DE2946852A1

DE2946852A1 - Mechanische betaetigungsvorrichtung fuer eine teilbelag-scheibenbremse

Info

Publication number: DE2946852A1
Application number: DE19792946852
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dr. Hans-Henning 6100 Darmstadt Lüpertz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1981-06-11
Also published as: FR2470293B1; FR2470293A1; US4350228A; ES8202109A1; IT1134330B; ES496960A0; BR8007081A; ZA807060B; GB2064030B; SE8007929L; JPS5686240A; DE2946852C2; GB2064030A; IT8026060A0

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Bremsbetätigungsvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse mit einem die Bremsscheibe innen oder außen umgreifenden Bremssattel, welcher wenigstens eine axiale Kreiszylinderbohrung zur Aufnahme eines im wesentlichen kreiszylindrischen, hohlen Bremskolbens aufweist, der gegebenenfalls über eine Zwischenplatte eine Bremsbacke beaufschlagt, mit einer in dem Bremskolben axial angeordneten, von einem Betätigungsorgan um ihre Achse verdrehbaren Betätigungsspindel, die mit einer ebenfalls in dem Bremskolben angeordneten, mit ihrer Außenfläche wenigstens teilweise an der Innenwand des Bremskolbens anliegenden Betätigungsmutter derart zusammenwirkt, daß bei einer durch Verdrehung der Betätigungsspindel hervorgerufenen axialen Relativverschiebung zwischen der Spindel und der Mutter der Bremskolben vorgeschoben wird, und mit einer ebenfalls in dem Bremskolben angeordneten automatischen Nachstellvorrichtung für den Bremskolben. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer speziellen Ausführung einer Schwimmsattelbremse, nämlich mit der sogenannten Faustsattelbremse, bei der ein einziger Steg die Bremsscheibe faustartig umfaßt.

Bei einer bekannten sowohl hydraulisch als auch mechanisch betätigbaren Teilbelagscheibenbremse (DE-AS 1 575 996) ist der Bremskolben axial frei verschiebbar auf der Betätigungsmutter angeordnet und wird zur Betätigung von innen durch eine mit der Nachstellvorrichtung zusammenwirkende Nachstellspindel beaufschlagt. Die bekannte Bremse besteht aus relativ viel Einzelteilen, und die Betätigungskraft wird über eine relativ kleine Fläche von der Nachstellspindel auf den Boden des Bremskolbens ausgeübt. Die Rückstellung der Nachstellvorrichtung nach einem Belagwechsel erfordert das Abschrauben einer Schraubkappe und das Herausnehmen eines Keiles, was in der Praxis wegen der Gefahr einer Verklemmung des Keiles beispielsweise durch Korrosion und der leichten Verlierbarkeit eines so kleinen Bauteiles problematisch ist. Aufbau und Montage der bekannten Bremse sind ebenfalls relativ aufwendig.

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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere eine Faustsattelbremse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Bremskolben radial möglichst weit außen an der Bremsbacke bzw. einem Zwischenglied anliegt, bei der eine gute axiale Führung aller axial verstellbaren Teile gewährleistet ist und vor allem eine einfache und unproblematische Rückstellung der Nachstellvorrichtung vor dem Ersetzen abgenutzter Bremsbacken durch neue möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Bremskolben innerhalb seiner Bohrung frei drehbar und mit der gegen Drehung gesicherten Betätigungsmutter über ein Nachstellgewinde verbunden ist, daß die Nachstellung durch Verdrehung des Bremskolbens mittels der nach einer Betätigung zurückdrehenden Betätigungsspindel über einen zwischen Spindel und Kolben wirkenden, mit der Spindel drehfest verbundenen Freilauf erfolgt, wenn bei der Betätigung das vorgegebene Sollüftspiel überschritten wurde, und daß die drehfeste Verbindung zwischen Spindel und Kolben aufhebbar und der Freilauf dann unabhängig von der Spindel drehbar ist.

Dabei soll die Ausbildung insbesondere so sein, daß die Außenfläche der Betätigungsmutter und die Innenfläche des Bremskolbens mit in Eingriff stehenden Nachstellgewinden versehen sind

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und daß der zwischen der Betätigungsspindel und dem innerhalb der Bohrung drehbaren Bremskolben angeordnete Freilauf während der dreh festen Verbindung mit der Spindel innerhalb eines dem Sollüftspiel entsprechenden Drehbereiches der Betätigungsspindel den Bremskolben weder in der einen noch in der entgegengesetzten Richtung mitnimmt, jedoch nach überschreiten des Sollüftspiels während einer Betätigung eine dem Grad der Überschreitung entsprechende Drehbewegung relativ zur Betätigungsspindel entgegen deren Betätigungcdrehrichtung ausführt und beim Rückdrehen der Betatigungsspindel in ihre Ausgangslage dem Bremskolben eine entsprechende Drehbewegung mitteilt.

Aufgrund dieser Ausbildung liegen drei koaxial zueinander sehr kompakt angeordnete Bauteile vor, wobei das die unmittelbar betätigte Bremsbacke beaufschlagende mechanische Glied, nämlich der Bremskolben, radial am weitesten außen angeordnet ist, so daß an der Rückenplatte der unmittelbar beaufschlagten Bremsbacke bzw. einer dort vorgesehenen Zwischenplatte eine maximale Anlageflache gegeben ist. Die Rückstellung kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß nach der Trennung von Freilauf und Spindel der Kolben entweder direkt oder über den Freilauf in seine Ausgangslage zurückgedreht wird.

Um zwischen der Betätigungsspindel und der Betätigungsmutter eine möglichst geringe Reibung zu haben, ist das Gewinde zwischen diesen beiden Teilen vorzugsweise als Kugelumlaufgewinde mit Innenrückführung ausgebildet. Die Betätigungsspindel ist an ihrer von der Bremsbacke abgewandten geschlossenen Stirnseite der Bohrung vorzugsweise durch ein Axialrollenlager bzw. Nadellager abgestützt.

Auch die Montage der erfindungsgemäßen Bremse ist sehr einfach, weil die koaxial ineinander angeordneten Teile vor der Montage

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/,ufiomm cn gebaut und dann einfach in die Bohrung im inneren Schenkel des Faustsattels eingeschoben werden können.

Der Freilauf ist zweckmäßigerweise in Richtung der Bremsbacke axial ira Anschluß an das Gewinde auf der Betätigungscpindel angeordnet und vorteilhafterweise mit einem radialen Zapfen versehender in eine Umfangsaussparung des Bremskolbcns eingreift, deren Umfangslänge dem Sollüftspiel entspricht.

Eine besonders vorteilhafte bauliche Aus füh rungs form kennzeichnet sich dadurch, daß der Freilauf aus einem mit der Spindel drehfest verbindbaren Innenteil und einem den radialen Zapfen tragenden, relativ zum Innenteil nur in Nachstellrichtung drehbaren Außenteil besteht. Dabei ist das Innenteil bevorzugt eine an der bremsbackenseitigen Stirnseite der Spindel angeordnete Scheibe, während das Außenteil ein drehbar auf der Scheibe angeordneter Ring sein soll. Zwischen der Scheibe und dem Ring ist zweckmäßigerweise ein Kugeigesperre angeordnet. Es wird somit ein für die Zwecke der Erfindung sehr günstiger Freilauf erzielt, weil er mit geringem Platzbedarf an der Stirnseite der Spindel untergebracht werden kann und nur wenig Teile aufweist. Vorteilhafterweise ist das Innenteil mit der Stirnseite der Spindel drehfest verspannbar, während das Außenteil über den radialen Zapfen mit dem Kolben in Verbindung steht.

Um eine einfache Betätigung von außen zu ermöglichen, weist die Spindel eine Axial bohrung auf, durch die sich von außen zum Freilauf eine Drehbetätigungsstange für den Freilauf erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drehbetätigungsstange gleichzeitig zum Verspannen des Freilaufs mit der Spindel und zum Drehen des von der Spindel gelösten Freilaufs dient.

Die für die Verspannung erforderliche Spannkraft wird vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Drehbetätigungsstange an ihrem

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von den Bremsbacken abgewandten Ende durch eine aufgeschraubte Mutter eine axiale Spannkraft auf den Freilauf ausüben und diesen dadurch mit der Spindel verspannen kaJin.Diß drehfc-sto Verbindung zwischen dem Freilauf und der Spindel ist vorzugsweise durch einen Reibschluß herstellbar. In diesem Falle können sowohl der Innenteil des Freilaufs als auch die Stirnseite der Spindel eben ausgebildet sein, was herstellungstcchnisch und auch vom Standpunkt des Platzbedarfs günstig ist.

Um die Rückstellbewegung für den Kolben ebenfalls mittels der Drehbetätigungsstange übertragen zu können, sind nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform das Innenteil und das Außenteil des Freilaufs auch in der Freilaufdrehrichtung drehfest miteinander verbindbar. Die Drehbetätigungsstange coil ihrerseits drehfest mit dem Innenteil kuppelbar sein. Ist nun bei Herstellung der dreh festen Kupplung zwischen der Drchbetätigungsstange und dem Innenteil gleichzeitig die drehfeste Kupplung zwischen Innenteil und Außenteil des Freilaufs hergestellt, so kann durch Ausübung eines Drehmomentes auf die Drehbetätigungsstange der Kolben in beiden Richtungen, also auch im Sinne einer Rückstellung verdreht werden.

Eine besonders vorteilhafte bauliche Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß vom Endbereich der Drehbetätigungsstange ein radialer Stift in eine in Umfangsrichtung begrenzte Ausnehmung des Innenteils eingreift und in Nachstelldrohrichtung eine das Innenteil mit dem Außenteil kuppelnde Drehsperre im Sperrsinn beaufschlagt. Die Drehsperre weist zweckmäßig einen radial im Innenteil verschieblichen Sperrzapfen auf, der bei Beaufschlagung seiner radial innenliegenden Kegelspitze gegen die Kraft einer Feder radial nach außen in eine Radialbohrung des Außenteils einschiebbar ist.

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Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß auf kleinstem Bauraum ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird und aufgrund der Zwangsführung des Ring-Bremskolbens im Sattelschenkel ein Schrägverschleiß weitgehend vermieden wird. Durch die Verwendung einer Kugelspindel und Kugelmutter mit Innenrückführung wird die Reibung zwischen Spindel und Mutter gering gehalten. Es liegt ausserdem ein direkter Kraftweg vor. Die Andruckfläche des Kolbens an der Bremsbacke ist relativ groß. Der Einbau der relativ wenigen Teile kann leicht vor sich gehen. Auch der Belagwechsel ist problemlos durchführbar, weil die Rückstellung des Bremskolbens einfach durch Lösen des Freilaufs von der Spindel mittels einer zu lösenden Mutter und Verdrehen des Kolbens vorzugsweise über die Drehbetätigungsstange erfolgen kann.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen axialen Radialschnitt einer erfindungsgemäßen Faustsattelbremse,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 und

Fig. 3 einen Schnitt analog Fig. 2 einer weiter vereinfachten Ausführungsform.

Nach Fig. 1 erstreckt sich ein Faustsattel 11 axial um den Aussenrand einer Bremsscheibe 37 herum. Der auf der Außenseite befindliche Schenkel 12 trägt die mittelbar beaufschlagte Bremsbacke 14. Der innere Schenkel 13 des Faustsattels 11 ist mit einer Axialbohrung 16 versehen, in der ein kreiszylindrischer Ring-Bremskolben 17 verschiebbar angeordnet ist. Die der Bremsscheibe 37 zugewandte Stirn-Ringfläche des Bremskolbens 17 beaufschlagt großflächig eine Zwischenplatte 18, die mit der inneren Bremsbacke 15 in Verbindung steht.

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Auf der Innenwand des Ring-Bremskolbens 17 befindet sich ein Nachstellgewinde 21a, das mit einem auf der Außenfläche einer Betätigungsmutter 20 vorgesehenen Gewinde 21b zusammenwirkt. Während sich das Gewinde 21a am Bremskolben 17 fast über dessen gesamte Länge erstreckt, ist das Außengewinde 21b an der Betätigungsmutter 20nur entlang eines relativ kurzen Wegstückes s an dem der Bremsscheibe 37 zugewandten Ende vorgesehen. Entlang des größeren Teils der Länge weist die Außenfläche der Betätigungsmutter 20 einen radialen Abstand von der Innenfläche des Ring-Bremskolbens 17 auf, wie das in Fig. 1 bei j58 angedeutet ist.

Die Betätigungsmutter 20 ist ebenfalls ringförmig ausgebildet und weist an ihrer Innenfläche ein Kugelumlaufgewinde mit Kugel 39 auf, das mit einem Außenkugelumlaufgewinde 22b einer im Innern der Mutter 20 angeordneten Betätigungsspindel 19 zusammenwirkt. Der Rückführkanal für die in einer Reihe eng nneinnnderliegenden Gewindekugeii 39 befindet sich im Innern der mit einer Axialbohrung 2/+ versehenen Betätigungsspindel 19, ist j?doch in der Zeichnung nicht dargestellt.

An der von der Bremsscheibe 37 abgewandten Stirnseite ist die Betätigungsspindel 19 mit einem radial vorspringenden Flansch 19' versehen. Dieser Flansch stützt sich über ein Axialrollenlager bzw. Nadellager 36 an der Stirnwand der Bohrung 16 ab. Zentral weist diese Wand /+0 eine Axialbohrung /+1 auf, durch welche hindurch sich ein Betätigungszapfen 1+2 der Spindel 19 nach außen erstreckt. Am Ende des Betätigungszapfens IyZ ist ein Betätigungshebel 43 befestigt, der in Lösestellung der Bremse an einem Anschlag % anliegt.

Die Betätigungsmutter 20 springt im Bereich des Radialflansches 19* nach außen bis zur Wand der Bohrung 16 vor. Der Bremckolben 17 erstreckt sich zur Schaffung des hierfür erforderlichen Platzes nicht ganz bis zum Ende der Bohrung 16.

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In dom radial bis zur Bohrung 16 vorspringenden Bereich der Betätigungemutter 20 ist eine zentrale Ausnehmung $2. vorgesehen, in der der Radial flansch 19¹ der Betätigungsmutter" untergebracht ist.

/Vn iliran radial bis zur Wand der Bohrung 16 vorspringenden Teil weist die Betätigunganutter 20 einen Längsschlitz 29 auf, in welchen ein im Sehenkel 13 angeordneter radialer Drehsicherungszapfen 28 eingreift. Es wird so eine Drehung der Betätigungsmutter 20 verhindert, ohne ihre axiale Verschiebbarkeit zu behindern.

An dem von der Stirnwand /fO abgesandten Ende der Betätigungscpindel 19 ist nach den Fig. 1 und 2 ein Freilauf ZJ vorgesehen, welcher aus einer inneren Scheibe 27a und einem konzentrisch darauf drehbar angeordneten Ring 27b besteht. Der Ring 27b ist zwischen der vorderen Stirnfläche der Betätigungsmutter 20 und einem Flansch 57 der Scheibe 27a in Axialrichtung geführt.

Zwischen dem Außenurafang der inneren Scheibe 27a und einer inneren Ausnehmung 58 des äußeren Rings 27b ist ein Kugelgenperre 30 vorgesehen, welches aufgrund der nur einseitig vorgesehenen Schrägfläche so wirkt, daß die Scheibe 27a relativ zum %ng 27b in Richtung des Pfeils f verdreht werden kann, nicht jedoch in umgekehrter Richtung, weil dann das Kugelgosperro 30 die Scheibe 27a und den Ring 27b drehfest miteinander verbindet.

Vom äußeren Umfang des Rings 27b erstreckt sich radial nach außen ein Zapfen 25 in eine Aussparung 26 an der Innenwand den Bromskolbens 17. Die Aussparung 26 weist in Umfangsrichtung abgesehen von dem Unterbringungsraum für den Zapfen 25 eine Länge L auf, welche dem Lüftspiel der Bremse entspricht. In Axialrichtung verläuft die A_USSp_arung über ein der maximalen Nachstellänge entsprechendes Wegstück.

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axiale In der Mitte weist die Scheibe 27a eine bohrung 59 auf, welche mit der Axialbohrung 2/+ in der Spindel 19 fluchtet, jedoch einen etwas größeren Durchmesser hat als diese.

Durch die Axialbohrung 2Zf hindurch erstrockt sich eine Drehbetätigungsstange 23, welche auch den Schaft L\.2 durchdringt und über deren Stirnende vorsteht. Dort ist die Drehbetätigungsstange 23 mit einem Gewinde verschen, auf das eine Mutter 33 aufgeschraubt ist. Ganz am Ende der Stange 23 befindet sich ein Vierkant ⁷O, der zum Ansetzen eines Drehbetätigungswcrkzeuges bestimmt ist.

An den der Bremsscheibe 37 zugewandten Ende ist die Drehbotätigungsstange 23 zunächst mit einer zylindrischen stufenartigen Erweiterung 23' und dann mit einer weiteren flanschartigen Erweiterung 23" versehen.

Während die Erweiterung 23' in die Bohrung 59 der Scheibe 2¹ eingreift und dort drehbar gelagert ist, hintergreift der Flanr.cn 23" die Scheibe 27a, was für die Funktion der Anordnung wesentlich ist.

Radial von der Erweiterung 23^f erstreckt sich vorzugsweise zumindest etwa diametral gegenüberliegend von dem Kugolgesperre 30 ein radialer Stift 3h in eine Ausnehmung 35 am Innenumfang der Scheibe 27η (Fig. 2 und 2a).

An dem in Richtung des Pfeiles F in Fig. 2 liegenden Ende der Ausnehmung 35 befindet sich eine Drehsperre 31, welche aus einem Sperrzapfen /f6 mit einem kegelförmigen inneren Ende 54 besteht, der in einer Radialbohrung 60 der Scheibe 27a radial verschiebbar angeordnet und durch eine Schraubondruckfedor 55 in Richtung auf die Erweiterung 23' zu vorgespannt ist. Bei der Darstellung der Fig. 2 ist (ixe Radialbohrung 60

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in der Scheibe 27a mit einer weiteren Radialbohrung 61 im Ring 27b ausgerichtet. Der Stift 34 drückt in der in Fig.2 wiodergegebenen Rückstellposition über die kegelförmige Spitze 54 den Sperrstift 46 in die Bohrung 61, so daß die Teile 27a, 27b des Freilaufs 27 in beiden Richtungen drehfest miteinander verbunden sind.

Befindet sich jedoch der Zapfen 3 4 aufgrund einer geringfügigen Drehbewegung der Erweiterung 23' im Uhrzeigersinn relativ zur Scheibe 27a außer Eingriff mit der kegelförmigen Spitze 54, so drückt die Feder 55 den Sperrzapfen 46 aus der Radialbohrung 61 heraus, so daß jetzt nur noch das Kugeigesperre 3O die Bewegungsmöglichkeiten der Teile 27a,b zueinander bestimmt.

Damit nach einem Rückstellen der Nachstellvorrichtung der Sperrzapfen 46 selbsttätig aus der Radialbohrung 61 austritt, ist nach den Fig. 2 und besonders 2a in der Rückstellposition eine Versetzung a in ümfangsrichtung zwischen der abgerundeten Spitze des Stiftes 34 und der kegelförmigen Spitze 54 des Sperrzapfens 46 derart vorgesehen, daß die Feder 55 ein Rückdrehmoment entgegen dem Pfeil F auf die Drehbetätigungsstange 23 ausübt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Faustsattelbremse ist wie folgt:

Um die Bremse nach einer Rückstellung der Nachstellvorrichtung betriebsbereit zu machen, wird zunächst aus der in Fig.2 und 2a dargestellten Position durch Drehen der Drehbetätigungsstange 23 entgegen der Richtung des Pfeils F der Zapfen 34 außer Eingriff mit der Kegelspitze 54 gebracht, so daß die Feder 55 die drehfeste Verbindung zwischen der Scheibe 27a und dem Ring 27b löst. Dieses Rückdrehen aus der Position nach Fig. 2 und 2a erfolgt beim Vorliegen der Versetzung a automatisch. Jetzt wird die Mutter 33 angezogen, wodurch der

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Flansch 23" die innere Scheibe 27a des Freilaufs 27 gegen die Stirnseite der Betätigungsspindel 19 preßt. Nunmehr liegt aufgrund des Reibschlusses zwischen der Scheibe 27a und der Stirnseite des Betatigungsstößels 19 eine drehfeste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen vor.

Wird jetzt der Betätigungshebel 43 im Sinne des Pfeils f in Fig. 2 verschwenkt, so wird hierdurch die Betätigungsmutter 20 aufgrund des als Rechtsgewinde ausgebildeten Gewindes 22a,b in Richtung auf die Bremsscheibe 37 verschoben, über das Gewinde 21a, b wird hierbei auch der Ringbrcmskolben 17 mitgenommen. Es kommt jetzt zur Anlage der Bremsbacken 14, 15 an der Bremsscheibe 37.

Während einer Zuspannbewegung im Bereich des normalen Lüftspiels bewegt sich der radiale Zapfen 25 nach Fig. 2 von
dem rechten Ende der Aussparung 26 bis zum linken Ende. Die Mitnahme des Außenteils 27b durch das Innenteil 27a erfolgt aufgrund einer gewissen Reibung zwischen diesen Teilen
bzw. innerhalb des Kugelgesperres 30.

übersteigt jedoch das Sollüftspiel aufgrund einer Abnutzung der Bremsbeläge den durch das Maß L in Fig. 2 vorgeschriebenen Wert, so kommt am Ende der Bremsung der Zapfen 25 am
linken Ende der Aussparung 26 zur Anlage. Von hier ab kommt es bei einer Fortsetzung der Zuspannbewegung über das Solllüftspiel hinaus aufgrund der Wirkung des Freilaufes 27 zu
einer Relativverdrehung zwischen den Teilen 27a, b.

Nach dem Lösen der Bremse schlägt während der Rückdrehung
der Betätigungsspindel 19 und damit der Teile 27a,b entgegen dem Pfeil f der Zapfen 25 am rechten Ende der Aussparung 26 an, bevor der Betätigungshebel 43 wieder in
Anlage an seinen Anschlag 56 gekommen ist. Da jetzt der
Freilauf 27 durch das Kugeigesperre 30 sperrt und die
Teile 27a, b drehfest miteinander verbindet, nimmt bei
dieser letzten Phase der Rückstellbewegung der Zapfen 25

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don Kolben 17 zu einer Drehbewegung mit, welche in Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft. Da das Gewinde 21a, b als Rechtsgewinde ausgebildet ist, kommt es hierbei 2U einem Herausdrehen des Kolbens 17 aus der Bohrung 16. Gegebenenfalls in mehreren Nachstellschritten wird so das Sollüftspiel wieder hergestellt.

Soll bei einer Bremsbelagauswechslung der Kolben 17 wieder in seine Ausgangslage zurückgestellt werden, so geschieht dies einfach dadurch, daß die Mutter 33 gelöst und die Drehbetätigungsstange über das Vierkantende 70 mittels eines Werkzeuges in Richtung des Pfeiles F in Fig. 2 gedreht wird. Hierbei bewegt sich zunächst der Zapfen 34 bis an dasjenige Ende der Aussparung 35, wo sich die kegelförmige Spitze 54 des Sperrstiftes 4 6 befindet. Er kommt hier mit der kegelförmigen Spitze 54 in Eingriff und übt eine radial nach außen gerichtete Kraft auf den Sperrstift 46 aus. Gleichzeitig dreht sich die Scheibe 27a in Richtung des Pfeils F so lange, bis die Bohrungen 60, 61 zur Ausrichtung gekommen sind. In diesem Augenblick gleitet der Zapfen 34 weiter an der Kegelspitze 54 empor und stößt dabei den Sperrstift 46 gegen die Kraft der Feder 55 in die äußere Radialbohrung 61. Von jetzt ab sind die Teile 27a, b drehfest miteinander verbunden, und eine weitere Drehbewegung der Drehbetätigungsstange 23 in der gleichen Richtung F führt über den jetzt am linken Ende der Aussparung 26 anstoßenden Radialzapfen 25 zu einer Verdrehung des Ringbremskolbens 17, wodurch der Kolben in seine Ausgangsposition zurückgedreht werden kann. Nachdem dies erreicht ist, erfolgt nach dem Wegnehmen der Rückstellkraft vom Vierkant 70 ein geringfügiges Drehen der Betätigungsstange 23 entgegen dem Pfeil F, worauf der Sperrstift 46 aus der Bohrung 61 austritt. Jetzt wird die Mutter 33 wieder angezogen, worauf die Bremse erneut betriebsbereit ist.

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Zwischen dem vorderen Ende der Außenfläche des Bremskolbens und dem Schenkel 13 erstreckt sich noch eine balgenartige vorlängerbare Dichtmembran 48, welche kolbenseitig in einer durch einen Federring 50 nach vorn begrenzten Vertiefung 49 erfindungsgemäß relativ zum Kolben 17 drehbar angeordnet ist. Eine gewisse Reibung zwischen der Membran 48 und dem Kolben 17 ist jedoch zweckmäßig, um beispielsweise aufgrund von Erschütterungen denkbare zufällige Verdrehungen des Kolbens zu vormeiden. Die Membran 48 stabilisiert also den Bremskolben 17 in der nach einer Nachstellung erzielten Lage, ohne die Nachstellung selbst zu behindern. Wesentlich ist noch, daß die Reibungskraft innerhalb des Gewindes 21a, 21b größer ist als die Reibungskraft des Gewindes 22a, 22b, damit beim Zuspannen der Bremse eine Drehung zwischen den Teilen 19,20 und nicht zwischen den Teilen 17,20 stattfindet.

Nach Fig. 3 sind die Erweiterung 23' und das Teil 27a durch einen Paßsitz oder aufgrund einstückiger Ausbildung bei 10 drehfest miteinander verbunden. Zwischen den Freilaufteilen 27a,b ist eine Kugelrastvorrichtung vorgesehen, welche aus einer Radialbohrung 6 im Teil 27a, einer darin angeordneten, von einer Feder 7 radial nach außen beaufschlagten Rastkugel 8 und einer am Innenumfang des ringförmigen Teils 27b vorgesehenen Rastvertiefung 9 besteht, die in Richtung F der Rückstellbewegung so steil verläuft, daß nach dem Lösen der Mutter 33 und dem Rückdrehen der Drehbetätigungsstange 23 die Rastkugel 8 über die steile Flanke der Rastvertiefung 9 das Teil 27b und den Kolben 17 mitnimmt. Beim normalen Bremsenbetrieb nach Festziehen der Mutter 33 kann sich die Rastkugel 8 insbesondere aufgrund einer entsprechend abgeflachten entgegengesetzten Flanke der Rastvertiefung 9 zwanglos aus dieser herausbewegen, sobald das Sollüftspiel überschritten wird.

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Damit das Kugelgcsperre 30 und die Kugelrastvorrichtung 6,7,8,9 bei radialer Ausrichtung nicht miteinander kollidieren, sollen sie axial zueinander versetzt sein.

Statt des innerhalb der Zylinderbohrung 16 drehbaren Topfkolbens 17 kann erfindungsgemäß auch ein nur axial verschieb-, aber nicht drehbarer Topfkolben verwendet werden, innerhalb dessen eine relativ zu ihm drehbare, aber axial nicht verschiebbare Nachstellmutter angeordnet ist, welche innen das Nachstellgewinde 21a trägt, das entsprechend mit dem Außengewinde 21b der Betätigungsmutter 20 zusammenarbeitet. Die Radialaussparung 26 müßte dann in der Nachstellmutter ausgebildet sein, mit der der Radialzapfen 25 zusammenarbeiten würde. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß zwischen der Dichtmembran 48 und dem Kolben 17 keine Dreh-Gleitverbindung vorliegen muß. Die Nachstellmutter kann auch axial sehr kurz ausgebildet sein, während das Gewinde 21b entsprechend länger zu wählen ist.

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Claims

ALFRED TEVES GMBH Dr.H.-H. Lüpertz - 33

Frankfurt 2 P 4812

20. November 197 9

Mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse

Patentansprüche:

J Mechanische Bremsbetätigungsvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse mit einem die Bremsscheibe innen oder außen umgreifenden Bremssattel, welcher wenigstens eine axiale Kreiszylinderbohrung zur Aufnahme eines im wesentlichen kreiszylindrischen, hohlen Bremskolbens aufweist, der gegebenenfalls über eine Zwischenplatte eine Bremsbacke beaufschlagt, mit einer in dem Bremskolben axial angeordneten, von einem Betätigungsorgan um ihre Achse verdrehbaren Betätigungsspindel, die mit einer ebenfalls in dem Bremskolben angeordneten, mit ihrer Außenfläche wenigstens teilweise an der Innenwand des Bremskolbens anliegenden Betätigungsmutter derart zusammenwirkt, daß bei einer durch Verdrehung der Betätigungsspindel hervorgerufenen axialen Relativverschicbung zwischen der Spindel und der Mutter der BremskoJben vorgeschoben wird, und mit einer ebenfalls in dem Bremskolben angeordneten automatischen Nachstellvorr iclitung

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ORIGINAL INSPECTED

für den Bremskolben, dadurch gekennzeichnet , daß der Bremskolben (17) innerhalb seiner Bohrung (16) frei drehbar und mit der gegen Drehung gesicherten BetMtigungsmutter (20) über ein Nachstellgewinde (21a, 21b) verbunden ist, daß die Nachstellung durch Verdrehung des Bremskolbens (17) mittels der nach einer Betätigung zurückdrehenden Betätigungsspindel (19) über einen zwischen Spindel (19) und Kolben (17) wirkenden, mit der Spindel (19) drehfest verbundenen Freilauf (27) erfolgt, wenn bei der Betätigung das vorgegebene Sollüftspiel überschritten wurde, und daß die drehfeste Verbindung zwischen Spindel (19) und Kolben (17) aufhebbar und der Freilauf (27) dann unabhängig von der Spindel (19) drehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Betätigungsmutter (2O) und die Innenfläche des Bremskolbens (17) mit in Eingriff stehenden Nachstellgewinden (21a, 21b) versehen sind und daß der zwischen der Betätigungsspindel (19) und dem innerhalb der Bohrung (16) drehbaren Bremskolben (17) angeordnete Freilauf (27) während der drehfesten Verbindung mit der Spindel (19) innerhalb eines dem Sollüftspiel entsprechenden Drehbereiches der Betätigungsspindel (19) den Bremskolben (17) weder in der einen noch in der entgegengesetzten Richtung mitnimmt, jedoch nach Überschreiten des Sollüftspiels während einer Betätigung eine dem Grad der Überschreitung entsprechende Drehbewegung relativ zur Betätigungsspindel (19) entgegen deren Betätigungsdrehrichtung ausführt und beim Rückdrehen der Betätigungsspindel (19) in ihre Ausgangslage dem Bremskolben (17) eine entsprechende Drehbewegung mitteilt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Freilauf (27) in Richtung der Bremsbacke (15) axial im Anschluß an das Gewinde (22b) auf der Betätigungsspindel (19) angeordnet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Freilauf (27) mit einem radialen Zapfen (25) in eine Umfangsaussparung (26) des Bremskolbens (17) eingreift, deren Umfangslänge dem Sollüftspiel entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Freilauf (27) aus einem mit der Spindel (19) drehfest verbindbaren Innenteil (27a) und einem den radialen Zapfen (25) tragenden, relativ zum Innenteil (27a) nur in Nachstellrichtung drehbaren Außenteil (27b) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Innenteil (27a) eine an der bremsbackenseitigen Stirnseite der Spindel (19) angeordnete Scheibe (27a) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das.Außenteil ein drehbar auf der Scheibe (27a) angeordneter Ring (27b) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Scheibe (27a) und dem Ring (27b) ein Kugeigesperre (30) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Innenteil (27a) mit der Stirnseite der Spindel (19) drehfest verspannbar ist.

10, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Spindel

(19) eine Axialbohrung (24) aufweist, durch die sich von außen zum Freilauf (27) eine Drehbetätigungsstange (23) für den Freilauf (27) erstreckt.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehbetätigungsstange gleichzeitig zum Verspannen des Freilaufs (27) mit der Spindel (19) und zum Drehen des von der Spindel (19) gelösten Freilaufs (27) bzw. des Kolbens (17) dient.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehbetätigungsstange (23) an ihrem von den Bremsbacken (14, 15) abgewandten Ende durch eine aufgeschraubte Mutter (30) eine axiale Spannkraft auf den Freilauf (27) ausüben und diesen dadurch mit der Spindel (19) drehfest verspannen kann.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die drehfeste Verbindung zwischen Freilauf (27) und Spindel (19) durch einen Reibschluß herstellbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Innenteil (27a) und das Außenteil (27b) auch in der Freilaufdrehrichtung drehfest miteinander verbindbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehbetätigungsstange (23) drehfest mit dem Innenteil (27a) kuppelbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch ^4 und 15, dadurch gekennzeichnet , daß bei Herstellung der drehfesten Kupplung zwischen der Drehbetätigungsstange (23) und dem Innenteil (27a) gleichzeitig die drehfeste Kupplung zwischen dem Innenteil (27a) und dem Außenteil (27b) des Freilaufs (27) herstellbar ist.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß vom Endbereich der Betätigungsstange (23) ein radialer Stift (34) in eine in Umfangsrichtung begrenzte Ausnehmung (35) des Innenteils (27a) eingreift und in Nachstelldrehrichtung eine das Innenteil (27a) mit dem Außenteil (27b) kuppelnde Drohsperre (31) im Sperrsinn beaufschlagt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehsperre (31) einen radial im Innenteil (27a) verschieblichen Sperrzapfen (46) aufweist, der bei Beaufschlagung seiner radial innenliegonden Kegelspitze (54) gegen die Kraft einer Feder (55) radial nach außen in eine Radialbohrung (56) dos Außenteils (27b) einschiebbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Spitze des radialen Stiftes (34) und die Kegelspitze (54) derart keilförmig ausgebildet und in der Rückstellposition eine derartige Versetzung (a) in Umfangsrichtung aufweisen, daß nach Wegnehmen der Rückstellkraft die Feder (55) eine selbsttätige Lösung der Drehsperre (31) bewirkt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehbetätigungsstange (23) ständig drehfest mit dem Innenteil (27a) verbunden ist und zwischen dem Innen- und Außenteil (27a, 27b) des Freilaufs (27) eine Rastvorrichtung (6,7,8,9) wirksam ist, welche beim Rückstellen die Mitnahme dos Außenteils (27b) durch das Innenteil (27a) bewirkt, jedoch beim normalen Bremsenbetrieb die relative Drehbarkeit der beiden Teile (27a, 27b) nicht behindert.

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21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungsspindel (19) an ihrer von der Bremsbacke (15) abgewandten geschlossenen Stirnseite der Bohrung (16) durch ein Nadellager (36) abgestützt ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Gewinde zwischen der Betätigungsspindel (19) und der Betätigungsmutter (20) ein Kugelumlaufgewinde mit Innenrückführung ist.

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