DE19858744A1 - Automatische Nachstellvorrichtung für Trommelbremse - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um eine automatische Nachstellvorrichtung für eine Bremse, insbesondere für eine Trommelbremse, eines Kraftfahrzeuges. Diese weist in ihrem grundsätzlichen Aufbau einen Nachstellhebel (7) mit Klinke (8), ferner eine zum Zwecke der selbsttätigen Nachstellung der Bremse längenveränderliche Stellstrebe (9) zwischen zumindest zwei Bremsbacken (2) auf. Bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung wird bei Auftreten von Belagverschleiß bereits beim Bremsen die Nachstellung durchgeführt, indem der bei Belastung durch die Wirkung eines Seils (4) verschwenkte Nachstellhebel (7) durch die Klinke (8) ein Sperrad (10) der Stellstrebe (9) direkt weiterdreht und somit zur Kompensation des Belagverschleißes den Abstand zwischen den Bremsbacken (2, 2') vergrößert. Zusätzlich kann ein vorgespanntes Federelement (12) in dem Seil (4) integriert sein, durch welches zusätzliche Belastungen von der Nachstellvorrichtung, insbesondere dem Nachstellhebel (7), ferngehalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung für eine Bremse, insbesondere für eine Trommelbremse eines Kraftfahr­ zeuges, mit einem Nachstellhebel mit einer Klinke, ferner mit einer zum Zwecke der selbsttätigen Nachstellung der Bremse längenveränderlichen Stellstrebe zwischen zumindest zwei Brems­ backen, wobei der Nachstellhebel mittels der Klinke in ein Sperrad der Stellstrebe eingreift.

Bei einer aus der EP 0 604 251 bekannten Trommelbremse ist zwischen zwei gegenüberliegenden Enden von Bremsbacken eine Betätigungsvorrichtung angeordnet, durch welche eine Abstands­ vergrößerung zwischen den Bremsbacken erzeugt wird, die somit beim Bremsen gegen die Trommel gedrückt werden. Zwischen den beiden anderen gegenüberliegenden Enden der Bremsbacken ist eine Nachstellvorrichtung der eingangs beschriebenen Art an­ geordnet. Bei dieser wird die Sperrklinke von einem an seinem einen Ende an der Stellstrebe befestigten Federblatt getragen und greift in ihrer Ruheposition in die Zähne des Sperrades der Stellstrebe ein. Ein an einer Bremsbacke schwenkbar angelenkter Betätigungshebel greift am anderen Ende des Federblattes an. An diesem Nachstellhebel ist ein Kabel befestigt, welches über eine Umlenkrolle läuft und an der anderen Bremsbacke befestigt ist. Wenn nun das Lüftungsspiel der Bremsbacken infolge Abriebs der Bremsbeläge ein bestimmtes Maß überschreitet, so vermag das Kabel den Betätigungshebel so weit zu verschwenken, daß dieser die Sperrklinke des Federblattes aus dem Eingriff in den Zahn­ kranz des Sperrades hebt. Beim Lösen der Bremse schwenkt der Betätigungshebel wieder zurück und die Sperrklinke wird mit dem nächsten Zahn des Sperrades in Eingriff gebracht und verdreht diesen dabei, so daß sich eine Verlängerung der Stellstrebe und eine gewünschte Vergrößerung des Abstandes der Bremsbacken ergibt. Eine nahezu kontinuierliche Änderung der anfänglichen Seilspannung kann durch variable Montage der Umlenkvorrichtung 5 erzielt werden. Dabei ist an der Umlenkvorrichtung ein Zapfen außermittig angebracht, der in eine entsprechende Öffnung in der Bremsbacke gesteckt werden kann, wobei Mittel zur relativen Winkelpositionierung des Zapfens in der Öffnung vorgesehen sind.

