DE2400470C3

DE2400470C3 - Automatic adjustment device for a partially lined disc brake

Info

Publication number: DE2400470C3
Application number: DE19742400470
Authority: DE
Inventors: Samuel John Reseda Calif. Martins (V.St.A.)
Original assignee: Airheart Products Ine, Chatsworth, Calif. (V.St.A.)
Priority date: 1973-01-08
Filing date: 1974-01-05
Publication date: 1978-02-02

Description

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Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Teilbelagscheibenbremse, bestehend aus einem zum Aufbringen einer Bremskraft betätigbaren Druckstößel, aus Keilelementen, die durch eine erste Feder in Keileingriff mit einer inneren Konusfläche des Druckstößels gehalten und relativ zu diesem verschiebbar sind, sowie aus einer auf den Bremsbelag einwirkenden, mit den Keilelementen über ihren konischen Endbereich in Eingriff stehenden und in Längsrichtung in bezug auf den Druckstößel bewegbaren Brems-Betätigungsstange.The invention relates to an automatic adjustment device for a partially lined disc brake, consisting of of a pressure tappet that can be actuated to apply a braking force, of wedge elements, which are secured by a first The spring is held in wedge engagement with an inner conical surface of the pressure plunger and is displaceable relative to this are, as well as one acting on the brake lining, with the wedge elements over their conical end portion in engagement and movable in the longitudinal direction with respect to the pressure ram Brake operating rod.

Bei einer bekannten Nachstellvorrichtung dieser Art (DT-OS 21 51 192) erfolgt ate Nachstellbewegung der auf den Bremsbelag einwirkenden Betätigungsstange ^ durch deren lineare Verschiebung zwischen den Keilelementen, mit denen sie mit ihrem konischen Endbereich in Eingriff steht. Da hierbei lediglich ein kraftschlüssiger Eingriff des konischen Endbereichs der Betätigungsstange mit den Keilelementen vorliegt, $₅ können im Betrieb unbeabsichtigte axiale Gleitbewegungen der Betätigungsstange auftreten, die unerwünschte Verstellungen nach sich ziehen und die Sicherheit der Bremskraftübertragung vom Druckstößel auf die Bremsbetätigungsstange beeinträchtigen können.In a known adjusting device of this type (DT-OS 21 51 192) ate adjusting movement of the actuating rod acting on the brake lining takes place through its linear displacement between the wedge elements with which it is in engagement with its conical end region. Here, since only a frictional engagement of the tapered end portion of the actuating rod is present with the wedge elements, $ ₅ unintended during operation axial any sliding of the operating rod occur draw the undesired adjustments to, and may affect the push rod to the brake actuating rod, the safety of the brake force transmission.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine selbsttätige Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ungeachtet der für die selbsttätige Nachstellung vorgesehenen Längsbewegbarkeit der Brems-Betätigungsstange in bezug auf den Druckstößel die Sicherheit der Bremskraftübertragung vom Druckstößel auf die Bremsbetätigungsstange im Betrieb gewährleistet istThe invention is based on the object of providing an automatic readjusting device with simple means of the type mentioned to create, regardless of the for the automatic adjustment provided longitudinal mobility of the brake operating rod with respect to the pressure tappet The safety of the braking force transmission from the pressure tappet to the brake actuation rod during operation is guaranteed is

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Bremsbetätigungsstange eine Spindel mit einem Außengewinde aufweist, das mit einem entsprechenden Innengewinde der Keilelemente in Eingriff steht, wobei die Gewinde einen kegelstumpfförmigen Außen- bzw. Innenmantel besitzen, und daß zusätzlich eine schraubenförmige Biegefeder vorgesehen ist, die die Spindel im Nachstellsinne relativ zu den Keilelementen zu drehen sucht. Bei dieser Ausgestaltung ist durch den Gewindeeingriff der Spindel der Bremsbetätigungsstange mit den Keilelementen eine formschlüssige Verriegelung zwischen der Bremsbetätigungsstange und den Keilelementen geschaffen, die unbeabsichtigte axiale Gleitbewegungen der Bremsbetätigungsstange ausschließt und damit die Sicherheit der Bremskraftübertragung vom Druckstößel auf die Bremsbetätigungsstange gewährleistet.The solution to this problem is according to the invention that the brake operating rod a Has a spindle with an external thread, which with a corresponding internal thread of the wedge elements engages, the threads having a frustoconical outer or inner jacket, and that In addition, a helical spiral spring is provided that the spindle in the adjustment direction relative to the Seeks to rotate wedge elements. In this embodiment, the threaded engagement of the spindle is the Brake operating rod with the wedge elements form a positive lock between the brake operating rod and the wedge members created the inadvertent axial sliding movement of the brake operating rod and thus the security of the transmission of braking force from the pressure tappet to the Brake operating rod guaranteed.

