake disk brake cylinder, wherein When the actuating piston is acted upon by the pressure fluid, this only after overcoming the brake release play against the force of a return spring moves a friction ring or a locking mechanism that only acts in the release direction by the amount of brake lining wear on an adjusting member held on the bottom of the brake cylinder and on the same axis as the brake cylinder, and which moves in the event of a wobbling movement Brake disc allows the brake shoe to be reset with the actuating piston beyond the clearance without changing the predetermined clearance.

Es sind bereits Nachstellvorrichtungen für das Lüftspiel von hydraulisch betätigten Scheibenbremsen bekannt, die ein Rückstellen der Bremsbacke mit dem Betätigungskolben über das Lüftspiel hinaus zulassen. Bei diesen kann das als Stift ausgebildete und am Boden des Bremszylinders gehaltene Nachstellglied bei Taumelbewegungen der Bremsscheibe in eine Ausnehmung des Zylinderbodens ausweichen. Ein selbsttätiges Rückstellen der Bremsbacke mit dem Betätigungskolben auf das ursprüngliche Lüftspiel nach Aufhören der Taumelbewegungen der Bremsscheibe erfolgt dabei aber nicht mehr. Es ist zur Lösung der gestellten Aufgabe, bei Taumelbewegungen der Bremsscheibe ein Rückstellen der Bremsbacke mit dem Betätigungskolben über das Lüftspiel hinaus, zuzulassen ohne das vorbestimmte Lüftspiel zu verändern, außerdem bereits eine Nachstellvorrichtung mit einem gegenüber dem Boden des Bremszylinders um das Maß des Brenislüftspiels verschiebbaren Nachstellstift vorgeschlagen worden, bei der zwischen dem Betätigungskolben und dem Reibring oder Gesperre eine Druckfeder eingespannt ist. Bei dieser Vorrichtung ist ein selbsttätiges Rückstellen des Kolbens nach dessen Betätigung um das Maß des Bremslüftspiels und ein Halten des Kolbens in dieser Stellung nicht vorgesehen.There are already adjusting devices for the hydraulic clearance actuated disc brakes known that reset the brake shoe with the actuating piston allow beyond the clearance. These can be designed as a pen and Adjusting member held at the bottom of the brake cylinder when the brake disc wobbles move into a recess in the cylinder base. An automatic reset the brake shoe with the actuating piston to the original clearance after stopping the wobbling movements of the brake disc no longer takes place. It is for Solution to the problem posed, a reset when the brake disc wobbles allow the brake shoe with the actuating piston beyond the clearance, without to change the predetermined clearance, also already an adjusting device with one opposite the bottom of the brake cylinder by the amount of the air gap Slidable adjusting pin has been proposed in which between the actuating piston and a compression spring is clamped into the friction ring or locking mechanism. With this device is an automatic resetting of the piston after its actuation by the amount brake clearance and holding the piston in this position are not provided.

. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß das Nachstellglied aus einer im Betätigungskolben. geführten Büchse besteht, die zwischen dem Boden des Bremszylinders und einem Anschlag am Boden des Bremszylinders befestigten Stifts in Lüftrichtung der Bremse entgegen der Kraft einer Druckfeder verschiebbar ist. . According to the invention, the set object is achieved in that the adjusting member consists of one in the actuating piston. There is guided bushing, which is displaceable between the bottom of the brake cylinder and a stop attached to the bottom of the brake cylinder pin in the release direction of the brake against the force of a compression spring.

Bei dieser Ausführungsform ist bei gelüfteter Bremse, unabhängig davon, ob die Bremsscheibe Taumelbewegungen ausführt oder nicht, stets das gleiche, vorbestimmte Lüftspiel gewährleistet.In this embodiment, when the brake is released, regardless of whether the brake disc performs wobbling movements or not, always the same, predetermined Air clearance guaranteed.

Darüber hinaus ermöglicht sie ein vorheriges Zusammenstellen der Nachstellvorrichtung als eine den Kolben ausstattende Einheit, welche über den am Boden des Zylinders befestigten Stift geschoben werden kann.In addition, it enables the adjustment device to be assembled in advance as a unit equipping the piston, which is located on the bottom of the cylinder attached pin can be pushed.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, the invention is shown in one embodiment.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt; F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1. Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Scheibenbremse beschrieben, bei welcher eine Bremsbacke 16 in Eingriff mit einer sich drehenden Scheibe durch einen in einem hydraulischen Zylinder verschiebbaren Kolben gedrückt wird.Fig. 1 shows a device according to the invention in longitudinal section; F i g. Figure 2 is a section along line 2-2 in Figure 2 . 1; F i g. 3 is a section along line 3-3 in FIG. 1. The invention is described in connection with a disc brake in which a brake shoe 16 is urged into engagement with a rotating disc by a piston displaceable in a hydraulic cylinder.