Weiterhin beschreibt die WO 93/25826 eine ähnliche Nachstellvorrichtung, bei der lediglich die Kraftübertragung anstatt durch ein Kabel durch ein Gestänge erfolgt, wobei eine erste Stange mit dem Nachstellhebel verbunden ist und durch einen an der ersten Bremsbacke angelenkten ringförmigen Hebel mit einer zweiten an der zweiten Bremsbacke befestigten Stange verbunden ist.

Bei diesen bekannten Nachstellvorrichtungen ist von Nachteil, daß die Nachstellung erst bei der Entlastung der Bremsschuhe erfolgt, der vorherige Bremsvorgang also noch mit dem unkor­ rigierten hohen Lüftungsspiel erfolgte. Ferner müssen bei diesem Stand der Technik jeweils die Nachstellhebel die durch die Belastung beim Bremsen entstehenden zusätzlichen Hübe und Verformungen der Nachstelleinrichtung, die über die Brems­ schuhbewegung hervorgerufen werden, aufnehmen. Dies kann bei extremen Bremsvorgängen eine erhebliche mechanische Belastung der Nachstelleinrichtung darstellen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Nachstellvorrichtung für eine Bremse des eingangs beschriebenen Aufbaus derart weiterzubilden, daß eine Nachstellung bereits bei Belastung der Bremsschuhe erfolgt. Außerdem sollen unter Bremslast weitergehende Belastungen der Bremsbacken nicht von der Nachstellvorrichtung aufgenommen werden müssen.

Zur Lösung dieser Aufgaben schlägt die Erfindung eine Nachstellvorrichtung für eine Bremse, insbesondere für eine Trommelbremse eines Kraftfahrzeuges vor, welche einen Nach­ stellhebel mit einer Klinke und eine zum Zwecke der selbst­ tätigen Nachstellung der Bremse längenveränderliche Stellstrebe zwischen zumindest zwei Bremsbacken aufweist, wobei der Nach­ stellhebel mittels der Klinke in ein Sperrad der Stellstrebe eingreift, und der Nachstellhebel beim Bremsen ab einem gewis­ sen Hub der Bremsbacken derart betätigbar ist, daß eine Ver­ drehung des Sperrades durch die Klinke während der Belastung der Bremsbacken erfolgt.

Der Nachstellhebel ist an einem Ende einer Bremsbacke schwenk­ bar angelenkt. An einem Hebelarm befindet sich die Klinke und steht in Eingriff mit dem Zahnkranz des Sperrades. An dem anderen Hebelarm ist ein Seil befestigt, welches über eine an der einen Bremsbacke befestigte Umlenkvorrichtung, beispiels­ weise eine Umlenkrolle geführt ist. Das andere Ende des Seils ist an der anderen Bremsbacke befestigt. Somit führt die Bewe­ gung beider Bremsbacken gleichermaßen zu einer Spannungserhö­ hung des bereits unter Federvorspannung stehenden Seiles. Die beim Betätigen der Bremse entstehende Bewegung der Bremsschuhe wird von dem Seil erfaßt und durch die Umlenkvorrichtung ab einem gewissen Hub auf den Nachstellhebel übertragen. Dies kann z. B. durch definierte Einstellung der anfänglichen Seilspannung gewährleistet werden wie in der EP-0 604 251.

Allgemein wird der Nachstellhebel in Bewegung versetzt sobald die Bremsbacken eine radial gerichtete Bewegung ausführen. Dies führt in Abhängigkeit von der Zahnkranzteilung der Nachstell­ vorrichtung nicht notwendigerweise zur eigentlichen Nachstel­ lung. Erst sobald der Belagverschleiß ein bestimmtes Maß über­ schreitet, wird der Nachstellhebel in dem Maße verschwenkt, daß der Nachstellhebel über die Klinke die Gewindemutter der Stell­ strebe über deren äußeren Zahnkranz weiterdreht. Die Nach­ stellung des Belagverschleißes erfolgt also nach Überwindung des üblichen Bremslüftspieles ab einem gewissen Bewegungshub der Bremsbacken. Sobald die Bremsbeläge an der Trommel anlie­ gen, verspannt sich die Stellschraube durch die nun zu übertra­ gende Umfangskraft der Primärbacke auf die Sekundärbacke und hindert die weitere Drehung der Gewindemutter. Ab diesem Moment gibt ein Federelement, welches vorgespannt in dem Seil einge­ gliedert ist, nach und verhindert somit Beschädigungen. Bei Beendigung des Bremsvorgangs geht das vorgespannte Federelement wieder auf Anschlag und eine weitere Feder, beispielsweise eine Spreizfeder, die am Nachstellhebel einerseits und am Sekundär­ bremsschuh andererseits angreift, bringt den Nachstellhebel und das Seil wieder in seine Ausgangslage zurück, wobei die Mecha­ nik leicht vorgespannt bleibt.