Es ist zwar schon bei einer Nachstellvorrichtung für eine Teilbelagscheibenbremse bekannt (US-PS 34 82 657), eine schraubenförmige Biegefeder vorzusehen, die ein der Bremskraftübertragung dienendes Bauteil im Nachstellsinne zu drehen sucht, jedoch handelt es sich bei diesem Bauteil um eine auf einen Gewindebolzen eines mechanischen Betätigungsgestänges aufgeschraubte Mutter, die mit dem Kolben für eine hydraulische Bremsbetätigung über eine stirnseitige Sperrzahnausgestaltung zusammenwirkt, die die Mutter normalerweise gegenüber einer Drehung durch die Biegefeder blockiert, welche erst dann wirksam wird, wenn beim Auftreten eines bestimmten Verschleißmaßes am Bremsbelag der stirnseitige Sperrzahneingriff zwischen Mutter und Kolben gelöst wird, woraufhin sich die Mutter durch ihre Drehung in axialer Richtung für einen erneuten Eingriff der Sperrzahnausgestaltung vorbewegt.It is already known for an adjusting device for a partially lined disc brake (US-PS 34 82 657) to provide a helical spiral spring which is used to transmit the braking force Seeks to rotate the component in the readjustment direction, but this component is one on one Threaded bolt of a mechanical operating linkage screwed on nut that connects to the piston for a hydraulic brake actuation interacts via a front-side locking tooth design that the nut normally blocked against rotation by the spiral spring, which only becomes effective if the frontal ratchet meshing occurs when a certain amount of wear occurs on the brake lining between nut and piston is loosened, whereupon the nut by its rotation in the axial direction for advances re-engagement of the ratchet configuration.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Spindel an ihrem, den konischen Endbereich aufweisenden Ende eine durch den Druckstößel hindurch zugängliche Handhabe zur Aufnahme eines Einstellwerkzeuges für die Rückstellung der Nachstellbewegung aufweisen, wie es beim Einsetzen eines neuen Bremsbelages erforderlich ist.In a further embodiment of the invention, the spindle can have the conical end region at its end End of a handle accessible through the pressure ram for receiving an adjustment tool for resetting the adjustment movement, as it is when inserting a new one Brake pad is required.

Die Bremsbetätigungsstange umfaßt ferner einen mit dem Bremsbelag verbundenen, drehfesten Fuß, auf dem die Spindel drehbar gelagert ist. Der drehfeste Fuß kann hierbei von einem Träger gehaiien und die Biegefeder zwischen Träger und Spindel geschaltet sein.The brake actuating rod further comprises a non-rotatable foot connected to the brake lining, on which the spindle is rotatably mounted. The non-rotatable foot can be haiien from a carrier and the spiral spring be connected between the carrier and the spindle.

