DE2643950C2

DE2643950C2 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für die Bremsbacken einer Fahrzeug-Innenbacken-Trommelbremse

Info

Publication number: DE2643950C2
Application number: DE2643950A
Authority: DE
Inventors: Andrew John Matchborough West Redditch Assinder; Geoffrey Birmingham Harvey; Charles Walsall Newstead
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1982-11-25
Also published as: FR2326626B1; JPS5243071A; JPS5847577B2; GB1554709A; US4056175A; DE2643950A1; FR2326626A1; IT1072573B

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Bei einer bekannten Nachstellvorrichtung dieser Gattung (DE-AS 14 75 503) besteht das in seiner wirksamen Länge veränderbare Druckstück aus zwei im Gehäuse der Nachstellvorrichtung axial verschiebbaren und drehbaren Nachstellmuttern, in die je ein auf ein Bremsbackenende einwirkender und durch dieses gegen Drehen gesicherter Gewindebolzen eingeschraubt ist. Die beiden Nachstellmuttern haben je eine Außenlängsverzahnung mit Sägezahnprofil. Diese Verzahnungen kämmen mit der entsprechend sägezahnförmigen Verzahnung eines Kronrades, das im Gehäuse der Nachstellvorrichtung um eine Achse drehbar gelagert ist, welche die gemeinsame Achse der Nachstellmuttern im rechten Winkel schneidet. Am Kronrad ist das eine Ende einer Spiralfeder befestigt, dessen anderes Ende am Gehäuse befestigt ist. An der einen Nachstellmutter ist eine Mitnehmerscheibe befestigt, die mit einem am Kronrad exzentrisch angeordneten Mitnehmerstift ίο zusammenwirkt, welcher in Ruhestellung der Bremse von der Spiralfeder in Anlage an der Mitnehmerscheibe gehalten ist Bei Betätigung der Bremse verschieben sich die beiden Nachstellmuttern; dabei nimmt die Mitnehmerscheibe den Mitnehmerstift mit und dreht dadurch das Kronrad. Bis zu einer bestimmten Verschiebung der Nachstellmuttern, die dem Sollüftspiel der Bremse entspricht, soll die Verzahnung des von der Mitnehmerscheibe und dem Mitnehmerstift, also von der Abtastvorrichtung, angetriebenen Kronrades auf den an den Nachstellmuttern ausgebildeten Außenlängsverzahnungen entlanggleiten, ohne diese zu überratschen; dabei wird die Spiralfeder nur geringfügig gespannt. Ist jedoch das Sollüftspiel überschritten, so wird das Kronrad von der Abtastvorrichtung um einen entsprechend größeren Winkel gedreht, so daß die Verzahnungen einander überratschen und die Spiralfeder stärker gespannt wird. Beim Lösen der Bremse führen deren Rückstellfedern die Ntachstellmuttern samt Mitnehmerscheibe axial in ihre Ausgangsstellung zurück und die Spiralfeder dreht das Kronrad in dessen Ausgangsstellung zurück, wobei es die beiden Nachstellmuttern gegensinnig verdreht und somit die wirksame Länge des von diesen und den zugehörigen Gewindebolzen gebildeten Druckstückes vergrößert Dieser eigentliche J₅ Nachstellvorgang findet ohne Mitwirkung der von der Mitnehmerscheibe und dem Mitnehmerstift gebildeten Abtastvorrichtung statt.

Die beschriebene Arbeitsweise der bekannten gatmngsgemäßen Vorrichtung ist nur dann gewährleistet. wenn schon zu Beginn der Bremsbetatigung, noch ehe nennenswerte axiale Kräfte die Wachstelimultcrn belasten, diese einen hinreichend großen Widerstand gegen unbeabsichtigte Drehung haben, um vom Kronrad nicht mitgedreht zu werden, wenn dieses von der Abtastvorrichtung gedreht wird. Die Zahnflanken des Kronrades und der Außenlängsverzahnungen der Nachstellspindeln, die bei der Betätigung der Bremse aufeinandergleiten sollen, dürfen also nur einen sehr kleinen Steigungswinkel haben, damit das über sie auf die Nachstellmutterif übertragbare Drehmoment nicht größer ist als das von Reibungskräften hervorgerufene, die Muttern gegen Drehen sichernde Moment, das während der anfänglichen axialen Verschiebung der Nachstellmuttern bei einer Bremsbetätigung sehr gering sein kann. Dieses Problem läßt sich nur mit einer verhältnismäßig groben Zahnteilung der miteinander kämmenden Verzahnungen des Kronrades und der Nachstellmuttern lösen, mit der Folge, daß die Nachstellung nur in entsprechend groben Schritten stattfinden kann. Dennoch läßt sich bei der bekannten Nachstellvorrichtung das Risiko nicht ganz ausschließen, daß die Nächstellmuttefn zu Beginn einer Bremsbetätigung vom Kronrad im Sinne einer Verkürzung der wirksamen Länge des Druckstückes gedreht werden und nach der Bremsbetätigung in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, obwohl eine Nachstellung erforderlich gewesen wäre.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde.

eine gattungsgemälie Nachstellvorrichtung derart weiterzubilden, daß sie besonders i'cinfühlig und zuverlässig arbeitel.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteranspriichen beschrieben.

Ein Ausfü^rungsbeispiel der Erfindung wird \.u folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Innenbacken-Trommelbremse in Duo-Servo-Bauweise mit einer Nachstellvorricht"r«g, vc-r; deren Gehäuse eine Abdeckplatte abgenommen ist,

Fig. 2 den Schnitt 11-11 in Fig. 1.

Zwei bogenförmige Bremsbacken 1 und 2, die an eine nicht gezeichnete Bremstrommel anlegbare Reibbelage 3 tragen, sind an einer fahrzeugfesten Bremsirägerpiatte 4 gelagert. Zwischen zwei einander benachbarten Enden der Bremsbacken 1 und 2 ist eine Betätigungsvorrichtung 5 angeordnet, mit der sich die beiden Bremsbacken gegen den Widerstand vorgespannter Rückstellfedern 6 auseinanderspreizen lassen.

Zwischen den von der Betätigungsvorrichtung 3 abgewandten Enden der Bremsbacken 1 und 2 ist eine Nachstell-Baugruppe 7 angeordnet, welche die Stellung der Bremsbacken 1 und 2 relativ zur Bremstrommel entsprechend der Abnutzung der Reibbeläge 3 selbsttätig nachstellt. Die Nachstell-Baugruppe 7 hat ein an der Bremsträgerplatte 4 befestigtes Gehäuse 8, aus dessen voneinander abgewandten Enden zwei verschiebbare Ansätze 9 und 10 herausragen, die an einander gegenüberliegenden Enden der Bremsbacken 1 und 2 angreifen.

Die beiden Ansätze 9 und 10 bilden die beiden Enden eines gemäß Fig. 2 in einer ersten durchgehenden Bohrung 11 des Gehäuses 8 verschiebbar geführten Druckstückes 12. Zu dem Druckstück 12 gehört als drittes Bauteil ein außen schrägverzahntes, hülsenförmiges Mittelteil 13. das mit den Ansätzen 9 und 10 verschraubt ist. Die Schraubverbindungen haben entgegengesetzte G.'.ngricmiüigen. 50 daß eine Drehung des Mittelteils 13 im Gehäuse 8, je nach Drehrichtung, die Ansätze 9 und 10 voneinander weg ocKt zueinander hin bewegt.

Quer zur Bohrung 11 erstreckt sich durch das Gehäuse 8 eine gestufte durchgehende Bohrung 14 mit vier Bohrunt-'sabschnitien 15, 16, U und 18 von zunehmend größerem Durchmesser. Im Bohrungsabschnitt 17 isi eine Abtastvorrichtung 19 aufgenommen, die ein schrägverzahntes Ritzel 20 aufweist, das mit dem schrägverzahnten Mittelteil 13 des Druckstückes 12 ein Schraubgetriebe 13,20 bildet. Die Abtastvorrichtung 19 hat an einem ihrer Enden eintn im Bohrungsabschnitt 17 drehbar gelagerten Flansch 21 und an ihrem anderen Ende einen im Bohrungsabschnitt 16 drehbar gelagerten Zapfen 22.

Im Bohrungsabschnitt 18 ist eine beim gezeigten Beispiel als Klemmkörperfreilauf ausgebildete einsinnige Kupplung 23 mit einem Kupplungsinrienteil 24 und einem Kupplungsaußenteil 25 aufgenommen. Das Kupplungsinnenteil 24 ist mit seinem einen Ende in einem Bohningsabschnitt 26 einer Stufenbohrung 27 gelagert, die sich durch das Kupplungsaußenteil 25 erstreckt D,^ Kunpliingsaußenteil 25 hat ein Endstück 28. das im Bohrunesabschnitt 18 drehbar gelagert und \ori einer im wesentlichen dreieckigen Abdeckplatte 29. '.lic eine Seite des Gehäuses 8 verschließt, an einer Stufe in der Bohrung 14 zwischen den Bohrungiabschniticn 17 und 18 in Anlage gehalten ist. Das Kupplungsinnenteil ist an einer Bewegung nach außen durch ein mit ihm verschraubtes, becherförmiges Lagerte·'! .«> geh^iocrt, Vn-. mit einem an ihm ausgebildeten spuzen Autiagcr 11 ?ti! i-.idf.· i.iner beim dargestellten Beispiel als Schraube ausgebildeten manuellen Stellvorrichtung 32 anliegt. Kupp'iungsirnvcnteii 24 und Kupplungsaußenteil 25 shvi in einer Richtung gegeneinander verdrehbar durch ίο Kugeln oder Rollen 33 miteinander verbunden.

Das Kupplungsinnenteil 24 ist mit der Abtastvorrichtung 19 durch einen Mitnehmer 34 drehfest verbunden, der mit einem an ihm ausgebildeten äußeren Vielnuipro fil in innere Vielnutprofile des Kuppiungsinnenteils 24 und der Abtastvorrichtung 19 eingreift. Der Mitnehmer 34 trägt einen in einer ringförmigen Nut aufgenommenen Federring 35 und ist in die in F i g. 2 gezeichnete Stellung durch eine Druckfeder 36 vorgespannt, die sich am Lagerteil 30 abstützt, wobei der Federring 35 an den inneren Enden der Stege des inneren Vielnutprofils am Kupplungsinnenteil 24 anliegt. Der Mitnehmer 34 mit seinem Federring 35 und die Druckfeder 36 sind in das Innenteil 24 durch dessen Ende hindurch eingebaut worden, das danach mit dem Lagerteil 30 •erschlossen worden ist.

Am Mitnehmer 34 stützt sich eine Feder 37 ab die gegen einen Drehknopf 38 drückt und im eingebauten Zustand eine geringere Federkraft ausübt als die Druckfeder 36. Die Feder 37 hält den Drehknopf 38 jo normalerweise in der in F i g. 2 gezeichneten Stellung, in der eine Stirnverzahnung 39 am Drehknopf 38 außer Eingriff mit einer komplementären Stirnverzahnung 40 am benachbarten Ende des Zapfens 22 der Abtastvorrichtung ist. Der Drehknopf 38 weist an seinem axial J5 inneren Ende eine Stange 41 auf, deren inneres Ende sich normalerweise im Abstand vom Mitnehmer 34 befindet.

Wird der Drehknopf 38 von Hand in das Gehäuse 8 eingedrückt, so schiebt der Zapfen 41 den Mitnehmer 34 weiter in die Bohrung des inneren Kupplungskörpers 24, so daß die Abtastvorrichtung 19 vom inneren Kupplungskörper 24 entkuppelt wird und die Stirnverzahm-ngen 39 und 40 miteinander in Eingriff kommen, damit die Abtastvorrichtung 19 mit dem Drehknopf 38 5 gedreht werden kann. Dies bewirkt über das Schraubgetriebe 13, 20 eine Drehung des Mittelteils 13, und dadurch eine Längenänderung des gesamten Druckstükkes 12.

Im Gehäuse 8 erstreckt sich parallel zur Bohrung 11

>o eine weitere Bohrung 42, die zur Abdeckplatte 29 hin offen ist. Gemäß F i g. 1 ist in der Bohrung 42 ein haubenförmiges Abstützteil 43 verschiebbar; zwischen einem Ende der Bohrung 42 und einem Flansch 45 dieses Abstützteils 43 ist eine Speicherfeder 44 angeordnet.

Das Kupplungsaußentei! 25 isi an seinem axial äußeren Ende mit einem diametralen Schlitz 46 versehen, in dem eine Gabel 47 festgeklemmt ist. Die Gabel 47 hat zwei Gabelzinken 48 mit umgebogenen Enden 49, die am Flansch 45 des haubenförmigen

feo Abstützteils 43 anliegen. Der zentrale Abschnitt der Bohrung 42 hat eiste Erweiterung 50 von ausreichender Größe, um die Gabelzinken 48 und den Flansch 45 auf dem vollen Vefstellbtreieh der Gabel 47 aufnehmen zu können. Gemäß F i g. 1 führt eine Verstellung des

bj Kupplungsaußenteils 25 entgegen dem Uhrzeigersinn zu einer Verstellung ttes haubenförmigen Abstützieils 43 nacS links, sodaiJd-e Speicherfeder 44 zusam; in^edrückt und in ihr energie gespeichert wird.

Wird die Bremse bei Vorwärtsfahrt betätigt, so wird die auflaufende oder Primiir-Bremsbacke von der Bremstrommel mitgedreht. Der Druck auf die Primär-Bremsbackc wird durch das Druckstück 12 auf die andere, die Sekundär-Brcmsbacke übertragen, um eine Servowirkung zu erzielen. Die auf die Bremsbacken 1 und 2 wirkende Bremskraft wird dann von einem Verankerungsstift 51 aufgenommen, der das von der Nachstcll-Baugruppe 7 abgewandte Ende der Sekundär-Bremsbacke abstützt.

Die Arbeitsweise der Nachstell-Baugruppe 7 ist folgende: Die unsinnige Kupplung 2.3 ist so ausgelegt, daß sich das Kuppliingsinnentcil 24 entsprechend (■' i g. I im Uhrzeigersinn relativ zum Kuppliingsaußenicil 25 drehen kann, eine Relaiivdrchung in der cnigegengcsetzten Richtung jedoch nicht möglich ist. Zwischen den Schrägverzahnungen der Hülse 20 und des Ritzels 30 besteht etwas Spiol. und außerdem kann sich die Abtastvorrichtung 19 in der Bohrung 14 um einen begrenzten Betrag in axialer Richtung verstellen. Dieser Betrag ist einerseits durch den Zwischenraum zwischen dem Flansch 21 der Abtastvorrichtung 19 und dem Kuppltingsinnenteil 24 und andererseits durch den Zwischenraum zwischen einer Schulter 52 an der Abtastvorrichtung 19 und der Stufe zwischen den Bohrungsabschnitten 16 und 17 bestimmt und hängt somit von der Einstellung der Stellvorrichtung 32 ab, mit der sich die axiale Lage des Kupplungsinnenteils 24 verändern läßt.

Wird die Bremse bei Vorwartsfahrt betätigt, so wird das Druckstück 12 entsprechend F i g. 2 in Richtung zum Betrachter verschoben. Eine anfängliche Verschiebung des Drucksiiickes 12 wird vom Zahnflankenspiel des Schraubgetriebe·. 13, 20 aufgenommen. Eine darüber hinausgehende Verschiebung bewirkt, daß sich die Abtastvorrichtung 19 axial /um Kupplungsinnenteil 24 hin bewegt, bis ihr axiales Spiel verbraucht ist: dabei ist das Kupplungsinncnteil 24. und wogen des Mitnehmers 34 auch die Abtastvorrichtung 19, gegen Drehung durch einen O-Ring 53 festgehalten, der an der Außenfläche des Kupplungsinncntcils 14 anliegt und in einer ringförmigen Innennut in der Bohrung 27 des Kupplungsaußentcils 25 aufgenommen ist. Wenn die Bremsspiele ihren Solibetrag nicht überschreiten, wird das Druckstück 12 nicht weiter verschoben, so daß die Abtastvorrichtung 19 be: der Bremsbetätigung keir.e Drehung ausführt.

Wenn die Bremsspiele jedoch einer Nachstellung bedürfen, dann wird das Druckstück 12 genügend weiterverschoben, um die Abtastvorrichtung 19 und das Kupplungsinnenteil 24 im Uhrzeigersinn, also in Freilaufrichtung der Kupplung 23, um einen kleinen Betrag zu drehen. Beim Lüften der Bremse wird das Druckstück 12 durch die Wirkung der Rückstellfedern 6 ir. seine zentrale Stellung in der Bohrung 11 zurückgestellt, bewegt sich also entsprechend Fig.2 vom Betrachter weg. Die Rückstellung des Druckstükkes 12 wird anfänglich durch das Zahnflankenspiel des Schraubgetriebes 13, 20 ermöglicht und bewirkt, wenn sie darüber hinausgeht, eine axiale Verstellung der

Abtastvorrichtung 19 entsprechend F i g. 2 nach rechts, bis das axiale Spiel der Abtastvorrichtung 19 aufgebraucht ist. Daraufhin bewirkt eine weitere Verschiebung des Druckstückes 12 in derselben Richtung, daß die Abtastvorrichtung 19. das Kupplungsinnenteil 24 und, wegen zwangsläufigen Eindickens der Kupplung 23. auch das KupplungsauUenteil 25 entsprechend F i g. I entgegen dem Llhrzeigcrsinn verstellt werden. Diese Verstellung bewirkt, daß die Gabelzinken 48 das haubenförmige Abstützteil 43 entsprechend F i g. I nach links bewegen, die Speicherfeder 44 zusammendrücken und in ihr Energie speichern.

Sollte die I .ast aiii die Bremsbackenenden eine auf die Gewinde der Schraubverbindungen zwischen den Ansätzen 9 und IO und dem Mittelteil !3 des Driickstückcs 12 wirkende axiale Last mit einer Größe erzeugen, die das von der Speicherfcder 44 auf die Abtastvorrichtung 19 übertragene Drehmoment übersteigt, bewirkt eine weitere Verstellung des Druekstükkcs 12 in derselben Kichtung. daß dessen Hiiise i 3, ohne sich zu drehen, die Abtastvorrichtung 19 dreht, so daß die Speicherfeder 44 stärker zusammengedrückt wird.

Sobald die Bremsen fast völlig gelöst sind, ist die von den Bremsbackenenden über die Gewinde der Ansätze 9 und 10 auf die Hülse 13 ausgeübte Kraft ausreichend verringert, um es der Speicherfeder 44 zu ermöglichen, durch Drehen der Abtastvorrichtung 19 im Uhrzeigersinn die Hiiise 13 zu drehen und dadurch die Ansätze· 9 und 10 herauszuschrauben, wodurch das Bremslüftspiel verkleinert wird. Das Steigungsverhältnis der Schraubverbindungen zwischen den Ansätzen 9 und 10 und der Hülse 13 einerseits und des Scnraubgetriebes 13, 20 anderersvj's ist so gewählt, daß die mit einem Bremsbctätigungs- und Lösevorgang erzielbare Veränderung der Bremslüftspiele normalerweise nicht ausreicht, um die BremsÜifispick -.··'· ύι:\ rich-.igcn Wert zu bringen. Hierzu sind normalerweise mehrere aufeinanderfolgende Bremsbelätigungs- und Lösevorgänge erforderlich.

Wenn bei leichtem Bremsen in Rückwärtsfahrt, bei dem das Druckstück 12 aus seiner zentralen Stellung in der umgekehrten Richtung axial verstellt wird, die auf die Bremsbackenenden wirkende Last an den Gewinden der Ansätze 9 und 10 nicht ein ausreichendes Drehmoment erz.eupt. urr. einer Drehung der Hiiise 13 durch die Speichsv't-Jer 44 .'.u widerstehen, erfahr! die Hülse 13 des Dnickstückes 12 während dessen Verschiebung in der umgekehrten Richtung und vor dem Lüften der bremsen eine beträchtlich*: Dr-r^.ng.

Da die Stellung der manuellen Stellvorrichtung 32 den Betrag des Totganges bestimmt, der in der Verbindung zwischen dem Kupplungsinnenteil 24 und dem Druckstück 12 über die Abtastvorrichtung 19 besteht und der einer zugelassenen Verschiebung des Druckstückes 12 entspricht, während der die Kupplung 23 nicht arbeitet, bestimmt die Stellung der manuellen Stellvorrichtung 32 die Größe der mit der Nachstell-Baugruppe 7 erzielbaren Bremslüftspiele. Die Stellvorrichtung 32 kann vor dem Einbauen der Nachstell-Baugruppe 7 in eine Bremse im voraus eingestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für die Bremsbacken einer Fahrzeug-Innenbacken-Trommelbremse in Duo-Servo-Bauweise, mit einem Gehäuse, eine in diesem verschiebbar geführten, in seiner wirksamen Länge veränderbaren Druckstück, an dessen beiden Enden die Bremsbackenenden anliegen, einer Abtastvorrichtung zum Abtasten von Bremsbackenbewegungen beim Anlegen der Bremse und mit einer Nachstell-Baugruppe, die bei Überschreiten eines vorbestimmten Betrages der Bremsbackenbewegung die wirksame Länge des Druckstückes selbsttätig vergrößert und hierzu eine die erforderliche Nachstellenergie aufbringende Speicherfeder und eine einsinnige Kupplung umfaßt, welche zwischen der Nachstellfeder und dem Druckstück wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Speivhcrfedcr (44) über die einsinnige Kupplung (23) eine die Abtastvorrichtung (19) in eine.Tv Endabschnitt der Rückzugsbewegung des Druckstücks (12) festhaltende Kraft liefert, so daß der Widerstand der Abtastvorrichtung (19) in Verbindung mit der auf das Druckstück (12) einwirkenden restlichen Rückstellkraft der Bremse eine das Druckstück (12) verlängernde Stellkraft bildet.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (19) ein Ritzel (20) aufweist, das mit einem Mittelteil (13) des Druckstückes (12) ein Schraubgetriebe (13, 20) bildet.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß «üe Abtastvorrichtung (19) längs ihrer Achse um oinen begrenzten Betrag verstellbar ist, der das Bremslüfts; :el bestimmt.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Weg der Abtastvorrichtung (19) durch eine handbetätigte Stellvorrichtung (32) begrenzt ist.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum willkürlichen Verstellen der Länge des Druckstücks (12) ein Drehknopf (38) mit der Abtastvorrichtung (19) kuppelbar ist, wodurch diese gleichzeitig von der einsinnigen Kupplung (23) lösbar ist.

6. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einsinnige Kupplung (23) ein Wälzkörperfreilauf ist, dessen Innenteil (24) mit der Abtastvorrichtung (19) drehfest verbunden ist. und dessen Außenteil (2"J) sich über einen Hebel (47) an der Speicherfeder (44) abstützt.