DE2614322A1

DE2614322A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2614322A1
Application number: DE19762614322
Authority: DE
Inventors: James John Colpaert; Donald Dixon Johannesen
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1975-04-02
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1976-10-21
Also published as: AU1222676A; JPS5944530B2; JPS51123475A; GB1501333A; US3967705A; CA1030461A; IT1058885B; FR2306374A1; FR2306374B1

Description

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einem feststehenden Bremsträger, mit zwei Reibkörpern, die jeweils bei einer der Bremsflächen einer Bremsscheibe angeordnet sind, mit einem Bremssattelgehäuse, das verschiebbar auf dem Bremsträger angeordnet ist, die Bremsscheibe übergreift und an jedem der Reibkörper anliegt, und mit einer mechanischen Betätigungseinrichtung, durch welche die Bremskörper bremsend an die Bremsflächen der Bremsscheibe anlegbar sind und welche aufweist: eine Einrichtung, durch die beim Betätigen der Bremse einer der Reibkörper zur Bremsscheibe hingedrückt wird, und eine automatische Nachstelleinrichtung mit einem in axialer Richtung verlängerbaren Teil, das verschiebbar im Bremssattelgehäuse angeordnet ist.

Scheibenbremsen, insbesondere durch mechanische Einrichtungen betätigte Scheibenbremsen sind oft so konstruiert, daß der Hub beim

609843/0371

ORIGINAL INSPECTED

Anlegen der Reibkörper verhältnismäßig klein ist. Da die Reibkörper jedoch im Betrieb verschleißen, wird der Hub zum Anlegen der
Bremse größer, es sei denn das Zurückfahren des Reibkörpers wird
gesteuert. Aus diesem Grund benötigen die meisten Scheibenbremsen mit mechanischen Betätigungseinrichtungen eine automatische Nachstelleinrichtung, die auf einen vergrößerten Hub des Betätigungskolbens während des Anlegens der Bremse ansprechen, um hierdurch
die Brerase nachzustellen. Dies erfolgt derart, daß das Zurückfahren des Kolbens und der entsprechenden Reibkörper im wesentlichen auf eine vorgegebene Strecke begrenzt wird, so daß der Arbeitshub der mechanischen Betätigungseinrichtung nicht größer zu werden
braucht, wenn die Beläge der Reibkörper verschleißen.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine automatische Nachstelleinrichtung für eine Scheibenbremse geschaffen werden, bei der
das Nachstellen der Bremse bei dem Arbeitshub zum Anlegen der
Bremse jedoch vor dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem Bremskräfte nennenswerter Größe erzeugt werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Scheibenbremse der
eingangs angegebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß die automatische Nachstelleinrichtung eine Ratscheneinrichtung aufweist, die beim Entlasten der Bremse weitergefahren wird,
wenn das verlängerbare Teil von der Bremsscheibe um mehr als eine vorgegebene Strecke wegbewegt wird, und dach beim Entlasten der
Bremse erfolgtem Weiterfahren bei einem nachfolgenden Wiederanlegen der Bremse das verlängerbare Teil ausfährt.

"6 098 U70 37 1

261A322

Die Nachstelleinrichtung wird somit bei dem Arbeitshub zum Entlasten der Bremse um einen Schritt nachgefahren, wenn das verlängerbare Teil mehr als eine vorgegebene Strecke bewegt wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit einer mechanischen Betätigungseinrichtung und einer automatischen Nachstelleinrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Scheibenbremse längs der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1.

Eine in der Zeichnung insgesamt mit Io bezeichnete Scheibenbremse

weist eine Bremsscheibe 12 mit einander gegenüberliegenden Bremsflächen 14,16 auf. Zwei Reibkörper 18,2o sind in der Nachbarschaft der Bremsflächen 14,16 angeordnet und können in Anlage an die letzteren bewegt werden, wenn die Bremse betätigt wird. Ein insgesamt mit 22 bezeichneter, als Gehäuse ausgebildeter Bremssattel ist verschiebbar auf einem feststehenden Bremsträger 24 angeordnet, wozu irgendeine der bekannten Anordnungen verwendet werden kann. Der feststehende Bremsträger 24 ist mittels Bolzen an einem nicht umlaufenden Teil des Fahrzeuges befestigt, z.B. an einem nicht gezeigten Achsgehäuse des Fahrzeuges. Der Reib-

6098 4 3/0371 " ⁴ '

26H322

körper 18 ist in Drehrichtung auf dem Drehmoment aufnehmenden Bremsträger 24 festgelegt.

Zu dem Bremssattel 22 gehört ein die Betätigungseinrichtung aufnehmendes Gehäuse 26, das sich im wesentlichen parallel zur Bremsfläche 14 der Bremsscheibe 12 erstreckt, ein Brückenteil 28, der sich über den Rand der Bremsscheibe 12 hinweg erstreckt, und ein sich nach innen erstreckender Stirnteil 3o, der im wesentlichen parallel zu der Bremsfläche 16 in radialer Richtung nach innen verläuft. Der Reibkörper 2o ist an dem nach innen verlaufenden Stirnteil 3o befestigt.

Der Bremssattel 22 weist eine größeren Durchmesser aufweisende Bohrung 32 auf, in der ein Kolben 34 verschiebbar angeordnet ist. Eine Stirnfläche 36 des Kolbens 34 liegt am Reibkörper 18 an, eine Hinterseite 38 des Kolbens 34 kann von einem insgesamt mit 4o bezeichneten, verlängerbaren Stößel 4o berührt werden, der verschiebbar in einer kleineren Durchmesser aufweisenden Bohrung 4 2 angeordnet ist, sich jedoch in die größeren Durchmesser aufweisende Bohrung 32 hinein erstreckt, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Der verlängerbare Stößel 4o dient als kraftübertragendes Verbindungsglied zwischen dem Kolben 34 und einer insgesamt mit 44 bezeichneten mechanischen Betätigungseinrichtung. Die mechanische Betätigungseinrichtung gleicht der in der US-Patentanmeldung 564 5o7 offenbarten und wird hier nicht in Einzelheiten beschrieben.

Der verlängerbare Stößel 4o weist einen insgesamt mit 46 bezeich-

609843/0371 " ⁵ "

26U322

neten Teil auf, der einen Vorsprung 48 trägt. Der Vorsprung 48 greift in eine Nut 5o ein, die in der Wand der Bohrung 42 ausgebildet ist. Damit wird ein Drehen des Teiles 46 bezüglich des Bremssattels 22 verhindert. In ähnlicher Weise trägt der Bremssattel 22 einen weiteren Vorsprung 52, der sich in eine vom Kolben 34 getragene Nut 54 hinein erstreckt, wodurch ein Sichdrehen des Kolbens bezüglich des Bremssattels verhindert wird. Der verlängerbare Stößel 4o weist ferner einen zweiten Teil 56 auf, der über ein Gewinde 58 mit dem ersten Teil 46 verbunden ist. Der zweite Teil 56 läßt sich somit bezüglich des ersten Teiles 46 drehen, und wird er in der richtigen Richtung gedreht, je nachdem, wie der Anstellwinkel der Gänge des Gewindes 58 gewählt ist, so führt die Drehung des Teiles 56 zu einer Vergrößerung der Länge des Stößels 4o. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche 6o des Teiles 56 und der Hinterseite 38 des Kolbens 34 verhältnismäßig klein, er entspricht dem gewünschten Spiel zwischen dem Reibkörper 18 und der Bremsfläche 14 bei freilaufender Bremsscheibe. Der Teil 56 weist ferner einen Flansch 62 auf, der in radialer Richtung von ihm übersteht. Auf dem Flansch 62 liegt eine dem Kolben 34 zugewandte Fläche 64. Auf der Fläche 64 sind Ratschenzähne 66 vorgesehen. In die Ratschenzähne kann eine Klaue 68 eingreifen, die mittels eines Gelenkstiftes 7o auf dem Kolben 34 angeordnet ist. Die Ratschenzähne 66 und die Klaue 68 bilden eine Ratscheneinrichtung, die zusammen mit dem verlängerbaren Stößel 4o eine automatische Nachstelleinrichtung darstellen. Durch eine Feder 72 wird die Klaue 68 federnd in Anlage an einem der Ratschen-

