DE2402469A1

DE2402469A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2402469A1
Application number: DE2402469A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ito
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1974-01-18
Publication date: 1974-08-08
Also published as: DE2402469C3; DE2402469B2; US3920102A

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Lleal 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

B 6439

TOKICO LTD.
6-3, Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken / Japan

Sehe ibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere eine solche des mechanischen Typs mit einer Vorrichtung zur automatischen Regelung des Spiels bzw. Zwischenraums.

Aufgrund der besonderen Konstruktion einer Scheibenbremse ergeben sich dann Schwierigkeiten, wenn der Scheibenbremse eine automatische Zwischen-

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raumverstelleinrichtung zugeordnet werden soll. Bisher war die Vorrichtung zur automatischen Verstellung des Zwischenraums bei einer Scheibenbremse dem Einfluß der Deformation eines Tast- oder Betätigungshebels unterworfen, wenn die Bremskraft aufgebracht wurde. Dies hatte zur Folge, daß sich eine stabile Regelungs- bzw. Verstellfunktion nicht erzielen ließ. Die Zuordnung soleh einer Vorrichtung zu einer Scheibenbremse ist darüber hinaus kostspielig, da insgesamt eine große Anzahl von Teilen vorgesehen werden muß.

Weiterhin werden das Betätigen und Loslassen der Bremse auf die Weise durchgeführt, daß eine Drehbewegung in eine axiale Bewegung umgewandelt wird. Bei der konventionellen Scheibenbremse wird die vorerwähnte Drehbewegung mittels eines Drehbetätigungsgliedes erzielt, das außerhalb des Bremsengehäuses angeordnet ist. Dies hat zur Folge, daß ch durch die Anwendung eines großen Betätigungsbereiches erforderlich wird, was aber nachteilig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine - insbesondere mechanisch betätigbare - Scheibenbremse zu schaffen, bei welcher di^:i obenerwähnten Nachteile beseitigt sind.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Scheibenbremse ergeben sich aus den Ansprüchen.

Erfindungsgemäß ist eine Scheibenbremse vorgesehen, die sich auszeichnet durch eine Eingangswelle, die eine Eingangskraft als Drehmoment um die Weilenlängsachse aufnimmt und durch Umwandlung eines Teils des Drehmomentes in eine axiale Druckkraft verdrehbar sowie axial

mit verschiebbar ist, durch einen Bolzen, dessen eines Ende/der axial verschieblichen Eingangswelle in Eingriff steht und dessen anderes Ende

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an einem Reibbacken anschlägt, durch eine Schraubenmutter, die über ihr Gewinde mit dem Bolzen in Eingriff steht und die von der Eingangswelle kommende Druckkraft aufnimmt sowie zusammen mit der Eingangswelle dreht, wenn die Klemmkraft einen vorbestimmten Wert überschreitet, und durch einen Rastklinkenmechanismus, der zwischen der Eingangswelle und der Schraubenmutter angeordnet ist, so daß die Schraubenmutter mit der Eingangswelle verdrehbar und daher der Bolzen in Richtung auf den Reibbacken bewegbar ist, wenn eine Verstellung gewünscht wird.

Die Erfindung wird im folgenden in Form mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 im Längsschnitt eine Ausführungsform der Scheibenbremse,

Fig. 2 einen Querschnitt längs Linie Π-ΙΙ in Fig. 1 und 5;

Fig. 3 einen Querschnitt längs Linie m-m in Fig.l und 5;

Fig.4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV in Fig.l und 5;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Scheibenbremse im

Längsschnitt und

Fig. 6 im Querschnitt längs Linie I-I in Fig. 5.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4 ist, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, ein Gehäuse 1 vorgesehen, das aus aneinander befestigten Teilen IA, IB besteht und entweder nach links oder nach rechts bewegbar ist. Das Gehäuse 1 ist rittlings über einer Drehscheibe 2 am Hauptteil eines Kraftfahrzeuges befestigt. Auf der einen Seite der Dreh-

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scheibe 2 ist am Gehäuseteil IA eine Reibbacke 3 (Reibbelag) befestigt. Auf der anderen Seite der Drehscheibe 2 ist in eine durch das Gehäuseteil IB begrenzte Öffnung 4 ein weiterer Reibbacken 5 (Reibbelag) verschieblich eingepaßt. Koaxial zu der Öffnung 4 ist eine öffnung 7 vorgesehen, die einen kleineren Durchmesser als die öffnung 4 aufweist. Am Übergang zwischen den Öffnungen 4, 5 ist ein Schulterteil 6 ausgebildet.

