DE3244872C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvor­ richtung für eine Bremse, insbesondere Kraftfahrzeugbrem­ se, bei der einer Bremsbetätigungsvorrichtung eine Strebe parallel geschaltet ist, deren wirksame Länge von der Re­ lativstellung zweier gegeneinander verstellbarer Streben­ teile abhängt, von denen eines mindestens einen quer zur Längsrichtung der Strebe verstellbaren Abschnitt auf­ weist, bei Betätigung der Bremse die Tendenz hat, mit diesem Abschnitt die Strebe zu verlängern, und mit einem Zwischenglied zusammenwirkt, das zwischen zwei die Betä­ tigungskraft unabhängig von der Strebe übertragenden Bau­ teilen angeordnet und gegen deren Reibungswiderstand drehbar ist, solange dieser einen vorgegebenen Betrag nicht überschreitet.

Durch den Gegenstand des Hauptpatents 32 18 788 ist bei einer solchen Nachstellvorrichtung die Gefahr beseitigt worden, daß infolge übermäßig starker Bremsbetätigung, die eine elastische Verformung verschiedener Bremsenteile zur Folge hat, eine Nachstellung stattfindet, die durch den aufgetretenen Verschleiß der Bremsbeläge noch nicht gerechtfertigt ist. Gemäß dem Hauptpatent kann das Zwi­ schenglied entweder geradlinig verschiebbar oder um eine Achse drehbar sein. Falls das Zwischenglied drehbar ist, kann es gemäß einem in Fig. 5 und 6 des Hauptpatents dar­ gestellten Ausführungsbeispiel als Zahnrad ausgebildet und an einem von der Strebe wegragenden Arm drehbar ge­ lagert sein. Die Strebe weist in diesem Fall drei Stre­ benteile auf, von denen zwei miteinander verschraubt sind und von diesen eines gegen Drehen gesichert und das an­ dere als Ritzel ausgebildet und zusätzlich mit einer Ratschenverzahnung versehen ist. In die Ratschenverzah­ nung greift eine schwenkbare Klinke ein, die das betref­ fende Strebenteil schrittweise dreht und dabei aus dem anderen Strebenteil herausschraubt, wenn eine Nachstel­ lung erforderlich ist. Das Ritzel kämmt mit dem als Zahnrad ausgebildeten Zwischenglied, das bei normaler Bremsbetätigung im wesentlichen frei drehbar ist, bei besonders starker Bremsbetätigung jedoch zwischen einem Kolben der hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung und einem benachbarten Bremsbackenende festgeklemmt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Nachstellvorrichtung derart weiterzu­ bilden, daß mit einfachen baulichen Mitteln eine über­ mäßige Nachstellung mit größerer Sicherheit verhindert wird.

Erfindungsgemäß ist eine selbsttätige Nachstellvorrich­ tung der eingangs beschriebenen Gattung dadurch weiterge­ bildet, daß das Zwischenglied an einem der beiden die Betätigungskraft übertragenden Bauteile drehbar gelagert ist.

Das Zwischenglied ist also erfindungsgemäß an einem der­ jenigen Bauteile gelagert, zwischen denen es eingeklemmt werden soll, wenn die Betätigungskraft der - im allge­ meinen hydraulischen - Bremsbetätigungsvorrichtung einen bestimmten Betrag überschreitet. Die erfindungsgemäße Art, das Zwischenglied zu lagern, vereinfacht die Nach­ stellvorrichtung, da sie den gemäß Fig. 5 des Hauptpatents für die Lagerung des Zwischengliedes vorgesehenen, von der Strebe wegragenden Arm entbehrlich macht.

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit verschiedenen be­ kannten Streben anwendbar, so auch mit der in Fig. 5 und 6 des Hauptpatents dargestellten Strebe, die zwei mitein­ ander verschraubte Strebenteile aufweist. Anwendungen der Erfindung auf anders gestaltete Streben sind Gegenstand der weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Besonders einfache Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich dann, wenn das Zwischenglied um die Achse der Brems­ betätigungsvorrichtung drehbar ist.

Eine solche Ausgestaltung läßt sich beispielsweise bei einer Nachstellvorrichtung verwirklichen, die mit dem in Fig. 7 und 8 des Hauptpatents dargestellten Ausführungsbei­ spiel darin übereinstimmt, daß eines der beiden Bauteile, zwischen denen das Zwischenglied angeordnet ist, ein Kopf eines Stößels ist, der in dem anderen dieser beiden Bau­ teile axial verschiebbar geführt und über eine Feder ab­ gestützt ist, die bestrebt ist, zwischen dem Kopf und dem anderen Bauteil einen Abstand aufrechtzuerhalten, der größer als die Dicke des Zwischengliedes ist. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn das Zwischenglied erfindungs­ gemäß an dem Stößel selbst drehbar gelagert ist.

Aus der in Fig. 7 und 8 des Hauptpatents dargestellten Ausführungsform, bei der das Zwischenglied Bestandteil eines Zahnradgetriebes ist, ergibt sich durch die vorlie­ gende Erfindung die Variante, daß das Zwischenglied ein Zahnsektor ist, dessen Verzahnung mit einer Planverzah­ nung an einem der Strebenteile kämmt, wobei dieses Stre­ benteil in an sich bekannter Weise (DE 23 50 235 B2) an dem anderen Strebenteil um eine quer zur Längsrichtung der Strebe angeordnete Drehachse drehbar ist und eine exzentrische Außenfläche aufweist, deren Lage die Gesamt­ länge der Strebe bestimmt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenglied von einem ringförmigen mittleren Bereich einer Kurvenscheibe gebildet ist, die einen wendelförmigen äußeren Bereich aufweist und mit diesem eines der Strebenteile bildet. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird die selbst­ tätige Nachstellvorrichtung insgesamt erheblich verein­ facht, da eines der Strebenteile mit dem Zwischenglied zu einem einzigen, verhältnismäßig einfach herstellbaren Bauteil zusammengefaßt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelhei­ ten beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Innenbacken-Trommelbremse für Kraftfahrzeuge,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine Teildraufsicht einer anderen Innenbacken- Trommelbremse für Kraftfahrzeuge,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 5 und

Fig. 7 den Schnitt VII-VII in Fig. 5.

Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Innenbacken-Trommelbremse hat einen platten- oder schüsselförmigen Bremsträger 10, der zur Befestigung an einer Hinterradachse eines Kraft­ fahrzeugs vorgesehen und im Einbauzustand von einer Bremstrommel umschlossen ist. Die Bremstrommel ist nicht dargestellt; ihre Achse wird im folgenden als Achse A der Trommelbremse bezeichnet. Am Bremsträger 10 ist, in Fig. 1 unten, ein Widerlager 12 befestigt, an dem sich zwei Bremsbacken 14 und 16 von T-förmigem Querschnitt jeweils mit dem unteren Ende eines Bremsbackenstegs 15 bzw. 17 schwenkbar abstützen.

Zwischen den oberen Enden der Bremsbackenstege 15 und 17 ist, dem Widerlager 12 diametral gegenüber, eine hydrau­ lische Bremsbestätigungsvorrichtung 18 angeordnet; deren Hauptbestandteile sind ein am Bremsträger 10 befestigter, beidseitig offener Zylinder 20 mit der Achse B sowie zwei Kolben 22, von denen einer in Fig. 2 dargestellt ist. Gleichachsig mit diesem Kolben 22 ist ein plattenförmiges Zwischenglied 24 am oberen Ende des Bremsbackenstegs 15 in einer Weise gelagert, die unten im einzelnen beschrie­ ben wird. Der andere, in den Zeichnungen verdeckte Kolben liegt unmittelbar am oberen Ende des Bremsbackenstegs 17 an.

Die beiden Bremsbacken 14 und 16 sind durch drei Zugfe­ dern 26, 27 und 28 gegen das Widerlager 12 und die Brems­ betätigungsvorrichtung 18 vorgespannt.

Am oberen Ende des Bremsbackenstegs 17 ist mittels eines Niets 30 ein Hebel 32 gelagert, der zu einer mechanischen Bremsbetätigungsvorrichtung gehört und, solange diese nicht betätigt ist, mit einem an ihm ausgebildeten An­ schlag 34, wie in Fig. 1 dargestellt, am Bremsbackensteg 17 anliegt. Im Abstand vom Niet 30 ist im Hebel 32 eine Kerbe 36 ausgebildet, der eine Aussparung 38 im Brems­ backensteg 15 gegenüberliegt. In der Kerbe 36 und der Aussparung 38 stützt sich eine Strebe 40 ab, die aus drei Strebenteilen zusammengesetzt ist, nämlich aus einem stangenartigen Strebenteil 42, einem scheibenartigen Strebenteil 44 und einem zapfenartigen Strebenteil 46.

Das stangenartige Strebenteil 42 ist mit dem Bremsbacken­ steg 15 durch die verhältnismäßig lange und nicht beson­ ders kräftige Zugfeder 27 verbunden und ist ferner mit dem Bremsbackensteg 17 durch die erheblich kürzere und kräftigere Zugfeder 28 verbunden. Das in Fig. 1 rechte Ende des Strebenteils 42 ist geschlitzt und greift in die Kerbe 36 des Bremsbackenstegs 17 ein. Das andere, in Fig. 1 linke Ende des stangenartigen Strebenteils 42 ist zwischen dem Bremsträger 10 und dem Bremsbackensteg 15 in Längsrichtung der Strebe 40 verschiebbar geführt und weist ein Langloch 110 auf, das sich in Längsrichtung der Strebe 40 erstreckt und einen mit dem scheibenartigen Strebenteil 44 vernieteten Achszapfen 112 aufnimmt.

Der Achszapfen 112 bildet eine Drehachse C, die sich im rechten Winkel zur Längsrichtung der Strebe 40 und somit auch im rechten Winkel zur Achse B des Zylinders 20 er­ streckt und ferner auch im rechten Winkel zur Achse A der Trommelbremse. Das scheibenartige Strebenteil 44 weist eine in bezug auf den Achszapfen 112 exzentrische oder spiralenförmige Außenfläche 114 auf, die sich ungefähr über einen Viertelkreis erstreckt und parallel zur Dreh­ achse C geriffelt ist.

Das zapfenartige Strebenteil 46 ist am stangenartigen Strebenteil 42 festgenietet und hat eine entsprechend geriffelte zylindrische Außenfläche 116, an der sich das scheibenartige Strebenteil 44 mit seiner Außenfläche 114 abstützt. Der Achszapfen 112 ist mit dem stangenartigen Strebenteil 42 durch eine weitere Zugfeder 118 verbunden, die bestrebt ist, die Außenflächen 114 und 116 anein­ anderliegend zu halten.

Das scheibenartige Strebenteil 44 hat ferner einen Arm 120, der sich im wesentlichen radial vom Achszapfen 112 wegerstreckt und durch die Aussparung 38 hindurchgreift, in der er ein definiertes Spiel d in Längsrichtung der Strebe 40 hat. Dieses Spiel d entspricht der Strecke, um welche die Bremsbacken 14 und 16 von der Bremsbetätigungs­ vorrichtung 20 auseinandergepreizt werden können, ohne daß eine Nachstellung stattfindet. Wird diese Strecke überschritten, so nimmt die linke Bremsbacke 14 das scheibenförmige Strebenteil 44 nach links mit, während das stangenförmige Strebenteil 42 sich zusammen mit der rechten Bremsbacke 16 nach rechts bewegt. Infolgedessen trennen sich die geriffelten Außenflächen 114 und 116 der Strebenteile 44 und 46 voneinander und die vom Brems­ backensteg 15 auf den Arm 120 ausgeübte Kraft bewirkt eine Drehung des scheibenförmigen Strebenteils 44 von einigen Grad um den Achszapfen 112. Dies wiederum hat zur Folge, daß beim Lösen der Bremse ein von der Drehachse C weiter entfernter Teil der Außenfläche 114 an der Außen­ fläche 116 zum Anliegen kommt.

