DE1430249C3 - Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Nachstellvorrichtungen für Innenbackenbremsen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2.

Derartige Nachstellvorrichtungen sind aus der GB-PS 6 22 616 bekannt. Bei diesen bekannten Nachstellvorrichtungen ist die Rastverzahnung an der Hülse außerhalb des Druckkolbens angeordnet, und diese Rastverzahnung liegt auch außerhalb des den Druckübertragungskolben aufnehmenden Gehäuses. An der Außenseite des Gehäuses ist ein federbeaufschlagter drehbarer Arm gelagert, dessen Ende eine Rastnase trägt. Die gesamte Ausbildung ist sehr sperrig und sehr kompliziert. Die Rastverzahnung liegt außerhalb von schützenden Gehäuseteilen und kann sehr leicht verschmutzt werden, so daß die automatische Nachstellvorrichtung ausfallen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf Grund ihrer weniger komplizierten und weniger empfindlichen Mechanik im Betrieb zuverlässig ist und eine Unterbringung in dem beschränkten Raum innerhalb einer Bremstrommel von kleinem Durchmesser ermöglicht.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe stellen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 dar. Eine zweite Lösung dieser Aufgabe stellen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 dar.

In vorteilhafter Weise wird die gesamte Nachstellvorrichtung und Rasteinrichtung durch das Gehäuse geschützt, und der Aufbau ist derart, daß ein leichter Zusammenbau ermöglicht wird.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf eine Bremse,
Fig.2 einen Schnitt durch die Nachstellvorrichtung längs der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 2A einen vergrößerten Schnitt durch die Rastnase,

F i g. 3 einen weiteren Schnitt durch die Rastnase,
F i g. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Rastnase,

Fig.5 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Nachstellvorrichtung,

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5 und F i g. 7 einen Schnitt, genommen längs der Linie 7-7 in Fig.6.

Ein Bremsschild 20 trägt ein Gehäuse 22, das eine

Bremsbetätigungseinrichtung 26 enthält, die einen Keil und Rollen aufweist (Fig.2), die mittels eines nicht dargestellten Radbremszylinders hin- und herbewegt werden.

Für jede Bremsbacke ist ein Druckübertragungskolben 30 vorgesehen, der im Gehäuse 22 hin- und herbeweglich ist, und die äußeren Enden des Druckübertragungskolbens liegen gegen gegenüberliegende Stege gleich ausgebildeter Bremsbacken 34, 36 an, die Bremsbeläge 38 bzw. 40 haben, die an einer Bremstrommel 42 angreifen können. Zwischen den Bremsbacken 34 und 36 ist eine Rückholfeder 44 angeordnet, die die Bremsbacken in ihrer Ruhestellung hält und gegen die Druckübertragungskolben 30 zieht. Die Bremsbacken 34 und 36 sind an ihren nicht dargestellten unteren Enden drehbar gelagert, so daß, wenn die Druckübertragungskolben 30 betätigt werden (Fig. 1), die Bremsbakken sich an die Bremstrommel anlegen oder von dieser abheben.

Die Bremsbetätigungseinrichtung 26 besteht hier aus einem Spreizglied 27 mit einem Träger 28, an dem Rollen 29 in Schlitzen gelagert sind, die bei einer Hin- und Herbewegung des Spreizgliedes eine seitliche Verschiebung der Rollen gestatten. F i g. 2 zeigt die eine Seite der Betätigungseinrichtungen. Die andere Seite derselben ist von gleicher Ausbildung. Die Rollen 29 greifen in die geschlitzten inneren Enden der Druckübertragungskolben 30 ein und wälzen sich an den geneigten Flächen 31 ab.

Die Druckübertragungskolben 30 sind zylindrisch und liegen in einer glatten zylindrischen Bohrung 33 des Gehäuses 22, und die Bohrungen an gegenüberliegen-

den Seiten des Gehäuses 22 fluchten axial und sind von gleicher Größe.

Die Druckübertragungskolben 30 können bei einer Bremse mit fester Verankerung (Drehbackenbremse) vorgesehen sein oder bei einer zweiseitig betätigbaren Bremse, bei der Druckübertragungskolben 30 mit beiden Bremsbackenenden zusammenarbeiten. Die Nachstellvorrichtung 46 ist nur einem Druckübertragungskolben zugeordnet.