Für die Aufnahme der Bremsbetätigungsstange ist der Druckstößel im wesentlichen rohrförmig ausgebildet. To accommodate the brake actuation rod, the pressure tappet is essentially tubular.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described in greater detail below with reference to the drawing explained. In the drawing shows:

Fi g. 1 eine Scheibenbremse in Stirnansicht;Fi g. 1 shows a disc brake in an end view;

Fig.2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1 und2 shows a vertical section along the line 2-2 of F i g. 1 and

F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1.F i g. 3 shows a horizontal section along line 3-3 in FIG. 1.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel übergreift ein Sattel 10 eine Scheibe 11, die um eine Achse 12 drehbar ist Die Scheibe 11 weist eine aus einem Stück mit dieser bestehende Nabe 12a au;, die bei 13 in geeigneter Weise an der rotierenden Rad- oder Achseneinheit 14 befestigt ist Die Bremsung der Scheibe 11 erfolgt in der nachfolgend beschriebenen Weise.In the exemplary embodiment shown, a saddle 10 overlaps a disk 11 which is arranged around an axis 12 is rotatable The disc 11 has a one-piece with this existing hub 12a au; which at 13 in a suitable manner on the rotating wheel or Axle unit 14 is attached. The braking of the disc 11 takes place in the manner described below Wise.

Ein bogeriiörmiger Bremsbelag 15 ist vom Sattel 10 einer Seite Ila der Scheibe 11 gegenüberliegend gehalten, wobei der Bremsbelag 15 von einer Platte 16 abgestützt ist, deren obere Verlängerung 16a auf einem vom Sattel gehaltenen Bolzen 17 gleitet Beim Bremsen wird eine Backe 18 des Sattels gegen die Platte 16 geklemmt In gleicher Weise ist ein bogenförmiger Bremsbelag 19 der gegenüberliegenden Seite Hb der Scheibe 11 zugewandt und von einer Platte 20 abgestützt deren obere Verlängerung 20a auf dem Bolzen 17 gleitet. Die Bremskraft wird auf die Platte 20 und den Bremsbelag 19 über eine bogenförmige Platte 21 übertragen, die mit der Platte 20 verbunden sein kann.A curved brake pad 15 is held by the saddle 10 on a side 11a of the disc 11 opposite, the brake pad 15 being supported by a plate 16, the upper extension 16a of which slides on a bolt 17 held by the saddle Plate 16 clamped In the same way, an arcuate brake lining 19 faces the opposite side Hb of the disc 11 and is supported by a plate 20, the upper extension 20a of which slides on the bolt 17. The braking force is transmitted to the plate 20 and the brake lining 19 via an arcuate plate 21 which can be connected to the plate 20.

Gemäß der Darstellung in F i g. 2 wird die Bremskraft _2J durch eine Hebelanordnung aufgebracht, nämlich einen Hebel 23, der entgegen dem Uhrzeigersinn zwischen der in vollen Linien dargestellten Stellung und der strichpunktiert angedeuteten Stellung 23a schwenkt, um dadurch einen Druckstößel 24 nach links in bezug auf ein hakenförmiges Teil 25 zu drücken, das aus einem Stück mit dem Sattel 10 besteht. Wie die F i g. 1 und 3 zeigen, ist der Hebel 23 jochförmig mit zu jedem von zwei für eine Aufbringung von Bremskraft über die Platten 20 und 21 in Tandembetriebsweise angeordneten Druckstößeln 24 divergierenden Armen ausgebildet. Ein einziges pneumatisches Betätigungsorgan 27 wird betätigt, um einen Stößel 28 nach links in F i g. 2 zu verlagern, damit der Hebel 23 verschwenkt und dadurch beide Druckstößel 24 in Richtung auf die Scheibe 11 und relativ zum Sattel 10 verlagert. Der Stößel 28 ist mit dem Hebel 23 durch ein Kugelgelenk 33 verbunden. Die vergrößerten Endbereiche 23b jedes Arms des Hebels 23 bilden bei 29 einen Hebeldrehpunkt an den inneren konkaven Oberflächen 30 der hakenförmigen Bauteile _4J 25 und üben eine Bremskraft an den Eingriffspunkten 31 mit den Druckstößelansätzen 32 aus. Das Betätigungsorgan 27 ist in geeigneter Weise am Sattel oder dem den Sattel haltenden Fahrzeugaufbau befestigt.According to the illustration in FIG. 2, the braking force _2J is applied by a lever arrangement, namely a lever 23, which swivels counterclockwise between the position shown in full lines and the position 23a indicated by dash-dotted lines, in order to thereby press a pressure tappet 24 to the left with respect to a hook-shaped part 25 , which consists of one piece with the saddle 10. As the F i g. 1 and 3 show, the lever 23 is designed in the shape of a yoke with arms 24 diverging towards each of two plungers 24 arranged in tandem for application of braking force via the plates 20 and 21. A single pneumatic actuator 27 is operated to move a plunger 28 to the left in FIG. 2 so that the lever 23 is pivoted and, as a result, the two pressure tappets 24 are displaced in the direction of the disk 11 and relative to the saddle 10. The plunger 28 is connected to the lever 23 by a ball joint 33. The enlarged end regions 23b of each arm of the lever 23 form a fulcrum at 29 on the inner concave surfaces 30 of the hook-shaped components _4J 25 and exert a braking force at the points of engagement 31 with the plunger lugs 32. The actuating member 27 is fastened in a suitable manner to the saddle or the vehicle structure holding the saddle.

