DE2229237A1

DE2229237A1 - Scheibenbremse mit automatischer Nachstelleinrichtung

Info

Publication number: DE2229237A1
Application number: DE19722229237
Authority: DE
Inventors: Richard Thomas South Bend Ind. Burnett (V.StA.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1971-06-25
Filing date: 1972-06-15
Publication date: 1972-12-28
Also published as: FR2143125A1; BR7203891D0; AU457865B2; DE2229237C2; ZA723894B; US3747711A; CA977296A; FR2143125B1; GB1327558A; IT959958B; JPS5748697B1; ES404251A1; AU4348672A

Description

Patentanwälte Dr. Ing. H. Negendank

Dfpl fno. H. Hauck - Dip! Phys. W. Schmitz

Dip». Ina E Graalfs - Dip·, ing. W. Wehnert

U München 2, MozarfstraSe 25

Telefon 5S80586

The Bendix Corporation
: Executive Offices

■Bendix Center ' 14. Juni 197 2

ISouthfield, Michigan 48075, USA Akte: M-2200

Scheibenbremse mit automatischer Nachstelleinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse, die eine automatische Nachstelleinrichtung aufweist und pneumatisch und mechanisch betätigt werden kann.

Innerhalb der letzten Jahre haben Scheibenbremsen zunehmend für 'Personenwagen Verwendung gefunden. Obwohl Scheibenbremsen viele

Vorteile gegenüber den Trommelbremsen der herkömmlichen Art besitzen, werden sie noch nicht sehr oft in Nutzfahrzeugen benutzt.

i Vor allem wurden Scheibenbremsen bei schweren Nutzfahrzeugen noch nicht eingeführt, teilweise deshalb, weil Scheibenbremsen bekannte*! Art fast ausschließlich hydraulisch betätigt werden. Andererseits jsina die meisten großen iiutzfahrzeuge mit einem Luftdruckbetätigungs-, system versehen. Daher ist es wünschenswert, eine Scheibenbremse ,vorzusehen, die luftdruckbetätigt ist. Eine Scheibenbremse ist j bereits bekannt, die eine mechanische Betätigung und eine äußere jLuftKammer zum Betätigen derselben aufweist. Da die meisten _; mechanischen Brernsbetätiger für Scheibenbremsen eine ziemlich Descnrärikte Hubstrecke besitzen, ist es notwendig, eine automatische nachstelleinrichtung zu bauen, die ein geeignetes „

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Bremsluftspiel zwischen den Bremsbacken und den Bremsscheiben aufrecht erhält.

;Daher ist es Aufgabe dieser Erfindung ₃ eine Scheibenbremse zu

schaffen, die mechanisch oder pneumatisch betätigt werden kann, und die eine automatische Nachstelleinrichtung von einfacher Bauweise aufweist, wodurch sie mit einem minimalen Kostenaufwand !herstellbar ist.

!Die Erfindung bezieht sich also auf eine Scheibenbremse, bestehend

aus einer Bremsscheibe, seitlich neben Bremsflächen der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken, einem Bremsträger und einem Brems bügel, der gleitend an dem Bremsträger angeordnet und mit jeder Bremsbacke verbunden ist, um diese in Reibeingriff mit entsprechenden Reibflächen zu drücken, wenn die Bremse betätigt wird, wobei der Bremsbügel aus einem Gehäuse mit einer Bohrung besteht und Betätigungsglieder innerhalb der Bohrung angebracht sind, um die Bremsbacken gegen die Bremsflächen zu drücken. Gemäß der Erfindung weisen die Betätigungsglieder eine verstellbare, in der Bohrung gleitende und wirksam mit einem der Bremsbacken verbundene Einrich-j· tung auf, die zwei relativ zueinander bewegliche Nachstellglieder umfaßt, die sich bei Relativdrehung im Nachstellsinn verstellen, sowie eine drehbar· in der Bohrung angeordnete Nockenscheibe, die bei Drehung ein NachstelLglied verschiebt, wobei eine Kupplungsfeder zwischen der Nockenscheibe und einem Nachstellglied angeordnet ist, die eine Relativdrehung zwischen der Scheibe und dem Nächsten glied zuläßt, wenn die Bremse betätigt wird, und das Nachstellgliec zur Drehung mit der Scheibe verbindet, wenn letztere um einen

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vorbestimmten Weg beim Lösen der Bremse gedreht wird.

