DE1480038C - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem - Google Patents

Description

1 2 .

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstell- falschen Nachstellung ist besonders in dem Fall groß,

Vorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem, insbeson- in dem eine handbetätigte Bremse mit einem durch

dere für Kraftfahrzeuge, an einem Bremshebel, der Fluiddruck betätigten Bremssystem verbunden ist.

über eine in dem Hebel gelagerte Schnecke die Brem- Die Aufgabe der Erfindung ist vor allem darin

sen betätigt, wobei die Schnecke zum Nachstellen des 5 zu sehen, eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für

Bremshebels über eine Einwegkupplung mit einer An- ein Bremssystem der eingangs beschriebenen Art zu

triebseinrichtung verbunden ist, die entsprechend der schaffen, das unter allen Bedingunge'n eine exakte

Winkelbewegung um die Achse hin- und herbewegt Nachstellung des Bremsspiels gewährleistet und so-

wird, wenn der Hebel eine vorbestimmte Winkel- wohl im Aufbau einfach als auch im Betrieb zu-

abweichung von seiner neutralen Lage überschreitet. io verlässig ist.

Die Erfindung ist insbesondere für luft- oder Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst

vakuumbetätigte Fahrzeugbremsen, speziell an durch eine Kupplung, die entkuppelt, wenn die

schweren Fahrzeugen, wie Bussen oder Lastwagen, Bremskraft einen vorbestimmten Wert überschreitet,

geeignet. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann bei

Die bei Trommelbremsen bekannten Nachstell- 15 einer solchen selbsttätigen Nachstellvorrichtung die

Vorrichtungen, die hauptsächlich nach dem Prinzip Schnecke während der Übertragung der Bremskraft

einer Ratsche arbeiten, sind im Aufbau kompliziert durch das Schneckenrad axial verschoben werden,

und für die hohen Bremskräfte, wie sie bei schweren wobei eine vorgespannte Feder, die dieser axialen

Fahrzeugen erforderlich sind, nicht geeignet. Außer- Übertragung entgegenwirkt, eingebaut ist und wobei

dem unterliegen diese Nachstellvorrichtungen einem ao ferner die genannte Kupplung, die entsprechend den

starken Verschleiß und ermöglichen keine exakte ansteigenden Bremskräften entkuppelt wird, dTirch

Nachstellung des Bremsspiels. die axialen Bewegungen der Schnecke betätigt wird.

.Um ein Bremssystem der eingangs beschriebenen Zweckmäßigerweise besteht diese Kupplung aus Art nachzustellen, wird bekanntlich die Verbindung konischen, einander entsprechenden Flächen derzwischen Bremshebel und Bremswelle als Schnecken- 35 Welle, auf der die Schnecke und ein drehbares EIe-.yerzahnung ausgebildet, wobei das Schneckenrad in ment dieser Einwegkupplung angeordnet ist.
den Bremshebel eingebaut ist, damit die Winkel- Wesentlich ist bei der erfindungsgemäßen Nachstellung zwischen Bremshebel und Bremswelle ein- Stellvorrichtung, daß diese Kupplung entkuppelt stellbar ist, und die mit dem Schneckenrad im Ein- wird, wenn die Bremskraft einen vorbestimmten Wert griff stehende Schnecke ebenfalls im Hebelarm an- 30 überschreitet, und die eingekuppelt ist bzw. wird, geordnet ist, so daß durch Drehung der Schnecke wenn die Bremskraft unter diesem Wert liegt bzw. eine Winkelverstellung des Schneckenrades und da- unter diesen Wert absinkt.

mit eine Nachstellung erreicht werden kann. Dazu Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

wird bei den bekannten Nachstellvorrichtungen diese werden nachfolgend an Hand der Zeichnung näher

Schnecke angetrieben, wenn das Spiel zu groß ge- 35 erläutert, in der

worden ist bzw. wenn der Bremshub des Hebels F i g. 1 in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine vorbestimmte Grenze überschreitet. So be- eine Nachstellvorrichtung nach der Erfindung zeigt; schreibt beispielsweise die USA.-Patentschrift Fig. 2 zeigt eine Ansicht dieser Vorrichtung in 3 121 478 eine Nachstellvorrichtung, die nach Über- Pfeilrichtung II-II von Fig. 1;
schreiten einer gewissen Kolbenverschiebung durch 40 Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Druck auf ein Bremspedal aktiviert wird, wobei Nachstellvorrichtung der Erfindung;
unvorteilhafterweise unberücksichtigt bleibt, ob diese Fig.4 zeigt die Ansicht der Vorrichtung von Überschreitung wegen Abnutzung der Bremsbeläge Fig. 3 in Pfeilrichtung IV-IV von Fig. 3;
oder wegen einer Deformation im Übertragungsmittel Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer dritten Ausverursacht worden ist. 45 führungsform der Erfindung; .

