DE2238074A1 - Selbstjustierende bremse - Google Patents

Description

DIPL.-ING. A. GRÜMECKER eooo München2ί ' . .

DR-ING. H. KiNKELDEY Maximilionstraße 43 ■

Te!efqn2?7103/5567-44 .

DR.-ING. W. STOCKMAJR, Ae. E. (CAUF.iNSf.OFTECHN.) Telegramme Monopol Mür.chen

PATENTANWAOiH ■ Telex 05-28380

PH 497^ . 2. August 1972

Tokyo Buhin Eogyo Co., Ltd. 6-1, Tsukimino 1-Choaie

Tamato, Kanagawa, Japan ι

Selbstjustierende Bremse .

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremse nit einer Bremste trommel, einem Paar Bremsbacken, welche mit daran sitzenden ο
cd Bremsbelägen in Reibungsanlage an der Bremstrommel bringbar _o sind, einer schwimmend gelagerten, an den beiden Enden gegen-⁰⁰ laufige Gewinde aufweisenden Spindel, Einrichtungen zum Ver~ ο drehen der Spindel und einem Paar axial beweglich an einem

« feststehenden Teil geführter, in Eingriff mit den Gewinden *° an den Enden der Spindel stehender.Mutte.rn, welche zum

Bankkopien· H. Aiifhänser, München 173533 · Deutsche Dank, München 13:250/3 · Postscheckkonto München «212

Bewegen der Bremsbacken in Reibungsanlage an der Bremstrommel durch Verdrehen der Spindel axial bewegbar sind.

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, eine Bremse der genannten Arυ mit einer neuartigen, betriebssicheren und dauerhaften Justier- oder Nachstelleinrichtung zu schaffen.

Bei einer Bremse der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß wenigstens eine der Muttern mit dem betreffenden Bremsbacken über eine Justiereinrichtung verbunden ist, Vielehe eine Einwegkupplung mit einem über eine Totgang-Anordnung mit der Spindel verbundenen und beim Verdrehen derselben während eines Bremsvorgangs über einen vorbestimmten Winkel hinaus verdrehbaren ersten Kupplungselement und einem bei der Rückkehrbewegung des ersten Kupplungselements nach dem Verdrehen desselben mittels der Spindel durch dieses verdrehbaren zweiten Kupplungselement, sowie Einrichtungen zum Bewegen des einen Bremsbackens in Bezug auf die Bremstrommel in Abhängigkeit von der Drehung des zweiten Kupplungselements aufweist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Kupplungselement ein Innengewinde hat, daß ein mit dem betreffenden Bremsbacken verbundener und gegen Verdrehen gesicherter Stößel mit einem Außengewinde mit dem Innengewinde des zweiten Kupplungsteils in Eingriff ist und daß somit durch das Verdrehen des zweiten Kupplungselements eine Axialbewegung des Stößels und damit eine Justierbewegung des Bremsbackens in Bezug auf die Bremstrommel bewirkbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Anordnung eine Einrichtung zum Freigeben der Kupplungselemente bei einem Bremsvorgang in der einen Drehrichtung der Bremstrommel, so daß also die Justiereinrichtung bei Drehung der Bremstrommel in dieser Richtung unwirksam ist und nur bei Drehung der Bremstrommel in der anderen Richtung in Wirkung tritt. 30 9 808/086 7

BAD ORIGINAL

Die erfindungsgemäße Anordnung "bietet den Vorteil, daß das Nachstellen oder Justieren der Bremse jeweils beim lösen der Bremse und damit äußerst sicher und genau erfolgt. Die verwendete Einwegkupplung ist im Vergleich, zu herkömmlichen Anordnungen mit Sperrad und Klinke insofern dauerhafter, als die beiden Kupplungselemente jeweils eine Zahnung aufweisen, mit welcher sie vollständig in gegenseitigem Eingriff sind. Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich für die Verwendung in den verschiedensten Bremssystemen, ζ-, B. solchen mit auflaufender und ablaufender Backe, mit zwei auflaufenden Backen und Duplex-Servosystemen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand, der Zeichnung. Daxin zeigt:

Pig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanordnung,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, ·

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Teildarstellung der Steigzahhung von Kupplungselementen und

Fig. 5 eine Teil-Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform "der erfindungsgemäßen Anordnung.