Die Einwärtsbewegung eines jeden Druckübertragungskolbens 30 kann durch einen nicht dargestellten Anschlag im Gehäuse 22 abgestoppt werden. Dieser Anschlag blockiert lediglich die Gleitbewegung der Druckübertragungskolben 30 einwärts beim Ausbau der Betätigungseinrichtung 26.

Der Druckübertragungskolben 30 weist ein Zylindergehäuse 52 und eine Hülse 54 mit Innengewinde auf, die im Zylindergehäuse 52 drehbar gelagert ist und beispielsweise an den zylindrischen Flächenabschnitten 48 und 49 in der zylindrischen Bohrung 50 gleitbar gelagert sind. Die Hülse 54 weist einen Flansch 53 am äußeren Ende auf, der ein verkehrtes Einsetzen der Hülse in die Bohrung 50 bei der Montage verhindert. In & die Hülse 54 ist ein Druckstück 56 eingeschraubt, das außerhalb des Druckübertragungskolbens 30 als Rastzahnrad 57 ausgebildet ist. Eine Drehung der Hülse 54 hat eine auswärts- oder einwärts gerichtete Relativbewegung des Druckstückes 56 gegenüber dem Druckübertragungskolben 30 in axialer Richtung zur Folge.

Das Druckstück 56 hat in der. Mitte eine Bohrung 59 und nimmt den Schaft eines Bremsbackenhalters 51 gleit- und drehbar auf, der am äußeren Ende einen Schlitz 60 aufweist, in dem der Steg einer Bremsbacke 34 bzw. 36 sitzt. Am Bremsbackenhalter 51 ist eine Federplatte 55 so angeordnet, daß ihre Innenseite an der Außenfläche des Rastzahnrades 57 anliegt. Die Federplatte 55 weist an einer Stelle einen vorspringenden Rastzahn 61 auf, der in eine Lücke der Verzahnung 63 am Umfang des Rastzahnrades 57 einrastet und somit normalerweise eine Drehung des Bremsbackenhalters 51 verhindert. Die Federplatte 55 wird durch die Rückholfeder 44 gegen die ebene Seite des Rastzahnrades 57 angedrückt. Beim manuellen oder automatischen Nachstellen ist die Spannkraft der Federplatte 55 leicht zu überwinden, so daß das Rastzahnrad 57 dann drehbar ist. Der Rastzahn 61 rastet dann in eine nachfolgende Lücke des Rastzahnrades ein und verriegelt den Bremsbackenhalter 51 von neuem. Diese Anordnung verhindert seitliche Bewegungen der Bremsbacke und vermindert so die Gefahr einer seitlichen unsymmetrisehen Abnutzung des Bremsbelages durch Verkanten.

Die Hülse 54 trägt am Außenumfang eine schraubenlinienförmige Rastverzahnung 58. Diese Rastverzahnung (Fig.2) hat an der einen Seite zur Achse des Druckstückes 56 im wesentlichen unter rechtem Winkel stehende Flächen 65 und an der anderen Seite nach außen divergierende, geneigte Flächen 67. Die Rastverzahnung 58 der Hülse 54 steht im Eingriff mit entsprechenden Rastzähnen 69 einer Rastnase 62, die sich radial gleitbar durch einen Schlitz 21 im Gehäuse 22 erstreckt und beispielsweise mittels einer Feder 64 mit der Rastverzahnung 58 im Eingriff gehalten wird. Die Feder 64 ist an einer Mutter 66 gelagert, die in eine Gewindebohrung 68 des Gehäuses 22 eingeschraubt ist. Die Mutter 66 dichtet diese öffnung und den Schlitz gegen eindringende Fremdkörper ab.

Der Druckübertragungskolben 30 weist in seinem Zylindergehäuse einen Längsschlitz 70 auf, der das innere Ende der Rastnase 62 aufnimmt. Die Rastnase 62 greift mit dem an beiden Seiten abgeflachten unteren Ende 62' in den Schlitz 70 ein, so daß sie gegen Drehung gesichert ist und auch eine Drehung des Druckübertragungskolbens 30 um seine Achse verhindert.

Eine Dichtung 72 innerhalb des Gehäuses 22 am äußeren Ende der Bohrung für den Druckübertragungskolben verhindert im Zusammenwirken mit einem Dichtungsbalgen 74 aus elastischem Material den Eintritt von Fremdkörpern, so daß die ganze Nachstellvorrichtung in sich abgeschlossen ist.

