DE19604402A1

DE19604402A1 - Brake drum piston adjustment for lining changes

Info

Publication number: DE19604402A1
Application number: DE1996104402
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Keferstein; Juergen Bauer
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-08-14

Abstract

The axial orifice (21) on the lining side of the piston (2) has an inside thread (22) and is closed off by a stopper (23) remaining within the limits of the piston on the lining side. The thread-way of a return screw has a head end which projects beyond the piston when this is fully screwed in, thus indicating screw presence in lining changes. The stopper has its own ventilation hole (24). Brake piston adjustment is conventional though the nut (5) bears continuously on the friction cone (10,11). After braking, the elastic seal (20) draws the piston off the lining so that the piston has only to be drawn further out so as to lift the nut off the cone and twist it via spring (12) until the nut re-seats onto the cone, thus signifying that the piston has been adjusted to allow for lining wear etc. Re-lining calls for stopper removal to allow the return screw to be inserted in its place etc.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nachstellvorrich tung für eine Fahrzeugbremse gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1.The present invention relates to an adjustment device device for a vehicle brake according to the preamble of the An saying 1.

Eine derartige Nachstellvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 41 21 054 A1 bekannt. Aus einem Gehäuse ragt ein Kolben heraus, der sich mit seiner äußeren Stirnfläche bei hydraulischer Betätigung an einen Bremsbelag anlegt. Außer dem ist innerhalb des Kolbens eine zweiteilige Nachstell vorrichtung angeordnet, welche von einer mechanischen Be tätigungsvorrichtung beaufschlagbar ist, deren Kraft sie auf den Kolben überträgt. Die Nachstellvorrichtung weist eine Mutter und eine darin angeordnete Verstellspindel auf, wobei die Mutter über einen Reibkonus bei einer Betätigung immer am Kolben anliegt. Wird nach einer Bremsbetätigung der Bremsdruck abgebaut, so wird der Kolben über eine ela stische Dichtung um einen bestimmten Weg zurückgestellt. Die Nachstellvorrichtung hingegen wird durch Federkraft zurückgestellt, wobei die Feder, welche die rückstellende Kraft ausübt, auf die nicht drehbare Verstellspindel wirkt. Die Mutter, welche in Gegenrichtung von einer weiteren Fe der beaufschlagt wird, dreht sich bei einem Verschleiß der Bremsbeläge, welcher dazu führt, daß der Kolben nicht ganz in seine Ausgangsposition zurückkehrt, von der Spindel ab, bis der Reibkonus ein weiteres Verdrehen der Mutter verhin dert. Durch eine derartige Vorrichtung ist eine automati sche Nachstellung des Kolbens gewährleistet, welche sich genau auf den Bedarf bei Belagverschleiß einstellt. Such an adjustment device is, for example, from known from DE 41 21 054 A1. Protrudes from a housing Piston out with its outer end face hydraulic actuation applied to a brake pad. Except this is a two-part adjustment within the piston device arranged by a mechanical loading actuating device is acted upon, the force of which you transfers to the piston. The adjustment device has a nut and an adjusting spindle arranged in it, the nut having a friction cone when actuated always on the piston. Is after a brake application the brake pressure is reduced, the piston is over an ela stical seal set back a certain distance. The adjustment device, however, is by spring force reset, the spring which is the resetting Exerts force on the non-rotatable adjusting spindle. The mother, which in the opposite direction from another Fe which is applied, turns when the Brake pads, which leads to the piston not quite returns to its starting position, away from the spindle, until the friction cone prevents the nut from turning again different. With such a device is an automati cal adjustment of the piston ensures that adapts exactly to the need for lining wear.