Fig. 1 zeigt eine-- Bremstrommel 1 herkömmlicher Ausführung, welche sich gemeinsam mit dem Rade eines Kraftfahrzeugs dreht. Innerhalb der Bremstrommel 1 ist an einem feststehenden 'feil aes Kraftfahrzeugs ein hohles Spindel gehäuse 2 befestigt. Gegenüber der Innenfläche der Bremstrommel. Ί sind beiderseits des Spindelgehäuses 2 zwei Bremsbacken 3 angeordnet*

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BAD ORIGIMAL

Die beiden Bremsbacken tragen jeweils, einen der Innenfläche der Bremstrommel 1 zugewandten Bremsbelag 4-, welcher sich bei Betätigung der Bremse in Druckanlage an der Brems- · trommel bringen läßt. Ferner weisen die beiden Bremsbacken jeweils ein tragendes Teil 19a bzw. 19b auf, welches an dem in Fig. 1 nicht gezeigten Ende an einem feststehenden Teil des Kraftfahrzeugs angelenkt ist.

Das Spindelgehäuse 2 x^eist zwei in gegenseitiger Verlängerung gebildete Bohrungen auf, in denen' jeweils eine Mutter 6a bzw. 6b axial verschiebbar geführt ist. Die Muttern 6a und 6b heben jeweils eine Sitzstufe Ta bzw. Tb, mit welcher sie sich an der Außenseite des Spindelgehäuses 2 abstützen. Im Spindelgehäuse 2 ist eine Spindel 5 mit gegenläufigen Gewinden 5a, 5b an beiden Enden angeordnet. Die Muttern 6a, 6b haben Innengewinde, mit denen sie sich in Eingriff mit den Gewinden 5a bzw. 5b befinden. An der Spindel 5 ist ein quer davon abstehender Hebel 7 mit einem Ende befestigt. Am anderen Ende des Hebels 7 ist mittels eines Zapfens 8 eine Zugstange gelenkig angeschlossen. Unter dem Antrieb einer Betätigungseinrichtung wie z.B. eines (nicht dargestellten) hydraulischen oder pneumatischen Zylinders läßt sich die Zugstange axial bewegen, um damit den Hebel 7 zu verschwenken. Somit läßt sich die Spindel 5 durch axiale Bewegung der Zugstange um ihre Achse verdrehen. Die Mutter 6a hat ein gegabeltes äußeres Ende, mit welchem sie am Tragteil 19a der Bremsbacke 3 angreift. Wie man in Fig. 1 erkennt, ist der Boden der Gabelung am äußeren Ende der Mutter 6a als konvexer Sitz 18a ausgebildet, an welchem sich das Tragteil 19a mit seinem Rand in Anlage befindet.

Die Mutter 6b ist über eine nachstehend im einzelnen beschriebene Justiereinrichtung M mit dem Tragteil 19b der anderen Bremsbacke 3 verbunden. Die Spindel 5 hat an ihrem rechtsseitigen Ende cane axiale Blindbclirung 10 für die Aufnahme eines Wellenzapfens 11a eines zu einer Einwegkupplung gehörenden ersten Kupplungselements 11. Eine zwischen diesem und

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einem JPedersitz 13, welcher sich mit einer an seinem Ende gebildeten Spitze am konischen Boden der Blindbohrung 10 abstützt, eingesetzte Schraubenfeder 12 belastet das erste Kupplungselement 11 axial auswärts. Die Bohrung 10 ist an einander gegenüberliegenden Stellen durch Ausnehmungen 10a erweitert. Der Wellenzapfen 11a des ersten Kupplungselements 11 trägt eine mittels eines Stifts 14-a darin befestigte Keilplatte 14-, welche mit ihren einander gegenüberliegenden Bändern in die Ausnehmungen 10a hineinragt. (I¹Ig-. 2). Wird nun die Spindel 5 über ein das der Ausnehmungen 10a übersteigendes Winkelmaß hinaus verdreht, so wird der letzte Teil der Drehbewegung auf das Kupplungselement 11 übertragen.

_sr-

Zur Rechten des ersten Kupplungselements 11 ist ein zweites Kupplungselement 15 angeordnet. Dieses als Stellmutter ausgebildete Element 15 weist an der linken, dem ersten Kupplungselement 11 zugewandten Stirnfläche eine Steigzahnung 16 auf und ist gegenüber der Mutter 6b drehbar gelagert. Der Steigzahnung 16 des zweiten Kupplungselements 15 steht eine komplementäre Steigzahnung am ersten Kupplungselement 11 gegenüber (Fig. 4·). Das zweite Kupplungselement 15 hat eine Axialbohrung mit Innengewinde für die Aufnahme eines mit Außengewinde versehenen Teils eines Stößels 17. Der Stößel hat ein gegabeltes Ende mit einem konvexen Boden 18b als Sitz für das Tragteil 19b der Bremsbacke 3· Das zweite Kupplungselement bzw. die Stellmutter 15 hat ferner einen zylindrischen Vorsprung mit·verringertem Durchmesser, auf welchem ein von Hand betätigbares Stellrad 22 drehbar aufgesetzt ist. In dem sich zwischen dem Umfang des zylindrischen Varsprungs der Stellmutter 15 und deren äußerem Umfang erstreckenden Teil seiner Stirnseite weist das Stellrad 22 eine Anzahl konischer Vertiefungen 23 auf. Eine entsprechende Anzahl von axial gleitend beweglich das zweite Kupplungselement bzw. die Stellmutter 15 durchsetzenden Stiften 21 findet mit jeweils an einem Ende derselben gebildeten Köpfen 21a Aufnahme in den konischen Vertiefungen 23 des Stelirades 22. Mit den anderen Enden sind die Stifte 21 in Anlage am ersten Kupplungelement 11. Beim Verdrehen des Stellrades 22 von Hand werden

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die Stifte 21 nach links verschoben und heben dabei das erste Kupplungselement 11 aus dem Eingriff mit dem zweiten Kupplungselement 15- Ein weiteres Dr.ehen am Stellrad 22 bewirkt die Drehung des zweiten Kupplungselements 15· Gegen axiale Bewegung auf dem Vorsprung der Stellmutter 15 ist das Stellrad 22 durch einen Federring 24 gesichert.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der beschriebenen Bremsanordnung sei angenommen, daß sich die Bremstrommel 1 in der in Fig. 1 angegebenen Pfeilrichtung dreht. Eine axiale Bewegung der Zugstange 9 bewirkt ein Verschwenken des Hebels und damit ein Verdrehen der Spindel 5· Dadurch werden die Muttern 6a und 6b auseinander getrieben und drücken ihrerseits die Bremsbacken 3 in Anlage an der Innenseite der Bremstrommel 1. Da die Spindel 5 schwimmend angeordnet ist und sich die Bremstrommel in der Pfeilrichtung dreht, wird die Mutter 6a durch die beim Bremsen auftretende Gegenkraft mit ihrer Stufe Ta in Anlage an das Spindelgehäuse 2 belastet. Somit wird die Bremskraft von der Bremsbacke 3 über deren Tragteil 19a und die Mutter 6a zum Spindelgehäuse 2 übertragen. Solange der Abstand oder das Spiel zwischen der Innenfläche der Bremstrommel 1 und den beiden Bremsbelägen 4 ein normales Maß nicht übersteigt, bleibt die Drehung der Spindel 5 innerhalb des Winkelmaßes der Ausnehmungen 10a an der Bohrung

Tritt durch Abnützung der Bremsbeläge 4 eine Vergrößerung des Spiels ein, so nimmt die Spindel 5 nach einem toten Gang von vorbestimmter Größe das erste Kupplungselement 11 bei

ihrer Drehung mit. Dabei wird das erste Kupplungselement in Richtung des in Fig. 4 gezeigten Pfeils gegenüber dem zweiten Kupplungselement 15 verdreht. Aufgrund der Form der Steigzähne wird die Drehung des ersten Kupplungselements zu diesem Zeitpunkt jedoch nicht auf das zweite Element 15 übertragen. Zum Freigeben der Bremse wird die Spindel 5 in entgegengesetztem Sinn verdreht, wobei die beiden Muttern 6a und 6b aufeinander zu bewegt v/erden. Im letzten Teil der Rückdrehung der Spindel 5 wird dann das erste Kupplungselement 11 in der dem Pfeil in Fig. 4 entgegengesetzten Richtung

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mitgenommen. Aufgrund des Eingriffs der Steigzahne an den beiden Kupplungselementen 11 und 15 wird dabei auch das zweite Kupplungselement 15 "verdreht. Da sich der Stößel. 1? aufgrund seiner Verbindung mit dem Tragt eil 19b der Bremsbacke 3 nicht verdrehen kann, bewirkt das Verdrehen des zweiten Kupplungselements bzw. der Stellmutter 15 eine axial auswärts verlaufende Bewegung des.Stößels 17· Auf diese Weise läßt sich das Spiel zwischen, den Bremsbelägen 4 und der Innenfläche 1 automatisch- auf einen normalen Wert einstellen.

Diese Anordnung ist insofern besonders vorteilhaft, als das Einstellen beim Freigeben oder Lösen der Bremse erfolgt, so daß eine äußerst sichere Einstellung erzielbar ist. Die beschriebene Anordnung ermöglicht ebenso das Einstellen der Bremse von Hand. Zu diesem Zweck wird das Stellrädchen 22 in der einen oder anderen Richtung verdreht. Dabei wird zunächst das erste Kupplungselement 11 aus dem Eingriff mit dem zweiten Kupplungselement 15 gehoben und letzteres anschließend gedreht. Dadurch wird der Stößel 17 de nach Erfordernis axial auswärts oder einwärts verschoben*

In der vorstehend beschriebenen Ausführimg ist die Bremsen-Justiereinrichtung M sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs wirksam. Pig. 5 zeigt eine Anordnung, in der die Justiereinrichtung nur bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs in Wirkung tritt. Die in Fig. 1 bis 4 dargestellten entsprechende Teile sind hier mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Spindel 5 trägt an ihrem rechtsseitigen Ende einen Fortsatz 5c, an welchem eine Keilplatte 14 mittels eines Stifts 14a befestigt ist. In einer Versenkbohrung in der Mutter 6b ist ein erstes Kupplungselement 11 drehbar eingesetzt und durch einen Seegerring 30 darin gehalten. Der Fortsatz 5c der Spindel 5 ist in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform . über die Keilplatte 14 bewegungsübertragend mit dem ersten Kupp lunge· element 11 verbunden. Ein axial beweglich in der Stellmutter 15 geführtes zweites Kupplungselement 35 ist durch einen Führungskeil 31 gegen Verdrehen gesichert und

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in Axialrichtung mittels eines Seegerrings 32 gehalten. Das zweite Kupplungselement 35 ist durch «ine Feder 34 nach links in Anlage am ersten Kupplungselement belastet. In die Stellmutter 15 ist wie bei der ersten Ausführungsform ein Stößel eingeschraubt.

Bei der Vorwärtsbewegung des damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs hat die in Fig. 5 gezeigte Anordnung die gleiche Wirkungsweise wie die zunächst beschriebene. Dreht sich die Bremstrommel 1 bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs in der dem Pfeil in Fig. 1 entgegengesetzten Richtung, so wird die Sitzstufe Tb der Mutter 6b in Anlage am Spindelgehäuse 2 gebracht. Das heißt, daß die Mutter 6b in der Anordnung nach Fig. 5 bei Betätigung der Bremse während der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs nach links bewegt wird, bis sie mit der Stufe Tb in Anlage am Spindelgehäuse 2 kommt. Dabei verhindern mehrere die Mutter 6b axial durchsetzende und mit ihren Enden jeweils am Spindelgehäuse 2 und am zweiten Kupplungselement 35 in Anlage befindliche Druckstifte 33 eine Bewegung des zweiten Kupplungselements 35 nach links, während sich die Mutter 6b zusammen mit dem ersten Kupplungselement 11 unter Wirkung der beim Bremsen auftretenden Gegenkraft nach links bewegt. Dadurch wird der gegenseitige Eingriff zwischen erstem und zweitem Kupplungselement 11 bzw. gelöst, so daß kein Einstellen des Bremsspiels erfolgen kann. In diesem Zustand läßt sich eine Einstellung von Hand mühelos durch Verdrehen der Stellmutter 15 vornehmen, da sich die Kupplungselemente 11 und 15 nach dem Lösen der Bremse außer Eingriff befinden.

Die Justiereinrichtung M ist vorzugsweise jeweils an der Ablaufseite angeordnet. Bei einer Anbringung an der Auflaufτ seite ist nämlich eine sichere Einstellung nicht gewährleistet, da hier die Bremsbacke 3 entgegen der von der Bremstrommel 1 übertragenen Schubkraft verstellt werden müßte.

Die Anordnung gemäß der Erfindung ist insofern vorteilhaft, als sich die Zähnungen an den Kupplungseipiaonten 11 und 15

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zum Einstellen jeweils jnit allen Zahnen in gegenseitigem Eingriff "befinden, so daß ein äußerst sicherer Einstell— Vorgang er zierbar ist. INerner "besteht die vorteilhafte Möglichkeit einer Einstellung von Hand ohne zusätzliche Umschalt— einrichtungen*.