Bei F i g. 1 enthält ein in einem Gehäuse angeordneter Betätigungszylinder 10 einen Betätigungskofben 14, der in einer Zylinderbohrung 12 gleitet. Ein Druckraum 18 ist zwischen dem Kolben und dem Zylinderboden gebildet; das Druckmittel wird dem Druckraum durch einen Einlaß zugeführt, um den Kolben 14 nach oben zu verschieben und die Bremse zu betätigen. Der Kolben 14 wirkt auf eine- Bremsbacke 1.6, die gegen eine Bewegung in Umfangsrichtung gesichert ist. Der Kolben 14 drückt die Bremsbacke 16 gegen eine Bremsscheibe, die sich z. B. mit einem Fahrzeugrad dreht. Wenn die Scheibenbremse mit einem gleitenden Bügel arbeitet, wirkt die Druckkraft über den Zylinderboden auf die andere Bremsbacke und drückt diese gegen die gegenüberliegende Bremsschpibenfläche. Wenn die Bremse mit feststehenden Zylindern ausgerüstet ist, stehen die Druckräume dieser Zylinder miteinander in Verbindung.At F i g. 1 , an actuating cylinder 10 arranged in a housing contains an actuating cofben 14 which slides in a cylinder bore 12. A pressure chamber 18 is formed between the piston and the cylinder base; the pressure medium is supplied to the pressure chamber through an inlet in order to move the piston 14 upwards and to actuate the brake. The piston 14 acts on a brake shoe 1.6, which is secured against movement in the circumferential direction. The piston 14 presses the brake shoe 16 against a brake disc which, for. B. rotates with a vehicle wheel. If the disc brake works with a sliding bracket, the pressure force acts on the other brake shoe via the cylinder base and presses it against the opposite brake disc surface. If the brake is equipped with fixed cylinders, the pressure chambers of these cylinders are connected to one another.

Die selbsttätige Nachstellvorrichtung verbindet das Gehäuse und den Kolben und wird als Ganzes durch das Bezugszeichen20 bezeichnet. Die Vorrichtung 20 enthält einen Stift22, welcher mit einem Ansatz 23 an seinem einen Ende versehen ist. Mit einer Scheibe 24 wird der Stift 22 an dem Zylinderboden gehalten. Die Scheibe24 ist an dem Zylinderboden beispielsweise durch vorstehende Teile dieser Wand befestigt.The automatic adjusting device connects the housing and the piston and is designated as a whole by the reference number 20. The device 20 includes a pin 22 which is provided with a lug 23 at one end. The pin 22 is held on the cylinder base with a washer 24. The disk 24 is attached to the cylinder base, for example by protruding parts of this wall.

Der Stift hat Abflachungen 25, die von einer öffnung 27 aufgenommen werden. Diese ist ebenfalls mit Abflachungen versehen und verhindert dadurch eine Drehbewegung zwischen dem Stift 22 und der Scheibe24, welche durch runde Vorsprünge29 in einer Ausnehmung des Gehäuses 10 festgehalten wird. Das freie Ende des Stifts 22 greift in eine abgestufte innere Bohrung 26 des Kolbens 14. Der Teil der Bohrung 26 mit kleinerem Durchmesser nimmt eine Büchse 28 auf, die an ihrem Ende mit einem radial einwärts gerichteten Flansch 30 versehen ist. Der Endflansch 30 wird durch eine Druckfeder 34 gegen einen an dem Ende des Stifts 22 vorgesehenen Anschlag 32 (F i g. 1 und 2) gedrückt. Die Druckfeder 34 ist zwischen der Scheibe 24 und dem radialen Flansch 30 der Hülse angeordnet und hält den Flansch 30 der Hülse 28 in Anlage an dem Ansatz 32. - Die Büchse 28 ist mit dem Kolben 14 durch einen geschlititen Reibring 36 gekuppelt, der die Außenfläche der Büchse 28 umgreift. Der Reibring 36 wird gegen die radiale Wand 39 einer Bohrung 38 der inneren Bohrung 26 mittels einer durch eine Druckfeder 48 belasteten Büchse 40 gehalten, die mit der Büchse 28 achsgleich ist und sich zusammen mit dieser bewegt. Die Büchse 40 weist an ihrem oberen Ende einen radial nach innen gerichteten Flansch 42 auf, an dem sich das eine Ende der Feder 48 abstützt, deren anderes Ende an einem im Kolben 14 gehaltener Sicherungsring 46 anliegt.The pin has flattened areas 25 which are received by an opening 27 . This is also provided with flattened areas and thereby prevents a rotary movement between the pin 22 and the disk 24, which is held in place by round projections 29 in a recess of the housing 10 . The free end of the pin 22 engages a stepped inner bore 26 of the piston 14. The portion of the bore 26 of smaller diameter receives a sleeve 28 which is provided with a radially inwardly directed flange 30 at its end. The end flange 30 is pressed by a compression spring 34 against a stop 32 provided at the end of the pin 22 ( FIGS. 1 and 2). The compression spring 34 is disposed 30 of the sleeve between the disc 24 and the radial flange and holds the flange 30 of the sleeve 28 into abutment with the shoulder 32 - the bushing 28 is coupled to the piston 14 by a geschlititen friction ring 36, the outer surface of the the sleeve 28 engages. The friction ring 36 is held against the radial wall 39 of a bore 38 of the inner bore 26 by means of a sleeve 40 which is loaded by a compression spring 48 and is coaxial with the sleeve 28 and moves together with it. At its upper end, the sleeve 40 has a radially inwardly directed flange 42, on which one end of the spring 48 is supported, the other end of which rests against a retaining ring 46 held in the piston 14.

Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Büchse 40 und des Sicherungsringes 46 entspricht dem Lüftspiel J. Ein in einer Sackbohrung der Wand 39 der Bohrung 38 verankerter Stift 50 greift in den Schlitz des Reibrings 36. The distance between the opposite end faces of the bushing 40 and the locking ring 46 corresponds to the clearance J. A pin 50 anchored in a blind hole in the wall 39 of the hole 38 engages in the slot of the friction ring 36.

Aus Sicherheitsgründen ist ein Sprengring 52 in einer Nut der Zylinderbohrung 12 vorgesehen, der bei Instandsetzung der Bremse ein zufälliges Entfernen des Kolbens verhindert, was ein Wiederfüllen und Entlüften des hydraulischen Systems zur Folge haben würde. Der Druckraum ist durch einen in einer Nut des Kolbens 14 angeordneten Ring 54 abgedichtet, der sich gegen die Zylinderbohrung 12 abstützt. Zum Betätigen der Bremse wird das Druckmittel dem Druckraum 18 von einem Steuerventil oder von einem Hauptzylinder zugeführt, wodurch der Kolben 14 nach oben bewegt wird. Die Bremsbacke wird in Reibeingriff mit einer nicht dargestellten Bremsscheibe gedrückt.For safety reasons, a snap ring 52 is provided in a groove of the cylinder bore 12, which prevents accidental removal of the piston when the brake is being repaired, which would result in refilling and venting of the hydraulic system. The pressure chamber is sealed by a ring 54 which is arranged in a groove in the piston 14 and is supported against the cylinder bore 12. To actuate the brake, the pressure medium is fed to the pressure chamber 18 from a control valve or from a master cylinder, whereby the piston 14 is moved upwards. The brake shoe is pressed into frictional engagement with a brake disc, not shown.

Wenn sich der Kolben 14 nach oben bewegt, wird der Sicherungsring 46 zusammen mit dem Kolben bewegt und die als Rückstellfeder wirkende Druckfeder 48 zusammengedrückt. Sofern sich der Kolben nicht mehr als um das Maß des Lüftspiels J bewegt, verschiebt auch die Büchse 40 den Reibring 36 nicht. Zu diesem Zweck ist der Reibungsschluß des Reibrings 36 auf die Büchse 28 stärker als die Druckkraft der Rückstellfeder 48.When the piston 14 moves upwards, the locking ring 46 is moved together with the piston and the compression spring 48, which acts as a return spring, is compressed. If the piston does not move more than the amount of the clearance J , the sleeve 40 does not move the friction ring 36 either. For this purpose, the frictional engagement of the friction ring 36 on the sleeve 28 is stronger than the compressive force of the return spring 48.

