DE1750176B1

DE1750176B1 - Selbsttaetig und stufenlos wirkende mechanische nachstell vorrichtung fuer eine teilbelagscheibenbremse insbeson dere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1750176B1
Application number: DE19681750176
Authority: DE
Inventors: Hans Erdmann
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1968-04-04
Filing date: 1968-04-04
Publication date: 1971-02-18
Also published as: US3592299A; FR2005521A1; GB1258306A; ES363679A1; SE346363B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig und stufenlos wirkende mechanische Nachstellvorrichtung für den entgegen der von einem elastischen Dichtungsring ausgeübten Rückstellkraft durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Kolben einer Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in den Kolben eingeschraubten Nachstellgewindespindel, deren Gewinde mit dem Kolbengewinde ein dem Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel aufweist, und mit einer zwischen Kolben und Nachstellspindel eingespannten, im Nachstellsinn wirkenden Torsionsfeder, die das dem Bremszylinderboden zugekehrte Ende der Nachstellspindel in Bremslüftstellung kraftschlüssig gegen eine Anlagefläche drückt und dadurch gegen Verdrehen sichert.

Bei einer derartigen Nachstellvorrichtung kommt der Kolben, wenn er das Bremslüftspiel zu überschreiten beginnt, mit seinem Gewinde in Anlage an die von der Bremsscheibe abgekehrte Gewindeflanke der Nachstellgewindespindel und hebt dann die Nachstellspindel mit ihrem dem Bremszylinderboden zugekehrten Ende aus der Anlagefläche heraus. Nun kann die Torsionsdruckfeder die Nachstellspindel so lange im Nachstellsinn verdrehen, bis ihr Ende wieder kraftschlüssig an der Anlagefläche anliegt. Der elastische Dichtungsring führt dann den Kolben mit seinem Gewinde zurück in Anlage an die der Bremsscheibe zugekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel.

Diese Funktionsweise der Nachstellvorrichtung macht ein großes Bremslüftspiel erforderlich, da der Kolben bei hohen Bremsbetätigungskräften auf Grund einer Satteldehnung und Belagkompression verhältnismäßig weit ausgefahren werden muß und dann einen im Verhältnis zur Belagabnutzung zu großen Nachstellschritt bewirkt. Das Bremslüftspiel muß so groß eingestellt sein, daß auch ein durch den größten möglichen Kolbenhub herbeigeführter Nachstellschritt das Bremslüftspiel nicht unter den minimal zulässigen Wert herabsetzt. Ein großes Bremslüftspiel erfordert jedoch entsprechend verlängerte Bremsbetätigungswege für das Bremspedal und die Handbremsbetätigungseinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung, bei der auch bei den höchsten auftretenden Bremsbetätigungskräften die Nachstellschritte in einfacher Weise unabhängig von jeglichen auftretenden Spannungs- und Kopressionsverformungen innerhalb der Bremse erfolgen.

Zu diesem Zwecke sieht die Erfindung vor, daß auf das freie Ende der Nachstellspindel eine im Kolben geführte und vom Druckmittel beaufschlagbare Mutter aufgeschraubt ist, deren Reibungsschluß mit der Nachstellspindel bei Beaufschlagung durch das Druckmittel die Torsionskraft der Torsionsdruckfeder übersteigt und dadurch ein Verdrehen der Nachstellspindel gegenüber dem Kolben verhindert. Solange der Bremsdruck aufrechterhalten wird, bleibt die Nachstellspindel auf Grund des Reibungsschlußes zwischen ihrem Gewinde und dem Gewinde der vom Druckmittel beaufschlagten Mutter gegen Verdrehen gesichert. Erst wenn der Bremsdruck nachläßt und nachdem sich gegebenenfalls momentan vorhandene, elastische Verformungen von Bremsteilen zurückgebldet haben, läßt auch der Reibungsschluß zwischen dem Gewinde der Mutter und dem der Nachstellspindel nach, so daß nun die Torsionsdruckfeder, da der elastische Dichtungsring den Kolben nicht schlagartig zurückführt, die Nachstellspindel so lange im Nachstellsinn verdrehen kann, bis deren Ende wieder kraftschlüssig gegen die Anlagefläche anliegt. Da bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung die Nachstellschritte vollständig unabhängig von elastischen Verformungen von Bremsteilen erfolgen, kann das Bremslüftspiel vorteilhafterweise auf seinen minimal zulässigen Wert eingestellt sein, so daß ein ίο optimales Untersetzungsverhältnis für die Bremsbetätigungswege des Bremspedals und der Handbremsbetätigungseinrichtung gewählt werden kann. Ein solches optimales Untersetzungsverhältnis ist beispielsweise von besonderem Vorteil bei einer Festsattel-Scheibenbremse, bei der eine mechanisch wirkende Handbremsbetätigungseinrichtung einseitig angeordnet ist oder auf ihren gegenüberliegenden Seiten jeweils an einen Kreis eines Zweikreisbremssystems angeschlossen ist, von denen ein Kreis ausgefallen ist, da in diesen Fällen für ein wirkungsvolles Bremsen Kräfte für eine elastische Verformung der Scheibenbremse und des Bremssattels aufgebraucht werden müssen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Mutter und dem Kolben ein zum Abdichten und Rückstellen dienender elastischer Ring angeordnet.