Ein Problem bei einer solchen Nachstellvorrichtung besteht darin, den Kolben bei einem Wechsel des Bremsbelages wieder in seine ursprüngliche Ausgangslage zurückzubewegen. Ein neuer Belag hat eine größere Dicke als der verschlissene ausgewechselte Belag, so daß der Kolben weiter in die Zy linderbohrung hineingeschoben werden muß. Eine Ausführung (Fig. 17) der bekannten Nachstellvorrichtung sieht daher vor, die Mutter mit einem Endstück zu versehen, welches einen Innensechskant aufweist und zum äußeren Kolbenende hin zeigt. Der Kolben selbst ist axial durchbohrt und mit einem entfernbaren Stopfen verschlossen. Wird der Stopfen entfernt, so läßt sich ein Sechskantschlüssel in die Mutter einführen, so daß sie wieder auf das Gewinde der Verstell spindel aufgeschraubt werden kann. Da aber die Mutter am Reibkonus anliegt, kann die Mutter nicht gegen den Kolben verdreht werden. Beim Verdrehen der Mutter wird sich der Kolben mitdrehen. Es müssen also zum einen die Reibkraft der elastischen Dichtung und zum anderen die Kraft der die Mutter zum Kolben hin beaufschlagenden Feder überwunden werden. Zusätzlich muß eine die Zylinderbohrung vor Ver schmutzung schützende Rollmembran vom Kolben entfernt wer den. Neben einem großen Kraftaufwand ist also auch zusätz liche Montagearbeit mit einem Belagwechsel verbunden.A problem with such an adjustment device is to move the piston back to its original starting position when the brake pad is changed. A new pad has a greater thickness than the worn-out pad, so that the piston has to be pushed further into the cylinder bore. One embodiment ( FIG. 17) of the known adjusting device therefore provides for the nut to be provided with an end piece which has an internal hexagon and points toward the outer end of the piston. The piston itself is drilled axially and closed with a removable plug. If the plug is removed, a hexagon wrench can be inserted into the nut so that it can be screwed back onto the thread of the adjustment spindle. However, since the nut lies against the friction cone, the nut cannot be turned against the piston. When the nut is turned, the piston will also turn. On the one hand, the frictional force of the elastic seal and, on the other hand, the force of the spring acting on the nut towards the piston must be overcome. In addition, a roller membrane protecting the cylinder bore from Ver must be removed from the piston. In addition to a great deal of effort, additional assembly work is also associated with changing the covering.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art mit er leichterter Möglichkeit zur Kolbenrückführung zu schaffen.The object of the present invention is a Adjustment device of the type mentioned with it easier way to create piston return.

Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den kennzeich nenden Merkmalen des Anspruchs 1. Das Prinzip der vorlie genden Erfindung besteht darin, durch ein Innengewinde an der nach außen führenden Öffnung des Kolbens einen axialen Formschluß zwischen dem nachstellenden Element und dem Kol ben herzustellen. In der Praxis bedeutet dies, daß in die ses Innengewinde eine Schraube eingeführt wird, welche sich an die Mutter anlegt. Dadurch, daß die Schraube sich am Innengewinde abstützt, hebt sie zunächst den Kolben von der Mutter ab. Dabei wird ausgenutzt, daß das Spindelgewinde nicht selbsthemmend ist. Die Mutter dreht sich daraufhin selbsttätig auf das Gewinde auf, solange von außen auf den Kolben eine Kraft ausgeübt wird, welche über die einge schraubte Schraube auf die Mutter übertragen wird. Der Kol ben kann auf diese Weise bis auf seine tiefste Anschlagpo sition zurückgeführt werden, ohne sich um seine Achse dre hen zu müssen.This problem is solved in connection with the characteristics nenden features of claim 1. The principle of vorlie Invention is by an internal thread the outward opening of the piston an axial Form fit between the adjusting element and the Kol ben. In practice, this means that in the a screw is inserted into the internal thread to the mother. The fact that the screw Supports internal thread, it first lifts the piston from the Mother off. This takes advantage of the fact that the spindle thread is not self-locking. The mother then turns automatically on the thread as long as from the outside on the Piston a force is exerted, which is over the screwed screw is transferred to the nut. The col In this way, ben can reach his deepest stop sition can be returned without turning around its axis to have to.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unter ansprüchen.Further advantageous features result from the sub claims.

Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei spiels in zwei Figuren. Es zeigtA more detailed explanation of the inventive concept is now given based on the description of a preferred embodiment game in two figures. It shows

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung in Be triebssteilung, Fig. 1 shows an adjusting device according to the invention in triebssteilung Be,

Fig. 2 eine Nachstellvorrichtung gemäß Fig. 1 während ei ner Kolbenrückführung. Fig. 2 shows an adjusting device according to FIG. 1 during egg ner piston return.

Die Nachstellvorrichtung nach Fig. 1 ist in einem Zylinder 1 angeordnet, welcher zu einer Seite hin offen ist und aus welchem ein Kolben 2 nach außen ragt. Mit der außenseitigen Stirnseite 3 betätigt der Kolben 2 einen nicht dargestell ten Bremsbelagklotz, wenn innerhalb des Zylinders 1 ein Bremsdruck aufgebaut wird. Der Kolben 2 besitzt eine Innen bohrung 4, welche den größten Teil der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung aufnimmt. Die Nachstellvorrichtung besteht aus einer Mutter 5, welche über einen Metallring 6 formschlüssig mit einem topfartigen Fortsatz 7 verbunden ist, welcher gegen die Wandung der Innenbohrung 4 abgedich tet geführt ist. Zur anderen Seite hin weist die Mutter 5 ein langgezogenes Innengewinde 8 auf, in welches eine Ver stellspindel 9 so weit hineingeschraubt ist, daß sie bis in den Fortsatz 7 hineinragt. An ihrem Umfang weist die Mutter 5 von der Stirnseite 3 des Kolbens 2 aus gesehen eine ko nische Erweiterung 10 auf, welche an einer entsprechenden konischen Erweiterung 11 der Bohrung 4 anliegt. Um die Mut ter 5 im Anschlag an diesem Reibkonus 10/11 zu halten, ist eine erste Druckfeder 12 einerseits kolbenfest abgestützt und andererseits im Anschlag an einer Ringscheibe 13, wel che über ein Kugellager 14 auf eine Stufe 15 auf die Mutter 5 in Richtung auf den Reibkonus 10/11 einwirkt. Der Reibko nus 10/11 verhindert ein Verdrehen der Mutter 5, solange sie im Anschlag liegt. Hebt sie aber vom Anschlag ab, so ermöglicht das nicht selbsthemmende Gewinde zwischen Mutter 5 und Verstellspindel 9 aufgrund des Kugellagers 14 ein Verdrehen der Mutter 5.The adjusting device according to FIG. 1 is disposed in a cylinder 1, which is open towards one side and from which a piston 2 protrudes outward. With the outside end face 3 , the piston 2 actuates a brake pad block, not shown, when a brake pressure is built up within the cylinder 1 . The piston 2 has an inner bore 4 , which receives the largest part of the adjusting device according to the invention. The adjusting device consists of a nut 5 , which is positively connected via a metal ring 6 to a pot-like extension 7, which is guided against the wall of the inner bore 4 in a sealed manner. On the other hand, the nut 5 has an elongated internal thread 8 , in which a Ver adjusting spindle 9 is screwed so far that it protrudes into the extension 7 . On its circumference, the nut 5 seen from the end face 3 of the piston 2 from a ko African extension 10 , which bears against a corresponding conical extension 11 of the bore 4 . In order to keep the mut ter 5 in the stop on this friction cone 10/11 , a first compression spring 12 is supported on the one hand against the piston and on the other hand in the stop on an annular disc 13 , which surface via a ball bearing 14 to a step 15 on the nut 5 in the direction of acts on the friction cone 10/11 . The Reibko nus 10/11 prevents rotation of the nut 5 as long as it is in the stop. But raises them from the stop, the non-self-locking threads between the nut 5 and lead screw 9 allows rotation of the nut 5 of the ball bearing due to the fourteenth

Die Verstellspindel 9 liegt mit ihrem freien Ende an einer mechanischen Betätigungsvorrichtung 16 an. Sie ist unver drehbar angeordnet und wird von einer zweiten Druckfeder 17, welche sich einerseits an einem gehäusefesten Federtopf 18 abstützt und andererseits an einer mit der Verstellspin del 9 verbundenen Ringscheibe 19 in Richtung auf die mecha nische Betätigungsvorrichtung 16 beaufschlagt.The free end of the adjusting spindle 9 lies against a mechanical actuation device 16 . It is non-rotatably arranged and is acted upon by a second compression spring 17 , which is supported on the one hand on a housing-fixed spring cup 18 and on the other hand on a ring disk 19 connected to the adjusting spindle 9 in the direction of the mechanical actuator 16 .

Der genaue Ablauf eines Nachstellvorganges entspricht genau dem des zitierten Standes der Technik. Er soll daher nicht im einzelnen erläutert werden. Wichtig ist lediglich, daß die Mutter 5 in Betriebsstellung nach Fig. 1 mit einer ein zigen Ausnahme bei allen Betriebszuständen am Reibkonus 10/11 anliegt. Nach einer Bremsbetätigung wird der Kolben 2 durch eine elastische Dichtung 20 um einen definierten Weg vom Bremsbelag weggezogen. Wenn während des beendeten Bremsvorganges ein Belagverschleiß eingetreten ist, so ist der Kolben 2 um einen größeren Weg aus dem Zylinder 1 her ausgefahren, als ihn die elastische Dichtung 20 wieder zu rückzieht. In diesem Falle wird die Mutter 5 durch die Rückstellkraft der zweiten Feder 17 zunächst einmal mit ihrer konischen Erweiterung 10 von der konischen Erweite rung 11 der Bohrung 4 abgehoben. Sie beginnt, sich aufgrund der Wirkung der Druckfeder 12 zu verdrehen, bis der Reibko nus 10/11 ein weiteres Verdrehen verhindert, da die Mutter 5 wieder im Anschlag liegt. Eine Nachstellung ist erfolgt.The exact sequence of an adjustment process corresponds exactly to that of the cited prior art. It should therefore not be explained in detail. It is only important that the nut 5 is in the operating position according to FIG. 1 with a one exception in all operating conditions on the friction cone 10/11 . After a brake application, the piston 2 is pulled away from the brake lining by a defined distance by means of an elastic seal 20 . If the lining has worn during the braking process, the piston 2 has moved out of the cylinder 1 by a greater distance than the elastic seal 20 pulls it back. In this case, the nut 5 is initially lifted by the restoring force of the second spring 17 with its conical extension 10 from the conical expansion 11 of the bore 4 . It begins to twist due to the action of the compression spring 12 until the Reibko nus 10/11 prevents further twisting, since the nut 5 is back in the stop. An adjustment has been made.

Wird nun ein verschlissener Bremsbelag gegen einen neuen ausgetauscht, so muß der Kolben 2 wieder in seine Ursprüng liche, weiter eingefahrene Position zurückgeführt werden. Hierzu ist von der Stirnseite 3 des Kolbens 2 her eine axiale Öffnung 21 angelegt, welche sich nach innen stufig verengt und in ihrem verengten Abschnitt ein Innengewinde 22 trägt. Die Öffnung 21 ist mit einem Stopfen 23 ver schlossen, der eine dünne Lüftungsbohrung 24 aufweist. Diese Lüftungsbohrung 24 er übrigt eine kompliziertere Ausgleichsbohrung durch den Kör per des Kolbens 2.If a worn brake pad is now replaced by a new one, the piston 2 must be returned to its original, further retracted position. For this purpose, an axial opening 21 is created from the end face 3 of the piston 2 , which narrows in stages and has an internal thread 22 in its narrowed section. The opening 21 is closed with a stopper 23 , which has a thin ventilation hole 24 . This ventilation hole 24 he left a more complicated compensating hole through the body by the piston 2nd

Bei einem Belagwechsel wird der Stopfen 23 entfernt und gemäß Fig. 2 durch eine Rückführschraube 25 ersetzt. Diese Rückführschraube 25 weist einen Gewindebolzen 26 definier ter Länge und einen stufig verdickten Kopf 27 auf, welcher in eingeschraubtem Zustand in das Innengewinde 22 auch bei Anlage an der Stufe der Öffnung 21 die Stirnseite 3 des Kolbens 2 überragt. Durch diese Maßnahme sind bei einer Nachstellvorrichtung Fehler ausgeschlossen, denn ein Ver bleiben der Schraube 25 im Kolben 2 nach einem Belagwechsel würde verhindern, daß sich der Reibkonus 10/11 schließt. In eingeschraubtem Zustand ragt der Gewindebolzen 26 so weit in die Bohrung 4 hinein, daß er auf den Kolben 2 und die Mutter 5 eine jeweils entgegengesetzte Kraft ausübt, so daß zunächst der Kolben 2 um ein geringes Stück aus dem Zylin der 1 herausgezogen wird. Dies bewirkt, daß der Reibkonus 10/11 sich öffnet und ein Spalt S entsteht. Wird von der Stirnseite 3 her nun auf den Kolben 2 eine Druckkraft aus geübt, bewirkt dies, daß sich die Mutter 5 in den Zylinder 1 hinein auf die Verstellspindel 9 aufschrauben kann, da sie nicht mehr gegen Verdrehen gesichert ist. Der Kolben 2 dreht sich dabei nicht mit, da zwischen ihm und der Mutter 5 kein Reibschluß mehr besteht. Dies spart z. B. erhebli chen Kraftaufwand, der zur Rückführung bekannter Nachstell vorrichtungen dieser Art erforderlich ist. Zum anderen ist kein Entfernen der Rollmanschette 28 erforderlich und kein Verschleiß an der elastischen Dichtung 20 zu befürchten.When changing the pad, the plug 23 is removed and replaced by a return screw 25 as shown in FIG. 2. This return screw 25 has a threaded bolt 26 definier ter length and a step thickened head 27 , which in the screwed state in the internal thread 22 projects beyond the end face 3 of the piston 2 even when it contacts the step of the opening 21 . This measure eliminates errors in an adjusting device, because a stay of the screw 25 in the piston 2 after changing the lining would prevent the friction cone 10/11 from closing. In the screwed-in state, the threaded bolt 26 protrudes so far into the bore 4 that it exerts an opposite force on the piston 2 and the nut 5 , so that the piston 2 is first pulled out a little bit from the cylinder 1 . This causes the friction cone 10/11 to open and a gap S is formed. If a compressive force is now exerted on the piston 2 from the end face 3 , this causes the nut 5 to be screwed into the cylinder 1 onto the adjusting spindle 9 , since it is no longer secured against rotation. The piston 2 does not rotate with it since there is no longer any frictional engagement between it and the nut 5 . This saves e.g. B. erhebli chen effort, which is required to return known adjustment devices of this type. On the other hand, no removal of the rolling sleeve 28 is necessary and no wear on the elastic seal 20 is to be feared.