Fig.3 zeigt eine abgewandelte Ausbildung der Rastnase. Die Rastnase 75, deren unteres Ende ähnlich wie das Ende 62' in F i g. 2A in den Schlitz 70 paßt, ist in einer Bohrung 76 in einem Ansatz 77 des Gehäuses in radialer Richtung gleitbar gelagert. Die Rastnase steht unter der Belastung einer Feder 78, die sich an einer in der Bohrung mittels eines Splintes oder Stiftes 80 im Ansatz 77 gehaltenen Scheibe 79 abstützt.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausbildung der Andruckeinrichtung der Rastnase. Bei dieser Ausführungsform stützt sich die Feder 81 an einer Platte 82 ab, die bei 84 abnehmbar am Gehäuse 22 befestigt ist und eine in die Bohrung 83 vorspringende Einwölbung 86 als Widerlager für die Feder 81 aufweist.

Wenn die Druckübertragungskolben 30 durch die Betätigungseinrichtung 26 auseinander bewegt werden, werden die Bremsbacken 34 und 36 in entgegengesetzten Richtungen verschwenkt und legen sich an der Bremstrommel 42 an. Während dieser Bewegung der Druckübertragungskolben gleiten die Rastzähne der Rastnase 62 (Fig.2) wegen der federnden Halterung dieser Rastnase an der Rastverzahnung 58 der nach außen bewegten Hülse 54 aufwärts. Wenn bisher keine große Abnutzung der Bremsbeläge aufgetreten ist, tritt die Rastnase 62 nicht völlig aus der ursprünglichen Eingriffsstellung heraus, sondern gleitet nur um eine gewisse vorbestimmte Strecke, die gleich ist dem normalen Bremsbackenspiel in der Längsrichtung längs der Flächen 67. Dieses normale Bremsbackenspiel ist die Strecke, die die Bremsbacken bei ihrer Bewegung aus der Ruhestellung in die Bremsstellung zurücklegen. Wenn die Bewegung der Druckübertragungskolben diese vorbestimmte Strecke überschreitet, treten die Rastzähne 69 der Rastnase 62 aus ihrer ursprünglichen Eingriffsstellung mit der Rastverzahnung der Hülse heraus und rasten in die nächsten Lücken der Rastverzahnung ein und greifen an deren Flächen 67 an.

Wenn nun der Druckübertragungskolben 30 bei Lösen der Bremse zurückkehrt, wird die Hülse 54 gezwungen, sich zu drehen, da die Rastzähne 69 der Rastnase 62 nun gleitbar an den nächsten senkrechten Flächen 65 der Rastverzahnung 58 anliegen. Die Rastnase 62 kann sich nämlich gegenüber dem Druckübertragungskolben 30 weder in Umfangsrichtung noch in axialer Richtung bewegen, und die Rastverzahnung 58 ist schraubenlinienförmig ausgebildet, so daß die Hülse 54 eine Drehung ausführen muß. Der Richtungssinn der Schraubenlinie der Rastverzahnung 58 ist derart gewählt, daß eine Drehung der Hülse 54 eine Verschiebung des Druckstückes 56 um eine gewisse Strecke nach außen verursacht, da das Druckstück 56 in die Hülse 54 eingeschraubt ist. Das Druckstück 56 kann sich natürlich wegen des in seinen Schlitz 60 eingreifenden Steges der Bremsbacke nur in der Achsrichtung bewegen.

Der gewünschte Vorschub der Bremsbacke beim Nachstellen wird ausschließlich durch den Winkel der

