DE1954362A1

DE1954362A1 - Arretierungselement fuer das Betaetigungsorgan einer Fahrzeugbremse

Info

Publication number: DE1954362A1
Application number: DE19691954362
Authority: DE
Inventors: Williams William John
Original assignee: North American Rockwell Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1968-11-12
Filing date: 1969-10-29
Publication date: 1970-06-11
Also published as: DE1954362C2; BE741526A; GB1267709A; US3570632A; FR2023091A1

Description

Unser Zeichen: h 4-91

Arretierungselement für das Betätigungsorgan einer Fahrzeugbremse

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftfahrzeugbremsen und insbesondere auf Bremsen derjenigen Art, bei denen ßa& Betätigungsorgan eine automatische Nachstellvorrichtung hat.

Die U.S,-Patentschrift Hr.3 068 964 beschreibt beispielsweise eine automatische Nachstellvorrichtung für eine Bremse, bei der ein zusammengesetzter Kolben, der mit einem Stegende einer Bremsbacke in Eingriff steht, wenn der Bremsbackenbelag sich abnutzt in seiner Länge automatisch, während einer normalen Betätigung einer Bremse nachgestellt wird. In einem solchen Betätigungsorgan ist ein mit einem Bremsbackensteg in Eingriff stehender Zapfen in einem mutter artigen Machstellteil durch Gewinde nicht drehbar befestigt und eine Drehung dieses Teiles bewirkt eine relative Drehung des Zapfens dazu, den Zapfen nach außen zu verstellen und dadurch den Kolben zu verlängern. Man war bisher der Meinung, daß die Reibung zwischen den Gewindegängen des Zapfens und des Hachsteilteiles und der Anlage-

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druck des Bremsbackensteges auf dem Zapfen,den Zapfen gegen eine Drehung um seine Achse hält, wenn der Bachstellteil während der automatischen Kachstellung gedreht wurde. Es wurde jedoch insbesondere bei größeren Betätigungsorganen festgestellt, daß es erforderlich ist, -Mittel vorzusehen, um den Zapfen gegen eine unerwünschte Drehung bei der automatischen Nachstellung zu halten. Gleichzeitig war eine Drehung des Zapfens für eine Einstellung von Hand vorzusehen, falls eine solche Einstellung erwünscht war.

Solch eine Haltevorrichtung ist in der U.S.-Patentschrift Hr.3 227 247 beschrieben, nach der ein Arretierungs- oder Sperrelement aus Blech auf dem sternradförmigen äußeren Ende des Zapfens federnd angebracht ist und durch einen Schlitz mit dem benachbarten Steg einer Bremsbacke in Eingriff steht. Der Hauptgegenstand der Erfindung ist ein derartiges Arretierungselement und seine Wirkungsweise in einer Bremse.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein zuverlässiges, einstückiges Arretierungseleiüent, das* zwischen dem Steg einer Bremsbacke und einem zusammengesetzten Betätigungskolben angeordnet ist und dabei den Steg gegen ein seitliches Verschieben hält, wobei sowohl ein automatisches Nachstellen als auch ein Einstellen von Hand möglich ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist in einer derartigen Bremse, bei der ein in einem Eingriff mit dem Stegende einer Bremsbacke stehender Zapfen eines Betätigungskolbens während einer automatischen Bremsennachstellung gedreht wird, ein einstückiges Arretierungselement, das über einen Schlitz mit dem Steg einer Bremsbacke in Eingriff steht und einen federnden Klammer- und Arretierungseingriff mit den Zähnen eines Sternrades auf dem Zapfen hat.

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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein einstückiges Arretierungselement aus Blech mit sich auf gegenüberliegenden Seiten erstreckenden Armen, die an ihren Enden mit im wesentlichen TJ-f örmigen gegenüberstehenden Klammern und inneren Arretierungen an den Klammern ausgebildet sind. Weitere besondere Gegenstände der Erfindung, wie eine Mittelnabe auf dem Arretierungselement, die mit den Arretierungen fluchtend geschlitzt ist,und andere konstruktive Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser sind:

Fig.1 ein Ausschnitt einer Seitenansicht des oberen Teiles einer Bremse, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält,

Fig.2 ein Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig.1,

Fig.3 eine im allgemeinen perspektivische Ansicht eines Arretierungselementes gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig.4- eine teilweise weggebrochene und längs der Linie 4—4· der Fig*2 geschnittene Stirnansicht, die das eingebaute Arretierungselement der Fig.3 zeigt,

Fig.5 ein Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig.4-, der die das Arretierungselement haltende Arretierung zeigt,

Fig.6 ein Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig.4·, der eine weitere Konstruktion des Arretierungselementes zeigt,

Fig.7 ein vergrößerter Ausschnitt, der das Zusammenwirken des Arretierungselements und des Einstellrades zeigt und

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Fig.8 ein vergrößerter Ausschnitt gleich dem der Fig.7, der ein anderes Ausführungsbeispiel des Arretierungselementes zeigt.

Fig.1 zeigt eine Bremse mit einer Bremstrommel 11, die an einem mit dem Boden in Eingriff stehenden nicht gezeigten Rad angebracht ist. Die Innenfläche der Trommel 11 kann mit Reibungsbelägen 12,13 auf Bremsbacken 14,15 in. Eingriff kommen. Die Bremsbacken 14 und 15 haben wenigstens an einem ihrer benachbarten Endpaare ein zwischen diesen angeordnetes Betätigungsorgan 16.

In einer bevorzugten Form einer Bremse ist ein derartiges Betätigungsorgan zwischen jedem Paar der gegenüberliegenden Enden von zwei Bremsbacken angeordnet. Eine solche Anordnung ist in der U.S.-Patentschrift nr.3 037 584 beschrieben, Die Betätigungsorgane sind auf. einem Armstern oder einem ähnlichen Halter 17 auf dem Fahrzeugachsträger oder dem nicht gezeigten Gehäuse befestigt. Die Bremsbacken sind an dem Armstern beweglich angebracht und sie sind durch Rückzugfedern 18 untereinander verbunden, die ihre ünden zu den Betätigungsorganen hindrücken.

Fig.2 zeigt Einzelheiten des Betatigungsorganes, das aus einem starr mit dem Armstern 17 verbundenen Gehäuse 19 besteht und mit gegenüberliegenden gleichen koaxialen Bohrungen 21 und 22 ausgebildet ist, in denen Kolben 23 bzw.24 verschiebbar sind. Eine Seite des Gehäuses 19 hat eine Öffnung 25, von der sich eine koaxiale hohle 'viabe 26 mit einem Innengewinde 27 erstreckt. In dem Innengewinde 27 ist ein rohrförmiger Halter 28 einer flüssigkeitsdruckabhängigen Vorrichtung 29 mit einer hin und her gehenden Stange 31 eingeschraubt. Die Stange 31 trägt einen zwischen Walzen 33 und 34 angeordneten keil 32. Die Walzen 33 und 34 erstrecken sich in genutete, innere Enden 35 bzw.36 der Kolben.

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Die Y/alzen 33 und 34· sind vorzugsweise auf der Keilstange mittels eines Käfigs 37 angebracht ,und wenn die Stange 31 zu dem Gehäuse in i^±Qo2 hin verstellt wird, werden die ■u-olben in gleicher Weise in ihren Bohrungen gegen die üraft der Rückzugfedern nach außen hin verschoben, um die Bremsbacken mit der Trommel in einen Eeibungseingriff zu bringen. V/enn die Bremsbacken außer Eingriff stehen, verschieben die Rückholfedern die üolben in dem Gehäuse, wo sie gegen gegenüberliegende Enden eines inneren Anschlages 38 anliegen.

Der ivolben 24 ist in der Länge nicht einstellbar und hat einen Seitenschlitz 39 > eier niit einem Stift 41 an dem Gehäuse zusammenarbeitet, um eine Drehung des Kolbens in der Bohrung 22 zu verhindern« Eine nachgiebige Dichtung 42 ist zwischen dem Gehäuse an dem äußeren Ende der Bohrung 22 und des Kolbens 24- angebracht. Das äußere Ende des Kolbens 24 ist bei 43 genutet, um für eine Hin- und Herbewegung das Stegende der Bremsbacke 15 verschiebbar aufzunehmen.

Der Kolben 23 ist in der Länge verstellbar, um das Spiel zwischen den Bremsbelägen und der Trommel bei nicht angelegten Bremsen einzustellen, und sie hat in der Bohrung 21 einen verschiebbaren Außenteil 44 mit einer inneren, zylindrischen Bohrung 45,in. der axial verschiebbar ein Innenteil 46 angebracht ist. Der Teil 46 hat eine innere Gewindebohrung 47, in der ein Gewindeschaft 48 eines mit einer Bremsbacke in Eingriff stehenden Zapfens 49 drehbar angeordnet ist. Der äußere Umfang des Teiles 46 ist mit schraubenförmigen Sperrzähnen 51 ausgebildet, die mit Sperrzähnen 52 auf dem inneren Ende eines Stiftes 53 in. Eingriff stehen, der in einer Gehäusebohrung 50 verschiebbar gehalten ist und durch einen Seitenschlitz 54 in den Teil 44 ragt. 3?ür eine Sperrwirkung wird der Stift 53 durch eine Feder 55 nach innen gedrückt, und er arbeitet mit einem Schlitz 54 zusammen, um eine Drehung des äußeren Kolbenteiles 44 in der Bohrung 21 zu verhindern.

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Beim normalen Betrieb, wenn der Kolben 23 durch den Keil 32 in Richtung zur Anlage der Bremse nach außen verstellt wird, bewegt sich der Teil 46 gegenüber dem Stift 53. Falls die Verlagerung des Teiles 46 nach außen größer ist als die Zahnteilung der Sperrzähne 51j dann ergibt auf dem Rückweg, wem die Bremse außer Eingriff kommt, die Sperrwirkung der Zähne 51 und 52 eine Drehung des Teiles 46 in der Bohrung 47 und daraus eine relative Drehung zwischen dem Teil 46 und dem Gewindezapfen 49, die eine Verstellung des Zapfens 49 gegenüber dem Teil 46 erzeugt und daher eine selbsttätige Längennachstellung des Kolbens. Der Zapfen 49 kann sich nicht drehen, da er mit dem Bremsbackensteg entsprechend verbunden ist.

Die vorbezeichnete automatische Nachstellung des Kolbens 23 ist vorzugsv/eise die gleiche, wie sie in der U.S.-Patentschrift Nrα3 068 964 beschrieben ist, auf die für weitere Einzelheiten Bezug genommen ist. Die Betätigung des Kolbens durch den Keil ist vorzugsweise die gleiche, wie sie in der U.S.-Patentschrift M·.3 037 584 beschrieben ist. Zwischen dem Kolben 23 und dem Gehäuse an dem äußeren Ende der Bohrung 21 ist auch eine nachgiebige Dichtung 42 vorgesehen und diese Dichtung 42 entspricht vorzugsweise der der U.S.-Patentschrift Hr.3 385 118.

Das äußere Ende des Zapfens 49 hat einen vergrößerten Flansch 56 mit einem gezahnten Umfang 57» ¹^¹¹¹ gemäß Fig.4 ein Sternrad zu bilden. Gemäß Fig.6 liegt eine benachbarte gebogene Stirnfläche 58 des Bremsbackensteges hin und her bewegbar und verschiebbar auf einer ebenen Endfläche 59 einer äußeren Endnabe 61 des Zapfens .49. Die Nabe 61 ist gemäß Fig.7 von einer zylindrischen Fläche 62 umgeben, die an ihrem inneren Ende eine ebene, äußere Fläche 63 auf dem Flansch 56 schneidet, die rechtwinklig zur Achse des Zapfens 49 und parallel zur Fläche 59 liegt.

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Auf dem Zapfen 49 ist ein Arretierungs- oder Sperrelement 64 angebracht. Das Arretierungselement 64 ist in Fig. 3 als Einzelteil gezeigt und ist ein einstückiges Blechteil, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl mit einer Stärke von ca. 0,8mm. Er kann durch Pressen geformt sein.

Das Arretierungselement 64 hat einen ringförmigen Grundteil 65» der eine nach außen vorstehende hohle !wabe 66 umgibt., die eine im allgemeinen zylindrische Seitenwand oder einen Seitenrand 67 hat. Von dem Grundteil 65 stehen zwei gleiche genau entgegengesetzte federnde Haltearme oder Halteklammern 68 vor. Gemäß Fig_o7 erstreckt sich jeder Arm 68 unter einem spitzen Winkel zur Ebene des Grundteiles Jeder Arm ist zu einer nach innen offenen U-förmigen Klammer mit einem Stegteil 69 und mit einem sich nach innen erstreckenden Kranzteil 7I gebogen, der vorzugsweise im wesentlichen parallel zu dem Grundteil 65 verläuft. In der Anordnung gemäß Fig.7 erstrecken sich die Arme 68 in einem spitzen Winkel zur Kranzfläche 63· Jeder Kranz 71 ist mit einer gerundeten Arretierung 72 ausgebildet, die nach innen zum Arm 68 vorsteht.

Die Wabe 66 ist gemäß Figo 3 und 4 mit einem in Durchmesserrichtung verlaufenden mit geraden Seiten versehenen Schlitz 73 ausgebildet, der vorzugsweise durch Schlitzen der Habe und Umbiegen der gegenüberliegenden Kanten hergestellt ist, wobei sich parallele, nach innen vorstehende Lappen 7^ ergeben, die sich gemäß Fig.6 im Abstand befinden, um die geraden Seiten der Bremsbackenstege 14 verschiebbar aufzunehmen» Der Schlitz 73 ist vorzugsweise diametral mit den beiden Arretierungen 72 ausgerichtet.

Der Schlitz 73 ist durch Wegschneiden von Material aus der Seitenwand an gegenüberliegenden Enden bei 75 vorzugsweise beträchtlich erweitert. Dies ermöglicht eine wirksame Anordnung und einen Eingriff des HalteteilB 64 mit dem Steg der Bremsbacke.

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Beim Zusammenbau wird das Arretierungselement 64 auf das äußere .tinde des Zapfens 49 gesteckt, wobei die Habe 66 über die Zapfenendnabe 61 paßt, so daß das Arretierungselement gegen eine seitliche Bewegung gegenüber dem Zapfen gehalten ist und wobei die gegenüberliegenden U-förmigen Klammern oder Arme 68 nachgiebig den Umfang des Sternrades umfassen.

Gemäß Figo? liegt der Grundteil 65 auf der Zapfenfläche 63 und jede Arretierung 72 paßt in den Raum zwischen zwei benachbarten Zähnen 57 des Sternrades. Die Innenflächen des Armes 71 stehen mit den Zähnen auf gegenüberliegenden Seiten in Eingriff„

Während des Zusammenbaus dient eine innere, gebogene Fläche 76 zwischen der Arretierung und dem Kranz 71 dazu, den Kranz nach außen zu drücken, um die U-formige Klammer ausreichend zu öffnen, damit die Arretierung 72 in den Raum zwischen den Zähnen 57 hineingelangen kann. Die üligenfederung der Klammer hat zur Folge, daß die Teile die gesperrte Stellung gemäß -k'ig.5 und 7 einnehmen, in der das Arretierungselement 64 normalerweise gegen eine Drehung gegenüber dem Zapfen 49 nachgiebig gesperrt ist und den benachbarten Steg der Bremsbacke am Schlitz 73 nicht drehbar umgibt.

Gemäß der Erfindung ist hierdurch ein einstückiges Arretierungselement mit einer ausreichenden Haltekraft geschaffen, das eine relative Drehung zwischen dem Zapfen 49 und dem Bremsbackensteg während einer normalen Bremsenbetätigung verhindert, der aber auch wirksam ist, um eine relative Drehung zwischen dem Arretierungselement und dem Sternrad für eine Verlagerung der Zähne 72 zwischen andere benachbarte Zähne 57 während einer bei 5I und 52 des Kolbens 23 wirksamen automatischen Bremsennachstellung zu er-

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lauben. Außerdem kann eine .Einstellung der Länge des Kolbens 23 von Hand erfolgen, indem ein Werkzeug direkt in die Zähne 57 eingesetzt wird, um den Zapfen 4-9 zu drehen. Dabei werden die Arretierungen 72 aus den Zahnzv/ischenräumen herausgedrückt, wenn das Sternrad gedreht wird, in dieser Beziehung ist das Arretierungselement gemäß der Erfindung gegenüber dem in der U.S.-Patentschrift Hr.3 227 247 beschriebenen Arretierungeelement überlegen.

Die gegenüberliegenden, federnden Klammern an dem Halteteil 64 schwenken federnd um den Bereich JJ, wo sie an den Grundteil 65 anschließen» An dieser Stelle liegt eine maximale, radiale Ausdehnung des Metalls vor, um eine größere Feuerwirkung zu schaffen, die die Arretierung in den Raum zwischen den Zähnen 57 drückt und ihn dort hält.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.8 gezeigt. Hier entspricht das Arretierungselement im wesentlichen dem Arretierungselement 64 mit Ausnahme einer etwas unterschiedlichen Ausbildung der Klammern. Der Unterschied liegt darin, daß der Steg 169, statt im wesentlichen rechtwinklig zur üJbene der Zapfenflache 63, wie der oteg 69 in Fig.7» zu verlaufen, nach außen unter einem kleinen v/inkel von dem Sternrad weg geneigt ist, ehe er zurückgebogen ist, um einen Arm I7I zu bilden, der eine Arretierung 172 trägt. Dieses Ausführungsbeispiel kann in einer kleineren Bremse verwendet werden, in der das Arretierungselement aus dünnerem Blech hergestellt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

\ 1»/Arretierungselement für das Betätigungsorgan einer V-/ Bremse, bei der das Ende einer Bremsbacke an einer Fläche an dem äußeren üinde eines Betätigungsteiles anliegt, wobei der Betätigungsteil einen Teil eines Einstellmechanismuses für die Bremsbacke darstellt und drehbar auf dem Betätigungsorgan angebracht ist und einen gezahnten Umfangsteil an. dem äußeren Ende hat, dadurch gekennzeichnet, daß das einstückige Arretierungselement einen geschlitzten Teil für eine nicht drehbare Aufnahme des Endes der Bremsbacke hat und gegenüberliegende Arme aufweist, die umgebogen sind, um im wesentlichen U-förmige, federnde Klammern zu bilden, die sich um den gezahnten Umfangsteil des Betätigungsteiles erstrecken, und wobei jede Klammer eine innere Arretierung hat, die in den gezahnten Umfang eingreifen kann, wodurch der Halteteil in der Bremse eine Drehung des Betätigungsteiles bei der automatischen Nachstellung verhindert, während eine Drehung für eine Einstellung von Hand ermöglicht ist.

2„ Arretierungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß das Arretierungselement ein aus Blech gepreßter Teil ist.

3. Arretierungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im allgemeinen ringförmiges Grundteil., von dem sich die Arme im wesentlichen in radialer Richtung erstrecken und durch eine in axialer Richtung vorstehende, geschlitzte Endnabe zur Aufnahme des Bremsbackenendes.

Arretierungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme sich unter einem spitzen Winkel

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zur Ebene des Grundteiles erstrecken und die Arretierung mit dem Schlitz in der Nabe fluchtet»

Arretierungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im allgemeinen ringförmigen Körper mit einer in axialer Richtung vorstehenden in Durchmesserrichtung· geschlitzten, hohlen Habe und durch zwei winkelmäßig im Abstand befindliche im allgemeinen radiale Arme, die an ihren äußeren Enden so geformt sind, daß sie gegenüberstehende,nach innen offene,im wesentlichen U-förmige Klammern bilden, wobei der äußere Schenkel jeder Klammer mit einer inneren Arretierung ausgebildet ist, die sich zu dem anderen Schenkel hin erstreckt*

6. Arretierungselement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die ü'abe und der Körper an gegenüberliegenden Enden des Schlitzes weggeschnitten sind, um breite Endteile für den Schlitz zu bilden.

7· Arretierungselernent nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch im wesentlichen parallele Lappen an den gegenüberliegenden Seiten des JMabenschlitzes, die sich nach innen zu dem Körper hin erstrecken.

8. Arretierungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungen abgerundete Vorsprünge sind, die mit dem Schlitz fluchten.

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