DE2231171B2

DE2231171B2 - Selbsttaetige nachstellvorrichtung zum ausgleichen des verschleisses an bremsbelaegen

Info

Publication number: DE2231171B2
Application number: DE19722231171
Authority: DE
Inventors: Jean Marc Laurent Pont-A-Mousson Hauth (Frankreich)
Original assignee: Pont-A-Mousson S.A., Nancy (Frankreich)
Priority date: 1971-06-25
Filing date: 1972-06-26
Publication date: 1976-01-29
Also published as: DE2231171A1; IT959054B; SE392331B; US3746133A; FR2142829A1; GB1326860A; NL7207432A; CA952829A; JPS5118037B1; FR2142829B1

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung zum Ausgleichen des Verschleißes an Bremsbelägen, insbesondere von Scheibenbremsen, mit einem ius Schraube unc' Mutter bestehenden Svstern, bei welchem das eine der beiden Elemente mit einem zu dielern konzentrischen Ring drehfest verbunden ist. der • uf seinem äußeren Umfang zueinander parallele und tu der Erzeugenden des Rings geneigte Zähne tragt, «Die mit einem radialen Einger zusammenwirken, wobei (die Zähne des Rings ein asymmetrisches Sägezahnpro IiI besitzen, in das das innere Ende des radialen lingers «ingreift, der elastich gegen den Ring gedrückt ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art ist das Siigezahnprofil so gewählt, daß der mit dem Profil zusammenwirkende Einger, der ein entsprechendes Gegenprofil aufweist, bei einem normalen Bremshub sich lediglich auf den längeren /ahnflanken der von ihm beaufschlagten Zähne verschiebt. jedoch keinen dieser Zähne überläuft. Kommt es infolge der Abnutzung der Bremsbeläge /u einem längeren Kolbenhub und damit auch zu einer größeren Relativ verschiebung zwischen dem Ring und dem I inger. rückt das Sägezahnprofil des Rings gegenüber dem Finger um einen Zahn vor. Bei nachlassendem Brems druck wird dadurch der Ring und die mit dem Ring fest verbundene Mutter entsprechend verdreht. I Jas Aus maß der Verdrehung hängt von der Steigung bzw. der Neigung der Zähne zu der Erzeugenden des Rings ah. Durch die Verdrehung der Mutter wird die Schraube, welche in starrer Verbindung mit dein Bremsbelag steht um einen entsprechenden Betrag verstell:, der von der Stellung des Windes zwischen Schraube und Muite-r abhängt. Es wird bei dieser Vorriciiiung ,ils nachteilig angesehen, daß die Nachstellung direkt mit dem Rückhub der die Bremsbacken betätigenden Glieder bzw. Bremszylinder gekoppelt ist. Eine Rückstellung der Bremsbacken ist dabei zwangläufig mit der Drehung einer Mutter verbunden. Da zumindest beim Beginn der Verdrehung der Mutter noch erhebliche

ίο Axialkräfte von den Bremsbelägen auf das System ausgeübt werden, kann es beispielsweise durch eingedrungenen Schmutz leicht zu einer Blockierung des Systems kommen, durch welche entweder das Zurückziehen der Bremsbeläge ouer die Funktion der NachstelKorrichtung verhindert wird.

Es ist auch bereits eine Nachstellvorrichtung bckanni, bei weicher auf der Schraube ein konzentrisch zu dieser angeordneter Ring angeordnet ist. der über Ci-¹C Klemmkupplung in einem Drehsinn Irei drehbar Ui; . im anderen Drehsinn die Schraube mitnimmt. Am äußeren Umfang des Rings sind zu den Erzeugenden ties Rings geneigte Nuten angeordnet, in welche ein linger eingreift. Die Nuten sind dabei etwas breiter .ils die Dicke des Fingers. Beim Betatigen der Bremse wird

²S die Schraube und der mit dieser axial lest verbundene Ring relativ zum Finger verschoben. Die Nut isi uni soviel breiter als der Finger, daß es bei einer normalen Bremsung zu keinem Verdrehen des Rings komm;. Nutzen sich die Bremsbeläge jedoch ab. ist die \ei-Schiebung entsprechend großer und der Ring dreht sicr frei auf der Schraube. Beim Rückhub blockiert jedoch die Klemmkupplung, was /u einer entsprechenden \ er stellung der Schraube führt. Auch hier ist wieder nach teilig daß der Rückhub zwangläufig mit der \erdrc hung der Schraube gekoppelt ist. Infolge der nur all mählich nachlassenden Axialkrafl kann es gerade am Aρfaim des Rückhubs sehr leicht zu einem Blockiere]-. der Vorrichtung kommen. Ein weiterer Nachteil "-1 mn der Vorsehung der Klemmkupplung verbunden. d<.

schon eine geringfügige Änderung der Reibungskoellizicnten. beispielsweise durch eingedrungene (»spuren, zu einem Versagen der Klemmung und damit zn einen-. Versagen der Nachstellfunktion fuhren muli.

Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, eine '.οι richtung der eingangs genannten Art zu schallen. welche vermeidet, daß in dem Augenblick, in dem sich die Bremse /11 lösen beginnt, die Bremsbeläge noch mn de! Gegenfläche in Berührung stehen und das aus Schraube und Mutter bestehende Sv stern ilenivnKinechend noch einer erheblichen, von den Bremsbelägen ausgehenden Axialkrafl unterworfen ist. und daß sieh, auf Grund eier Reibungskräfte /wischen der Schraube und der Mutter keine Relativdrehung zwischen der Schraube und der Mutler ergeben kann und es aiii die se Weise zu einem Blockieren des Systems kommt, bei dem entweder this Zurückziehen der Bremsbeläge oder die Funktion der Naehstelh on ichiung νerhindei 1 w ird.

f j Miulungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelnst.

daß der Ring axial verschiebbar an dem einen mn ihm drehfest verbundenen Element gehalten ist urd gegen über diesem durch federnd wirkende Drikkglicder axial verspannt ist. Infolge der axial verschiebbaren Anordnung des Rings an dem bewegbaren Element rc-IaIiN zum stationären Element erfolgt die Rückkehrbe

⁶-^s wegung des Rings und damit die Nachstellung des bewegbaren Elements ivlaiiv /um stationären Element erst nach erfolgter Rückstellung des Systems, d. h. auch dann, wenn das aus Schraube und Mutter bestehende

System nicht mehr unter Belastung steht.

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die Verbindung zwischen dem Ring und dem einen, mit ihn

j_r~kf.-ici vorhiindenpn Plprroni -,,t* r\tc ~ . ■ η

φΐΐ.ΐιι·-.'· ·-· uu> V^IiIiUMgL-Il Uli K I I 1L'.

fcowie in letzteren gleitenden Vorsprüngen, welche mit 4em einen Element fest verbunden sind.

Vorzugsweise umfassen die Druckglieder in Langsfichtung geführte Bolzen, und ist der Ring axial zwijcl.cn diesen Bolzen und einer Schulter des einen Elements angeordnet.

Nachstehend sind Ausiührungslormen der Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben f)arin zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine hydraulisch betätigte Scheibenbremse, und zwar in einer •fadial-Axial-Ebene der Scheibe, wobei die Scheibeniremse eine Vorrichtung zum s :lbständigen Nachstellen nach der Erfindung aufweist,

F i g. 2 einen schematischen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. I, "

F i g. 3 ein Grundrißschema A und Vertikalschniue B lind (entlang der Linie 3-3 im Grundrißschema A, wobei das Eingreifen des gezahnten Rings 111 den radialen Finger lü^r den Fall dargestellt ist. daß der Verschleiß der Bremsbeläge einen bestimmten Wer! nicht überschreitet.

Fig. 4 entsprechende schemalische Darstellungen AK H'¹ und Γ¹ für den Fall eines beira\htiichen Verschleißes der Bremsbelage, der em automatisches Nachsteilen erforderlich macht.

F 1 g. 5 einen schematischen Schmu durch eine abge- »andelte Ausführungsform einer mechanisch und hydraulisch betätigten Scheibenbremse.

Bei dem Ausfiihrungsbeispiel nach den I i g. I und 2 findet die Erfindung Anwendung aul cmc Bremst- mit einer Scheibe 1. die drehfesi mit dem zu bremsenden, flicht dargestellten Rad verbunden ist. und mit einem Sattel 2. der senkrecht zur Scheibe 1 gleiten kann.

Der Sattel 2 tragt auf der einen Seite der Scheibe I einen Bremsbelag 3 und auf der anderen Seite der Scheibe eine Betätigungsvorrichtung V. die mit einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung D/um Nachstellen des Verschleißes versehen ist.

Die Betätigungsvorrichtung V der Vorrichtung /) ist in an sich bekannter Weise mit einem zylindrischen Körper 4 versehen, der einstückig mit dem Sattel 2 ausgebildet oder fest mit diesem verbunden ist. Der Korper 4 besitzt eine abgestufte zylindrische Ausnehmung J. 6, deren Achse X-X para!¹::! /uv Achse des abzii bremsenden Rads hegt. In der Stufe 5 der Ausnehmung ^o liegt ein in axialer Richtung verschiebbarer Kolben 7.

Auf dem Ende des Kolbens sitzt eine Tragplatte 8 mit einem Bremsbelag 9. dei sich gegenüber dem Bremsbelag 3 an die Scheibe 1 anlegen kann. Die 1 ragplatte 8 ist über einen Stift IO mit dem Kolben 7 ver blinden.

Der Kolben 7 weist ein Gewindesackloch 11 auf und bildet auf these Weise eine Mutter, in welche eine Schraube 12 eingeschraubt ist. An tieren Gewindeteil schließt sich ein glatter zylindrischer Abschnitt Π und ein Kopf 14 an, wobei tier Durchmesser ties Kopfes größer als der des Abschnitts 13 ist. Der Kopf tragt axiale Vorsprünge 15. die über seinem Umfang verteilt sind und in entsprechenden Öffnungen lh eines Rings 17 gleiten. Der Ring kann sich also auf dem glatten ^ft5 Abschnitt 13 der Schraube 12 verschieben und ist dementsprechend bezüglich der Schraube 12 verschiebbar verkeilt. Auf seiner Außenfläche trägt der Ring Zahne 18, die untereinander parallel sind, jedoch geneigt zu den Erzeugenden des Rings liegen. Diese Zahne 18 besiizen ein asymmetrisches Profil nach An von Sägezähnen mit einer stark geneigten Fiäciie 18./ und einer steilen Fläche 186, wie es aus F 1 g. 2 hervorgeht.

Ein Finger 19 ist gleitend in einem radialen Sackloch 10 eines auf dem Körper 4 befestigten Elements 21 \ erkeilt. Hierzu dient ein Stift 22, der in dem Element 21 befestigt ist und durch einen Schlitz 23 des Fingers H hindurchgeht. Der Finger wird von einer Feder 24 elastisch gegen den Ring 17 verspannt und liegt mit '-·-■!- nein linde an dem Ring an. Gemäß F i g. 2 trägt dieses Ende Zähne 25. die den Zähnen 18 des Rings entsprechen und in diese eingreifen.

Finger 26. die parallel zur Achse X-X liegen, suu! verschiebbar in Sacklöchern 27 des Körpers 4 angeordnet und stützen sich auf einer Seitenfläche 28 des Rings 17 ab. und zwar unter der Wirkung von Federn 29.

Hinter der Schraube 12 liegt ein ebener, schwimmender Kolben 30, der sich in der zweite;! Siule 6 der in¹ Korper 4 vorgesehenen Ausnehmung verschieben kann. In das mit Gewinde versehene Ende dieser zweiien Stule 6 ist ein Verschlußstopfen 31 eingeschraubt Weiterhin im eine Öffnung 32 vorgesehen, die den Zutritt des die Bremse steuernden !Druckmittels in die aK Zylinder arbeitende zweite Stufe 6 zwischen dem Kolben 30 und dem Verschlußstopfen 31 gestattet.

Die beschriebene Anordnung tunkiioniert folgender maßen: Bei einer Bremsung wird das Druckmittel durch die Öllnung 32 in den Raum zwischen dem \erschhißstopfen 3! und dem Kolben 30 eingeleitet, linier der Wirkung dieses Di ickmittels erteilt ilet Kolben dem Kopf 14 und damit der Schraube 12 eine Av.albcwegung. wobei gleichzeitig der nvt Z.ihnen versehene Ring 17 verschoben wird. Die Schraube 12 treibt bei ihrer Axialverschiebung den Kolben 7 an. de; seinerseits über die Tragplatte 8 den Bremsbelag M an der Scheibe 1 zur Anlage bringt. Da der Sattel 2 frei verschiebbar ist. bewirkt die Reaktionskrait. daß auch der Bremsbelag 3 an der Scheibe 1 zur Anlage kommt, und zwar auf derjenigen Seite, die dem Bremsbelag 9 ge genüber liegt.

Wenn der durch die Bremsung hervorgerufene Verschleiß der Bremsbelage 3 und 9 gering ist. bewegt sich gemäß I i g. 3. Schema A. der Ring 17 nach vorne in die Stellung 17 . und zwar um einen Betrag 1. der kleiner ist als tier Abstand m. Dieser Abstand in entspricht der axialen Vorschubbewegung des Rings, die erlorderlich ist, um einen seiner Zähne, beispielsweise den Zahn 18. nach den Schemata Λ und Ii, der 111 einei der Ausnehmungen des Fingers 19 hegt, in die benachbarte Ausnehmung des Fingers wandern zu lassen. Dementsprechend hebt sich der Finger 1<* unter der Wirkung ties sehwachen Anstiegs der Flächen 18./ der aul dem Ring 17 angeordneten Zähne an und gelangt in die Stellung nach dem Schema C . ohne jedoch dabei einen Zahn des Rings zu überspringen. Nach Beendigung des Bremsvorgangs weiden die Reibbelage 5 und 9 von der Scheibe zurückgestoßen und nehmen dabei tien Kolben 7 sowie die Schraube 12 mit ihrem Kopf 14 mit. Der Ring 17 wird ebenfalls nach hinten gestoßen, und zwar von den Fingern Ift unter tier Wirkung tier Federn 29. Fs ergibt sich also eine Gleitbewegung des lingers 19 auf ilen geneigten Flächen 18,7 dor am Ring 17 angeordneten Zähne, ohne daß dabei tier Ring gedreht würde. Die Anordnung gelangt also in ihre Ausgangsstellung entsprechend dem Schema Ii zurück.

Wenn hingegen der Verschleiß der Bremsbeläge

durch den Bremsvorgang einen bestimmten Wert überschritten hat. verschiebt sich der Ring 17 nach vorne um eine Strecke /.. die gemäß Γ ig. 4 den Abstand übersteigt. Die Grate der am Ring 17 angeordneten Zähne 18 wandern entsprechend dem Schema A 1 aus der in voll ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die gestrichelt gezeichnete Stellung. Dabei hat dann der Finger 19 einen Zahn auf dem Ring übersprungen. Dies ergibt sich aus einem Vergleich der Schemata B 1 und CI. und zwar sind dort vier Zähne a bis d im Schnitt gezeigt. Nach Beendigung des Bremsvorgangs werden die Bremsbeläge 3 und 9 von der Scheibe 1 zurückgestoßen und nehmen dabei den Kolben 7 und die Schraube 12 einschließlich deren Kopf 14 mit. Auf Grund der Tatsache, daß ein Zahn übersprungen wurde und daß die Flächen 186 der auf dem Ring angeordneten Zähne steil ausgebildet sind, müßte sich der Ring 17. sofern er von den Fingern 26 nach hinten geschoben werden sollte, um den Wert eines Zahns drehen, wobei dann beispielsweise der Zahnabschnitt d entsprechend dem Schema B1 durch den Zahnabschnitt a ersetzt würde, wobei es gleichzeitig zu einer Drehung der Schraube 12 zusammen mit dem Ring 17 käme. Da jedoch die Schraube 12 und der als Mutter ausgebildete Kolben noch unter Belastung stehen, kann sich keines dieser Teile relativ zum anderen drehen. Es ergibt sich also eine Rückzugbewegung der Schraube 12 einschließlich ihres Kopfes 14 und der daran befestigten Vorsprünge 15. ohne daß der Ring 17 nach hinten wandert. Erst wenn die Reibbeläge 3 und 9 nicht mehr mit der Scheibe 1 in Berührung stehen, wird das aus Schraube und Mutter bestehende System belastungsfrci, so daß sich eines der Elemente relativ zum anderen drehen kann. Unter der Wirkung der Federn 29 und der Finger 26 kann sich nun der Ring 17 nach hinten verschieben und die Schraube 12 in dem als Mutter ausgebildeten und von dem Stift 10 drehfest gehaltenen Kolben drehen. Auf diese Weise verlängert sich das aus Schraube und Mutter bestehende System und gleicht den Verschleiß der Bremsbeläge aus, wobei ein minimales Spiel j 1 + ./2 zwischen den Bremsbelägen 3 und 9 und der Scheibe 1 aufrecht erhalten wird.