Somit vollführt die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung die Nachstellung während der Bremsenbetätigung unter echter Nutzung des Anlegehubes. Die unter Bremslast weitergehende Öffnung der Bremsschuhe bzw. der Primärbacke wird weitestgehend nicht miteinbezogen. Ein genaueres Arbeiten der Nachstellung ist hierdurch gewährleistet. Es kann so z. B. sichergestellt werden, daß nicht mehr Zähne des Sperrades von der Klinke des Nach­ stellhebels mitgenommen werden als zur Kompensation des Belag­ abriebs nötig ist.

Die Anordnung des vorgespannten Federelementes ist ziemlich frei wählbar, so daß der innere Freiraum der Bremse für Lager­ nabe, Befestigungsschrauben usw. voll zur Verfügung steht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer mit einer erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung versehenen Trommelbremse eines Kraftfahr­ zeuges und

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel für eine automati­ sche Nachstellvorrichtung für eine Trommelbremse insbesondere eine Duo-Servo-Trommelbremse eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Diese Trommelbremse weist eine Bremstrommel 1 sowie zwei Brems­ backen 2, 2' auf, welche unter Vergrößerung ihres Abstandes A beim Bremsen gegen die Wirkung der Federkraft einer Zugfeder 31 gegen die Bremstrommel 1 gedrückt werden. Zu diesem Zweck ist eine Betätigungsvorrichtung 3 vorgesehen. Bei dieser Betäti­ gungsvorrichtung 3 handelt es sich nach dem Ausführungsbeispiel um einen hydraulischen Radbremszylinder, in welchem zwei nicht gezeigte Betätigungskolben bei Zufuhr von Bremsflüssigkeit die Bremsbacken 2, 2' gegen die Bremstrommel 1 drücken. Selbstver­ ständlich ist außer einer hydraulischen auch eine mechanische oder elektromechanische Betätigung der Bremse möglich (zum Beispiel durch Handbetätigung). Bei Ausführung als Duo-Servo- Bremse ist neben der Betätigungsvorrichtung 3 noch ein Ab­ stützbock zwischen den Bremsbacken 2, 2' vorgesehen, der die auftretenden Bremsumfangkräfte auf angrenzende fahrzeugfeste Bauteile überträgt.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist an der Bremsbacke 2' ein Nachstellhebel 7 schwenkbar angelenkt, welcher mit einer Klinke 8 versehen ist. Darüber hinaus befindet sich eine zum Zwecke der selbsttätigen Nachstellung der Bremse längenveränderliche Stellstrebe 9 mit einem Sperrad 10 zwischen den beiden Brems­ backen 2, 2', welche mittels einer Zugfeder 21 gegeneinander verspannt sind.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, greift der Nachstellhebel 7 mit der Klinke 8 in das Sperrad 10 ein, welches einen Zahnkranz mit einer Anzahl von über den Umfang verteilten Zähnen 10A auf­ weist.

Der Nachstellhebel 7 ist an der Bremsbacke 2' an einem Punkt 23 schwenkbar angelenkt. Die Klinke 8 ist am längeren Hebelarm des Nachstellhebels angeordnet, während am kürzeren Hebelarm ein Seil 4 befestigt ist. Dieses Seil 4 wird um eine an der Brems­ backe 2' befestigte Umlenkrolle 5 zu der Bremsbacke 2 geführt und dort an einem in etwa auf der Höhe der Umlenkrolle 5 be­ findlichen Punkt 24 befestigt.