Im Gehäuseteil IB ist eine Eingangswelle 8 derart drehbar gelagert, daß sie sich sowohl in axialer Richtung bewegen als auch um ihre Längsachse verdrehen kann. Die Eingangswelle 8 weist ein Flanschteil 8a auf, das in der Öffnung 7 angeordnet ist. In der Öffnung 7 ist weiterhin eine Rampenplatte 9 angeordnet, die mittels eines Zapfens 10 fest am Gehäuseteil IB angebracht ist, wobei sich die Eingangswelle 8 beweglich durch die Rampenplatte 9 hindurch erstreckt.

An den einander gegenüberliegenden bzw. zugekehrten Teilen von Rampr;nplatte 9 und Flanschteil 8a der Eingaugswelle 8 sind Nuten 11 bzw. 12 vorgesehen, die geneigte Flächen oder Rampen aufweisen. In dem hierdurch begrenzten Zwischenraum ist eine Kugel 13 angeordnet. Es sind Kombinationen aus solchen einander gegenüberliegenden Nuten 11, 12 sowie aus einer Kugel 13 vorgesehen, und zwar an Stellen, die den gesamten Umfang der Rampenplatte 9 und des Flanschteils 8a in eine geeignete Anzahl von Teilabschnitten unterteilen.

An dem nach außen vorragenden Teil der Eingangswelle 8 ist ein Betätigungshebel 14 vorgesehen. Zwischen diesem und dem Gehäuseteil IB sind zwei Wellendichtungen 15 angeordnet, zwischen denen eine flache Dichtung vorgesehen ist. Die Eingangs welle 8 wird aufgrund der von den Wellendichtungen 15 ausgeübten Federkraft nach rechts in der Zeichnung gedrückt, weswegen auch die Kugeln 13 der Rampenplatte 9 anliegen.

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In der Eingangswelle 8 ist eine abgestufte Durchgangsbohrung vorgesehen, in der ein Halte- bzw. AnschlaggUed 16 angeordnet ist, und zwar an einer Schulter, die durch die in der Durchgangsbohrung vorgesehene Stufe begrenzt ist. Das Anschlagglied 16 ist an dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Teil der Eingangswelle 8 starr festgelegt, während dasjenige Teil des Anschlaggliedes 16, das sich nach innen erstreckt, als tonnenförmiges Teil 16a ausgebildet ist, das, wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich, eine abgeflachte bzw. flache Oberseite sowie Unterseite aufweist.

Ein Bolzen 17 weist in seinem einen Ende eine Nut 18 auf, die das tonnenförmige Teil 16a des Anschlaggliedes 16, wie aus Fig. 4 ersichtlich, aufnimmt. Das bedeutet, daß sich der Bolzen 17 in axialer Richtung in Bezug auf das Anschlagglied 16 bewegen kann, jedoch an einer Drehung gehindert ist. Das andere Ende des Bolzens 17 liegt der itückseite des Reibbackens 5 an.

Auf den Bolzen 17 ist eine Schraubenmutter 19 aufgeschraubt, deren äußere Umfangskante mittels zweier Wellendichtungen 21 zwischen einem Haltering 20 und dem Schulterteil 6 des Gehäuseteiles IB gehalten wird. Ein Distanzstück 22 begrenzt die Lage der Schraubenmutter 19 bezüglich der axialen Richtung. Im übrigen wird die Schraubenmutter 19 in einer Stellung gehalten, in der sie sich im Anschlag an der Eingangswelle 8 befindet.

Es ist außerdem ein Rastklinkenmechanismus vorgesehen, welcher die In einer Drehrichtung erfolgende Drehung der Eingangswelle 8 auf die Schraubenmutter 19 übertragen kann sowie zwischen der Schraubenmutter 19 und der Eingangswelle 8 angeordnet ist. Dieser Rastklinkenmechanismus besteht aus einer Klinkenfeder 23 sowie aus Rastklinkenzähnen 19a, wobei die Klinkenfeder 23 eine am Flanschteil 8a der Eingangswelle 8 befestigte

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Klinke 23a aufweist und die Rastklinkenzähne 19a an der benachbarten Seite der Schraubenmutter 19 vorgesehen sind. Hierbei ist die Drehrichtung des Rastklinkenmechanismus derart gewählt, daß aufgrund der Drehung der Eingangswelle 8 während des nach einem Bremsvorgang erfolgenden Rückkehrhubes auch die Schraubenmutter 19 in Drehung versetzt wird. Solch ein Bremsvorgang wird jedoch solange nicht durchgeführt, solange nicht die Relätivverschiebung bzw. Versetzungsbewegung zwischen den beiden genannten Teilen einen Abstand übersteigt, der wenigstens einem Zahn 19a entspricht.

Wenn beim Betrieb der Bremse der Betätigungshebel 14 gedreht wird, um ein Fahrzeug abzubremsen, werden die mit dem Betätigungshebel 14 verbundene Eingangswelle 8 sowie das Anschlagglied 16 gegen die Federwirkung der Wellendichtungen 15, 21 nach vorn bewegt, und zwar mit Hilfe eines Mechanismus, der aus den im Flanschteil 8a und der Rampenplatte 9 gebildeten Nuten 11, 12 sowie aus den Kugeln. 13 besteht. Hierdurch wird auch die Schraubenmutter 19 nach vorn bewegt. Im Anfangssiadium der Betätigung der Bremse ist der Dreh-Seibwiderstand zwischen der Schraubenmutter 19 der Eingangswelle 8 derart klein, daß eine Drehbewegung nicht übertragen wird. Das hat zur Folge, daß während dieser Tätigkeitsphase zwischen der Eingangswelle 8 und der Schraubenmutter 19 eine Relativbewegung um die Achse hervorgerufen wird, so daß sich die Klinke 23a des Rastklinkenmechanismus in solch einer Richtung vorwärtsbewegt, daß sie über einen Zahn 19a gleitet. Durch die sich nach vorn bewegende Schraubenmutter 19 bewegt sich auch der Bolzen 17 nach vorn, so daß der Reibbelag 5 gegen die Drehscheibe 2 gedruckt wird. Die hierdurch hervorgerufene Reaktionskraft bewirkt, daß sich das Gehäuse 1 nach rechts in der Zeichnung bewegt, was zur Folge hat, daß der Reibbelag. 3 derart gegen die Drehscheibe 2 gedruckt wird, daß die Drehscheibe 2 einer Klemmkraft unterworfen wird, wie dies am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist.

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Die aufgrund der Bremskraft hervorgerufene Reaktionskraft, nämlich die Klemmkraft, ist der Anlaß für eine größere Dreh-Reibkraft zwischen der Eingangswelle 8 und der Schraubenmutter 19. Wenn die Dreh-Reibkraft einen vorgegebenen Wert überschreitet, dreht sich die Schraubenmutter 19 gleichsam einstückig zusammen mit der Eingangswelle 8.

Wenn der Betätigungshebel 14 freigegeben wird, kehren der Betätigungshebel 14, die Eingangswelle 8, das Anschlagglied 16, die Schraubenmutter 19 und der Bolzen 17 unter der Wirkung der von den Wellendichtungen 15, 21 ausgeübten Federkräfte in ihre Ausgangsstellungen zurück, d.h. sie bewegen sich in einer Richtung, die zu der Richtung, in welche der Bremsvorgang ausgeübt wird, entgegengesetzt verläuft.

Falls das Ausmaß des Abriebs bei den Reibbelägen 3, 5 ausreichend groß ist, bewegt sich die Klinke 23a des Rastklinkenmechanismus während ihres Bremshubes um einen Abstand nach vorn, der einem Gleiten über einen oder mehrere Zähne 19a entspricht, wobei jedoch die Rastklinke 23a auf ihrem Rückkehrhüb die Drehbewegung der Eingangswelle 8 auf die Schraubenmutter 19 überträgt. Aufgrund der Drehung der Schraubenmutter 19 bewegt sich der Bolzen 17 um eine vorgegebene Strecke nach vorn, wodurch der beim Bremshub erforderliche Verschiebeweg automatisch auf einen vorgegebenen Bereich eingestellt werden kann.

Es ist selbstverständlich möglich, die Anordnung auf die Weise zu treffen, daß sich der Bolzen 17 derart vorwärtsbewegt, daß die Verstellung bzw. Einregelung beim Bremshub durchgeführt wird, und zwar indem die Wirkungsrichtungen der Klinke 23a und der Rastklinkenzähne 19a umgekehrt werden.

Wenn demgemäß die beschriebene mechanische Scheibenbremse betätigt wird, drehen sich die Eingangswelle 8 und die Schraubenmutter 19 ein-

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stückig miteinander, und zwar derart, daß der automatische Verstellbzw. Nachstellvorgang nicht nachteilig beeinflußt wird, selbst wenn im Gehäuse 1 eine Deformierung hervorgerufen wird oder sich hinsichtlich der Betätigungskraft des Betätigungshebels 14 eine Änderung ergibt. Dies gewährleistet jedoch einen stabilen automatischen Nachstellvorgang.

Darüber hinaus hat die Anordnung, bei welcher sich der Betätigungshebel 14 und die hiermit fest verbundene Eingangswelle 8 zusammen nach vorn bewegen, zur Folge, daß - im Vergleich zu den konventionellen Scheibenbremsen - die Anzahl der vorzusehenden Teile verringert wird, die Lebensdauer erheblich verlängert ist und sich eine größere Wirtschaftlichkeit ergibt.

Bei der aus Fig. 5 und 6 ersichtlichen abgewandelten Ausführungsform ist im Gehäuse 1 in einer zur Achse der Bohrungen 4, 7 senkrechten Richtung eine weitere Bohrung 31 vorgesehen. Mit dem Flanschten. St der Eingangswelle 8 ist einstückig ein vorragendes Teil 8a' ausgebildet, das 3ich in die Bohrung 31 erstreckt.

An dem vorspringenden Teil 8a' ist mittels eines Kupplungsgliedes 33 ein Kabel 32 befestigt, um die Betätigungskraft von außerhalb des Gehäuses 1 durch die zweite Bohrung 31 auf die Eingangswelle 8 übertragen zu können. Dieses Kabel 32 wird durch ein äußeres Kabel 34, durch ein Lagerteil 35, durch einen Abschlußdeckel 36 sowie durch eine Schraubenmutter 37 geführt. Zwischen dem Kupplungsglied 33 und dem Lagerteil 35 ist eine Rückholfeder 38 angeordnet. Eine Schutzhülle 39 verhindert, daß Staub in die zweite Bohrung 31 eintreten kann.

Im übrigen entsprechen die anderen Konstruktionsteile denjenigen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4.

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Die Scheibenbremse ist vollständig im Gehäuse 1 angeordnet, wobei lediglich das Betätigungskabel nach außen ragt, so daß eine Beschädigung durch auftreffende Steine o. dgl. nicht möglich ist. Darüber hinaus weist die beschriebene Scheibenbremse eine kompakte Ausbildung auf.

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Claims

Patentansprüche

^lj Scheibenbremse, gekennzeichnet durch eine Eingangswelle (8), die eine Eingangskraft als Drehmoment um die Wellenlängsachse aufnimmt und durch Umwandlung eines Teils des Drehmomentes in eine axiale Druckkraft verdrehbar sowie axial verschiebbar ist, durch einen Bolzen (17), dessen eines Ende mit der axial verschieblichen Eingangswelle (8) in Eingriff steht und dessen anderes Ende an einen Reibbacken (5) anschlägt, durch eine Schraubenmutter (19), die über ihr Gewinde mit dem Bolzen (17) in Eingriff steht und die von der Eingangswelle (8) kommende Druckkraft aufnimmt sowie zusammen mit der Eingangswelle (8) dreht, wenn die Kiemmkraft einen vorbestimmten Wert überschreitet, und durch einen Rastklinkenmechanismus (19a, *!3* " der zwischen der Eingangswelle (8) und der Schraubenmutter (19) angewd

so
net ist, /daß die Schraubenmutter (19) mit der Eingangswelle (8) verdrerjbar und daher zum Nachstellen der Bolzen (17) in Richtung auf den Reibbacken (5) bewegbar ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (8), der Bolzen (17), die Schraubenmutter (19) und der Rastklinkenmeehanismus (19a, 23, 23a) koaxial in einer axial eich erstreckenden, abgestuften Bohrung (4, 7) eines Gehäuses (1) angeordnet sind und daß miteinander zusammenwirkende Rampenflächen (8a, 9) vorgesehen sind, von denen die eine (9) ortsfest gegenüber dem Gehäuse (1) angeordnet und die andere (8a) an der Eingangswelle (8) vorgesehen ist, so daß die Eingangswelle (8) axial in Richtung auf den Reibbelag (5) bewegbar ist, wenn auf die Eingangswelle (8) ein Drehmoment aufgebracht wird.

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3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (15), welche die miteinander zusammenwirkenden Rainpenflächen (8a, 9) aufeinander zu drückt.
4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Eingangswelle (8) nach außen aus dem Gehäuse (1) he raus ragt und einen an ihm befestigten Betätigungshebel (14) trägt.
5. Mechanisch betätigte Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine mit der axialen Bohrung (4, 7) in Verbindung stehende seitliche Bohrung (31) zur Aufnahme eines an der Eingangswelle (8) befestigten Betätigungshebels und zur Aufnahme eines Betätigungskabels (32) aufweist, das sich abgedichtet in die seitliche Bohrung (31) hinein erstreckt und mit dem Betätigungshebel verbunden ist.

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