schraubenförmig verlaufenden Rastverzahnung 58, die Anzahl der Zähne an der Hülse 54 bzw. der Rastnase 62 und die Ganghöhe der Verschraubung von Hülse und Druckstück bestimmt. Diese Werte können natürlich entsprechend den Erfordernissen der Bremse von Fall 5 zu Fall variiert werden. Eine Erhöhung der Anzahl der Zähne an der Rastnase 62 würde eine feinere Einstellung ermöglichen, die bei manchen Anwendungsfällen erwünscht ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 5 bis 7 gleitet ein Druckübertragungskolben 30a in einer zylindrischen Bohrung, und zwischen den Enden des Druckübertragungskolbens ist eine umlaufende Aussparung 92 ausgebildet, die in einem Teil des Umfangs von einer achsparallelen Fläche 94 begrenzt ist. Nach hinten zu schließt sich an die ebene Fläche 94 eine längsverlaufende Aussparung 96 in dem Druckübertragungskolben an. In dem Druckübertragungskolben 30a ist eine Hülse 98 eingesetzt. Diese hat jedoch anstatt einer schraubenförmig verlaufenden Rastverzahnung 100 einen Abschnitt mit längsgerichteten Sperrzähnen. In die Hülse 98 ist ein Druckstück 102 eingeschraubt, das von gleicher Ausbildung ist wie das Druckstück 56 und ebenfalls mit einem Rastzahnrad 104 ausgestattet ist, das einen Längsschlitz 106 zur Aufnahme des Steges einer Bremsbacke 34 oder 36 aufweist, der eine Drehung sowohl der Bremsbacke als auch des Druckstückes verhindert. Ein Dichtungsring 108 und ein Dichtungsbalgen 110 verhindern den Eintritt von Staub, Feuchtigkeit und sonstigen Fremdkörpern in die Vorrichtung. Am Ende des Druckübertragungskolbens 30a greift das Spreizglied 26 an. Das eine Ende der Blattfeder 116 ist innerhalb der Aussparung 92 (Fig. 7) zu einer Schleife gebogen und weist innerhalb der Aussparung, oberhalb der achsparallelen Fläche 94 einen U-Profilabschnitt 118 auf und ferner einen in die Rastverzahnung 100 eingreifendes Rastnasenende 120. Das innere Ende 114 eines Schraubbolzens 112 erstreckt sich in den Schlitz 96 und verhindert eine Drehung des Druckübertragungskolbens 30a bei seiner Verschiebung. Eine Führungsnase 122 am inneren Ende eines Schraubbolzens 124 sitzt in dem U-Profilabschnitt 118, der unter einem Winkel α (F i g. 5) gegen die Druckübertragungskolbenachse geneigt ist. Durch die Auswärtsbewegung des Druckübertragungskolbens 30a wird die Blattfeder 116 _4S gezwungen, an der Führungsnase 122 des Schraubenbolzens 124 entlangzugleiten und sich dabei entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 7) innerhalb der Aussparung 92 zu drehen. Da die Hülse 98 mit dem Teil 90 gemeinsam axial beweglich ist, hat die Bewegung der Hülse und der Blattfeder zur Folge, daß das Rastnasenende 120 während des normalen Anlegens der Bremse in der Umfangsrichtung nicht weit genug bewegt wird, um aus der Lücke der Rastverzahnung der Hülse 98 auszutreten, in die sie bisher eingreift, und es erfolgt daher bei der Rückbewegung des Druckübertragungskolbens 30a keine Drehung der Hülse. Wenn der Bremsbelag abgenutzt ist, ist eine größere Bewegungsstrecke des Druckübertragungskolbens 30a als die vorher bestimmte Strecke erforderlich, um die Bremse anzulegen. In diesem Fall wird bei genügender Auswärtsbewegung des Druckübertragungskolbens 30ε das Rastnasenende 120 aus seiner Zahnlücke an der Hülse 98 austreten und in die nächste Lücke einfallen. Bei der Rückbewegung des Druckübertragungskolbens 30a wird nun die Hülse 98 durch das Rastnasenende 120 um einen kleinen Winkel verdreht, da dieser sich in einer weitergeschalteten Stellung befindet. Eine Drehung der Hülse 98 hat wegen der Verschraubung des Druckstükkes mit der Hülse eine Auswärtsbewegung des Druckstückes 102 um eine gewisse Strecke zur Folge.

Der gewünschte Vorschub der Bremsbacken 34 bzw. 36 beim Nachstellen wird bei dieser Ausführungsform vom Winkel <x zwischen dem U-Profilabschnitt 118 der Feder und der Achsrichtung, von der Anzahl der Zähne an der Hülse 98 und/oder an der Sperrklinke 120 und der Steigung der Gewindegänge am Druckstück und an der Hülse 98 bestimmt.