60984 3/037 1 - 6 -

26U322

zähne 66 gehalten. Durch eine weitere Feder 74 wird der verlängerbare Stößel 4o bei Freigabe der Betätigungseinrichtung 44 in die in der Zeichnung gezeigte vorgegebene Stellung gedrückt, in der die Bremse entlastet ist.

Es ist ferner eine nur in einer Drehrichtung wirkende Schleppkupplung darstellende Feder 76 vorgesehen, die verhindert, daß der verlängerbare Stößel 4o nach einer Nachstellung der Bremse wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, d.h. nach hinten bewegt wird. Gegenüberliegende Enden der Feder 76 laufen in Einrastenden 78,8o aus, die in entsprechende, in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmungen 8 2,84 im Flansch 62 eingreifen. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Länge der Ausnehmung 8 2 in Umfangsrichtung erheblich größer als die der Ausnehmung 84. Die Feder 76 liegt unter geringer Reibung an der Wand des Kolbens 34 an, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Die oben beschriebene Scheibenbremse arbeitet wie folgt:

Die verschiedenen Teile der Scheibenbremse sind in den Fig», in der Stellung gezeigt, die sie bei entlasteter Bremse einnehmen. Wird die Bremse angelegt, so drückt die Betätigungseinrichtung 44 den verlängerbaren Stößel in Fig. 1 nach links, wie in der US-Patentanmeldung 564 5o7 in Einzelheiten beschrieben ist. Durch die Bewegung des verlängerbaren Stößels 4o nach links wird der Kolben 34 und damit auch der Reibkörper 18 nach links gedrückt, und hierdurch wird der Reibkörper 18 fest zum Bremsen an die Bremsfläche

60984 37 0371 "' ⁷ "

- 7 14 angelegt.

Da der Bremssattel 22 verschiebbar auf dem feststehenden Bremsträger 24 angeordnet ist, drücken die über den Brückenteil 28 des Bremssattels 22 übertragenen Reaktionskräfte, die nach Anlage des Reibkörpers 18 an die'Bremsfläche 14 erzeugt werden, den Reibkörper 2o zum Bremsen an die Bremsfläche 16 an. Bei Entlastung der Bremse führt die Feder 74 den verlängerbaren Stößel 4o in die in der Zeichnung gezeigte Stellung zurück'. Der Kolben 34 und der Reibkörper 18 werden jedoch nur um eine solche Strecke zurückgefahren, die ausreicht, die Bremskraft von der Bremsscheibe 12 wegzunehmen. Nach einer gewissen Anzahl von Bremsvorgängeη verschleißen die Beläge der Bremskörper 16,18, und dies führt dazu, daß bei Betätigung der Bremse der von der mechanischen Betätigungseinrichtung 44 verlangte Hub zum Herausbewegen des verlängerbaren Stößels aus der in der Zeichnung gezeigten Stellung heraus vergrößert wird. Der Stößel 4o ist aus diesem Grund verlängerbar ausgebildet, so daß durch Verlängerung des Stößels ein Ausgleich für den zusätzlich benötigten Hub geschaffen werden kann.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, greift die Klaue 68 in die Ratschenzähne 66 des Flansches 62 ein. Wie oben schon ausgeführt worden ist, stellt die Feder 74 den verlängerbaren Stößel stets in die in der Zeichnung gezeigte, vorgegebene Stellung zurück, in der die Bremse entlastet ist, egal wie stark der Reibkörper verschlissen ist. Wird jedoch beim Entlasten der Bremse der verlängerbare Stößel um eine so große Strecke bewegt, daß die Klaue

6098 4 3/0371 "⁸"

freikommt,
68 von dem Ratschenzahn/ an dem sie gerade anliegt, so schwenkt die Feder 7 2 die Klaue um den Schwenkstift 7o in Fig. 2 im Uhrzeigersinn derart, daß die Klaue bezüglich des Flansches 62 mit den Ratschenzahnen vorgeschoben wird und den nächstfolgenden Ratschenzahn auf dem Flansch 6 2 erfaßt. Bei einem nachfolgenden Wiederanlegen der Bremse führt ein Bewegen des verlängerbaren Stößels 4o in der Zeichnung nach links zu einem Verschwenken der Klaue um den Gelenkstift 7o entgegen dem Uhrzeigersinn. Da die Klaue einen nachfolgenden der Ratschenzähne 66 beim vorhergehenden Bremsentlastungshub ergriffen hat, führt das Bewegen des verlängerbaren Stößels 4o bezüglich des Kolbens 34 zum Verschwenken der Klaue 68 um den Gelenkstift 7o dazu, daß die Klaue 68 den Teil 56 des verlängerbaren Stößels 4o bezüglich des Teiles 46 im Uhrzeigersinn um einen vorgegebenen Winkel dreht. Diese Drehung um einen vorgegebenen Winkel führt dazu, daß der Teil 56 in axialer Richtung um eine vorgegebene Strecke vom Teil 46 weggefahren wird. Hierdurch wird die Stirnfläche 6o des Teils 56 um eine vorgegebene Schrittweite auf die Bremsfläche 14 der Bremsscheibe 12 zu bewegt.

Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, führt ein Drehen des Teiles 56 um das Teil 46 um den oben angegebenen Winkelschritt im Uhrzeigersinn wegen der Länge der Ausnehmung 82 in Umfangsrichtung dazu, daß der Flansch 62 bezüglich des Einrastendes 78 der Feder 76 bewegt wird. Da das Einrastende 8o der Feder 76 in der schmalen Ausnehmung 84 sitzt, führt eine Drehung des Teiles 56 im Uhrzeigersinn dazu, daß die Feder 76 zwangsweise um den

609843/0 3 71 "⁹"

vorgegebenen Winkelschritt bezüglich des Kolbens 34 gedreht wird. Wird jedoch versucht, den Teil 56 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, so wird die Feder 76 im Durchmesser aufgeweitet und ergreift infolgedessen fest den Kolben 34. Hierdurch wird ein Drehen des Teiles 56 in entgegengesetztem Uhrzeigersinn verhindert; damit läßt sich auch der verlängerbare Stößel 4o nicht einfahren. Bei einem nachfolgenden Entlasten der Bremse drückt die Feder 74 den verlängerbaren Stößel wieder in die in der Zeichnung gezeigte Stellung; da jedoch die Gesamtlänge des verlängerbaren Stößels jetzt um die vorgegebene Schrittweite in axialer Richtung verlängert ist, was auf die Drehung des Teiles 56 um das Teil 46 zurückzuführen ist, wird so der Zwischenraum zwischen der Stirnfläche 6o des Teils 56 des verlängerbaren Stößels 4o und der Hinterseite 38 des Kolbens 34 im wesentlichen konstant gehalten. Bei nachfolgenden Bremsvorgängen arbeitet die Bremse weiter unter diesen Bedingungen, bis ein weiterer Verschleiß des Reibkörpers 18 dazu führt, daß der verlängerbare Stößel 4o bei Entlastung der Bremse bezüglich des Kolbens 34 um eine Strecke zurückgefahren wird, die dazu ausreicht, daß die Klaue 68 um einen weiteren Ratschenzahn auf dem Flansch 6 2 weitergeschoben wird. Hierdurch wird beim nachfolgenden Bremsanleghub der verlängerbare Stößel 4o wieder um einen Schritt in axialer Richtung ausgefahren.

- Io -

609843/0371

Claims

- Io -

Patentansprüche

.) Scheibenbremse mit einem feststehenden Bremsträger, mit zwei Reibkörpern, die jeweils bei einer der Bremsflächen einer Bremsscheibe angeordnet sind, mit einem Bremssattelgehäuse, das verschiebbar auf dem Bremsträger angeordnet ist, die Bremsscheibe übergreift und an jedem der Reibkörper anliegt, und mit einer mechanischen Betätigungseinrichtung, durch welche die Bremskörper bremsend an die Bremsflächen der Bremsscheibe anlegbar sind und welche aufweisen: eine Einrichtung, durch die beim Betätigen der Bremse einer der Reibkörper zur Bremsscheibe hingedrückt wird, und eine automatische Nachstelleinrichtung mit einem in axialer Richtung verlängerbaren Teil, das verschiebbar im Bremssattelgehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Nachstelleinrichtung eine Ratscheneinrichtung (66,68) aufweist, die beim Entlasten der Bremse weitergefahren wird, wenn das verlängerbare Teil (4o) von der Bremsscheibe (12) um mehr als eine vorgegebene Strecke wegbewegt wird, und nach beim Entlasten der Bremse erfolgtem Weiterfahren bei einem nachfolgenden Wiederanlegen der Bremse das verlängerbare Teil (4o) ausfährt.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bremssattelgehäuse (22) eine Bohrung ausgebildet ist, in der ein dem einen Reibkörper (18) zugeordneter Kolben (34) verschiebbar angeordnet ist.

- 11 -

6098U/0371

26U322

- li -
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verlängerbare Teil (4o) zwischen dem Kolben (34) und der Einrichtung (44) zum Bewegen des Reibkörpers (18) auf die Bremsscheibe (12) zu angeordnet ist, daß das verlängerbare Teil (4o) während des Anlegens der Bremse am Kolben (34) angreift, um den letzteren auf die Bremsscheibe (12) zuzudrükken, und daß eine Feder (74) auf das verlängerbare Teil (4o) arbeitet, um dieses bei Entlastung der Bremse von der Bremsscheibe (12) wegzudrücken.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ratscheneinrichtung (66,68) von dem Kolben (34) und dem verlängerbaren Teil (4o) getragen ist.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verlängerbare Teil (4o) zwei über ein Gewinde zusammenarbeitende Teile (46,56) aufweist, daß Mittel (48,5o,52,54) vorgesehen sind, die ein Drehen eines (46) der Teile und des Kolbens (34) bezüglich des Bremssattelgehäuses (22) verhindern, und daß die Ratscheneinrichtung (66,68) den anderen Teil (56) bezüglich des ersten Teiles (46) drehen kann, wodurch das verlängerbare Teil (4o) ausgefahren wird.
6.Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ratscheneinrichtung auf dem \a:längerbaren Teil (4o) ausgebildete Ratschenzähne und eine auf dem Kolben (34) angeordnete, durch eine Feder vorgespannte Klaue (68), die in die

6098 4 3/0371 -_l2_

26U322

Ratschenzähne eingreift, aufweist.
7. Scheibenbremse nach Anspruch 6, in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ratschenzähne (66) von einem Flansch (62) getragen sind, der von dem anderen Teil (56) des verlängerbaren Teiles (4o) wegläuft, wobei die Ratschenzähne (66) der Klaue (68) zugewandt sind und von dieser berührt werden können, und daß die Klaue (68) bei Entlastung der Bremse vorgerückt wird, so daß sie einen nachfolgenden Ratschenzahn auf dem Flansch (62) ergreift, wenn das verlängerbare Teil (4o) vom Kolben (34) um mehr als die vorgegebene Strecke wegbewegt wird, und die Klaue (68) den Flansch (6 2) bei einem nachfolgenden Anlegen der Bremse dreht.

609843/03 1