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Titel: Selbsttätige Nachstellvorrichtung für
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eine Fahrzeugbremse
Selbsttätige Nachstellvorrichtung
für eine Fahrzeugbremse Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung
für eine Fahrzeugbremse, die ein im wesentlichen gleichbleibendes Spiel zwischen
einem Bremsglied und einer drehbaren Bremsfläche der Bremse einhält und eine Strebe
aus zwei Teilen aufweist, zwischen denen eine selbsthemmende Schraubgewindeverbindung
besteht, die es ermöglicht, durch relatives Drehen der Teile die wirksame Länge
der Strebe zu vergrößern, und von denen ein Teil eine schraubenförmige Oberfläche
hat und ein Nachstellglied der Nachsteilvorrichtung eine komplementäre Oberfläche
hat. Diese beiden Oberflächen können in zusammenwirkenden Eingriff gebracht werden,
wenn die Nachstellvorrichtung tätig werden muß, um eine Nachstellung durchzuführen.
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Eine Nachstellvorrichtung dieser Art ist in der GB-PS 1 419 254 in
Anwendung an einer Innenbacken-Trommelbremse gezeigt; diese Nachstellvorrichtung
nimmt während des Betätigens der Bremse eine Bremsbackenbewegung wahr und bewirkt
beim Lösen der Bremse eine Nachstellung. Das bedeutet, daß in der wahrgenommenen
Bremsbackenbewegung möglicherweise Verformungen von Bremsenteilen enthalten sind,
die unter Belastung auftreten.
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Das birgt das Risiko einer
zu starken Nachstellung
unter extremen Bedingungen in sich.
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Zwar ist eine derartige )astabhngjge Anordnung insgesamt akzeptabel,
da sie normalerweise in der Praxis geringe Schwierigkeiten macht; aber es kann bevorzugt
sein, eine lastunabhängige Nachstellvorrichtung vorzusehen die nicht auf die obenerwähnten
von der Belastung abhängigen Verformungen anspricht.
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Auf gabe der Erfindung ist es, eine Nachstellvorrichtung der genannten
Art zu schaffen, die so abgewandelt ist, daß sie in lastunabhängiger Weise oder
im wesentlichen in dieser Weise arbeitet.
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Gemäß der Erfindung gehört zu einer Nachstellvorrichtung der genannten
Art eine Kupplung, die während der Bremsanlegebewegung des Bremsgliedes, dem die
Nachstellvorrichtung im Gebrauch zugeordnet ist, entgegen einer ihr entgegenwirkenden
Kraft so betätigbar ist, daß eine relative Drehbewegung zwischen den Strebenteilen
durch das Zusammenwirken der schraubenförmig geneigten Oberflächen möglich ist.
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Hierdurch wird die wirksame Länge der Strebe in Abhängigkeit von einer
zu starken Auswärtsbewegung des Bremsgliedes vergrößert. Die Kupplung ist dabei
so angeordnet, da13 die genannte, ihr entgegenwirkende Kraft überwunden wird, wenn
die von der Strebe erfahrene Belastung zum Anlegen der Bremse einen vorherbestimmten
Wert übersteigt, wodurch die Kupplung in einen Zustand gelangt, der kein weiteres
Strecken der Strebe erlaubt.
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Bei dieser Anordnung kann der Wert der entgegenwirkenden Kraft so
gewählt sein, daß er überwunden wird, wenn nach dem Kontakt des Bremsgliedes mit
der Bremsflache nur eine kleine Bremskraft aufgebaut worden ist Das bedeutet, daß
eine Nachstellung nur unter Bedingungen erfolgt, bei denen es zu keiner oder nur
ge-tinger Verforrnungder Bremsenteile kommt.
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Bei einer besonders zweckmäBigen Anordnung sind die schrauben linienförmigen
Oberflächen an kämmenden Schrägzahnrädern aus gebildet, von denen eins von einem
drehbaren Bauteil der Nachstellvorrichtung getragen ist und die Kupplung ein Drehen
dieses Rauteils verhindert, solange die Bremsanlegelast unter der vorherbestimmten
Wert liegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer
Innenbacken-Trommelbremse für ein Fahrzeug Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht
der Betätigungsvorrichtung der Bremse gemäß Fig. 1 und von Einzelheiten der darin
eingebauten selbsttätigen Nachstellvorrichtung; Fig. 3 eine teilweise im Schnitt
gezeigte Ansicht eines Teils der Nachstellvorrichtung in einem Betriebs zustand;
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, die den Teil der Nachstell vorrichtung in einem
anderen Betriebszustand zeigt.
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Wie Fig. 1 zeigt weist die Innenbacken-Trommelbremse zwei gekrümmte
Bremsbacken 1 und 2 auf, die an einer Trägerplatte 3 angebracht sind und jeweils
einen Bremsbelag 4 zum Bremseingriff mit einer nicht gezeigten, drehbaren Trommel
tragen. Die Premse ist von dem 5p mit zwei führenden Bremsbacken und hat zwischen
jedem Paar einander benachbarter Bremsbackenenden eine an der Trägerplatte 3 angebrachte
keilförmige Betätigungsvor richtung Eine solche Betätigungsvorrichtung 5 geht aus
der Zeichnung hervor und ist so betätigbar, daß sie die Bremsbacken entgegen der
Wirkung einer benachbarten Rückstellfeder 6 nach außen in Bremseingriff mit der
Trommel drängt. In der Nähe der anderen ähnlichen Betätigungsvorrichtung ist eine
ähnliche Feder vorgesehen.
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Wie besser in Fig. 2 erkennbar ist, hat jede Betätigungsvorrichtung
5 ein Gehäuse 7, welches an der Trägerplatte 3 befestighar ist und eine Durchgangsbohrung
hat, die in zwei fluchtende
Endbohrungsabschnitte 8, 9 unterteilt
ist, in denen jeweils ein Stößel 10 bzw. 11 verschiebbar aufgenommen ist. Die Stößel
sind an ihren jeweiligen äußeren Enden zum Eingriff mit den benachbarten Enden der
Bremsbacken 1 bzw. 2 gestaltet.
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Der Stößel 10 ist massiv, während der Stößel 11 hohl ist und einen
Teil einer Nachstellvorrichtung enthält, die nachfolgend noch im einzelnen beschrieben
wird. Die Stößel werden zur Brensbetätigung mittels eines zwischen ihren inneren
Enden angeordneten Keils 12 auseinandergedrängt, zu dem zwei Rollen 13 (von denen
nur eine in der Zeichnung erkennbar ist) gehören, die in einem vom Keil abgestützten
Käfig 14 angeordnet sind, und von denen die sichtbare Rolle 13 auf eine benachbarte,
geneigte Fläche des Stößels 10 wirkt, während die nicht sichtbare Rolle auf eine
ähnliche Fläche einwirkt, die in einem Schlitz 15 eines dem Stößel 11 zugeordneten
Wiederlagerdruckstücks 16 ausgebildet ist, und durch den Eingriff des Keils in den
genannten Schlitz 15 an einer Drehbewegung gehindert ist. Der Keil 12 ist in einer
im Gehäuse 7 ausgebildeten Bohrung 17 aufgenommen und mittels einer Schubstange
18 an eine Kraftbetätigungseinrichtung, z.B. eine Luftbetätigungseinrichtung angeschlossen,
während eine Rückstellfeder 19 den Keil in seine Ruhestellung drängt.
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Der Stößel 11 bildet einen Teil einer zweiteiligen, längsverstellbaren
Strebe, deren Länge bei der Bremsbetätigung selbsttätig nachgestellt wird, um ein
maximales Spiel zwischen Bremsbacke und Trommel bei der Bremse aufrechtzuerhalten.
Der andere Teil der Strebe hat die Form eines Druckgliedes 11A mit einem Schaft
20, der sich innerhalb des Stößels 11 erstreckt und einen Außengewindeabschnitt
21 hat, der mit einem entsprechenden Innengewinde des Stößels in Eingriff steht
und dadurch eine selbsthemmende Schraubverbindung mit dem Stößel bildet. Die Verbindung
ist insofern nicht umkehrbar, als eine relative Drehbewegung zwischen den beiden
Teilen nicht in Abhängigkeit allein von einer auf die beiden Teile aufgebracE.-ten
axialen
Kraft erfolgt. Dies wird auf herkömmliche Weise durch die Wahl entsprechender Gewinde
parameter orreicht.
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Der Schaft 20 ist mit einem erweiterten Kopf fest verbunden, der außerhalb
des Stößels 11 liegt und mit Schrägzähnen 22 versehen ist.
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In einer im Gehäuse 7 ausgebildeten Bohrung 24 ist ein insge samt
mit 23 bezeichnetes Nachstellglied drehbar angebracht. Die Bohrung ist dabei abgestuft,
um verschiedene Teile des Nachstellgliedes und zugehöriger Elemente aufzunehmen,
die unterschiedliche Durchmesser haben. Das Nachstellglied ist in der Bohrung 24
drehbar gelagert und in der Nähe eines Endes mit einem Ring von Schrägzähnen 25
versehen, die mit den Schräzähnen 22 kämmen. Außerdem hat das Nachstellglied in
axialem Abstand von den Schrägzähnen 25 einen radialen Flansch 26, der eine kegelförmig
geneigte, als Kupplungsfläche 27 wirkende Fläche zum Eingriff mit einer komplementären
Innenfläche in einem den Flansch 26 umgebenden Kupplungsring 28 hat. Durch den Kupplungsring
28 erstreckt sich das Nachstellglied 23 mit einem Zapfenteil 23A und hat außerdem
einen erweiterten Kopf30.
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Von einer den Zapfenteil 23A umgebende Feder 29, die zwischen dem
Kupplungsring (durch eine becherförmige Beilagscheibe 30A) und dem erweiterten Kopf
30 des Nachstellgliedes wirkt, werden die Kupplungsflächen in Eingriff gehalten.
Auch ein äußerer Oberflächenteil 31 des Kupplungsringes ist als Kupplungsfläche
gestaltet, die mittels einer Kupplungsfeder 32 von geringerer Belastung als die
Feder 29 in Eingriff mit einer entsprechen~ den Kupplungsfläche innerhalb des Gehäuses
gedrängt wird. Die Kupplungsfeder 32 wirkt gleichfalls über die becherförmige Beilagscheibe
30A zwischen dem Kupplungsring und einer mit dem Gehäuse fest verbundenen Kappe
33.
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Um das maximale Spiel zwischen Bremsbacke und Trommel zu schaffen,
ist zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Schrägzähne 22 und 25 ein
vorherbestimmtes Ausmaß an
Schlupf bzw. totem Gang vorgesehen.
Wenn dann der Keil so bewegt wird, daß er die Stößel 10 und 11 trennt, bewegt sich
das Druckglied llA mit dem Stößel 11 nach außen, und die Schrägzähne 22 können sich
gegenüber den Schrägzähnen 25 frei bewegen, weil der genannte tote Gang besteht.
Die Nachstellvorrichtung tritt nicht in Aktion.
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In dem Maß in dem sich die Bremsbeläge 4 abnutzen, wird das Ausmaß
der Bremsbackenbewegung größer als das vom toten Gang bestimmte maximale Spiel zwischen
Bremsbacke und Trommel, und die Schrägzähne 22 treten mit den Schrägzähnen 25 in
Eingriff.
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Da die Kupplungsfläche 27 des Nachstellgliedes von der Feder 29 fest
in Eingriff mit dem Kupplungsring 28 gehalten wird, der seinerseits in nichtdrehbarem
Eingriff mit dem Gehäuse steht, kann sich das Nachstellglied 23 nicht drehen. Wenn
sich dabei der Stößel 11 nach außen bewegt, um das zu große Spiel aufzunehmen, bewirkt
die Reaktion zwischen den Schrägzähnen 22 und 25, daß das Druckglied llA gedreht
wird, wodurch der Stößel 11 nach außen in eine neu eingestellte Position gebracht
wird.
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Dies erfolgt unter verhältnismäßig schwacher Belastung, ehe die PJremsEleläge
mit der Trommel in Eingriff treten. Wenn es zu diesem Eingriff kommt, beginnt die
vom Keil über den Stößel 11 aufgebrachte Kraft sich mit zunehmender Bremskraft zu
verstärken, und diese Kraft ist bestrebt, einer relativen Drehbewegung zwischen
dem Druckglied llA und dem Stößel 11 Widerstand zu leisten und eine Reaktion zwischen
den Schrägzähnen 22 und 25 hervorzurufen, die eine axiale Kraft erzeugt, die als
Restltat auf das Nachstellglied 23 wirkt. Wenn die genannte Kraft ausreicht, um
die Feder 29 zu überwinden, wird das Nachstellglied 23 axial in der Bohrung 24 in
der durch Pfeil in Fig. 3 angedeuteten Richtung bewegt und bewirkt, daß die Kupplungsfläche
27 außer Eingriff tritt mit dem Kupplungsring 28, wie aus der Zeichnung hervorgeht.
Wenn das geschieht, kann das Nachstellglied 23 sich frei drehen, so daß keine Reaktion
für
die Schrägzähne 22 zur Verfügung steht und auf das Druckglied
llA keine Drehbewegung übertragen wird. Die Stärke der Feder 29 ist so gewählt,
daß sie bei einer Betätigungskraft nachgibt, die nicht ausreicht, um nennenswerte
Durchbiegungen der Bremstauteile hervorzurufen. Damit ist die Nachstellvorrichtung
im wesentlichen lastunempfindlich und die Nachstellung, die sie bewirkt, reflektiert
die tatsächliche, zu grohieBremsbackenbewegung aufgrund der Bremsbelagabnutzung.
Es erfolgt keine nennenswerte Nachstellung infolge von Durchbiegungen der Bremse
bauteile.
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Wenn der Keil zurückgezogen wird, verschwindet die die Trennung zwischen
dem Kupplungsring 28 und der Kupplungsfläche 27 aufrechterhaltende Kraft, so daß
die genannten Elemente erneut miteinander in Eingriff treten können. Das verhindert
wiederum eine Drehbewegung des Nachstellgliedes 23, und wenn die Rückstellfeder
6 für die Bremsbacken den Stößel 11 und das Druckglied llA nach innen zurückbewegt,
werden die Schrägzähne 22 um den erlaubten toten Gang in eine Ruhestellung bewegt,
in der sie für die nächste Betätigung bereit sind. Wenn durch die Abnutzung der
Bremsbeläge des Spiel zwischen den Bremsbacken und der Trommel wieder über den vorherbestimmten
maximalen Wert ansteigt, wird der Nachstellzyklus so oft wiederholt, bis die Bremsbeläge
vollkommen abgenutzt sind.
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Sollte die Strebe einer ungünstigen Stoßbelastung ausgesetzt werden,
wenn z.B. das Fahrzeug beim Einparken auf einem steilen Abhang nach hinten ruckt,
bringt die axial nach innen gerichtete Bewegung des Stößels 11 die einander gegenüberliegen
den Flächen der Schrägzähne 22 und 25 in Eingriff und bewirkt, daß die Anordnung
aus Nachstellglied 23 und Kupplungsring 28 entgegen der Kraft der Kupplungsfeder
32 angehoben wird, wodurch der Kupplungsring 28 außer Eingriff mit dem Gehäuse gerät,
so daß sich diese Anordnung drehen kann, um zu verhindern, daß eine übermäßig starke
Kraft auf die Nachstellvorrichtung
übertragen wird.
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Um zu ermöglichen, daß,wenn nötigtdie Einstellung der Bremse aufgehoben
werden kann, z.B. um die Bremsbacken von der Trommel abzunehmen, kann ein drehbar
im Gehäuse angebrachtes Rückdrehglied 34 axial entgegen der Kraft einer Feder 35
bewegt werden um eine in diesem Glied ausgebildete Nut 36 mit einem am Nachstellglied
23 ausgebildeten entsprechenden Vorsprung 37 in Eingriff zu bringen, so daß dies
Glied mittels des Rückdrehgliedes 34 in solche Richtung gedreht werden kann, daß
das Druckglied llA in den Stößel 11 geschraubt und dieser dadurch zurückgezogen
wird.
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