Bei beiden Ausführungsformen werden die Druckübertragungskolben bei einer Bewegung des Spreizgliedes in entgegengesetzte Richtungen verschoben und schwenken die Bremsbacken zur Anlage an der Bremstrommel. Wenn eine der Bremsbacken in bezug auf die Bremstrommel, z. B. infolge der Abnutzung, ein größeres als das vorherbestimmte Spiel hat, wird der Druckübertragungskolben selbsttätig auf eine größere Länge gebracht. Dies wird bei den beschriebenen Ausführungsformen bei den Rastverzahnungen erreicht, die die vergrößerte Länge der Druckübertragungskolben aufrechterhalten und die die Bremsbacken in ihre Lage zurückführen, so daß ohne Rücksicht auf den Grad der Abnutzung der gleiche Druckübertragungskolbenhub jeweils die gleiche Bremswirkung hervorruft, da die Bremsbacken zwischen der Ruhestellung und der Angriffsstellung an der Bremstrommel immer den gleichen Weg zurückzulegen haben.

Prüfungen haben gezeigt, daß die selbsttätige Nachstellvorrichtung nicht nur bei normalen, sondern auch bei ungünstigen Bedingungen gut arbeitet. Auch bei hohen Bremstrommeltemperaturen sowie Bremstrommelverformungen tritt kein übermäßiges Verstellen auf. Auch treten keine konzentrierten hohen Spannungen auf, die eine übermäßige Abnutzung oder die Möglichkeit des Versagens verursachen könnten. Die Vorrichtung hält jederzeit ein ausreichendes Spiel für die unbehinderte Drehbewegung aufrecht, und der Nachstellvorgang erfolgt so schnell, daß das erforderliche Spiel auch bei schneller Abnutzung der Bremsbeläge konstant gehalten wird.

Von Wichtigkeit ist ferner, daß der Hinterflankenwinkel der miteinander zusammenwirkenden Rastzähne an der Hülse und der Rastnase derart ist, daß sie im Falle einer Überlastung infolge eines toten Ganges ausrasten. Dadurch wird ein Abscheren der Zähne und somit die Gefahr eines Versagens der Nachstellvorrichtung verhindert. .

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Rückholfeder, die an den Bremsbacken angreift und deren Betätigungseinrichtung aus einem in einem bremsschildfesten Gehäuse verschiebbaren aber drehfest gelagerten Bremskolben besteht, in dem eine Hülse mit Innengewinde drehbar gelagert ist, in die ein an der Bremsbacke drehfest gelagertes Druckstück eingeschraubt ist und wobei eine am Umfang der Hülse angeordnete Rastverzahnung mit einer Rastnase federnd derart zusammenwirkt, daß bei Überschreitung des vorbestimmten Bremslüftspiels die Hülse relativ zum Druckstück verdreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverzahnung (58) schraubenlinienförmig verläuft und in einem Schnitt parallel zur Achse der Hülse (54) ein sägezahnähnliches Profil (65, 67) aufweist und daß der Bremskolben (30) einen Längsschlitz (70) hat, durch den hindurch sich die im Gehäuse (22) radial gleitbar und unverdrehbar gelagerte Rastnase (62) erstreckt.

2. Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Rückholfeder, die an den Bremsbacken angreift und deren Betätigungseinrichtung aus einem in einem bremsschildfesten Gehäuse verschiebbaren Bremskolben besteht, in dem eine Nachstellvorrichtung angeordnet ist, wobei im Bremskolben eine Hülse mit Innengewinde drehbar gelagert ist, in die ein an der Bremsbacke drehfest gelagertes Druckstück eingeschraubt ist, und wobei eine am Umfang der Hülse angeordnete Rastverzahnung mit einer Rastnase derart zusammenwirkt, daß bei Überschreitung des vorbestimmten Bremslüftspiels die Hülse relativ zum Druckstück verdreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverzahnung (58) sich axial erstreckende Rastzähne (100) aufweist, daß der Bremskolben (30a) eine umlaufende Aussparung (92) und einen Schlkzabschnitt (94) in dieser Aussparung hat, daß eine Blattfeder (116) in dieser Aussparung angeordnet ist und im Schlitzabschnitt einen in Richtung der Federbreite verlaufenden U-Profilabschnitt (118) aufweist, dessen Längsachse zur Achse des Bremskolbens (30a,) unter einem Winkel (ä) geneigt ist, daß die Blattfeder ferner im Schlitzabschnitt die mit den Rastzähnen im Eingriff stehende Rastnase (120) aufweist und daß eine Führungsnase (122) am Gehäuse (22) befestigt ist, die in den U-Profilabschnitt der Blattfeder eingreift.