DE2412575C2 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben

(10) mit der Mutter (11) durch eine Rutschkupplung (34—38) verbunden ist, die zwei durch eine Feder (18) gegeneinander vorgespannte Sperrglieder (34, 36) mit zusammenwirkenden btirnverzahnungen (37, 38) aufweist, von denen du eine Sperrglied (34) mit dem Kolben (10) und das ande. _■ Sperrglied (36) mit der Mutter (11) drehfest verbunden ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder (34, 36) in einem Ringraum zwischen Kolben (10) und Mutter

(11) angeordnet sind.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18) an dem ersten Sperrglied (34) und über eine Federanlagescheibe (31) an einem im Kolben (10) befestigten, eine der beiden Reibflächen (29) aufweisenden Ring (17) abgestützt ist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sperrglied (36) durch die Vorspannung der Feder (18) in Anlage an einem an der Mutter (U) befestigten Ring (39) gehalten und durch ein Vielnutprofil mit ihr drehfest verbunden ist.

5. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kolben (10) an seiner Innenseite eine Mehrzahl von Längsnuten \^:22) aufweist, in denen Bolzen (20) aufgenommen sind, und daß das erste Sperrglied (34) an seiner Außenseite Aussparungen (35) aufweist, mit denen es an den Bolzen (20) axial verschiebbar geführt ist.

6. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) weitere Längsnulen (23) aufweist, in denen verhältnismäßig kurze Bolzen (21) aufgenommen sind, deren Stirnflächen einen Anschlag für das erste Sperrglied (34) bilden.

7. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, bei der die Mutter (11) eine Anlagefläche

(12) aufweist, der eine komplementäre Anlagcfläche

(13) im Kolben (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das erste Sperrglied (34) wirkende Feder (18) bei unbetätigter Bremsbetätigungsvorrichtung die Anlageflächen (12, 13) in gegenseitiger Anlage hält.

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Nachstellvorrichtung dieser Gattung (DE-OS 22 39 602) wirken einer unbeabsichtigten Verdrehung der Mutter, und somit einer ungewollten Veränderung einer einmal erzielten Nachstellung, allein Reibungswiderstände entgegen, was unter normalen Betriebsbedingungen genügt. Es kann jedoch vorkommen, daß durch eine schlagartige Belastung des Kolbens die Reibung zwischen den gegeneinander verdrehbaren Teilen der Bremse vorübergehend aufgehoben oder wesentlich vermindert wird und dann eine ungewollte Verdrehung der Mutter sich nicht mehr ausschließen läßt. Solche schlagartigen Belastungen des Kolbens können sich beispielsweise bei Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen dadurch ergeben, daß die Bremsscheibe sich bei Kurvenfahrt in den durch das Radlagerspiel gegebenen Grenzen verlagert und dabei eine Bremsbacke gegen den Kolben schlägt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung der beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß sie die jeweils durch Nachstellen erreichte Stellung ungeachtet schlagartiger Belastung durch den Kolben zuverlässig beibehält.

Die Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Rutschkupplung ist im Gegensatz zu der von den Reibflächen gemäß Oberbegriff des Anspruchs I gebildeten Kupplung für das Nachstellen wie auch für das Festhalten der Mutter unter normalen Betrier'.bedingungen nicht erforderlich; sie ist eine zusätzliche Kupplung, die ausschließlich der sicheren Einhaltung der erreichten Stellung unter schlagartigen Belastungen dient. Unter solchen Belastungen kann zwischen den miteinander zusammenwirkenden Stirnverzahnungen zwar vorübergehend ein kleines Spiel auftreten; die Zähne der Stirnverzahnungen bleiben jedoch miteinander soweit in Eingriff, daß sie sich bei unbetätigter Bremse nicht aneinander vorbeibewegen können. Wenn aber eine Nachstellung erforderlich ist, genügt das vom Treibring über die miteinander zusammenwirkenden Reibflächen übertragbare Drehmoment, um den Widerstand der von den Stirnverzahnungen gebildeten Rutschkupplung zu überwinden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung mit weiteren Einzelheiten erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt eines Hohlkolbens, der zu einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung einer Scheibenbremse gehört und eine selbsttätige Nachstellvorrichtung enthält.

Der dargestellte Kolben 10 ist in einer Bohrung eines nicht gezeigten Zylindergehäuses geführt. Zu der Nachstellvorrichtung gehört eine innerhalb des Kolbens 10 gleichachsig mit diesem angeordnete Mutter 11 mit einer Anlagefläche 12, der eine komplementäre Anlagcflächc 13 an der Innenseite der Stirnwand 14 des

Kolbens 10 zugeordnet ia.

Die Mutter 11 hat ein Innengewinde 15, in das eine mit einem einsprechenden Außengewinde versehene, nicht dargestellte Betätigungsstange einschraubbsr ist, diese beiden Gewinde bilden eine selbsihernrner.dc. im dargestellten Beispiel rechtssteigende Gewindeverbindung. Die Betätigungsstange stützt sirh beispielsweise an einem Nocken ab, der im Zylindergehäuse oder in einem anderen, dem Kolben 10 innerhalb des Zylindergehäuses gegenüberliegenden Kolben drehbar gelagert ist, zu einer mechanischen Bremsbetätigungsvorrichtung gniioa L.ir* im Ruhezustand dieser Vorrichtung einen Anschlag für die Betätigungsstange bildet. Einzelheiten sind in der genannten DE-OS 22 39 602 dargestellt.

Gleichachsig mit der Mutter 11 sind in einem Ringraum zwischen dieser und der zylindrischen Wand des Kolbens 10 ein Treibring 16 und ein kolbenfester Ring 17 angeordnet. Der kolbenfeste Ring 17 ist innerhalb des Kolbens 10 dadurch befestigt, daß er von einer Federanlagescheibe 31, die von einer starken Feder 18 belastet ist, gegen einen Federring 19 gedrängt ist, welcher in eine im Kolben 10 ausgebildete ringförmige Nut eingerastet ist. An der Innenseite des Kolbens 10 sind zwei Gruppen von je drei in gleichen Umfangsabständen angeordneten Längsnuten 22 und 23 ausgebildet, in denen jeweils drei Bolzen 20 bzw. 21 aufgenommen sind, deren rechte Enden in Aussparungen 24 des kolbenfesten Rings 17 eindringen und diesen daran hindern, sich gegen den Kolben 10 zu verdrehen.

Der Treibring 16 weist ein Innengewinde 25 auf, das mit einem Außengewinde 26 an der Mutter 11 eine selbsthemmungsfreie, im dargestellten Beispiel linkssteigende Gewindeverbindung 27 bildet. Am Treibring 16 ist eine äußere, kegelstumpfförmige Reibfläche 28 ausgebildet, die zu einer inneren, kegelstumpfförmigen Reibfläche 29 des kolbenfesten Rings 17 paßt. Die zwischen dem rechten Ende der Feder 18 und dem kolbenfesten Ring 17 angeordnete Federanlagescheibe 31 weist gekröpfte Finger 32 auf, die zwischen den Bolzen 20 unH 21 hindurchgreifen und sich am kolbenfesten Ring 17 abstützen. Zwischen der Federanlagescheibe 31 und dem Treibring 16 ist eine schwächer als die Feder 18 ausgelegte Federscheibe 33 angeordnet, welche die Reibflächen 28 und 29 zueinander hin drangt und sie im Ruhezustand der hydraulischen Betätigungsvorrichtung aneinander in Anlage hält.

Zur Nachstellvorrichtung gehört eine Rutschkupplung, die bei nichtbetätigter Bremse eine Drehung der Mutter 11 infolge schlagartiger Belastung durch den Kolben 10 verhindert, eine Drehung der Mutter 11 unter der nachfolgend näher beschriebenen Einwirkung des Treibringes 16 jedoch zuläßt. Die Rutschkupplung weist eine erste Sperrscheibe 34 und eine zweite Sperrscheibe 36 auf. Die erste Sperrscheibe 34 weist an ihrem äußeren Rand drei Aussparungen 35 auf, in welche die drei entsprechend lang bemessenen Bolzen 20 hineinragen, um eine Drehung dieser Sperrscheibe 34 zu verhindern. Die zweite Sperrscheibe 36 ist an der Mutter 11 befestigt.

Beide Sperrscheiben 34 und 36 umgeben ringförmig die Mutter 11 und weisen zueinander passende Stirnflächen 37 und 38 auf, an denen radial verlaufende Plankerb- oder Stirnverzahnungen ausgebildet sind. Diese Stirnverzahnungen werden von der starken Feder 18 aneinandergepreßt, die sich mit ihrem linken Ende an der ersten Sperrscheibc 34 abstützt. Die zweite Snerrscheibe 36 ist durch die Vorspannkraft der Feder 18 in Aniagi.¹ au ?inem Federring 39 gehalten, der in eine Umfangsnut der Mutter Il eingesetzt ist; ferner ist dir zweite Sperrr.cheibe Mn inii Ac,- Mutier 11 Jijf h ein Viclnutprofil verbunden.

/•".ine nicht dargestellte Abwandlung kann darin bestehen, daß das Außengewinde 26 der Mutter 11 bis ?;_ deren ünkcm Ende weitergeführt ist und .;!':u Sperrscheibe 36 mit diesem Gewinde verschraubt sowie am Federring abgestützt und dadurch an einer Drehung in bezug auf die Mutter 11 gehindert ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Sperrscheibe 36 als mit der Mutier 11 einstückiges ouer fest verbundene; Teil auszuführen.

Bei unbetätigter Bremse preßt die Feder 18 die Anlageflächen 12 und 13 gegeneinander. Bei hydraulischer Betätigung der Bremse drängt die Bremsflüssigkeit den Kolben 10 nach links, die (nicht gezeichnete) Betätigungsstange dagegen nach rechts. Solange am Bremsbelag kein nennenswerter Verschleiß eingetreten ist und somit das Bremslüftspie! noch zumindest annähernd seinen Sollwert hat, ist die vom Druck der Bremsflüssigkeit bewirkte Relativver-.niebung zwischen der Betätigungsstange und der unter d:r Wirkung der Feder 18 an der Bewegung des Kolbens 10 teilnehmenden Mutter 11 kleiner als das an der selbsthemmenden Gewindeverbindung zwischen der Betätigungsstange und der Mutter 11 vorgesehene axiale Spiel.

Ist jedoch ein größerer Bremsbelagverschleiß eingetreten, so wird das axiale Spiel in der selbsthemmenden Gewindeverbindung überwunden und der nach rechts auf die Betätigungsstange einwirkende Hydraulikdruck verschiebt die Mutter 11 gegen die Kraft der Feder 18 nach rechts und trennt dadurch die Anlageflächen 12 und 13 voneinander. Der Treibring 16 kann sich nicht drehen, da die konischen Reibflächen 28 und 29 unter dem Einfluß der Federscheibe 33 als Reibungskupplung wirken. Bei Verstellung der Mutter 11 nach rechts ruft somit die selbsthemmungsfreie Gewindeverbindung 27 eine Drehung der Mutter 11 in einer Richtung hervoi, in der diese sich etwas von der Betätigungsstange losschraubt.

Beim Lösen der Bremse drückt die Feder 18 die Mutter 11 nach links zurück, d. h. in eine Richtung, in der die Reibflächen 28 und 29 das Bestreben haben, sich voneinander zu lösen. Dadurch wird das Reibmoment, das die Drehung des Treibrings 16 verhindert hat, auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert herabgesetzt, d.h. es wird kleiner als das die Drehung der Mutter 11 verhindernde Reibmoment. Bei Verstellung der Mutter 11 nach links bewirkt daher die selbsthemmungsfreie Gewindeverbindung 27 wegen des verminderten Reibmoments zwischen den Reibflächen 28 und 29 und wegen der Abstützung des Reibrings 16 an der Feder 33, daß rich Je^- Treibring 16 dreht. Schließlich kommen die Anlageflächen 12 und 13 wieder zur Anlage aneinander, so daß die Mutter Ii ihre neu festgelegte Stellung einnimmt.

Die Nachstellvorrichtung arbeitet stufenweise, da die während eines einzelnen Arbeitsspiels erreichbare Nachstellung kleiner ist als der den Nachstellvorgang auslösende Verschleiß am Bremsbelag. Die insgesamt erforderliche Nachstellung wird während aufeinanderfolgender Bremsbetätigungen erreicht.

Die Stirnverzahnungen an den .Sperrscheiben 34 und 36 haben dir F^rm radial gerichteter Rippen oder S'egc mit schrägen Flanken. Die Sperrscheiben 34 und 36 naben daher bei einer Rclativdrehung das Bestreben,

sich gegen die Kral·, der Feder 18 voneinander weg zu bewegen. Bei einem Rückschi.!gen des Kolbens 10 lösen sich die Anlageflächcn 12 und Π aufgrund der Rückprallwirkung kurzzeitig voneinander. Sollte sich die Mutter 11 während des Rückpralls etwas drehen, besteht die Wirkung der .Stirnverzahnungen 37 und .38 darin, die Mutter anschließend in ihre zuvor eingenommene Stellung zurückzudrehen, [vine falsche [Einstellung aufgrund eines Rückschlages von einer Bremsbacke auf den Kolben 10 wird daher auf einen Betrag begrenzt, der kleiner ist als der Teilungswinkel der Stirnverzahnungen 37 und 38.

Die .Sperrscheiben .34 und 3(· bilden somit eine Rutschkupplung, die eine Drehung der Mutter Il nur während des dafür vorgesehenen Teils eines Nachstellvorganges zuläßt. Abgesehen davon, daß die Sperrscheiben 34 und .36 bei unbctätigter Bremse d'e Mutter 11 gegen unbeabsichtigtes Drehen sichern, tragen sie mich dazu bei. die Mutter 11 während jenes Teils eines Vcrstellvorganges. ie\ dem der Treibring 16 gedreht wird, an einer Drehung zu hindern.

Von den insgesamt sechs abwechselnd und in gleichmäßigen Umfangsabständen in den Nuten 22 bzw. 23 aufgenommenen Bolzen 20 und 21 sind die drei Bolzen 21 wesentlich kürzer als die Bolzen 20. Die kürzeren Bolz.en 21 dienen als F.ndansehläge für die Sperrscheibe 34. um das Zusammendrücken der Feder 18 zu begrenzen, falls in Ausnahmefällen, beispielsweise im Falle der Betätigung der Bremse bei abgenommenen Bremsbacken, eine übermäßige Verstellung der Mutter 11 stattfinden sollte.

In einer abgewandelten Ausbildungsform weist der Treibring 16 ein Aullengewinde auf. das in ein Innengewinde an der Innenseite des kolbe,ifesten Rings 17 eingreift, um mit diesem die selbsthemmungsfreie Gewindeverbindung zu bilden, sowie eine innere konische Reibfläche, die /ur Bildung einer Reibungskupplung mit einer äußeren konischen Reibfläche an der Mutter 11 zusammenwirkt.

In einer weiteren abgewandelten Ausbildungsform verlaufen die konischen Reibflächen 28 und 29 in der anderen Richtung, die Federscheibe 33 ist an der rechten Seite des Treibrings 16 angeordnet und wirkt auf diesen von rechts, und die selbsihemmimgsfrcie Gewindeverbindung 27 ist mit gier her Steig"ngsrichtung wie die selbsthemmende Gewindeverbindung ausgeführt. In diesem Fall erfolgt die zum Nachstellen erforderliche Drehung des Treibrings 16 während der Bremsbetätigung, die Drehung der Mutter 11 dagegen beim Losen der firemse.

Bei Betätigung der Handbremse wirkt das erwähnte Driickstück zum mechanischen Spannen der Bremse auf die Betätigungsstange und dadurch über die selbsthemmende Gewindeverbindung, die Mutter 11 und die Anlageflächen 12 und 13 auf den Kolben 10. Ist das Druckstück für die Handbremsbetätigung weggelassen, so ist die Betätigungsstange entweder an das Zylindergehäuse oder an den Gcgenkolben angeschlossen oder mit emem von beiden Bauteilen einstückig oder fest verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Selbsttätige Nachstellvorrichtung zum Festlegen der zurückgezogenen Stellung eines Kolbens (10) einer hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung mit

   — einer mit dem Kolben (JO) gleichachsig angeordneten Mutter (11), die mit einer nichtdrehbaren Betätigungsstange über ein selbsthemmendes Gewinde (15) verbunden ist und gegenüber dem Kolben (10) axial verstellbar und drehbar ist,

   — einem ebenfalls gleichachsig mit dem Kolben (10) und rings um die Mutter (11) angeordneten Treibring (16),

   — einer den Treibring (16) mit entweder der Mutter (11) oder dem Kolben (10) verbindenden selbsthemmungsfreien Gewindeverbindung (27).

   — zwischen dem Treibring (16) und dem Kolhen (10) bzw. der Mutter (11) angeordneten, miteinander zusammenwirkenden Reibflächen (28,29),

   — sowie einer elastischen Vorrichtung (33), die den Treibring (16) im Sinne einer gegenseitigen Anlage der Reibflächen (28,29) belastet,