Die Torsionsdruckfeder ist vorteilhafterweise eine kegelstumpfförmig gewickelte Bandfeder.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Längsschnittansicht einer Sattelhälfte einer Festsattel-Scheibenbremse dargestellt, in der die erfindungsgemäße Nachstell-Vorrichtung eingebaut ist.

Nach der Zeichnung ist in einer Sattelhälfte 14 ein Bremszylinder ausgebildet, in dem ein Bremskolben 3 gleitet, der durch eine Roll-Back-Dichtung 7 gegenüber dem Zylinderinnenmantel abgedichtet ist. Ein Einlaß für das Druckmittel ist bei 12 angedeutet.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Buchse 6 in einer Bohrung im Boden des Bremszylinders mit Preßsitz angebracht; sie weist an ihrem in den Bremszylinder hineinragenden Ende eine kegelstumpfförmige Anlagefläche auf. Eine in den Bremszylinder hineinragende Gewindespindel 1 wird mit einer entsprechend ausgebildeten kegelstumpfförmigen Aussparung durch eine Torsionsdruckfeder 2 kraftschlüssig gegen die Anlagefläche gedrückt und dadurch gegen Verdrehen gesichert.

Der Bremskolben 3 ist mit der Gewindespindel 1, im folgenden Nachstellspindel 1 genannt, welche ein normales Trapezgewinde aufweist, verschraubt; dabei besteht zwischen dem Gewinde der Nachstellspindel 1 und dem Gewinde des Bremskolbens 3 ein dem Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel. Die Torsionsdruckfeder2 übt auf die Nachstellspindell einerseits eine im Nachstellsinn wirkende Torsionskraft und andererseits eine auf den Bremszylinderboden zu gerichtete Axialkraft aus. In Bremslüftstellung wird der Bremskolben 3 durch die Roll-Back-Dichtung 7 mit seinem Gewinde in Anlage an die der Bremsscheibe zugekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel 1 gehalten.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Bremskolben 3 als Hohlkolben ausgebildet. Auf den in den Hohlraum des Bremskolbens 3 hineinragenden Teil der Nachstellspindel 1 ist eine Mutter 4 in einem

axialen Abstand von dem Gewindeteil des Bremskolbens 3, der größer als das Bremslüftspiel ist, aufgeschraubt; die Mutter 4 ist als Kolben ausgebildet und mittels einer Roll-Back-Dichtung 5 gegenüber der Innenwand des hohlen Bremskolbens 3 abgedichtet. Die Roll-Back-Dichtung 5 ist in einer Ringnut des Bremskolbens 3 angeordnet. Bei einer Betätigung der Bremse wird das Druckmittel von dem Einlaß 12 durch einen Durchlaß 13 in den hohlen Bremskolben 3 geleitet, so daß es auch die Kolbenmutter 4 beaufschlagen kann.