; Bei der Scheibenbremse nach der Erfindung wird das Bremsluftspiel ! zwischen den Bremsbacken und den Bremsflächen der Scheibe automaj tisch beim Lösen der Bremse wieder hergestellt, wenn die Bremsbacken eine bestimmte Abnutzung erfahren haben.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben:

Fig. 1 stellt einen Querschnitt durch die Scheibenbremse gemäß der

Erfindung dar und
j Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1.

j In der Zeichnung ist die Scheibenbremse allgemein mit 10 bezeichnet,und weist eine Scheibe 12 mit einem Paar einander gegenüberr liegender Reibflächen 14, und 16 auf, sowie ein Paar Bremsbacken I 18 und 20, die an den Reibflächen 14 bzw. 16 anliegen und in '

j Reibstellung gebracht werden können, sobald die Bremse betätigt ^: i
wird. Ein Bremsbügel, der allgemein mit 20 bezeichnet wird, ist gleitend an einem Bremsträger 24 montiert oder an einem festen Bauteil, wie an sich z.B. aus der US-PS 3 388 774 bekannt ist. Zu dem Bremsbügel 22 gehört ein radial nach innen gerichtetes Teil 25, das neben der Bremsbacke 20 angeordnet ist, sowie ein Steg 26, der sich über den Umfang der Bremsscheibe 12 erstreckt, und ein Gehäuse 28, das eine Bohrung 30 aufweist, die'sich gegenüber der Bremsbacke 18 befindet. Ein hohler Kolben 32 ist gleitend innerhalb der Bohrung 30 angeordnet und kann in bekannter) Weise die Bremsbacken 18, 20 durch Druck in Reibeingriff mit |

ihren entsprechenden Reibflächen 14- bzw- 16 bringen· -4-

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Eine hülsenförmige Nachstellschraube 34 sitzt auf dem Kolben 32 und hat innen eine Bohrung 36. Ein Gewinde 38 ist an der äußeren

Umfangsflache der Schraube 3¹I vorgesehen und ist mit einem Gewinde j
j40 verschraubt, das an der inneren Umfangsflache des Kolbens 3 2

angebracht ist. Wie nunmehr erkennbar ist, wird durch eine Relativ-Idrehung der Schraube 34 und des Kolbens 3 2 in einer Richtung die

j Schraube 34 aus dem Kolben 32 herausgedreht, wobei der Abstand zwischen dem Ende 42 der Schraube und der Bremsbacke 18 zunimmt. Auf diese Weise sind die Schraube 34 und der Kolben 3 2 innerhalb der Bohrung 30 längenverstellbar.

Ein Schaft 44 ist in einer Öffnung 46 drehbar angeordnet, die in einem Zwischenteil 48 angebracht ist, das wiederum innerhalb der Bohrung 30 angeordnet ist. Der Schaft 44 kann auch bezüglich des Zwischenteils 48 und zwar entlang der Achse der Bohrung 30 gleiten.

Eine Nockenscheibe 50 ist an dem Schaft 44 drehfest befestigt. >

i In der Nockenscheir·- .0 und in dem Zwischenteil 48 sind gegenüber- ' liegende Ausnehmung ngeordnet. Die Ausnehmungen 52 und 54 j wirken so zusammen, äa/ sie einen hohlraum bilden, der ein kugelförmiges kraftübertragendes Teil 56 enthält. Wenn die Nockenplatte ■ 50 relativ zum Zwischenteil 4 8 rotiert, so werden die kraftübertragenden Teile 56 auf die Seiten der Ausnehmungen 5 2 und 54 ! gedrückt und führen so die Nockenplatte 50 nach links, wenn man Fig. 1 betrachtet. Obwohl nur ein Satz Ausnehmungen 52, 54 in Fig.i dargestellt sind, können auch mehrere gegeneinander versetzte Aus-j nehmungen 52, 54 und entsprechende kraftübertragende Elemente 56 auf dem Umfang der Teile 48 und 50 verteilt sein, z.B.

können drei Sätze von Ausnehmungen von kraftübertragenden

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Elementen vorgesehen sein. Ein Lager 58 ist zwischen der Nockenplatte 50 und der Schraube 34 vorgesehen, um eine Rotation der Nockenplatte 50 bezüglich der Schraube zu erlauben.

j Ein Ende einer Torsionsfeder 60 ist an dem Zwischenteil 48 befestigt, j Das andere Ende der Feder 60 ist mit einer Platte 62 in Eingriff,

■ die an dem Schaft 44 mit einer Schraube 64 befestigt ist. Ein ι nicht dargestellter Hebel ist starr an.der Nockenplatte 50 beifestigt, um diese zu drehen. Auf diese Weise wird die Feder 60 verdreht, und eine Rückstellkraft ausgelöst, die auf den Schaft 44 und die Platte 50 wirkt, um diese in die in Fig. 1 dargestellte

Lage zu bringen, sobald die Kraft die von dem vorerwähnten Hebel ;ausgeüDt wird, nachläßt. Wie oben bereits dargestellt, kann jeder

j beliebige bekannte Mechanismus , zum Beispiel ein Luftdrucksystem

! oder ein Seilzug,dazu verwendet werden, um die Nockenplatte 50 zu drehen. Die Feder 60 wirkt auch als Druckfeder und drückt die | Nockenplatte 50 in Fig. 1 nach rechts; wodurch die kugelförmigen i kraftübertragenden Elemente 56 in ihren Ausnehmungen 52, 54 ge- j halten werden.