Bei einem solchen Bremssystem setzt sich beim F i g. 6 zeigt einen Schnitt der Vorrichtung von

Anlegen und Lösen der Bremsen die Winkelbewegung F i g. 5 in Pfeilrichtung VI-VI;

des Bremshebels aus einer Winkelbewegung, während F i g. 7 zeigt dieselbe Vorrichtung in einem Schnitt

der die Bremsbacken nicht mit der Bremstrommel längs der Linie VII-VII in F i g. 5.

in Berührung stehen, und aus einer weiteren Winkel- 50 In den F i g. 1 und 2 ist 1 die Kolbenstange eines

bewegung zusammen, während der eine Berührung nicht gezeigten Kolbens. Die Kolbenstange 1 ist

vorhanden ist. Die erstere hängt vom Spiel zwischen schwenkbar durch einen Bolzen 2 mit dem Hebel 3

Bremsbacken und Bremstrommel bei voll gelösten verbunden, der auf einem Schneckenrad 4 gelagert

Bremsen und die Ietzere von der Bremskraft und ist. Das Schneckenrad 4 ist durch Keile 5 mit der

der Elastizität der Übertragungsmittel ab. 55 Welle eines nicht gezeigten Bremsnockens verbun-

Wenn demnach die gesamte Winkelbewegung zu den, der die Bremsschuhe der Bremstrommel eines

groß wird, kann dies darauf beruhen, daß entweder Fahrzeugs in bekannter Weise betätigt,

das Spiel zwischen Bremsbacken und Bremstrommel Das Schneckenrad 4 greift in eine Schnecke 6, die

bei vollkommen gelösten Bremsen zu groß ist oder fest mit einer Welle 7 verbunden ist und in einer

die elastische Deformation während des Bremsens 60 Bohrung 8 des Hebelarms 3 gelagert ist und in radi-

durch zu hohe Bremskraft übermäßig groß wird. Der aler Richtung durch zwei Scheiben 9 und 10 geführt

Nachteil der bekannten Nachstellvorrichtungen so- wird. Axial ist die Welle 7 in einer Richtung ge-

wie auch der nach der obenerwähnten USA.-Patent- halten durch einen Federring 11, ein Kugellager 12,

schrift liegt vor allem darin, daß die 'Nachstellung eine Feder 13 und die fest auf der Welle sitzende

durch eine einzelne, sehr harte Bremsung vorgenom- 65 Scheibe 10. In der anderen Richtung wird die Welle 7

men werden kann, obwohl in Wirklichkeit keine gehalten durch eine fest auf ihr sitzende Scheibe 14,

Nachstellung erforderlich wäre, so daß schließlich ein Reibungselement 15 und die an der Schulter 16

das Spiel zu klein wird. Die Gefahr einer solchen der Bohrung 8 anliegende Scheibe 9.

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Eine Abdeckhülse 17 wird in der Bohrung 8 durch Welle 7 mit dem Führungsglied 19 gekuppelt und einen Federring 18 gehalten. Ein Führungsglied 19 in der das Bremsspiel vermindernden Richtung geist durch Schrauben 20 an der Abdeckhülse 17 be- dreht. Nach einigen Bremsvorgängen hat das Bremsfestigt. Das Reibungselement 15 und die Abdeck- spiel so weit abgenommen, daß auch die Bremskraft hülse 17 haben innere zylindrische koaxiale Flächen, 5 auf einen Wert, der der Kraft der Feder 13 entan denen eine Einwegkupplung in Form einer spricht, abgenommen hat, worauf das Element 15 Schraubenfeder 21 anliegt. Das Führungsglied 19 hat genau in dem Augenblick mit der Scheibe 14 geeinen Führungskanal mit einem äußeren radial ge- kuppelt wird, wenn die Kolbenstangel in dem Teil richteten Teil 15 α und einem der Abdeckhülse 17 19 α des Führungskanals des Führungsgliedes einnäher liegenden Teil 19 b, wobei Teil 19 b mit Teil io tritt. Das Bremsspiel bleibt nun konstant, weil jede 19 α einen Winkel bildet. ' leichte Zunahme des Bremsspieles, z.B. verursacht