Sämtliche aus der Beschreibung, den -Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Herkmale und Torteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten* räumlicher Anordnungen .und Verfahrens schritten, können sowohl für sich als auch in "beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein*

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Claims (9)

1. Batentanspräche:

   1· Bremsanordnung mit einer Bremstrommel, einem Paar Bremsbacken, welche mit daran sitzenden Bremsbelägen in Reibungsanlage an der Bremstrommel bringbar sindj einer schwimmend gelagerten, an den beiden Enden gegenläufige Gewinde aufweisenden Spindel, Einrichtungen zum Verdrehen der Spindel und einem Paar axial beweglich an einem feststehenden Teil" geführter, in Eingriff mit den Gewinden an den Enden der Spindel stehender Muttern, welche zum Bewegen der Bremsbacken in Heibungsanlage an der Bremstrommel durch Verdrehen der ßpindel axial bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ifenigstens eine der Muttern (6b) mit der betreffenden Bremsbacke (3) über eine Justiereinrichtung (M) verbunden ist, welche eine Einwegkupplung mit einem über eine Totganganordnung (10, 10a, 14) mit der Spindel (5) verbundenen und beim Verdrehen derselben während eines Bremsvorgangs über einen vorbestimmten Winkel .hinaus verdrehbaren ersten Kupplungselement (11) und einem bei der Rückkehrbewegung des ersten Kupplungselements nach dem Verdrehen desselben mittels der Spindel durch dieses verdrehbaren zweiten Kupplungselement (15 bzw. 55)» sowie Einrichtungen (17) zum Bewegen der einen Bremsbacke in Bezug auf die Bremstrommel (1) in Abhängigkeit von der Drehung des zweiten Kupplungselements aufweist*
2. 2. Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kupplungselement (15) öin Innengewinde hat, daß ein mit einem Außengewinde versehener Stößel (17) in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde des zweiten Kupplungselement steht und daß der StBßel mit deft betreffenden Bremsbacken (3) verbunden und gegen Verdrehen gesichert ist, so daß durch Verdrehen des zv.eiten Kupplungs* elements eine Axialbewegung des Stößels und damit eine Einstellbewegung des Bremsbackens gegenüber der Bremstrommel (1) bewirkbar ist*

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3. 3. Bremsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch " gekennzeichnet, daB sie eine Einrichtung zum lösen des. Eingriff s der Kuppliangselemente (11 und 15) von Hand und sum Verdrehen des zweiten Kupplungselements aufweist. .
4. ¹V. Bremsanordnung nach Anspruch 3₃ dadurch g e k e η η ζ ei chne t, daß die Hand-Stelleinrichtung ein auf dem zweiten Kupplungselement (15) drehbar geführtes Teil (22), wenigstens einen das zweite Kupplungselement zwischen dem.,. ersten Kupplungselement (11) und. dem von Hand drehbaren Teil durchsetzenden Stift (21) und eine Ausbildung (23) zum Umwandeln der Drehbewegung des von Hand drehbaren Teils in eine Axialverschiebung des Stifts aufweist, so daß durch Verdrehen des von Hand drehbaren Teils zunächst der gegenseitige Eingriff der Kupplungselemente losbar und anschließend eine Drehung des zweiten Kupplungselements bewirkbar ist.
5. 5. Bremsanordnung nach Anspruch %, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stift (21) über eine -in dem von Hand drehbaren Teil (22) gebildeten konischen Vertiefung (23) mit diesem in Eingriff befindet.
6. 6. Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen (33) zum Lösen des gegenseitigen Eingriffs der Kupplungselemente (11 und 35) bei Betätigung der Bremse in einer Brehrichtung der Bremstrommel (1) aufweist, so daß die Justiereinrichtung (M) in der betreffenden Drehrichtung der Bremstrommel unwirksam ist.
7. 7. ' Bremsanordnung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die !Gittern (6a, 6b) axial beweglich und nicht drehbar In einem feststehenden Gehäuse (2) geführt sind und daß die der Justiereinrichtung (M) zugeordnete Mutter (6b) von wenigstens einem sich zwisehen dem zweiten Kupplungselement und dem Gehäuse erstreckenden Druckstift (33) durchsetzt ist, wodurch das erste Kupplungselement (11) bei einer Bewegung der Mutter

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   zum Gehäuse hin vom zweiten Kupplungselement weg bewegbar und letzteres an einer Bewegung zum feststehenden Gehäuse hin gehindert ist.
8. 8. Bremsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 6 und/oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Innengeitfinde versehenes Teil (15) gemeinsam mit" dem zweiten Kupplungselement (35) drehbar angeordnet ist und daß ein mit dem zugeordneten Bremsbacken (3) verbundener, nicht drehbarer Stößel (17) in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde des damit versehenen Teils steht.
9. 9. Bremsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Innengewinde versehene Teil (15) von Hand verdrehbar ist.

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