Eine automatische Nachstelleinrichtung ist vorgesehen, die eine Feder 66 beinhaltet, die .innerhalb der Bohrung 36 zwischen einem Ansatz 68 und dem Ende der Bohrung 36, das in Richtung der Nocken-j

am Ende der Bohrung 36 platte 50 zeigt, vorgesehen ist. Ein Vorsprung 69 ragt/in axialer i

dichtung aus einer Federwindung hervor und greift in einen Umfangs

schlitz 70, der sich in dem in axialer Richtung hervorstehenden ,; Teil 7 2 der Nockenplatte 50 befindet. I

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Wenn nun die Bremse betätigt wird, so wird die Nockenplatte 50 relativ zu dem Zwischenteil 4-8 gedreht, dabei werden die Kugeln 56 an 'die Wände der Ausnehmungen 52, 54 gedruckt. Auf diese Weise wird !die Nockenplatte 50 axial bezüglich des Zwischenteils 48 bewegt.

Da die linke Seite der Platte 50 die Schraube 34· berührt, wird

jdie Schraube 34· mitgeführt und auch der Kolben 32 nach links in Fig. 1 gedrückt. Die Bremsbacke 18 gelangt dabei in Reibeingriff

Imit der entsprechenden Reibfläche 14. Da der Bremsbügel 22 gleitend an dem Bremsträger 24 montiert ist, werden Reaktionskräfte durch.

;den Steg 26 und den nach einwärts sich erstreckenden Teil 2 5 des Bremsbügels 22 übertragen, um auch die Bremsbacke 20 in Reib-

eingriff mit der entsprechenden Reibfläche 16 zu bringen und dabei eine Bremswirkung hervorzurufen. Wenn die Kraft, die auf die Nockenplatte 50 wirkt, nachläßt, dann dreht die Torsionsfeder 60 den Schaft 44 relativ zu dem Zwischenteil 4-8, um die Ausnehmungen 52, 54 wieder auszurichten, wodurch die Feder 60 die Platte 50 nach rechts in Fig. 1 führt, um die Bremse zu lösen. ;

Wenn die notwendige Winkelbewegung der Platte 50 für die Bremswirkung kleiner ist als der Winkel A in Fig. 2, so bedürfen die Bremsen keiner Nachstellung und die Feder 60 bleibt unbetätigt. Ist aber der gesamte Winkel der Bewegung der Platte 50 für die

> I

(erforderliche Bremswirkung größer als der Winkel A, so berührt das Ende 74 des Schlitzes 70 den Vorsprung 69 der Kupplungsfeder 66. Da dabei die Bremsbacken bereits teilweise an den Bremsflächen 14 ! anliegen, werden relativ hohe Gegenkräfte auf den Kolben 3 2 ausgeübt und werden durch die Zähne 38 und 40 auf die Schraube

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34 übertragen, wodurch die Zähne 38 und 4-0 teilweise sperren, um eine Relativdrehung zwischen Schraube und Kolben zu verhindern. •Wenn sich nun die Platte 50 über den Winkel A hinaus bewegt, so !wird die Feder 66 relativ zur Schraube gedreht. Nimmt.man an, daß !der gesamte Winkel der erforderlichen Bewegung der Nockenplatte !gerade gleich dem Winkel A plus dem Winkel B, wie in Fig. 2 darjgestellt ist, so wi?d die Feder 6 6 nur um den Winkel B gedreht.