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt. durch Abnutzung, eine Verstellbewegung während Während des Bremsvorgangs bewegt sich die KoI- ,des nächsten Bremszyklus hervorruft. Gewöhnlich benstange 1, wie in Fig. 1 gezeigt, nach rechts und ist jedes Rad eines Fahrzeugs mit einer Nachstelldreht den Hebel 3 in die gestrichelt gezeichnete Lage. 15 vorrichtung ausgerüstet, und es ist natürlich von Während dieser Bewegung bewegt die Kolbenstange 1 größter Wichtigkeit, daß das automatisch aufrechtdas Führungsglied 19 im Uhrzeigersinn. Die Abdeck- erhaltene Bremsspiel an allen Rädern dasselbe ist. hülse 17 nimmt an dieser Bewegung teil, aber die Die Ausführungsform, wie sie in den Fig. 3 und 4 Feder 21 ist so gewunden, daß sie eine Drehung gezeigt wird, unterscheidet sich von der der F i g. 1 in dieser Richtung nicht auf. das Reibungselement ao und 2 dadurch, daß die Welle 7 in radialer Richtung 15 übertragen kann. Während des ganzen Gebrauchs direkt in der Bohrung 8 geführt wird. Weiterhin sind der Bremsen wird die Welle 7 nicht um ihre Achse die Axialbewegungen der Welle 7 in einer Richtung gedreht, aber sie wird axial nach links in F i g. 1 durch eine konische Fläche 22 begrenzt, wobef diese _# gedruckt, und sobald die Bremskraft die Kraft der Fläche an dem Innenkonus 23 der Hülse 24 in der Feder 13 übersteigt, wird die Welle 7 um ein kleines 35 Bohrung 8 anliegt, und in anderer Richtung, in dem Stück nach links geschoben, bis die Scheibe 10 an die Schnecke an eine radial verlaufende Schulter 25 einer Schulter der Bohrung 8 anliegt. Gleichzeitig in der Bohrung 8 anstößt. Die Feder 13 versucht die endigt die Berührung zwischen dem Reibungselement Welle 7 nach rechts in der F i g. 3 zu bewegen, so 15 und der Scheibe 14. ' · ■ daß die konischen Flächen 22 und 23 ineinander-

Während die Bremsen gelöst werden, wird die KoI- 30 greifen. Die Kupplungsfeder 21 verbindet die Hülse

benstange 1 nach links in Fig. 1 bewegt, relativ zu 23 mit der Abdeckhülse 17 in derselben Art wie

der in gestrichelten Linien gezeichneten Lage. Die oben bei der ersten Ausführungsform beschrieben.

Kolbenstange bewegt dann das Führungsglied 19 im Die Abdeckhülse 17 hat einen exzentrisch angebrach-

Gegenuhrzeigersinn. Diese Winkelbewegung wird ten Zapfen 26, der in den Führungsschlitz 27 in ein

über die Feder 21 auf das Reibungsglied 15 über- 35 Führungsglied 28 hineinragt, wobei dieses beweglich

tragen, aber keine Bewegung kann auf die Scheibe 14 mit der Kolbenstange 1 verbunden ist.

und damit auf die Welle 7 übertragen werden, bis Die in den F i g. 3 und 4 gezeigte Ausführungs-

die Bremskraft so weit abgenommen hat, daß die form arbeitet wie folgt:

Feder 13 sich ausgedehnt hat und einen Kontakt Während des Gebrauchs der Bremsen bewegt sich

zwischen dem Element 15 und der Scheibe 14 her- 40 die Kolbenstangel nach rechts, verursacht dadurch

stellt. Ist dies so früh erreicht, daß die Kolbenstange 1 eine Drehung des Hebels 3 im Uhrzeigersinn bis zu

noch in dem Teil 19 b des Führungskanals des Füh- der in gestrichelten Linien gezeigten Lage. Ent-

rungsglieds 19 ist, dann wird der letzte Teil der Win- sprechend wird das Führungsglied 28 nach unten

kelbewegung des Führungsglieds auf die Welle 7 bewegt, und der Zapfen 26 bewegt sich nach rechts

übertragen. Die Schnecke 6 und das Schneckenrad 4 45 in F i g. 4. Dabei wird die Äbdeckhülse 17 gedreht,

sind so angeordnet, daß das Schneckenrad 4 in Uhr- aber die Drehung wird nicht auf die Hülse 24 über-

zeigerrichtung relativ zu dem Hebel 3 bewegt wird. tragen, weil die Feder 21 solche Windungen hat, daß