Jeder Druckstößel 24 weist entsprechend der Darstellung in Fig.3 einen rohrförmigen Bereich 35 auf, der in eine Bohrung 36 des Sattels hineinragt, um den Druckstößel in bezug auf den Sattel zu führen, wobei die Vorbewegung des Druckstößels durch Anlage an der Anschlagschulter 37 begrenzt wird. Der Druckstößel ist ferner bei 38 über einen rohrförmigen Träger 39 gleitbar, der an einem Innenflansch 40 des Sattels befestigt ist. Hierzu befinden sich einander gegenüberliegende Flächen des Flansches mit einer Trägerschulter 41 und einem am Träger gehaltenen Sprengring 42 in Eingriff.Each pressure tappet 24 has a tubular area 35 as shown in FIG which protrudes into a bore 36 of the saddle in order to guide the pressure ram with respect to the saddle, The forward movement of the pressure ram is limited by the abutment against the stop shoulder 37. the The plunger is also slidable at 38 over a tubular support 39 which is attached to an inner flange 40 of the Saddle is attached. For this purpose, there are opposite surfaces of the flange with a Carrier shoulder 41 and a retaining ring 42 held on the carrier in engagement.

Mit dem Druckstößel 24 stehen Keilelemente 43 in Eingriff, die als Folge einer Vergrößerung des Vorbewegungsmaßes des Bremsbelags 19 in Richtung auf die Scheibe 11 aufgrund von Bremsbelagverschleiß _ö5 in bezug auf den Druckstößel verschiebbar sind. Hierzu besitzen die Keilelemente 43 bei 44 eine äußere Konizität, die der inneren Konizität 45 der kegelstumpfförmigen Wand des Druckstoßeis 24 entspricht wobei die Keilelemente und der Druckstößel bei 46 und 47 eine N ut-Federverbindung besitzen. Letztere erstreckt sich in Längsrichtung zur Achse 48 des Druckstößels 24 und verläuft dieser gegenüber entsprechend der Keilverschiebung in einem Winkel.Wedge elements 43 are in engagement with the pressure tappet 24 and are displaceable in relation to the pressure tappet as a result of an increase in the amount of advance of the brake lining 19 in the direction of the disk 11 due to brake lining _{wear ö5.} For this purpose, the wedge elements 43 at 44 have an outer conicity which corresponds to the inner conicity 45 of the frusto-conical wall of the push rod 24, the wedge elements and the plunger at 46 and 47 having a tongue and groove connection. The latter extends in the longitudinal direction to the axis 48 of the pressure plunger 24 and runs at an angle with respect to this in accordance with the wedge displacement.

Für die Bremskraftübertragung vom Druckstößel 24 zum Vorbewegen des Bremsbelags 13 gegen die Scheibe 11 ist eine Bremsbeiätigungsstange mit einer Spindel 50 mit einem Außengewinde 51 vorgesehen, das mit einem Innengewinde 52 der Keilelemente 43 in Gewindeeingriff steht wobei die Spindel in Längsrichtung zum Druckstößel 24 bewegbar ist Der Kegelstumpfwinkel χ der Spindel 50, des Außenmantels des Gewindes 51 und des Innenmantels des komplementären Gewindes 52 ist kleiner als der Kegelstumpfwinkel β der inneren Konusfläche 45 des Druckstößels und der Außenfläche jedes Keilelementes, wodurch der Keileingriff mit dem Druckstößel trotz einer axialen Vorbewegung der Spindel in bezug auf den Druckstöße! zum Ausgleich von Verschleiß der Bremsbeläge 19 aufrechterhalten werden kann. Eine zwischen dem Träger 39 und den Keilelementen 43 wirkende Druckfeder 53 beaufschlagt die Keilelemente in axialer Richtung im Sinne einer Zurückziehung.For the transmission of braking force from the pressure tappet 24 to move the brake lining 13 forward against the disc 11, a brake actuation rod with a spindle 50 with an external thread 51 is provided, which is in thread engagement with an internal thread 52 of the wedge elements 43, the spindle being movable in the longitudinal direction to the pressure tappet 24 Truncated cone angle χ of the spindle 50, the outer surface of the thread 51 and the inner surface of the complementary thread 52 is smaller than the truncated cone angle β of the inner conical surface 45 of the pressure ram and the outer surface of each wedge element, whereby the wedge engagement with the pressure ram despite an axial forward movement of the spindle in relation on the pressure surges! to compensate for wear of the brake pads 19 can be maintained. A compression spring 53 acting between the carrier 39 and the wedge elements 43 acts on the wedge elements in the axial direction in the sense of a retraction.

Diese Aufrdchterhaltung des Keileingriffs gewährleistet eine Übertragung der Bremskraft vom Druckstößel auf den Bremsbelag trotz sich verändernder Bedingungen hinsichtlich des Bremsbelagverschleißes, wobei das Maß des Druckstößelhubes (wie es z. 3. bei »d« dargestellt ist) im Vergleich mit der anfänglichen Dicke des Bremsbelags 19 verhältnismäßig klein bleibtThis Aufrdchterhaltung the wedge engagement ensures transmission of the braking force from the push rod on the brake pad despite changing conditions with respect to the brake lining wear, wherein the measure of the Druckstößelhubes (as such. 3 is shown at "d") compared with the initial thickness of the brake lining 19 remains relatively small

Außerdem ist eine schraubenförmige Biegefeder 55 vorgesehen, die die Spindel 50 im Nachstellsinne relativ zu den Keilelementen 43 zur Aufrechterhaltung deren Keileingriffs mit dem Druckstößel sowie mit der Spindel 50, zu drehen sucht. Die Druckfeder 53 trägt zur Aufrechterhaltung dieses gegenseitigen Keileingriffs bei. Die Biegefeder 55 ist mit ihrem einen Ende 56 am Träger 39 und mit ihrem anderen Ende 57 exzentrisch an einem Ansatz 58 der Spindel 50 angebracht Hierbei weist die Bremsbetätigungsstange einen vom Träger 39 gehaltenen drehfesten Fuß 59 auf, mit dessen oberem Vorsprung 59a die Spindel 50 drehbar über einen Federstift 60, verbunden ist, wobei die Spindelbohrung 61 den Vorsprung 59a aufnimmt Zwischen der Fläche 63 des Fußes 59 und der Spindelstirnfläche 64 ist eine Druckscheibe 62 angeordnet. Der Fuß 59 besitzt ferner über eine Schraube 65 eine feste Verbindung mit der Platte 21 und erstreckt sich durch eine Führungsbohrung 66 im Träger 39.In addition, a helical spiral spring 55 is provided which relatively adjusts the spindle 50 in the readjusting direction to the wedge elements 43 to maintain their wedge engagement with the pressure ram as well as with the spindle 50, looking to turn. The compression spring 53 helps maintain this mutual wedge engagement at. The spiral spring 55 is eccentric with its one end 56 on the carrier 39 and with its other end 57 attached to an attachment 58 of the spindle 50. In this case, the brake actuation rod has a support 39 held non-rotatable foot 59, with the upper projection 59a of the spindle 50 rotatable via a Spring pin 60, is connected, the spindle bore 61 receiving the projection 59a between the surface 63 of the foot 59 and the spindle end face 64, a pressure disk 62 is arranged. The foot 59 also has A fixed connection to the plate 21 via a screw 65 and extends through a guide bore 66 in carrier 39.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, trägt der Fuß 59 einen Hemmring 67, der einem Verschieben entlang diesem einen Reibungswiderstand entgegensetzt. Eine am Träger 39 durch einen Stützring 69 gehaltene Tellerfeder 68 setzt einer Verschiebung des Hemmringes 67 mit dem Fuß 59 in Vorschubrichtung 70 einen nachgiebigen Widerstand entgegen. Bei fortwährender Abnutzung des Bremsbelags 19 wird der Reibungswiderstand durch eine den Bremsbelagverschleiß ausgleichende Verschiebung des Fußes 59 überwunden. Die Tellerfeder 68 führt den Fuß 59, den Bremsbelag 19 und (j;n Druckstößel, z. B. um das Hubmaß »d«, bei jedem Aufheben der Bremskraftübertragung über den Hebel 23 zurück.As shown in FIG. 3 as can be seen, the foot 59 carries an inhibiting ring 67, which opposes a displacement along this a frictional resistance. A plate spring 68 held on the carrier 39 by a support ring 69 opposes a resilient resistance to a displacement of the locking ring 67 with the foot 59 in the feed direction 70. With continued wear of the brake lining 19, the frictional resistance is overcome by a displacement of the foot 59 that compensates for the brake lining wear. The disc spring 68 guides the foot 59, the brake lining 19 and (j; n pressure tappet, e.g. by the stroke dimension "d", back via the lever 23 each time the braking force transmission is canceled.

Wenn ein neuer Bremsbelag 19 eingesetzt wird, kann die Bremse sehr leicht wieder eingestellt werden, indem eine Staubdichtune 72 abgenommen und die Snindel 50When a new brake lining 19 is used, the brake can very easily be readjusted by a dust seal 72 removed and the snindel 50

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gedreht wird, um die Keilelemente 43 etwa in die in Fig.3 gezeigte Stellung zurückzuführen, wobei ebenfalls die Biegefeder 55 gewunden wird. Zu diesem Zweck kann ein Einstellwerkzeug 74, z. B. ein Schraubenzieher, in eine Handhabe 75 in Form eineris rotated in order to return the wedge elements 43 approximately to the position shown in FIG the spiral spring 55 is wound. For this purpose an adjustment tool 74, e.g. B. a Screwdriver into a handle 75 in the form of a

Ausnehmung am Ende der Spindel 50 eingesetzt und gedreht werden.Recess at the end of the spindle 50 are used and rotated.

Eine Staubdichtung 80 bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Fuß 59 und dem Trägervorsprung 81.A dust seal 80 creates a seal between the foot 59 and the support projection 81.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Automatic adjustment device for a partially lined disc brake, consisting of a for Application of a braking force actuatable pressure tappet, made of wedge elements, which by a first spring held in wedge engagement with an inner conical surface of the plunger and relative to this are displaceable, as well as from an acting on the brake lining, with the wedge elements engaging through its conical end portion and longitudinally with respect to the Pressure tappet movable brake actuating rod, characterized in that the brake actuating rod a spindle (50) with an external thread (51) with a corresponding Internal thread (52) of the wedge elements (13) in Is engaged, the thread (51, 52) having a frustoconical outer or inner jacket own, and that a helical spiral spring (55) is also provided, which the spindle (50) seeks to rotate in the adjustment direction relative to the wedge elements (43)

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spindle (50) at its, the Conical end region having an end accessible through the pressure plunger (24) Handle (75) for receiving an adjustment tool (74) for resetting the adjustment movement having.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the brake operating rod comprises a non-rotatable foot (59) connected to the brake lining (20, 19), on which the spindle (50) is rotatably mounted.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the non-rotatable foot (59) of one Carrier (39) is held and that the spiral spring (55) is connected between carrier (39) and spindle (50).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure ram (24) is substantially tubular.