jWenn die Bremse gelöst wird, so bewegt sich die Nockenplatte 50

Anfänglich relativ zum Vorsprung 6 9 um einen Betrag, der gerade idem Winkel A gleich ist. Nachher aber stößt der Vorsprung 69 auf ^! Idas gegenüberliegende Ende 76 des Schlitzes 70. Da dies gerade in [der Nähe des Endes der Lösebewegung der Nockenplatte 50 auftritt, '■ haben sich die Bremsbacken bereits von ihren entsprechenden Brems- _; flächen 14 und 16 abgehoben und sind daher die Gegenkräfte, die ■ durch den Kolben 32 und die Zähne 38 und 40 auf die Schraube 34 übertragen werden, bereits wieder relativ niedrig. Eine weitere Bewegung der Nockenplatte 50 in Richtung auf Bremslösestellung wird die Feder drehen, und aufgrund der reibenden Berührung der äußeren Umfangsfläche der Feder mit der Bohrung 30 wird auch die Schraube 34 gedreht, wodurch diese vom Kolben 32 etwas weiter abhebt und so eine Nachstellung der Bremse bewirkt. Da die Nockenplatte 50 um einen Winkel A plus B rotieren muß, wird die Schraube 34 um den Winkel, der gleich dem Winkel B in Fig. 2 ist, gedreht. Es sollte erwähnt werden, daß wenn die Feder auf diese Weise gedreht wird, der äußere Durchmesser der Feder um einen kleinen Bruchteil anwächst, um auf diese Weise eine geeignete Reibverbindung zwischen der Feder 66 und der Schraube 34 zu gewährleisten.

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Claims

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank

The Bendix Corporation ßipl Ing. H. Hsuck - Diol Phys. W.Schmitz

Dipl. Ing. E. Ct-\a'/- - Dip) : -g. W. Wehnert

Executive Offices B München Z, hl-~-.-H.-Ssäae 23

Telefon 5330586

!Bendix Center 14. Juni 19 72

Southfield, Michigan 48075, USA Akte: rf-2 2OO

Patentansprüche

Scheibenbremse, bestehend aus einer Bremsscheibe, seitlich neben Bremsflächen der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken, einem Bremsträger und einem Bremsbügel, der gleitend an dem Bremsträger angeordnet und mit jeder Bremsbacke verbunden ist, um diese in Reibeingriff mit entsprechenden Reibflächen zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder eine verstellbare, in der Bohrung gleitende und wirksam mit einem der Bremsbacken verbundene Einrichtung aufweisen, die zwei relativ j zueinander bewegliche Nachstellglieder umfaßt, die sich bei Relativdrehung im Nachstellsinn verstellen, sowie eine drehbar ■ in der Bohrung angeordnete Nockenscheibe, die bei Drehung ein ! Nachstellglied verschiebt, wobei eine Kupplungsfeder zwischen ; der Nockenscheibe und einem der genannten Nachstellglieder angeordnet ist, die eine¹ Relativdrehung zwischen der Scheibe und dem Nachstellglied zuläßt, wenn die Bremse betätigt wird, und

das Nachstellglied zur Drehung mit der Nockenscheibe verbindet, wenn letzteres um einen vorbestimmten Weg beim Lösen der Bremse

gedreht wird.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe aus einer in der Bohrung (30) drehbar . _„_

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angeordnete Platte (50) besteht, wobei die Platte in einer ersten Richtung zur Bremsbetätigung und in der entgegengesetzten Richtung beim Lösen der Bremse drehbar ist, daß ferner die Kupplung aus zwischen der Platte (50) und dem Nachstellglied (34) angeordneten Federmitteln (66) besteht, wobei diese gegenüber dem Nachstellglied bewegbar ist, wenn die Platte in

einer ersten Richtung gedreht wird, das Nachstellglied mit der

! Platte jedoch verbindet, wenn die Platte in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (66) aus einer Wendelfeder bestehen.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (66) an dem Nachstellglied (34) angeordnet ist und einen Vorsprung (69) aufweist, der in Eingriff mit der Nockenplatte (50) ist, wobei die Feder mit der Platte drehbar angeordnet ist, und gegenüber dem Nachstellglied einen Schlupf aufweist, wenn die Platte in einer ersten Richtung gedreht wird, und in Eingriff mit dem Machstellglied gelangt, wenn die Platte in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird,, so daß das Nachstellglied mit der Platte drehbar ist. !

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5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Platte (50) einen sich am Umfang erstreckenden Schlitz (70) aufweist, in den der Vorsprung (69) der Feder greift, wodurch die Platte gegenüber der Feder um einen bestimmten Abstand drehbar ist. -10-

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6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellglied (34·) ein hülsenförmiges, mit einer Bohrung (36) versehenes Bauteil ist, wobei das eine Bohrungsende der Platte (50) zugekehrt ist, und wobei die Wendelfeder in dem der Platte zugekehrten Ende der Bohrung angeordnet ist, und die Wendel der Feder in Eingriff mit der ßohrungswandung sind, wenn die Feder mit der Platte in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird.
7. Scheibenbremse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (69) im Bereich des einen Endes der Bohrung (36) gegenüber der Wendel der Feder (66) vorsteht, und in den Schlitz (70) greift, wodurch die Platte um einen bestimmten Abstand gegenüber der Feder drehbar ist.
8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Bauteil von einem in der Bohrung (30) gleitend geführten Kolben (32) gebildet ist, und das Nachstell-' glied (34) in den Kolben eingeschraubt ist.

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