Bei Betätigung der Betriebsbremse werden die beiden Bremsbacken 2, 2', durch die (nicht dargestellten) Kolben des Radbrems­ zylinders 3 unter Vergrößerung ihres Abstandes A auseinander gedrückt. Durch die Bewegung beider Bremsbacken wird das durch ein Federelement 12 vorgespannte Seil 4 über die Umlenkrolle 5 gezogen, so daß es an dem Nachstellhebel 7 zieht und diesen um den Punkt 23 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei ist dafür gesorgt, daß bei normalem Bewegungshub der Bremsbacken, d. h. ohne Belagverschleiß das Seil 4 beim Bremsen zwar vorgespannt ist und der Nachstellhebel 7 geringfügig ver­ schwenkt wird, jedoch nicht in dem Maße, daß eine Nachstellung veranlaßt wird. Erst bei Auftreten von Belagverschleiß wird ein höherer Bewegungshub der Bremsbacken erzeugt, der zu einer entsprechend großen Seilspannung und somit zu einer Verschwen­ kung des Nachstellhebels 7 führt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist das Sperrad 10 einen Zahnkranz mit Zähnen 10A auf. Erst bei Bremsbelagverschleiß wird der Nachstellhebel 7 verschwenkt und die Klinke 8 bewegt sich nach unten und dreht das Sperrad 10 weiter. Auf diese Weise wird eine in der Stellstrebe 9 angeordnete Nachstellschraube 9A herausgeschraubt, so daß die Bremsbacken 2, 2', um das Maß des Belagverschleißes nachgestellt werden. Der Aufbau der Stell­ strebe 9 im Innern ist derart, daß das Sperrad 10 mit einer Hülse verbunden ist und ein Innengewinde für die Nachstell­ schraube aufweist, das heißt als Gewindemutter für die Nach­ stellschraube wirkt. Da die Stellstrebe 9 jeweils endseitig verdrehsicher (beispielsweise über einen geschlitzten End­ abschnitt) einerseits in die Bremsbacken 2, 2' eingreift, führen die beschriebenen und bei Belagverschleiß hervorgeru­ fenen Drehbewegungen des Sperrades 10 als Folge der Schwenkbewegung des Nachstellhebels 7 zu einer Verlängerung der Stellstrebe 9 als Belagverschleißausgleich.

Um den Punkt 23, an dem der Nachstellhebel 7 schwenkbar ange­ lenkt ist, ist weiterhin eine Spreizfeder 6 derart angeordnet, daß sie den Nachstellhebel 7 in ihrer Ruheposition in einer bestimmten Stellung festhält. Nach Beendigung des Bremsvorgangs und einer erfolgten Verschwenkung des Nachstellhebels 7 sorgt die Spreizfeder 6 dafür, daß der längere Hebelarm des Nach­ stellhebels 7 wieder nach oben in die Ausgangsposition zurück­ bewegt wird. Dazu ist die Spreizfeder 6 in geeigneter Weise in einem Hohlraum des Nachstellhebels 7 zwischen Seitenwänden derart angeordnet, daß ihr oberer Arm mit einer Innenwand des Nachstellhebels 7 in Kontakt steht und ihr unterer Arm gegen eine mit der Bremsbacke 2' in Kontakt stehende Wand gedrückt wird. Beim Verschwenken des Nachstellhebels 7 wird die Spreiz­ feder 6 somit zusammengedrückt, da ihr oberer Arm von der Innenwand des Nachstellhebels 7 nach unten gedrückt wird.