Wenn sich die Bremsbacke abgenutzt hat, so daß das Spiel der Bremse größer als das Lüftspiel J geworden ist, bewegt sich der Kolben 14 weiter gegenüber der Büchse 28 und drückt die Bremsbacke in Eingriff mit der Scheibe. Der Sicherungsring 46 kommt in Anlage an die Büchse 40 und verschiebt sie bei einer weiteren Bewegung des Kolbens entgegen dem Reibwiderstand des Reibrings 36 mit der Büchse 28, da die hydraulische Kraft auf den Kolben weit größer ist als der Reibwiderstand zwischen dem Reibring und der Büchse 28. Die Büchse 40 verschiebt den Reibring 36 auf der Büchse 28 in eine neue Stellung entsprechend dem Eingriff der Bremsbacke 16 mit der Bremsscheibe.When the brake shoe has worn so that the play of the brake has become greater than the clearance J , the piston 14 moves further with respect to the sleeve 28 and presses the brake shoe into engagement with the disc. The locking ring 46 comes into contact with the bushing 40 and, when the piston moves further, moves it against the frictional resistance of the friction ring 36 with the bushing 28, since the hydraulic force on the piston is far greater than the frictional resistance between the friction ring and the bushing 28 . the sleeve 40 moves the friction ring 36 on the sleeve 28 in a new position corresponding to the engagement of the brake shoe 16 with the brake disc.

Wenn der Druckraum 18 entlastet wird, drückt die durch den Sicherungsring 46 wirkende Rückstenfeder 48 den Kolben nach unten bis der Reibring wieder mit der Ringwand 39 der Bohrung 38 in Eingriff kommt. Das Maß dieser Rückstellbewegung des Kolbens 14 entspricht wiederum dem Lüftspiel J, selbst wenn er während der vorhergehenden Bremsbetätigung um eine größere Länge verschoben worden ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß sich die Rückstellkraft der Feder 48, wenn die normale Lage des Kolbens eingestellt ist, auf Grund der Lage innerhalb der Anordnung nicht ändert, die als Ganzes eingestellt wird.When the pressure chamber 18 is relieved, the return spring 48 acting through the securing ring 46 presses the piston downward until the friction ring again engages the annular wall 39 of the bore 38 . The extent of this return movement of the piston 14 in turn corresponds to the clearance J, even if it has been displaced by a greater length during the previous brake actuation. It should be taken into account here that the restoring force of the spring 48, when the normal position of the piston is set, does not change due to the position within the arrangement which is set as a whole.

Wird angenommen, daß die Bremsscheiben auf Grund von Taumelbewegungen die Bremsbacke weiter über das Lüftspiel hinaus von der Bremsscheibe wegdrückt, so hält in diesem Fall der Reibring 36 den Kolben 14 und die Büchse 28 in fester Verbindung miteinander. Selbstverständlich wirkt der Reibungsschluß zwischen dem Ring und der Hülse nur so lange, als die durch die Taumelbewegungen der Bremsscheibe bedingte Kraft die Reibkraft des Ringes auf die Büchse nicht übersteigt. Um zu verhindern, daß diese Kraft die Reibkraft des Reibrings Übersteigt, stützt sich die als Nachstellglied dienende Büchse am Boden des Bremszylinders 10 über eine Druckfeder 34 ab, die zwischen dem Stift 22 und der Büchse 28 angeordnet ist und so lange nachgibt, als die durch die Bremsseheibe auf den Kolben ausgeübte Rückstellkraft einen vorbestimmten Wert übersteigt, der kleiner als die Reibkraft zwischen dem Ring 36 und der Hülse 28 sein soll. Wenn die Rückstellkraft ausgelöst wird, bringt die Feder 34 den Kolben in seine ursprüngliche Lage zurück, d. h., sie bringt die Büchse 28 in Anlage an den Anschlag 32 des Stifts 22 und stellt dadurch das normale Bremslüftspiel wieder her.If it is assumed that the brake disks, due to wobbling movements, press the brake shoe further away from the brake disk beyond the clearance, then in this case the friction ring 36 holds the piston 14 and the bush 28 in a fixed connection with one another. Of course, the frictional engagement between the ring and the sleeve is only effective as long as the force caused by the wobbling movements of the brake disc does not exceed the frictional force of the ring on the sleeve. In order to prevent this force from exceeding the frictional force of the friction ring, the bushing serving as an adjusting member is supported on the bottom of the brake cylinder 10 via a compression spring 34 which is arranged between the pin 22 and the bushing 28 and yields as long as the through the restoring force exerted on the piston by the brake disk exceeds a predetermined value which should be smaller than the frictional force between the ring 36 and the sleeve 28 . If the restoring force is activated, brings the spring 34 the piston to its original position, d. that is, it brings the sleeve 28 into contact with the stop 32 of the pin 22 and thereby restores the normal brake clearance.