Solange der Bremskolben 3 bei einer Bremsung das Bremslüftspiel, d. h. das Gewindespiel zwischen seinem Gewinde und dem Gewinde der Nachstellspindel 1, nicht überschreitet, bleibt die Nachstellspindel 1 durch die Torsionsfeder 2 gegen Verdrehen gesichert. Erst wenn der Bremskolben 3 das Lüftspiel zu überschreiten beginnt, kommt er mit seinem Gewinde in Anlage an die von der Bremsscheibe abgekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel 1 und hebt nun die Nachstellspindel 1 mit ihrer kegelstumpfförmigen Aussparung von der kegelstumpfförmigen Anlagefläche der Buchse 6 ab. Da die Kolbenmutter 4 bei einer Bremsung ebenfalls von dem Druckmittel beaufschlagt ist, besteht zwischen dem Gewinde der Kolbenmutter 4 und dem Gewinde der Nachstellspindel 1 ein Reibungsschluß, auf Grund dessen die Nachstellspindel 1, obwohl sie von der Anschlagfläche abgehoben ist, weiterhin gegen Verdrehen gesichert bleibt. Der Reibungsschluß zwischen der Kolbenmutter 4 und der Nachstellspindel 1 wird erst bei einem Lösen der Bremse, wenn der Bremsdruck nachläßt, mit Unterstützung der Roll-Back-Dichtung 5, die die Kolbenmutter 4 gegenüber dem Bremskolben 3 verschiebt, aufgehoben; nun kann die Torsionsdruckfeder 2, da die Roll-Back-Dichtung 7 den Bremskolben 3 nicht schlagartig zurückführen kann, die Nachstellspindel 1 so lange im Nachstellsinn verdrehen, bis diese mit ihrer kegelstumpfförmigen Aussparung wieder kraftschlüssig an der kegelstumpfförmigen Anlagefläche der Buchse 6 zur Anlage kommt, so daß die Nachstellspindel 1 wieder gegen Verdrehen gesichert ist. Danach führt die Roll-Back-Dichtung? den Bremskolben 3 weiter zurück, bis dieser mit seinem Gewinde in Anlage an die der Bremsscheibe zugekehrte Gewindeflanke der Nachstellspindel 1 kommt, d. h. bis bei einem Flankenwechsel zwischen den beiden Gewinden das dem Lüftspiel entsprechende Flankenspiel überwunden ist. Durch die genau definierte Axialkomponente des Flankenspiels wird der ansonsten verhältnismäßig stark schwankende Roll-Back-Hub der Dichtung 7 präzise eingestellt.

Die Kolbenmutter 4, die in dem hohlen Bremskolben axial verschiebbar ist, wird durch die Reibung der Roll-Back-Dichtung 5 relativ zu dem Bremskolben 3 drehfest gehalten.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist in den der Buchse 6 zugekehrten Teil der Nachstellspindel 1 eine Kopfschraube 10 eingeschraubt. Die Buchse 6 weist an ihrem der Nachstellspindel 1 zugekehrten Ende einen Innenbund 11 auf, der den Schaft der Kopfschraube 10 umfaßt. Weiterhin ist in der Buchse 6 vor der Kopfschraube 10 ein Zwischenkolben 9 mit einer Ringdichtung 15 eingesetzt, der nach Abnahme einer Hutmutter 8 mittels eines geeigneten Werkzeugs in der Buchse gedreht werden kann. Der Zwischenkolben 9 weist an seinem der Kopf schraube zugekehrten Ende einen axialen, schraubenzieherartigen Vorsprung 16 auf, der in einen entsprechenden Schlitz 17 der Kopfschraube 10 eingreifen kann. Nach Entfernen der Hutmutter 8 kann der Zwischenkolben 9 mit seinem Vorsprung 16 mittels eines Schraubenziehers in den Schlitz 17 der Schraube eingeführt werden, die sich an den Bund 11 der Buchse 6 anlegt. Bei einem Drehen des Zwischenkolbens 9 mittels des Schraubenziehers wird der Bremskolben 3 durch die Gewindespindel 1 zurückgezogen, so daß ein abgenutzter Bremsbelag gegen einen neuen Bremsbelag ausgewechselt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbstätig und stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für den entgegen der von einem elastischen Dichtungsring ausgeübten Rückstellkraft durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Kolben einer Teilbelagscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in den Kolben eingeschraubten Nachstellgewindespindel, deren Gewinde mit dem Kolbengewinde ein dem Bremslüftspiel entsprechendes Flankenspiel aufweist, und mit einer zwischen Kolben und Nachstellspindel eingespannten, im Nachstellsinn wirkenden Torsionsdruckfeder, die das dem Bremszylinderboden zugekehrte Ende der Nachstellspindel in Bremslüftstellung kraftschlüssig gegen eine Anlagefläche drückt und dadurch gegen Verdrehen sichert, dadurch gekennzeichnet, daß auf das freie Ende der Nachstellspindel (1) eine im Kolben (3) geführte und vom Druckmittel beaufschlagbare Mutter (4) aufgeschraubt ist, deren Reibungsschluß mit der Nachstellspindel bei Beaufschlagung durch das Druckmittel die Torsionskraft der Torsionsdruckfeder (2) übersteigt und dadurch ein Verdrehen der Nachstellspindel gegenüber dem Kolben (3) verhindert.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mutter (4) und dem Kolben (3) ein zum Abdichten und Rückstellen dienender elastischer Ring (5) angeordnet ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß dieTcrsionsdruckfeder (2) eine kegelstumpfförmig gewickelte Bandfeder ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy