DE19507588A1

DE19507588A1 - Kfz-Innenbackentrommelbremse mit selbsttätiger mechanischer Nachstellvorrichtung zum Ausgleich eines übermäßigen Lüftspiels infolge Belagverschleißes

Info

Publication number: DE19507588A1
Application number: DE19507588A
Authority: DE
Inventors: Ines Buchholz; Tamas Dr Ing Gudlin
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1995-03-04
Publication date: 1995-09-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Kfz-Innenbackentrommelbremse mit selbsttätiger mechanischer Nachstellvorrichtung zum Ausgleich eines übermäßigen Lüftspiels infolge Belagverschleißes der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie bei spielsweise aus der DE-26 44 575-B2 bekannt ist.

Es ist allgemein üblich, innerhalb von Innenbackentrommelbrem sen eine selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung zum Ausgleich eines übermäßigen Lüftspiels vorzusehen, so daß zwi schen den Bremsbelägen der beiden Bremsbacken und der Wandung der Bremstrommel trotz eintretenden Belagverschleißes zu jeder Zeit ein möglichst kleines Lüftspiel vorliegt.

Ein möglichst kleines Lüftspiel ist wünschenswert, damit der Lehrweg des Bremspedals klein bleibt und die Anprechzeit beim Betätigen der Betriebsbremse kurz ist.

Neben Nachstellvorrichtungen mit einem Klinkengesperre (z. B. GB-PS 11 91 320), bei denen die wirksame Länge einer zwischen den beiden Bremsbacken angeordneten zweigeteilten Druckstange durch das Verdrehen einer Verstellmutter mittels eines in de ren Verzahnung eingreifenden Klinkenhebels vergrößert wird, sind insbesondere auch mechanische Nachstellvorrichtungen be kannt geworden (DE-26 44 575-B2), bei denen eine Druckstange konstanter Länge mit ihrem einen Ende an der einen Bremsbacke oder Teilen derselben und mit ihrem anderen Ende unter Zwi schenschaltung eines als selbsthemmend bemessener Stellkeil ausgebildeten Stellglieds an der anderen Bremsbacke anliegt, wobei Druckstange, Stellkeil und diese Bremsbacke mittels ei ner Anlagefeder miteinander verspannt sind. Die selbsttätige Nachstellung erfolgt bei dieser Nachstellvorrichtung dadurch, daß der Stellkeil unter Verlängerung der wirksamen Druckstan genlänge tiefer in den Zwischenraum zwischen Druckstange ei nerseits und benachbarter Bremsbacke andererseits eindringt, sobald sich die Bremsbacken bei Betätigung der Betriebsbremse um einen das Sollüftspiel überschreitenden Weg auseinanderbe wegt haben und dadurch die Verspannung zwischen Druckstange, Stellglied und Bremsbacke - kurzzeitig - gelöst wurde.

Diese bekannten mechanischen Lüftspiel-Nachstellvorrichtungen nehmen nicht nur wie an sich gewünscht dann eine selbsttätige Nachstellung vor, wenn entsprechender Belagverschleiß vor liegt, sondern unerwünschter Weise werden auch die mehr oder minder immer auftretenden elastischen Verformungen der Backe und thermischen Ausdehnungen der Bremstrommel durch die Nach stellung kompensiert.

Wenn die mechanische Nachstellvorrichtung das Lüftspiel auch ohne Vorliegen eines entsprechenden Belagverschleißes nach stellt, könnte es grundsätzlich vorkommen, daß das konstruktiv vorgesehene Lüftspiel nach Rückgang der Bremsbelastung nicht mehr ausreicht und die Bremsbeläge infolge dessen trotz Lösens der Bremse an der Trommelwandung schleifen. Ein Schleifen hät te eine sehr schnelle Erwärmung und zusätzlichen Verschleiß bzw. Zerstörung der Bremse zur Folge. Es könnte dann sogar ge schehen, daß die Bremsbacken wegen des fehlenden Lüftspiels so fest gegen die Bremstrommel gedrückt werden, daß die Bremse blockiert.

Um dies zu vermeiden, wird das Lüftspiel bei diesen bekannten Innenbackentrommelbremsen grundsätzlich so groß bemessen, daß auch nach einer vorangegangenen thermisch oder elastizitätsbe dingten maximal möglichen Trommelausdehnung ein Mindestlüft spiel erhalten bleibt.

Diese Bemessungsnotwendigkeit läuft natürlich dem Wunsch nach einem möglichst geringen betriebsmäßigen Lüftspiel zuwider. Im allgemeinen kann davon ausgegangen werden, daß das konstrukti ve Lüftspiel jeweils nur halb so groß sein müßte, wenn die vorerwähnte Deformation und Wärmedehnung nicht auftreten würde bzw. bei der Festlegung des konstruktiven Lüftspiels nicht be rücksichtigt werden müßte.

Es sind bereits verschiedene Kfz-Innenbackentrommelbremsen mit selbsttätigen mechanischen Nachstellvorrichtungen zum Aus gleich eines übermäßigen Lüftspiels bekannt, bei denen ver sucht wird, die thermisch oder elastizitätsbedingte Trommel dehnung beim selbsttätigen Nachstellen des Lüftspiels zu be rücksichtigen.

Bei einer bekannten Vorderradbremse (DE-25 17 317-A1), d. h. bei einer Innenbackentrommelbremse ohne Bremshebel für eine Feststellbremse, ist jeweils jeder der beiden Bremsbacken eine selbsttätige mechanische Lüftspiel-Nachstellvorrichtung in Form eines Stangengesperres zugeordnet, das u. a. jeweils eine mit dem Bremsschild bzw. dem Bremsträger formschlüssig verbun dene winkelförmige Anschlagvorrichtung, eine am Steg der Bremsbacke angelenkte, den freien Schenkel der Anschlagvor richtung mit Spiel durchdringende Stange und eine auf der Stange zwischen zwei im Abstand nebeneinander liegenden An schlägen der Anschlagvorrichtung angeordnete Klemmvorrichtung enthält. Um durch Trommeldehnungen bedingte zu große Nachstel lungen in ihrer Wirkung aufzuheben bzw. zu mildern, sind die freien Schenkel der Nachstellvorrichtungen in ihrer Biegestei figkeit derart bemessen, daß sie zumindest Kräften, die über die Stange von der Bremsbacke auf sie ausgeübt werden, nachge ben können. Auf diese Weise wird ein Blockieren der Bremse in folge eines zu hohen Nachstellens mit Sicherheit verhindert. Andererseits müssen sich die Bremsbeläge unter der Federkraft der freien Schenkel gegebenenfalls erst wieder etwas frei schleifen, was insgesamt zu einem etwas höheren Belagver schleiß führen könnte.

Bei einer anderen bekannten Kfz-Innenbackentrommelbremse (DE-31 39 173-C2) mit einer selbsttätigen mechanischen Nach stellvorrichtung, die u. a. ein zwischen dem einen Ende einer sich zwischen den beiden Bremsbacken erstreckenden Druckstange und dem Widerlager der einen Bremsbacke angeordnetes keilför miges Stellglied sowie eine die Druckstange, das Stellglied und das Widerlager miteinander verspannende Anlagefeder ent hält, ist in ganz ähnlicher Weise ebenfalls eine federvorge spannt nachgiebige Anschlagvorrichtung vorgesehen, um einer seits ein Blockieren der Bremse nach vorangegangener maximaler Trommeldehnung mit Sicherheit zu vermeiden und andererseits ein wesentlich geringeres Sollüftspiel als sonst üblich vorse hen zu können.

Die nachgiebige Anschlagvorrichtung ist hierbei durch eine aus Flachfederstahl gebildete Federanordnung gebildet, die auf das vom keilförmigen Stellglied abgewandte freie Ende der Druck stange aufgeclipst ist und einen sich quer zur Längsachse der Druckstrebe erstreckenden Federarm aufweist, welcher bei nicht betätigter Bremse als begrenzt nachgiebige Anschlagvorrichtung für die benachbarte Bremsbacke bzw. dem daran schwenkbar ange lenkten Bremshebel dient.

Auch bei dieser bekannten Kfz-Innenbackentrommelbremse wird ein Blockieren der Bremse infolge eines durch Trommeldehnung bedingten zu großen Nachstellens durch die federnd nachgiebige Ausbildung dieser Anschlagvorrichtung mit Sicherheit verhin dert; allenfalls kurzzeitig kann auch ein gewisses den Belag verschleiß erhöhendes Belagschleifen stattfinden.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun de, eine Kfz-Innenbackentrommelbremse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art im wesentlichen ohne zusätzli chen konstruktiven oder fertigungstechnischen Mehraufwand der art auszubilden, daß einerseits das konstruktive Lüftspiel l_S im Vergleich zum sonst bei diesen Innenbackentrommelbremsen üblichen konstruktiven Lüftspiel erheblich verringert werden kann, andererseits aber auch ein u. U. zum Blockieren oder zum nachhaltigen Belagschleifen führendes zu großes Nachstellen unterbleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnungen zeigen in zum Teil geschnittener und sche matisierter Darstellung

Fig. 1 einen Blick in das Innere einer Innen backentrommelbremse mit einer Nachstell vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Bremstrommel nicht weiter dargestellt ist, und

die Fig. 2 bis 4 jeweils eine Detaildarstellung dieser Bremse zu drei verschiedenen Zeitpunkten während eines Nachstellvorgangs.

Die in Fig. 1 dargestellte Innenbackentrommelbremse 1 stimmt im wesentlichen mit der aus der DE 26 44 575-A2 bekannten In nenbackentrommelbremse überein.

Wie diese weist sie eine erste und eine zweite Bremsbacke 4, 5 auf, die sich mit ihrem einen Ende jeweils an einem orts festen, d. h. am Bremsschild oder Bremsträger befestigten Bremsbacken-Gegenlager 11 gleitend abstützen und durch einen zwischen ihren anderen Enden angeordneten hydraulischen Rad bremszylinder 2 mit zwei Kolben 3, 3.1 gegen die Wirkung zwei er Rückzugfedern 6, 6.1 auseinanderspreizbar und dadurch gegen die Wandung der nicht weiter dargestellten Bremstrommel preß bar sind. Bei nicht betätigter Bremse werden die beiden Brems backen 4, 5 dagegen durch die Rückzugfedern 6, 6.1 von der Bremstrommel fortgezogen, wobei sie sich wie üblich an den En den einer Druckstange 14 abstützen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Innenbackentrom melbremse als Simplex-Bremse mit einem festen Bremsbacken-Ge genlager und einem Doppelkolben-Radbremszylinder ausgebildet. Das ist für die Erfindung jedoch nicht zwingend. Sie kann bei spielsweise genausogut als Duplex- oder Servobremse ausgebil det sein.

An einer der beiden Bremsbacken, nämlich an der ersten Brems backe 4, ist der Bremshebel 7 einer üblichen Feststellbremse (Handbremse) schwenkbar angelenkt, dessen Betätigungskraft bei Betätigung der Feststellbremse durch die sich parallel zum Radbremszylinder 2 zwischen den beiden Bremsbacken erstrecken de Druckstange 14 auf die zweite Bremsbacke 5 übertragen wird. Die im radbremszylinderseitigen Endbereich der ersten Brems backe 4 liegende Schwenkachse des Bremshebels ist dabei mit 8 beziffert.

Bei nicht betätigter Feststellbremse liegt der Bremshebel 7 unter der Wirkung einer an ihm angreifenden Federvorrichtung 13 in Gegenschwenkrichtung an einem Ruhelage-Anschlag der er sten Bremsbacke 4 an; im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Ruhelage-Anschlag unmittelbar durch den den Brems belag 4.2 tragenden Bremsbackenflansch 4.1 der ersten Brems backe 4 gebildet. Der Bremshebel 7 seinerseits ist hierzu an seinem freien Ende, an dem in üblicher Weise das die als Druckfeder ausgebildete Federvorrichtung 13 tragende Bremsseil 12 angreift, mit einem sich in Richtung des Bremsbackenflan sches 4.1 erstreckenden Fortsatz 7.1 versehen.

Zum Ausgleich eines übermäßigen Lüftspiels infolge Belagver schleißes ist eine bezüglich ihres Grundprinzips aus der DE 26 44 575-B2 bzw. DE 31 39 173-C2 bekannte selbsttätige mechani sche Nachstellvorrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus der Druckstange 14, einem zwischen die zweite Bremsbacke 5 und das sich daran abstützende Ende der Druckstange zwischenge schalteten keilförmigen Stellglied 16 sowie einer Anlagefeder 15 besteht, durch welche Druckstange 14, Stellglied 16 und zweite Bremsbacke 5 bzw. ein daran befestigtes Widerlager 17 fest miteinander verspannt sind.

Die lüftspielausgleichende Nachstellung erfolgt im Bedarfsfal le bei Betätigung der Betriebsbremse dadurch, daß das keilför mige Stellglied 16 nach kurzzeitiger Lösung der Verspannung zwischen Druckstange, Stellglied und Widerlager tiefer in den zwischen Widerlager 17 und Druckstangenende gebildeten Zwi schenraum eindringt und dadurch die wirksame Länge der Druck stange 14 vergrößert, so daß die bei Betätigung der Betriebs bremse durch den Radbremszylinder 2 auseinandergespreizten beiden Bremsbacken 4, 5 nach Lösen der Betriebsbremse durch die Rückzugfedern 6, 6.1 entsprechend der Verlängerung der wirksamen Druckstangenlänge nur noch weniger weit zurückge zogen werden können.

Das Lösen der Verspannung zwischen Druckstange 14, Stellglied 16 und Widerlager 17 zwecks Stellgliedaktivierung erfolgt da bei wie üblich dann, wenn der sich bei Betätigung der Be triebsbremse zusammen mit der ersten Bremsbacke 4 in die eine Richtung bewegende Bremshebel 7 nach Überschreiten eines das Sollüftspiel der Bremse bestimmenden konstruktiven Lüftspiels l_S an einem den Bremshebel 7 z. B. hakenförmig hintergreifen den Anschlag 18 der sich zusammen mit der zweiten Bremsbacke 5 in die andere Richtung bewegenden Druckstange 14 - in Gegen schwenkrichtung - zur Anlage gelangt ist, wie dies z. B. in Fig. 3 gerade der Fall ist.

Während das das Sollüftspiel der Bremse bestimmende konstruk tive Lüftspiel l_S bei in der Praxis großserienmäßig eingesetz ten bekannten Innenbackentrommelbremsen nach der DE-26 44 575 jeweils so groß bemessen ist, daß es auch nach an sich zu gro ßen Nachstellungen infolge von thermisch oder elastizitätsbe dingten Verformungen nicht zum "Festgehen" der Bremse kommen kann, ist es bei der erfindungsgemäßen Innenbackentrommelbrem se infolge einiger spezieller konstruktiver Maßnahmen möglich, das konstruktive Lüftspiel l_S im Vergleich zu serienmäßigen Innenbackentrommelbremsen wesentlich zu verkleinern, ohne daß dabei die Gefahr des "Festgehens" der Bremse entsteht.

Erfindungsgemäß sind die die Nachstellvorrichtung bildenden Bauelemente bzw. die mit diesen Bauelementen zusammenwirkenden Elemente der Innenbackentrommelbremse derart ausgebildet und angeordnet, daß die beim Betätigen der Betriebsbremse infolge eines echten Belagverschleißes gegebenenfalls erforderlich ge wordene lüftspielausgleichende Aktivierung des Stellglieds 16 zumindest annähernd beim noch nahezu kraftfreien Anlegen der Bremsbacken 4, 5 an die Bremstrommel eintritt und daß die Nachstellvorrichtung danach, insbesondere aber bevor die über den Radbremszylinder 2 aufgebrachten Betätigungskräfte der beiden Bremsbacken einen noch im untersten Bereich der betriebsmäßig üblicherweise aufgebrachten Kräfte liegenden Wert überschreiten, zumindest während einer gewissen weiteren Spreizbewegung der Bremsbacken 4, 5 deaktiviert ist.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der schwenkbar ange lenkte Bremshebel 7 erfindungsgemäß im Gegensatz zu üblichen Anordnungen zweiarmig ausgebildet. Neben einem üblichen länge ren ersten Hebelarm 9, an dessen freien Ende das Bremsseil - oder ein Bremsgestänge - der Feststellbremse angreift, weist er einen kürzeren zweiten Hebelarm 10 auf. Der zweite Hebelarm 10 des Bremshebels 7 einerseits und das radbremszylinderseiti ge Ende der ersten Bremsbacke 4 andererseits sind dabei derart bemessen und zueinander angeordnet, daß einerseits das freie Ende des zweiten Hebelarms 10 am Kolben 3 des Radbremszylin ders 2 anliegt und andererseits das benachbarte freie Ende der ersten Bremsbacke 4 bei nicht betätigter Betriebsbremse in ei nem gewissen Abstand l_K zum Kolben liegt, wie dies in den Fig. 1 und 2 gut zu erkennen ist.

Beim Betätigen der Betriebsbremse erfolgt die Krafteinleitung der vom Radbremszylinder 2 aufgebrachten Kolbenkraft F somit nicht wie sonst üblich unmittelbar auf die erste Bremsbacke 4, sondern zunächst mittelbar über den zweiten Hebelarm 10 des in der Schwenkachse 8 an der Bremsbacke angelenkten Bremshebels 7, und zwar zunächst so lange, bis der sich zusammen mit der ersten Bremsbacke 4 in die eine Richtung, in der Zeichnung nach rechts, bewegende Bremshebel 7 am z. B. hakenförmigen An schlag 18 der sich zusammen mit der zweiten Bremsbacke 5 in die andere Richtung, d. h. in der Zeichnung nach links, bewe genden Druckstange 14 zur Anlage gelangt und dadurch in oben beschriebener Weise die Verspannung zwischen Druckstange 14, Widerlager 17 und Stellglied 16 gelöst wird, so daß das keil förmige Stellglied 16 lüftspielausgleichend tiefer in den Zwi schenraum zwischen Widerlager 17 und Druckstangenende eindrin gen kann.

Zur Verdeutlichung dieses Vorgangs ist in Fig. 2 prinzipien haft, d. h. nicht maßstabsgerecht, dargestellt, welche räumli che Ausrichtung zueinander Radbremszylinder 2, erste Brems backe 4, Bremshebel 7 und Druckstange 14 bei noch nicht betä tigter Bremse bzw. zu Beginn der Betätigung der Betriebsbremse einnehmen. Man erkennt, daß die erste Bremsbacke 4 unter der Wirkung der Rückzugfedern 6, 6.1 über den an ihr angelenkten, durch die Federvorrichtung 13 in Ruhelage gehaltenen Bremshe bel 7 am rechten Ende der Druckstange 14 abgestützt ist und daß dabei einerseits das freie Ende des kürzeren zweiten He belarms 10 des Bremshebels am Kolben 3 des Radbremszylinders 2 anliegt und andererseits das freie Ende der ersten Bremsbacke 4 in einem gewissen Abstand l_K zum Kolben 3 liegt. Man er kennt, daß der sich in Schwenkrichtung an der Druckstange 14 abstützende Bremshebel 7 hierbei - in Gegenschwenkrichtung - in einem mit l_S bezeichneten Abstand, dem konstruktiven Lüft spiel, zu einem ihn z. B. hakenförmig hintergreifenden An schlag 18 der Druckstange 14 liegt.

In entsprechender Weise sind in Fig. 3 die Verhältnisse prin zipienhaft dargestellt, die in der ersten Phase der Betätigung der Betriebsbremse vorliegen, wenn nämlich die beiden Brems backen 4, 5 durch die Kolbenkräfte F gerade so weit auseinan dergespreizt worden sind, daß der sich mit der rechten Brems backe 4 nach rechts verlagernde Bremshebel 7 gerade am ihn in Gegenschwenkrichtung hintergreifenden Anschlag der sich mit der zweiten Bremsbacke nach links bewegenden Druckstange zur Anlage kommt. Um zu symbolisieren, daß sich relativ zur Dar stellung in Fig. 2 einerseits die erste Bremsbacke mit dem daran angelenkten Bremshebel in die eine Richtung und die Druckstange mit der zweiten Bremsbacke in die andere Richtung auseinanderbewegt haben, sind die entsprechenden Bezugsziffern jeweils mit einem Apostroph versehen.

Wie oben bereits erläutert worden ist, wird die Verspannung zwischen Druckstange 14, Stellglied 16 und Widerlager 17 ge löst, wenn der Bremshebel 7 in Gegenschwenkrichtung am An schlag 18 der Druckstange 14 zur Anlage gelangt. Diese Elemen te sind nun derart angeordnet, daß der Bremshebel 7 rein theo retisch genau dann die Verspannung lösend am Anschlag 18 zur Anlage kommt, wenn die durch den hydraulischen Radbremszylin der 2 auseinandergespreizten Bremsbacken 4, 5 sich gerade etwa noch kraftfrei an der Bremstrommel anlegen.

Zum Auseinanderspreizen der beiden Bremsbacken bis zu ihrem Anlegen an die Bremstrommel sind vom Radbremszylinder nur ver gleichsweise niedrige Kolbenkräfte F aufzubringen. Zum "wirklichen Bremsen" nach dem Anlegen der Bremsbacken steigen die benötigten Kolbenkräfte dagegen quasi sprungartig an.

Damit nach dem etwa gerade noch kraftfreien Anlegen der Brems backen an die Bremstrommel bei weiterer Steigerung der Kolben kräfte F zumindest während einer gewissen weiteren Spreizbewe gung der Bremsbacken keine weitere Nachstellung mehr erfolgt, sind konstruktive Vorkehrungen getroffen, die Nachstellvor richtung selbsttätig zu deaktivieren. Eine weitere Nachstel lung würde ja im wesentlich nur noch deformationsbedingte Wege betreffen, die aber nicht nachgestellt werden sollen.

Die Deaktivierung der Nachstellvorrichtung wird in einfacher Weise dadurch realisiert, daß der mit dem Anschlag 18 der Druckstange 14 zusammenwirkende Bremshebel 7 nach der etwa kraftfreien Anlage der Bremsbacken an der Bremstrommel vom An schlag 18 weggeschwenkt wird, wie dies in Fig. 4 zu erkennen ist.

Dies wird in einfacher Weise durch eine entsprechende Abstim mung der am Bremshebel 7 wirksamen Kräfte- und Hebelverhält nisse erreicht.

Der Bremshebel 7, die ihn in seine Ruhelage bringende Fe dervorrichtung 13 sowie Anlagefeder 15 und Rückzugfeder 6 sind hierzu derart bemessen und zueinander angeordnet, daß die Be ziehung gilt:

In dieser Beziehung bedeuten
F* die Kolbenkraft, bei welcher die Deaktivierung der Nach stellvorrichtung, d. h. das Wegschwenken des Bremshebels 7 einsetzt und welche größenmäßig einerseits größer sein soll als die bis zur zumindest annähernd kraftfreien Anla ge der Bremsbacken 4, 5 an die Bremstrommel erforderliche Kolbenkraft und andererseits vorzugsweise im unteren Be reich der wesentlich höheren betriebsmäßig bei Betätigung der Betriebsbremse normalerweise aufgebrachten Kolbenkräf te liegen soll,
F₁₃ die von der Federvorrichtung 13 auf den Bremshebel 7 in Richtung seiner Ruhelage ausgeübte Kraft,
F_D die am Bremshebel 7 in Höhe der Druckstange 14 wirksame Federkraft,
a die auf die Schwenkachse 8 bezogene wirksame Hebellänge des zweiten Hebelarms 10 für die über den Kolben 3 an ihm wirksamen Kräfte,
b die auf die Schwenkachse 8 bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms für über die Druckstange an ihm wirk samen Kräfte,
c die auf die Schwenkachse 8 bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms 9 für die an ihm angreifende Feder vorrichtung 13.

Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Rückzugfeder 6 an beiden Bremsbacken 4, 5 angreift, ist für die Deaktivierung nur die Anlagefeder 15 an der Druckstange 14 bzw. dessen Anschlag 18 wirksam, so daß in der obigen Bezie hung für F_D die Federkraft F₁₅ der Anlagefeder 15 einzusetzen ist. Wenn die Rückzugfeder 15 jedoch abweichend von Fig. 1 nicht an beiden Bremsbacken 4, 5 angreift, sondern - wie in der Praxis ebenfalls weit verbreitet - mit einem Ende an der Druckstange 14 und mit dem anderen Ende an der Bremsbacke 4, dann ist in dieser Beziehung für F_D die Differenz der Feder kräfte der Anlagefeder 15 und der Rückzugfeder 6 einzusetzen, d. h. F_D = (F₁₅-F₆).

Um sicherzustellen, daß der Bremshebel 7 etwa mit dem etwa kraftfreien Anlegen der Bremsbacken 4, 5 an die Bremstrommel - und nach zuvoriger Anlage am Druckstangen-Anschlag und Lösung der Verspannung zwischen Druckstange, Stellglied und Widerla ger - unter der Wirkung der eingeleiteten Kolbenkraft F* gegen die Wirkung der Federvorrichtung 13 um seine Schwenkachse 18 frei so weit weggeschwenkt werden kann, daß das benachbarte freie Ende der ersten Bremsbacke 4 am Kolben 3 zur Anlage ge langt, sind hierbei der zweiarmige Bremshebel 7 einerseits und das konstruktive Lüftspiel l_S sowie der Abstand l_K der ersten Bremsbacke 4 zum Kolben 3 andererseits derart bemessen, daß näherungsweise die Beziehung gilt:

worin
b die auf die Schwenkachse 8 bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms 9 für an ihm über die Druckstange 14 wirk samen Kräfte und
a wiederum die auf die Schwenkachse 8 bezogene wirksame Hebel länge des zweiten Hebelarms 10 für auf ihn über den Kolben 3 wirksame Kräfte sind.

Durch diese Bemessung ist sichergestellt, daß die beim Betäti gen der Betriebsbremse vom Radbremszylinder 2 aufzubringenden hohen betrieblichen Kolbenkräfte F < F* vom Kolben 3′′ wie üb lich unmittelbar in die erste Bremsbacke 4′′ eingeleitet wer den, wie dies in Fig. 4 erkennbar ist.

Eine indirekte Einleitung dieser betriebsmäßigen hohen Kolben kräfte über den kürzeren zweiten Hebelarm 10 sowie die Schwen kachse 8 des Bremshebels 7 würde eine von der üblichen Ausbil dung abweichende völlig andere, massivere Ausbildung der Bremshebellagerung erfordern und würde auch eine unerwünschte Funktion der Bremse mit sich bringen.

Durch die erläuterte Verschwenkung des Bremshebels 7 möglichst sofort nach dem Anlegen der Bremsbacken an der Bremstrommel wird das zuvor bereits aufgebrauchte relativ kleine konstruk tive Lüftspiel l_S (Fig. 3) zumindest annähernd wieder herge stellt. Der Bremshebel 7 kann daher einer bei weiterer Brems druckerhöhung infolge elastischer Deformationen gegebenenfalls auftretenden gewissen weiteren Spreizbewegung der ersten Bremsbacke - in der Zeichnung nach rechts - folgen, ohne dabei erneut eine Nachstellung auslösend am in Fig. 4 mit 18′′ be zifferten Anschlag der Druckstange zur Anlage zu gelangen.

Beim Lösen der Bremse werden die beiden Bremsbacken 4, 5 wie der durch die Rückzugfedern 6, 6.1 von der Bremstrommel bis zu ihrer Anlage an die durch die vorangegangene Nachstellung in ihrer Wirklänge verlängerte Druckstange 14 zurückgezogen, so daß Druckstange 14, Bremshebel 7 und erste Bremsbacke 4 wieder ihre in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ruhelage einnehmen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann ohne die Gefahr des "Festgehens" der Bremse ein im Vergleich zu konventionellen Anordnungen erheblich kleineres konstruktives Lüftspiel l_S ge wählt werden, da die üblicherweise auftretenden elastischen Deformationen auf den Nachstellvorgang keinen Einfluß mehr ha ben.

Bezugszeichenliste

1 Kfz-Innenbackentrommelbremse
2 hydraulischer Radbremszylinder
3, 3.1 Kolben des Radbremszylinders
4 erste Bremsbacke
4.1 Bremsbackenflansch
4.2 Bremsbelag
5 zweite Bremsbacke
6, 6.1 Rückzugfeder
7 Bremshebel
7.1 Bremshebelfortsatz
8 Schwenkachse
9 längerer erster Hebelarm des Bremshebels
10 kürzerer zweiter Hebelarm des Bremshebels
11 Bremsbacken-Gegenlager
12 Bremsseil
13 Federvorrichtung
14 Druckstange
15 Anlagefeder
16 keilförmiges Stellglied
17 Widerlager an der zweiten Bremsbacke
18 Anschlag an der Druckstange
l_S konstruktives Lüftspiel
l_K Abstand der ersten Bremsbacke vom Kolben
a auf die Schwenkachse bezogene wirksame Hebellänge des zweiten Hebelarms für über den Kolben an ihm wirksame Kräfte
b auf die Schwenkachse bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms für über die Druckstange an ihm wirksame Kräfte
c auf die Schwenkachse bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms für an ihm angreifende Kräfte der Fe dervorrichtung
F Kolbenkraft
F* konstruktiv festgelegte definierte Kolbenkraft
F₁₃ Kraft der Federvorrichtung 13
F_D am Bremshebel in Höhe der Druckstange wirksame Federkraft
F₁₅ Kraft der Anlagefeder 15
F₆ Kraft der Rückzugfeder

Claims

1. Kfz-Innenbackentrommelbremse (1) mit selbsttätiger mecha nischer Nachstellvorrichtung zum Ausgleich eines übermäßi gen Lüftspiels infolge Belagverschleißes,

- mit zwei durch mindestens einen hydraulischen Radbremszy linder (2) gegen die Wirkung mindestens einer Rückzugfe der (6) auseinanderspreizbaren Bremsbacken (4, 5),
- mit einem an der ersten Bremsbacke (4) um eine Schwenk achse (8) schwenkbar angelenkten Bremshebel (7) einer Feststellbremse, der bei nicht betätigter Feststellbremse unter der Wirkung einer Federvorrichtung (13) in Gegen schwenkrichtung an einem Ruhelage-Anschlag der ersten Bremsbacke (4) anliegt,
- sowie mit einer sich zwischen der ersten und der zweiten Bremsbacke (4, 5) erstreckenden Druckstange (14), deren erstes Ende mittels einer Anlagefeder (15) unter Zwi schenschaltung eines vorzugsweise keilförmigen Stell glieds (16) der Nachstellvorrichtung fest gegen ein Wi derlager (17) der zweiten Bremsbacke (5) gespannt ist und an deren zweiten Ende der Bremshebel (7) bei nicht betä tigter Bremse in Schwenkrichtung spielfrei anliegt,
- wobei die Verspannung zwischen Druckstange (14), Stell glied (16) und Widerlager (17) bei Betätigung der Be triebsbremse selbsttätig zwecks Stellgliedaktivierung ge löst wird, sobald der sich zusammen mit der ersten Brems backe (4) in die eine Richtung bewegende Bremshebel (7) nach Überschreiten eines konstruktiven Lüftspiels (l_S) in Gegenschwenkrichtung an einem Anschlag (18) der sich zu sammen mit der zweiten Bremsbacke (5) in die andere Rich tung bewegenden Druckstange (14) zur Anlage gelangt ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß die beim Betätigen der Betriebsbremse infolge Belagver schleißes gegebenenfalls erforderlich gewordene lüftspiel ausgleichende Aktivierung des Stellglieds (16) zumindest annähernd beim noch nahezu kraftfreien Anlegen der Brems backen (4, 5) an die Bremstrommel eintritt,
und daß die Nachstellvorrichtung danach, insbesondere bevor die über den Radbremszylinder (2) aufgebrachten Anlegekräf te der Bremsbacken (4, 5) einen noch im unteren Bereich der betriebsmäßig üblicherweise aufgebrachten Kräfte liegenden Wert überschreiten, zumindest während einer gewissen wei teren Spreizbewegung der Bremsbacken (4, 5) deaktiviert ist.

2. Kfz-Innenbackentrommelbremse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Der Bremshebel (7) ist zweiarmig ausgebildet und weist einen üblichen längeren ersten Hebelarm (9) auf, an des sen freien Ende das Bremsseil (12) oder -gestänge der Feststellbremse angreift, sowie einen kürzeren zweiten Hebelarm (10), der derart bemessen und angeordnet ist, daß einerseits sein freies Ende am Kolben (3) des Rad bremszylinders (2) anliegt und andererseits das benach barte freie Ende der ersten Bremsbacke (4) bei nicht be tätigter Betriebsbremse in einem gewissen Abstand (L_K) zum Kolben (3) liegt.
b) Der zweiarmige Bremshebel (7) einerseits und das kon struktive Lüftspiel (l_S) sowie der Abstand (l_K) der er sten Bremsbacke (4) zum Kolben (3) andererseits sind derart bemessen, daß annähernd die Beziehung gilt: worin
a die auf die Schwenkachse (8) bezogene wirksame Hebellänge des zweiten Hebelarms (10) für über den Kolben (3) an ihm wirksame Kräfte und
b die ebenfalls auf die Schwenkachse (8) bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms (9) für über die Druckstange (14) an ihm wirksame Kräfte sind.
c) Der Bremshebel (7) und die ihn in seine Ruhelage brin gende Federvorrichtung (13) sind derart bemessen und zu einander angeordnet, daß die Beziehung gilt:

In dieser Beziehung bedeuten
F* die Kolbenkraft, bei welcher die Deaktivierung der Nach stellvorrichtung, d. h. das Wegschwenken des Bremshebels (7) einsetzt und welche größenmäßig einerseits größer sein soll als die bis zur zumindest annähernd kraftfreien An lage der Bremsbacken (4, 5) an die Bremstrommel erfor derliche Kolbenkraft und andererseits vorzugsweise im un teren Bereich der wesentlich höheren betriebsmäßig bei Betätigung der Betriebsbremse normalerweise aufgebrachten Kolbenkräfte liegen soll,
F₁₃ die von der Federvorrichtung (13) auf den Bremshebel (7) in Richtung seiner Ruhelage ausgeübte Kraft,
F_D die am Bremshebel (7) in Höhe der Druckstange (14) wirksame Federkraft,
a die auf die Schwenkachse (8) bezogene wirksame Hebellänge des zweiten Hebelarms (10) für die über den Kolben (3) an ihm wirksamen Kräfte,
b die auf die Schwenkachse (8) bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms für über die Druckstange an ihm wirksamen Kräfte,
c die auf die Schwenkachse (8 )bezogene wirksame Hebellänge des ersten Hebelarms (9) für die an ihm angreifende Feder vorrichtung (13).