Weiterhin ist in dem Seil 4 ein vorgespanntes Federelement 12 eingegliedert, durch welches Beschädigungen an der Nachstell­ vorrichtung verhindert werden sollen. Sobald die Bremsbeläge an der Trommel anliegen, verspannt sich die Nachstellvorrichtung durch die nun zu übertragende Umfangskraft der Primärbacke auf die Sekundärbacke und hindert die weitere Drehung des Sperra­ des. Ab diesem Moment gibt das Federelement 12 nach und verhin­ dert somit, daß unter der Bremslast weitergehende Öffnungen der Bremsschuhe auf die Nachstellvorrichtung, insbesondere auf den Nachstellhebel 7 durchgreifen. Das Federelement 12 kann frei wählbar in entlang des Seiles 4 angeordnet werden, so daß der innere Freiraum der Trommelbremse weiterhin voll zur Verfügung steht.

Anstelle eines Seiles 4 für die Kraftübertragung zwischen den Bremsbacken 2, 2' und der Nachstellvorrichtung, also dem Nach­ stellhebel 7, kann auch ein Kabel oder eine aus mehreren Ket­ tengliedern gebildete Kette verwendet werden. Es kann auch ein Gestänge wie beispielsweise in der vorerwähnten WO 93/25826 zum Einsatz kommen.

Die Umlenkvorrichtung 5 kann aus einer feststehenden Scheibe mit einer umlaufenden Ringnut gebildet sein, so daß das Seil 4 entlang dem Umfang mit möglichst niedriger Reibung gleitet. Sie kann jedoch auch als Rolle ausgebildet sein, die unter Haftung des Seils 4 gedreht wird.

Claims (7)

1. Nachstellvorrichtung für eine Bremse, insbesondere für eine Trommelbremse eines Kraftfahrzeuges, mit einem Nach­ stellhebel (7) mit Klinke (8), und einer zum Zwecke der selbsttätigen Nachstellung der Bremse längenveränderlichen Stellstrebe (9) zwischen zumindest zwei Bremsbacken (2, 2'), wobei der Nachstellhebel (7) mittels der Klinke (8) in ein Sperrad (10) der Stellstrebe (9) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellhebel (7) beim Bremsen ab einem gewissen Hub der Bremsbacken (2, 2') derart be­ tätigbar ist, daß eine Verdrehung des Sperrades (10) durch die Klinke (8) während der Belastung der Bremsbacken (2, 2') erfolgt.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nachstellhebel (7) an einer ersten Bremsbacke (2') schwenkbar angelenkt ist, die Klinke (8) an einem Hebelarm angeordnet ist und der andere Hebelarm durch ein Seil (4) oder ein Gestänge mit einer an der ersten Bremsbacke (2') befestigten Umlenkvorrichtung (5) verbunden ist und die Umlenkvorrichtung (5) durch ein Seil (4) oder ein Gestänge mit der zweiten Bremsbacke (2) verbunden ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannung des Seils (4) im unbelasteten Zustand der Bremse derart eingestellt wird, daß im bela­ steten Zustand eine Verschwenkung des Nachstellhebels (7) erst dann auftritt, wenn das Lüftungsspiel zwischen Brems­ backen (2, 2') und Trommel (1) infolge Belagverschleiß zunimmt.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannung des Seils (4) durch die Posi­ tionierung der Umlenkvorrichtung (5) auf der ersten Brems­ backe (2') eingestellt wird.

5. Nachstellvorrichtung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Seil (4) oder dem Gestänge ein vorgespanntes Federelement (12) eingegliedert ist, welches verhindert, daß Belastun­ gen der Bremsbacken (2, 2'), die ein bestimmtes Maß über­ steigen, auf die Nachstellvorrichtung, insbesondere auf den Nachstellhebel (7) übertragen werden.

6. Nachstellvorrichtung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellhebel (7) gegen die Kraft einer zwischen dem Nachstellhebel (7) und der ersten Bremsbacke (2') ange­ ordneten Spreizfeder (6) verschwenkt wird.

7. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannung des Seils (4) durch Vorspannung der Spreizfeder (6) eingestellt wird.