Dies entspricht einer Bewegung des Bremsnockens eine Drehung des Gebrauchs der Bremsen nicht über-

an den Bremsschuhen in der das Bremsspiel ver- tragen werden kann. Ist die Bremskraft so groß, daß

mindernden Richtung. 5° die Feder 13 zusammengedrückt wird und die Welje 7

Nimmt jedoch die Bremskraft so spät ab, daß die nach links geschoben wird, so wird die Verbindung

Feder 13 sich erst ausdehnt, nachdem die Kolben- zwischen den konischen Flächen 22 und 23 gelöst,

stängel in den Teil 19α des Führungskanals des Diese Bedingungen herrschen vor, auch während des

Führungsglieds 19 eingetreten ist, so wird die Welle 7 ersten Teils der nachfolgenden Rückstellung der

nicht gedreht, weil eine Bewegung der Kolben- 55 Bremsen. Eine Verstellung des Bremsspiels kann nur

stängel in dem Teil 19a keine Winkelverschiebung vorgenommen werden, wenn die Bremskraft so weit

des; Führungsglieds 19 bewirkt. Die Lage des Brems- abgenommen hat, daß die Welle 7 wieder mit der

nockens relativ zum Hebel 3 kann von Hand durch Hülse 24 gekuppelt wird. Während des öffnens der

Drehen der Scheibe 10 verstellt werden. Nach dem Bremsen, wenn die Welle mit der Hülse gekuppelt ist,

Einbau der Nachstellvorrichtung sollte das Spiel zwi- βο kann eine Verstellung ausgeführt werden, wenn der

sehen den Bremsschuhen und der Bremstrommel Zapfen 26 in dem Führungsschlitz 27 eine Lage über

etwas größer als normal sein. Während des ersten dem Punkt 29 hat. Hat sich der Zapfen 26 in dem

Bremsvorganges wird der Kolbenhub zu groß, und Schlitz27 an dem Punkt 29 (in Fig. 4) nach unten

dies verursacht eine wesentliche Abnahme der vorbeibewegt, so wird die Äbdeckhülse 17 nicht mehr

Bremskraft während des Öffnens der Bremsen, ehe 65 gedreht. Die Vorrichtung gemäß F i g. 3 und 4 hat

die Kolbenstange 1 in den Teil 19 α des Führungs- den Vorteil, daß der Führungsschlitz 27 gegen

kanals in dem Führungsglied 19 eingetreten ist. Beschädigung geschützt ist und leicht geschmiert

Während des öffnens der Bremsen wird somit die werden kann.

In der Ausfiihrungsform nach den F i g. 5 bis 7 erkennt man den Hebel 3, das Schneckenrad 4, die Keilverbindung 5 mit der nicht gezeigten Welle, die Schnecke 6 auf der Welle 7 und die Bohrung 8, in der die Welle 7 gelagert ist. Die Axialbewegungen der Schnecke 6 und der WtIIe 7 nach rechts sind durch eine Schulter 30 begrenzt. Ein Hebel 31 ist durch einen Zapfen 32 schwenkbar mit dem Hebel 3 verbunden. Ein Bolzen 33 ist durch ein Loch am abseits vom Zapfen 32 gelegenen Ende des Hebels 31 und ebenso durch ein Loch. im Hebel 3 durchgesteckt. Der Bolzen 33 trägt eine Scheibe 34 und eine Druckfeder 35, die so angeordnet sind, daß die Druckfeder 35 im Gegenuhrzeigersinn auf den Hebel 31 drückt. Am linken Ende (in Fig. 5 und 6) hat die Welle 7 ein konisches Kuppelglied 36, das in einen entsprechenden Innenkonus des Kuppelglieds 37 eingreift. Das Kuppelglied 37 wird in axialer Richtung nach links durch ein Lager 38, eine Scheibe 39 und einen Federring 40 gehalten, wogegen das Kuppelglied 37 in der Richtung nach rechts durch ein Zahnrad 41 gehalten wird, das selbst an einer Schulter in der Bohrung des Hebels 3 anliegt. Das Zahnrad 41 und das Kuppelglied 37 haben beide innenliegcnde zylindrische Flächen, die einander angepaßt sind und wobei eine Kupplungsfeder 42 beide Flächen erfaßt. Die Feder 42 hat solche Windungen, daß das Zahnrad eine Drehbewegung auf das Kuppelglied nur in der Richtung übertragen kann, die eine Abnahme des Spiels in der Bremse hervorruft.

Das Zahnrad 41 greift in eine Zahnstange 43, deren unterer Teil als Auflager 44 für das untere Ende der Feder 45 ausgebildet ist, deren oberes Ende an einem Gegcnlager im Hebel 3 aufliegt. Die Zahnstange 43 hat eine weitere Verzahnung, die in einen, verzahnten Teil des Ringes 46 eingreift, der im Hebel 3 koaxial zum Schneckenrad 4 gelagert ist. In diesem Ring 46 ist eine Führungshülse 47 gelagert und durch einen Arm 48 fest mit einem feststehenden Teil 49 des Fahrzeugs verbunden. Die Führungshülse 47 und der Ring 46 sind drehbar miteinander verbunden, und zwar durch einen Keil 50, der fest in dem Ring .46 sitzt und in eine Nut 51 in der Hülse 47 hineinragt, wobei die genannte Nut 51 breiter ist als der Keil 50.

In den F i g. 6 und 7 wird ein Deckel 52 gezeigt, der aus Gründen der Klarheit in der Fig. 5 weggelassen wurde.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Während des Gebrauchs der Bremsen wird der Hebel 3 in Richtung des auf den Hebel gezeichneten Pfeils gedreht. Die Hülse 47 bleibt in Ruhe, und nach Durchlaufen des toten Gangs zwischen dem Keil 50 und der benachbarten Wand der Nut 51 in Gegenuhrzeigerrichtung bleibt auch der Ring 46 in Ruhe. Während der weiteren Drehung des Hebels 3 wird die Zahnstange 43 relativ zum Hebel 3 in der Richtung verschoben, daß die Feder 45 zusammengedrückt wird. Während dieser Verschiebung der Zahnstange 43 wird das Zahnrad 41 gedreht, aber die Feder 42 hat solche Windungen, daß sie keine Drehung in dieser Richtung übertragen kann, und somit bleibt das Kuppelglied 37 in Ruhe.

Die Kraft zwischen Schneckenrad 4 und Schnecke 6 steigt mit zunehmender Bremskraft. Sobald die Druckfeder 35 nicht mehr in der Lage ist, die Welle 7 in der gezeichneten axialen Lage zu halten, bewegt sich die Welle 7 nach rechts, bis die Schnecke 6 an der Schulter 30 der Hebelbohrung anstößt. Damit wird die Verbindung zwischen den Teilen 36 und 37 gelöst.

Während der folgenden B remserrrückstellung wird der Hebel in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Die Bremskraft nimmt ab, und die" Zahnstange 43

ίο wird in der Richtung relativ zum Hebel 3 bewegt, daß die Feder 45 sich ausdehnt und eine Drehung des Zahnrads 41 in der Richtung hervorruft, daß die Drehbewegung auf die Kuppelhülse 37 übertragen

werden kann. Jedoch ist die Übertragung dieser Bewegung nicht möglich, ehe die Bremskraft so weit abgenommen hat, daß die Feder 35 die Welle 7 nach links verschoben hat, so daß die Teile 36 und 37

gekuppelt wurden. ^

• Eine Verstellung des Bremsspiels, und zwar durch

ao Drehung der Schnecke 6, kann nur unter der Bedingung durchgeführt werden, daß die Teile 36 und 37* gekuppelt sind, ehe die Zahnstange 43 zurückgelaufen ist, und, um das Spiel zwischen Bremsschuhen und Bremstrommel konstant zu halten, ohne Rücksicht

as auf irgendeine Dehnung in den die Bremskraft übertragenden Elementen ist es notwendig, daß die Feder das Zahnrad 41 während der Zeit, in der die Teile 36 und 37 voneinander gelöst sind, zurückdreht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, an einem Bremshebel, der über eine in dem Hebel gelagerte Schnecke die Bremsen betätigt, wobei die Schnecke zum Nachstellen des Bremshebels über eine Einwegkupplung mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, die entsprechend der Winkelbewegung um die Achse hin- und herbewegt wird, wenn der Hebel eine vorbestimmte Winkelabweichung von seiner neutralen Lage überschreitet, gekennzeichnet durch eine Kupplung, die entkuppelt, wenn die Bremskraft einen vorbestimmten Wert überschreitet.

. 2. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (6) während der Übertragung der Bremskraft durch das Schneckenrad (4) axial verschoben werden kann, wobei eine vorgespannte Feder (13), die dieser axialen Übertragung entgegenwirkt, eingebaut ist, und daß die genannte Kupplung, die entsprechend der ansteigenden Bremskräfte entkuppelt wird, durch die axialen Bewegungen der Schnecke betätigt wird.

3. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kupplung, die entsprechend der ansteigenden Bremskräfte entkuppelt wird, aus konischen, einander entsprechenden Flächen (22,23) der Welle besteht, auf der die Schnecke und ein drehbares Element dieser Einwegkupplung angeord-

6j net sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen