DE2647353A1

DE2647353A1 - Mechanische scheibenbremse

Info

Publication number: DE2647353A1
Application number: DE19762647353
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ito
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1975-10-20
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1977-04-28
Also published as: IT1073348B; JPS5444350B2; JPS5267460A; US4031985A; GB1565993A

Description

■ 8000 München 22 · Steinsdorfstraße 21 - 22 · Telefon 089 / 29 84 62

3.

B 8035

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

Mechanische Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine mechanische Scheibenbremse und insbesondere eine mechanische Scheibenbremse mit einer automatischen Nachstelleinrichtung, insbesondere Abstandseinstelleinrichtung.

Es sind eine Reihe von mechanischen Scheibenbremsen bekannt, welche eine automatische Nachstelleinrichtung, insbesondere Abstandsnachstelleinrichtung, aufweisen. Bei den bekannten Einrichtungen erhält man eine stabile Spieleinstellung bzw. automatische Nachstellung nicht so ohne weiteres wegen der Verformung des Zangengehäuses bzw. des Zangen-

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hebelgehäuses und des Einflusses des Betätigungshebels bei angewendeter Bremsung. Außerdem besitzen die bekannten Einrichtungen eine relativ große Anzahl an Einzelteilen und einen relativ aufwendigen und komplizierten Aufbau.

Um die vorstehenden Nachteile bei Scheibenbremsen zu vermeiden, ist eine verbesserte mechanische Scheibenbremse mit automatischer Nachstellung, insbesondere automatischer Abstandseinstelleinrichtung, vorgeschlagen worden (japanische Patentanmeldung 83 89/1973). Die in dieser japanischen Patentanmeldung vorgeschlagene Scheibenbremse gewährleistet eine stabile automatische Nachstellung, insbesondere Spieleinstellung, welche frei von nachteiligen Auswirkungen aufgrund der Verformung des Zangengehäuses bzw. des Zangenhebelgehäuses ist und aufgrund der Änderung der Betätigungskraft des Betätigungshebels ist. Außerdem besitzt diese Einrichtung nur eine relativ geringe Anzahl an Einzelteilen, und der Aufbau ist relativ einfach und haltbar. Jedoch besteht bei dieser Bremse die Gefahr, daß die bei der Nachstellung verwendete Einstellmutter bzw. der Gewindering sich frei verdreht, wenn das Fahrzeug schwingt. Hieraus ergibt sich eine unerwünschte Änderung bei der Nachstellung, insbesondere eine unerwünschte Änderung des Abstands der Bremsbeläge.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenbremse mit automatischer Nachstellung, insbesondere automatischer Abstandseinstellung, zu zeigen, bei der selbst bei schwankendem Fahrzeug eine freie Drehung der Abstandseinstellmutter in der Weise gesteuert und überwacht ist, daß eine unbeabsichtigte Veränderung des Bremsbelagabstands vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf die beiliegenden Ansprüche, insbesondere auf den Hauptanspruch, verv/iesen.

Diemechanische Scheibenbremse gemäß der Erfindung enthält eine

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drehbare Eingangswelle sowie einen Schraubenbolzen, der an seinem einen

Ende mit der Eingangswelle verbunden ist und der an seinem anderen Ende gegen einen Bremsbelag anliegt. Auf den Schraubenbolzen ist eine Mutter aufgeschraubt, welche normalerweise gegen die Eingangswelle gedrückt ist. Zwischen der Eingangswelle und der auf dem Schraubenbolzen sitzenden Mutter ist ein Klinkenmechanismus vorgesehen, so daß die Drehung der Eingangswelle auf die Mutter übertragen werden kann. Hierbei wird der Schraubenbolzen in Richtung auf den Bremsbelag verschoben.

In den beiliegenden Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mechanische Scheibenbremse, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Richtung der Pfeile in der Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt, im wesentlichen entlang der Linie B-B und in Richtung der Pfeile der Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie C-C und in Richtung der Pfeile in der Fig. 1 und

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie D-D und in Richtung der Pfeile in der Fig. 1.

Ein Zangengehäuse weist zwei Gehäusehälften la und Ib auf. Ein Bremsbelag 3 ist auf der linken Zangengehäusehälfte la, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, angeordnet. Der Bremsbelag liegt einer Seite einer Bremsscheibe 2 gegenüber. Ein Bremsbelag 5 ist verschiebbar in einer Bohrung4,

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welche in der rechten Zangengehäusehälfte Ib (Fig. 1) vorhanden ist, angeordnet. Die rechte Zangengehäusehälfte Ib besitzt eine weitere Bohrung 7 mit geringerem Durchmesser. Diese steht über eine Schulter mit der Bohrung 4 mit dem größeren Durchmesser in Verbindung. Die Schulter 6 befindet sich zwischen den beiden Bohrungen 4und 7. Die rechte Hälite Ib des Zangengehäuses weist eine weitere Bohrung 7a mit verringertem Durchmesser auf. Diese steht mit ihrem inneren Ende mit der Bohrung 7 in Verbindung. Mit dem anderen Ende bzw. ihrem äußeren Ende erstreckt sie sich durch die Bodenwand der Gehäusehälfte Ib. Eine mit einem Flansch versehene hohle Eingangswelle 8 ist in den Bohrungen 4, 7 und 7a angeordnet. Diese Welle kann sowohl verdreht als auch axial innerhalb dieser Bohrungen verschoben werden. Eine ringförmige, mit einer Rampe bzw. einer ansteigenden Fläche versehene Platte 9, welche die Eingangswelle 8 frei aufnimmt, ist innerhalb der Bohrung 7 angeordnet. Mit Hilfe eines Stiftes 10 ist diese Platte in der Zangengehäusehälfte Ib gegen Verdrehung gesichert.

Die mit der Rampe versehene Platte 9 und ein Flansch 8a der Eingangswelle 8, welcher ebenfalls in der Bohrung 7 liegt, besitzen in ihren einander gegenüberliegenden Flächen wenigstens zwei kugelförmige Ausnehmungen 11 und 12 zur Aufnahme einer Kugel 13, welche sich dazwischen befindet.

Eine gebogene Beilagscheibe 15 ist an dem Teil der Eingangswelle 8 befestigt

welcher aus der Hälfte Ib des Zangengehäuses hinausragt. Ein Betätigungshebel 14 ist an der Verlängerung der Eingangswelle 8 außerhalb der Beilagscheibe 15 befestigt. Eine Umhüllung, welche insbesondere vor Verschmutzung schützen soll, ist über der Verlängerung der Eingangswelle 8 zwischen der Bodenwand der Gehäusehälfte Ib und dem Betätigungshebel 14 angeordnet. Diese Abdeckung befindet sich in radialem Abstand vom Umfang der gebogenen Beilagscheibe 15 und schützt diese -

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Die Eingangswelle 8 wird normalerweise nach rechts gedrückt (Fig. 1). Hierzu dient eine Federkraft, welche durch die gebogene Beilagscheibe 15 ausgeübt wird. Die Federkraft wird durch'die Rampenplatte 9 über den Flansch 8a auf der Eingangswelle 8 und die Kugel 13 aufgenommen.

Die Eingangswelle 8 ist als hohles Bauteil ausgebildet und besitzt zwei Bohrungsteile mit unterschiedlichen Durchmessern. Ein Anschlag 16 befindet sich innerhalb des Bohrungsteiles der Welle 8 mit dem geringeren Durchmesser. Das rechte Ende des Anschlages 16 ist,wie aus der Fig. zu ersehen ist, mit einem Gewinde versehen. Auf das Gewinde kann eine Mutter aufgeschraubt werden, so daß der Betätigungshebel 14 an der Eingangswelle 8 befestigt werden kann. Der Anschlag 16, welcher stiftähnlich ausgebildet ist, besitzt an einer Zwischenstelle zwischen den beiden Enden einen Flansch, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Bohrung mit dem geringeren Durchmesser in der Eingangswelle 8. Der Flansch ist zum Teil in der Wand angeordnet, welche die Bohrung mit dem geringeren Durchmesser in der Eingangswelle 8 bildet. Auf diese Weise wird der Anschlag 16 in der Eingangswelle 8 gegenüber der Welle drehfest mit Hilfe des Flansches gehalten. Das linke Ende des Anschlages 16 (Fig. 1) befindet sich in dem Bohrungsteil mit dem größeren Durchmesser in der Welle. Dieses linke Ende ist abgeflacht und als Eingriff steil 16a ausgebildet, wie er aus der Fig. 4 zu entnehmen ist.

Das abgeflachte Eingriff steil 16a des Anschlages 16 wird in einer entsprechend geformten Nut 18 eines benachbarten Endteiles eines Schraubenbolzens 17 gehalten. Der Schraubenbolzen 17 wird hierdurch gegen eine freie Drehung gesichert. Das inne re Ende des Schraubenbolzens 17 liegt gegen einen Backen des Bremsbelages 5 an.

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Ein Gewindering 19 ist auf den Schraubenbolzen 17 aufgeschraubt. Gebogene Beilagscheiben 21a, 21b drücken gegen die beiden Seiten 19b des sich radial nach außen erstreckenden Gewinderinges 19 in entgegengesetzte Richtungen. Diese Teile befinden sich in der Bohrung 4 der Gehäusehälfte Ib des Zangengehäuses. Die gebogenen Beilagseheiben 21a, 21b werden durch die Schulter 6 in der Gehäusehälfte Ib abgestützt. Ein Anschlagring 20 ist in der Bohrung 4 vorhanden. Der Gewindering 19 befindet sich in einer bestimmten Stellung auf dem Schraubenbolzen 17 innerhalb der Bohrung 4 in der Gehäusehälfte Ib des Zangengehäuses. Ein ringförmiger Abstandhalter 22 ist zwischen die Beilagscheibe 21b und den Anschlagring 20 angeordnet, so daß eine nach rechts gerichtete Federkraft auf den Gewindering durch die gebogene Beilagscheibe 21b ausgeübt wird. Diese nach rechts gerichtete Federkraft ist größer als die nach links gerichtete Federkraft, welche durch die gebogene Beilagscheibe 21a auf den Gewindering 19 ausgeübt wird. Auf diese Weise wird der Gewindering 19 normalerweise gegen die innere Endfläche der Eingangswelle 8 gedrückt.

Wenigstens eine der beiden Seiten 19b, 19c des sich radial nach außen erstreckenden Gewinderinges 19 (im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es die Seite 19b) ist mit einer Ausnehmung 19 d versehen. (Fig. 3). Diese Ausnehmung nimmt einen Eingriffsteil der Beilagscheibe 21a, welche gegen die Seitenfläche 19b anliegt, auf. Auf diese Weise wird der Gewindering 19 an einer willkürlichen Drehung auf dem Schraubenbolzen 17 gehindert, welche beispielsweise durch ein Schwanken des Fahrzeuges, in welchem die mechanische Scheibenbremse angeordnet ist oder aus sonstigen Gründen, ausgelöst werden könnte. Falls es erwünscht bzw. notwendig ist, kann die gebogene Beilagscheibe 21a an der Schulter 6 in der Gehäusehälfte Ib des Zangengehäuses befestigt sein. Hierzu können geeignete Befestigungsmittel (beispielsweise Kopfschrauben oder kovexe und konkave Eingriffsmittel) vorgesehen sein.

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Zwischen dem Gewindering 19 und der Eingangswelle 8 befindet sich ein Rats c hen-bzw. Klinkenmechanismus. Dieser besitzt eine Ratschenfeder mit einer Klinke 23a, welche am Flansch 8a der Eingangswelle 8 befestigt ist. In die äußere Endfläche des Gewinderinges 19 sind Zähne 19a eingeformt. Auf diese Weise kann der Ratschenmechanismus die Drehbewegung der Eingangswelle auf den Gewindering 19 in einer Richtung übertragen. Der Ratschenmechanismus überträgt hierbei nur die Drehung der Eingangswelle 8 auf den Gewindering 19 bei der Rückbewegung nach einem Bremsvorgang.

Die im vorstehenden beschriebene Scheibenbremse hat die folgende Wirkungsweise:

Beim Betrieb drehen sich die Eingangswelle 8 und der Anschlag 16 zusammen mit dem Betätigungshebel 14 gegeneinander, wenn der Betätigungshebel 14 in Richtung auf den Fahrer gezogen wird. Die Drehung der Eingangswelle 8 und des Anschlages 16 bewirkt auch eine Drehung des Flansches 8a, wodurch die Kugel 13 innerhalb der Ausnehmungen 11 und 12, welche Kugelflächen aufweisen, rollt. Der Vorschub der Eingangswelle 8 und des Anschlages 16 (die Bewegung erfolgt nach links, wie aus Fig. 1 zu ersehen) erfolgt gegen die Federkraft der gebogenen Beilagscheiben 15, 21a und 21b, wobei die Eingangswelle 8 und der Anschlag 16 sich drehen. Bei dem Vorschub der Eingangswelle 8 und des Anschlages 16 wird auch der Gewindering 19 verschoben. Jedoch ergibt sich in der Anfangsstufe des Vorschubes des Gewinderinges 19 ein relativ geringer Reibungswiderstand zwischen dem Gewindering 19 und der Eingangswelle 8. Es wird daher nicht die gesamte Drehbewegung der Welle 8 auf den Gewindering 19 übertragen. Insofern ergibt sich eine relative Verschiebung bzw. Veränderung bei der Drehbewegung zwischen der Eingangswelle und dem Gewindering 19 um ihre Achsen. Dies führt dazu, daß die Klinke 23a des Ratschenmechanismus so verschoben wird, daß sie aus dem Zahneingriff 19a herausgleitet und in den darauffolgenden Zahneingriff einschnappt, wie das aus Fig. 5 zu

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ersehen ist. Beim Vorschub des Gewinderinges 19 wird auch der Schraubenbolzen 17 mitgenommen. Wenn der Gewindering 19 sich um eine bestimmte Strecke verschoben hat, drückt der Schraubenbolzen 17 den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe 2. Hierdurch wird eine Reaktionskraft erzeugt, welche hinwiederum das Zangengehäuse 1 nach rechts bewegt, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist. Das bedeutet, daß auch der Bremsbelag 3 gegen die Scheibenbremse gedrückt wird, so daß diese, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, abgebremst wird.

Bei Erzeugung der Bremskraft erhöht die hieraus resultierende Reaktionskraft die Reibungskraft zwischen der Welle 8 und dem Gewindering 19, so daß der Gewindering 19 zusammen mit der Welle 8 sich dreht.

Wenn der Betätigungshebel 14 losgelassen wird, bewegen sich alle Teile der Scheibenbremse in ihre Ausgangspositionen zurück. Dies erfolgt auf Grund der Federkraft der gebogenen Beilagscheiben 15 und 21b.

Wenn die Bremsbeläge 3 und 5 um einen bestimmten Betrag abgenützt sind, rückt die Klinke 23a des Ratschenmechanismus um eine Strecke, welche einem Zahneingriff 19a entspricht, während des Bremshubes vor und überträgt die Drehbewegung der Welle 8 auf den Gewindering 19 während des Rückhubes. Diese Drehbewegung des Gewinderinges 19 verrückt den Schraubenbolzen 17 um eine bestimmte Strecke. Das bedeutet, daß selbst bei abgenützten Bremsbelägen 3 und 5 der Hub, welcher zum Ingangbringen der Bremse notwendig ist, immer vorhanden ist. Auf diese Weise erhält man eine Kompensation der Abnutzung der Bremsbeläge innerhalb eines bestimmten Bereiches.

Aus der vorstehenden Beschreibung des Ausführungsbeispieles der Erfindung ergibt sich, daß die Abnutzung der Bremsbeläge automatisch kompensiert werden kann. Ferner wird der Gewindering 19 an einer freien Drehung durch die gebogenen Beilagscheiben 21a und/oder 21b gehindert, selbst

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wenn das Fahrzeug Schwankungen ausführt. Man erhält auf diese Weise einen stabil gehaltenen Abstand für die Bremsbeläge.

Die gleichen Wirkungen, welche im vorstehenden beschrieben worden sind, können auch dann erhalten werden, wenn eine Ausnehmung in der Seitenfläche 19c des sich radial nach außen erstreckenden Gewinderinges 19 eingeformt ist, welche der gebogenen Beilagscheibe 21b gegenüberliegt.

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Claims

Patentansprüche

Mechanische Scheibenbremse mit einer Eingangs welle, welche ufgrund einer aufgeprägten Drehbewegung axial verschiebbar ist, einem Schraubenbolzen, der mit seinem einen Ende mit der Eingangswelle zur Aufnahme der Drehbewegung der Eingangswelle verbunden ist und mit seinem anderen Ende gegen einen Bremsbelag anliegt, einem auf den Schraubenbolzen aufgeschraubten Gewindering, welcher bei Verklemmung die axiale Verschiebung und die Drehbewegung der Eingangswelle aufnimmt bzw. mitvollzieht, gebogenen Beilagscheiben, welche zu beiden Seiten des sich radial erstreckenden Gewinderinges angeordnet sind und den Gewindering gegen die Eingangswelle drücken und mit einem Ratschenmechanismus, welcher zwischen der Eingangswelle und dem Gewindering angeordnet ist und die Drehbewegung der Eingangswelle auf den Schraubenbolzen überträgt, wodurch der Schraubenbolzen in Abhängigkeit von der Drehung der Eingangswelle gegen den Bremsbelag verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Seitenfläche (19b, 19c) des sich radial nach außen erstreckenden Gewinderinges (19) mit wenigstens einer Ausnehmung (19d) ausgestattet ist, in welche ein Vorsprung der gebogenen Beilagscheibe (21a, 21b) in Eingriff bringbar ist, so daß der Gewindering gegen unbeabsichtigte Drehung gesichert ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Zangengehäuse (1) zwei Ge hau se half ten (la, Ib), welche einander gegenüber liegen, aufweist und in einer der Gehäusehälften die Eingangswelle (8) für die axiale Verschiebung und die Drehbewegung angeordnet ist und der Bremsbelag (5) verschiebbar angeordnet ist und daß der andere Bremsbelag (3) an der anderen Gehäusehälfte (la) vorgesehen ist.

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•Χ-
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 (nor 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ratschenmechanismus eine Ratschenfeder (23) mit einer Klinke (23a) aufweist, welche an einem Flansch (8a) der Eingangs· welle (8) befestigt ist und daß mehrere Zahneingriffe (19a) in eine Seitenfläche des Gewinderinges (19) eingeformt sind.

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BAD ORiGiNAL