Daraus ist zu ersehen, daß das Arbeiten der automatischen Nachstellvorrichtung und der Taumelbewegungen der Bremsscheibe aufnehmenden Vorrichtung ein konstantes Lüftspiel J während der ganzen Lebensdauer der Bremsbeläge aufrechterhält. Die Ruhelage des Kolbens wird in Richtung auf das offene Ende der Zylinderbohrung verschoben, wenn die Dicke des Belags der Bremsbacken infolge Verschleißes abnimmt.From this it can be seen that the work of the automatic adjusting device and the tumbling movements the brake disc receiving device maintains a constant clearance J throughout the service life of the brake linings. The rest position of the piston is in the direction of the open end of the cylinder bore shifted when the thickness of the lining of the brake shoes decreases due to wear.

Beim Montieren der Nachstellvorrichtung 20 wird der Stift 22 am Zylinderboden befestigt, und die üb- rige Vorrichtung, die als Einheit zusammengesetzt worden ist und den Kolben 14, den Reibring 36, die Büchse 40, die Feder 48 und den Sicherungsring 46 umfaßt, wird über den Stift 22 geschoben und gegen das geschlossene Ende der Zylinderbohrung 12 unter Zusammendrücken der Feder 34 gedrückt. Der Sprengring 52 ist während dieser Zeit natürlich entfernt.When assembling the adjusting device 20, the pin 22 is attached to the cylinder base, and the remaining device, which has been assembled as a unit and comprises the piston 14, the friction ring 36, the sleeve 40, the spring 48 and the locking ring 46, is over pushed the pin 22 and pressed against the closed end of the cylinder bore 12 while compressing the spring 34. The snap ring 52 is of course removed during this time.

Während des Zusammensetzens ist die öffnung 53 in der Büchse 28 so angeordnet, daß sie mit dem Anschlag 32 übereinstimmt, so daß die Feder 34 zusammengedrückt wird, bis sich der Flansch 30 unterhalb des Anschlags 32 (F i g. 1) befindet. Der Kolben wird dann um 90' gedreht, und der Stift 50 überträgt die Drehkraft auf den Reibring 36, welcher durch Umfassen der Hülse 28 ebenfalls diese Hülse um 901 dreht und dadurch veranlaßt, daß die öffnung 53 über Kreuz mit dem Anschlag 32 liegt. Der Flansch 30 wird auf diese Weise durch den Anschlag 32 gehalten, wodurch die Feder 34 zusammengedrückt bleibt. Zum Auseinandernehmen wird der Kolben 14 nur um 901 von der in F i g. 2 dargestellten Lage gedreht, so daß sich Anschlag 32 mit der öffnung 53 deckt, und der Kolben 14 und die mit ihm verbundenen Teile werden herausgenommen, wobei nur der Stift 22 und die Feder 34 zurückbleiben. Der Sprengring 52 wird nach dem Zusammensetzen der Vorrichtung 20 eingelegt und erst vor dem Auseinandernehmen entfernt.During assembly, the opening 53 in the sleeve 28 is arranged to coincide with the stop 32 so that the spring 34 is compressed until the flange 30 is below the stop 32 ( FIG. 1) . The piston is then rotated 90 ' , and the pin 50 transmits the rotational force to the friction ring 36, which by embracing the sleeve 28 also rotates this sleeve 901 and thereby causes the opening 53 to cross over with the stop 32 . The flange 30 is held in this way by the stop 32 , whereby the spring 34 remains compressed. For disassembly, the piston 14 is only moved 901 from the position shown in FIG. 2 rotated so that the stop 32 coincides with the opening 53 , and the piston 14 and the parts connected to it are removed, with only the pin 22 and the spring 34 remaining. The snap ring 52 is inserted after the assembly of the device 20 and is only removed before it is dismantled.

Claims

Claim: Automatic and steplessly acting adjusting device for the clearance of a hydraulically operated disc brake, in particular a disc brake with a brake cylinder on each side of an axially fixed brake disc, in which, after the actuating piston has been acted upon by the pressure fluid, it is only after the brake clearance has been overcome against the force of a The return spring shifts a friction ring or a locking mechanism that only acts in the release direction by the amount of brake lining wear on an adjusting member held on the bottom of the brake cylinder and coaxial with the brake cylinder, and which, when the brake disc wobbles, resets the brake shoe with the actuating piston beyond the clearance, without the to change predetermined clearance allows, d a - characterized in that the adjusting member consists of a bushing (28) guided in the actuating piston (14) and between the bottom of the brake cylinder (10) u nd a stop (32) of a pin (22) fastened to the bottom of the brake cylinder can be displaced in the release direction of the brake against the force of a compression spring (34). - Documents considered: French patent specification No. 1205 904; British Patent Nos. 804 826, 811505; U.S. Patent No. 2,866,526.