Auf diese Weise kann der Kolben 2 in seine ursprüngliche eingefahrene Position zurückgefahren werden. Nach Beendi gung des Rückführvorgangs wird die Schraube 25 wieder ent fernt, so daß sich die Mutter 5 mit ihrer konischen Erwei terung 10 an die konische Erweiterung 11 der Bohrung 4 an legt. Die Öffnung 21 wird sodann wieder mit dem Stopfen 23 verschlossen, und ein neuer Bremsbelag wird eingelegt. Nach diesen Vorgängen ist die Vorrichtung wieder bereit zur Bremsbetätigung.In this way, the piston 2 can be moved back to its original retracted position. After completion of the return process, the screw 25 is removed again, so that the nut 5 with its conical extension 10 to the conical extension 11 of the bore 4 . The opening 21 is then closed again with the plug 23 , and a new brake pad is inserted. After these operations, the device is ready to brake again.

BezugszeichenlisteReference list

1 Zylinder
2 Kolben
3 Stirnseite
4 Innenbohrung
5 Mutter
6 Metallring
7 Fortsatz
8 Innengewinde
9 Verstellspindel
10 Erweiterung
11 Erweiterung
12 Druckfeder
13 Ringscheibe
14 Kugellager
15 Stufe
16 Betätigungsvorrichtung
17 Druckfeder
18 Federtopf
19 Ringscheibe
20 Dichtung
21 Öffnung
22 Innengewinde
23 Stopfen
24 Lüftungsbohrung
25 Rückführschraube
26 Gewindebolzen
27 Kopf
28 Rollmanschette 1 cylinder
2 pistons
3 end face
4 inner bore
5 mother
6 metal ring
7 extension
8 internal threads
9 adjusting spindle
10 extension
11 extension
12 compression spring
13 washer
14 ball bearings
15 level
16 actuating device
17 compression spring
18 spring cup
19 washer
20 seal
21 opening
22 internal thread
23 plugs
24 ventilation hole
25 return screw
26 threaded bolts
27 head
28 roll cuff

Claims

1. An adjusting device for a one in a cylinder (1) piston (2) having hydraulic actuator of a vehicle brake, wherein the Kol ben both ge also by a mechanical actuator (16) (2) for brake hydraulic gen a brake lining displaceably with a ver extendable adjuster ( 5 , 9 , 6 , 7 ) between the piston ( 2 ) and mechanical actuating device ( 16 ), the adjuster ( 5 , 6 , 7 , 9 ) having a rotatable first piston-side adjusting element ( 5 , 6 , 7 ) and a non-rotatable second adjusting element ( 9 ) connected to it via a non-self-locking thread ( 8 ), which is acted upon by the mechanical actuating device ( 16 ), with a friction cone ( 10 , 11 ) between the piston ( 2 ) and the first Adjustment element ( 5 ) for holding the rotatable adjustment element ( 5 ) when the brake is actuated without lining wear, with a first spring ( 12 ), which presses the first adjusting element ( 5 ) towards the piston ( 2 ) against the friction cone ( 10 , 11 ), with a second spring ( 17 ), which presses the second adjusting element ( 9 ) against the mechanical actuating device ( 16 ), and with an elastic restoring device ( 20 ) which, after a brake actuation, resets the piston ( 2 ) by a certain distance, the piston ( 2 ) on the brake lining side having an axial opening, which is detachably closed from the outside and leads to the first adjusting element ( 5 ) 21 ), characterized in that the opening ( 21 ) is provided with an internal thread ( 22 ).

2. Adjusting device according to claim 1, characterized by a return screw ( 25 ) matched thread length ( 26 ), the head ( 27 ) of which, even in the fully screwed-in position, projects beyond the piston ( 2 ) on the brake lining side.

3. Adjusting device according to claim 2, characterized in that the opening ( 21 ) is closed with a stopper ( 23 ) which does not protrude beyond the piston ( 2 ) on the brake lining side.

4. Adjusting device according to claim 3, characterized in that the plug ( 23 ) has a ventilation hole ( 24 ).