Auf Grund der axialen Verschiebbarkeit des Rings 17 relativ zur Schraube 12 und auf Grund der Gleitlagcrung des Rings auf den Vorsprüngen 15 der Schraube, die eine drehfeste Verbindung zwischen der Schraube und dem Ring darstellen, wird der Verschleiß der Bremsbeläge 3 und 9 durch emc Verlängerung des aus Schraube und Mutter bestehenden Svstems nachgestellt, sobald dieser Verschleiß cm Spiel /wischen den Bremsbelägen und der Scheibe herstellt, welches einen s vornestimmien Wert übersteigt. Die Verlängerung des Svstems durch Drehung der Schraube 12 in dem als Mutter ausgebildeten Kolben 7 erfolgt durch eine Drehung des Ring 17. wenn dieser seine Rück/.ugsbcwcgung ausführt. Der Ring 17 kann nur dann nach hinten ίο wandern, wenn das aus Schraube und Mutter bestehende System nicht mehr unter Belastung steht, d. h.. wenn die Reibbeläge 3 und 9 nicht mehr an der Scheibe 1 anliegen. Nach Beendigung des Bremsvorgangs kann es also nicht mehr zu einer Blockierung der Nachstell-Vorrichtung kommen.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 5 findet die Erfindung Anwendung auf eine Bremse, die sowohl hydraulisch als auch mechanisch bciätigbar ist. Man kann die Bremse in Funktion treten lassen. indem man entweder das Druckmittel durch die Öffnung 32 einführt, oder aber einen Betätigungsarm 33 dreht. Die zusätzliche Anordnung einer mechanischen Betätigungsvorrichtung macht es nicht erforderlich, die Nachstellvorrichtung oder deren Funktionsweise zu ändern. An Stelle einer Beaufschlagung des Kolbens 30 mit Druckmittel dreht man beim Bremsen den Betätigungsarm 33, der eine Schraube 34 innerhalb einer stationären Mutter 35 antreibt. Beim Drehen des Betätigungsarms 33 verschiebt sich die Schraube 34 nach vornc und gelangt unter Aufrechterhaltung der Drehbewegung an einer Platte 36 zur Anlage, die unter Zwischenschaltung eines Lagers 37 eine Platte 38 nach vorne stößt. Die Platte 38 wirkt ihrerseits auf den Kolben 30 ein. und zwar über einen axialen Bolzen 39. der in einem Kolhen 40 verschiebbar ist. Der Kolben dient als Absch'iußstopfen, der sich an der stationären Mutter 35 abstützt, wenn die Bremse hydraulisch betätigt wird.

Unabhängig davon, ob man bei dieser Anordnung die

Bremse mechanisch oder hydraulich betätigt, kommt es zu einer Verschleißnachstellung, da in jedem Falle det Kolben 30 sowohl die Bremse, als auch die Nachstell Vorrichtung in Funktion treten läßt. Dies ist ganz be sonders vorteilhaft, da man sowohl die hydraulische Betätigung, als auch die mechanische Betätigung ver wenden kann, ohne das Spiel /1 + /2 zwischen dei Bremsbelägen und der Scheibe zu vergrößern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung /um Ausgleichen des Verschleißes an Bremsbelägen, insbesondere von Scheibenbremsen, mit einem aus Schraube und Mutter bestehenden System, bei welchem das eine der beiden Elemente mit einem zu diesem konzentrischen Ring drehfest verbunden ist. der auf seinem äußeren Umfang zueinander parallele und /u der Erzeugenden des Rings geneigte Zähne trägt, die nut einem radialen finger zusammenwirken, wobei die Zähne des Rings ei.ι asymmetrisches Sagezahnprotil besitzen, in das das innere Ende des radialen Fingers eingreift, der elastisch gegen den Ring gedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (17) axial verschiebbar an dem einen mit ihrem drehfest verbundenen Element (12) gehalten ist und gegenüber diesem durch federnd wirkende Druckglieder (26 bis 29) axial \ erspannt ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung /wischen dem Ring (17) und dem einen, mit ihrem drehfest verbundenen Element (12) aus Öffnungen (16) im Ring (17). sowie in letzteren gleitenden Vorsprüngen (15) besteht, welche mit dem einen Element (12) fest verbunden sind.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckglieder (26 bis 29) in Längsrichtung geführte Bolzen (26) umfassen, und daß der Ring (17) axial zwischen diesen Bolzen (26) und einer Schulter (14) des einen Elements (12) angeordnet ist.