Um eine Übernachstellung zu vermeiden, ist am scheiben­ artigen Strebenteil 44 eine Planverzahnung 122 ausgebil­ det, die sich entsprechend der Außenfläche 114 ungefähr über einen Viertelkreis erstreckt, jedoch konzentrisch zur Drehachse C angeordnet ist. Mit der Planverzahnung 122 kämmt eine Stirnverzahnung 124 am Zwischenglied 24, das als Zahnsektor ausgebildet und um die Achse B des Zylinders 20 drehbar auf einem Stößel 126 gelagert ist.

Der Stößel 126 hat einen halbrunden Kopf 128, einen Hals 130 von kleinerem Durchmesser und einen Schaft 132 von nochmals kleinerem Durchmesser. Der Schaft 132 ist in einer schraubenförmigen Druckfeder aufgenommen, die mit axialer Vorspannung in einem Käfig 136 am oberen Ende des Bremsbackenstegs 15 gefaßt ist. Der Käfig 136 ist aus dem Bremsbackensteg 15 einstückig herausgearbeitet oder an diesem befestigt, beispielsweise festgeschweißt.

Der Hals 130 des Stößels 126 stützt sich in Richtung der Achse B an der Druckfeder 134 ab und hat eine Länge, die etwas größer ist als die Dicke des zwischen dem Kopf 128 und dem Käfig 136 bzw. oberen Ende des Bremsbackenstegs 15 liegenden Teils des Zwischengliedes 24. Somit ist das Zwischenglied 24 auf dem Stößel 126 um die Achse B dreh­ bar gelagert, solange die vom linken Kolben 22 der Brems­ betätigungsvorrichtung 18 ausgeübte Kraft kleiner ist als die Kraft der axialen Vorspannung der Druckfeder 134.

Wenn aber die vom Kolben 22 bei einer kräftigen Bremsbe­ tätigung ausgeübte Kraft diejenige der Druckfeder 134 übersteigt, gibt diese Druckfeder nach und das Zwischen­ glied 24 wird zwischen dem Kopf 128 des Stößels 126 und dem Käfig 136 oder oberen Ende des Bremsbackenstegs 15 festgeklemmt. Das Zwischenglied 24 kann sich somit nicht mehr drehen und dann ist durch den gegenseitigen Eingriff der Verzahnungen 122 und 124 auch das scheibenartige Strebenteil 44 daran gehindert, sich um seinen Achszapfen 112 zu drehen. Auf diese Weise wird eine Nachstellung der Strebe 40 verhindert, wenn die Bremsbetätigungskraft einen durch die Vorspannung der Druckfeder 134 festge­ legten Betrag überschreitet.

Um diese Wirkung der beschriebenen nachgiebigen Abstützung des Stößels 126 zu verstärken, kann dieser im Käfig 136 gegen Drehen gesichert sein, beispielsweise dadurch, daß der Käfig 136 radial nach innen gebogene Rand­ abschnitte aufweist, die in je eine Längsnut des Halses 130 eingreifen. Die Unterseite des Kopfes 128 und/oder die ihr zugewandte Fläche des Zwischengliedes 24 kann eine radiale Riffelung aufweisen, so daß der Kopf 128 beim Nachgeben der Druckfeder 134 nicht nur reibschlüs­ sig, sondern formschlüssig mit dem Zwischenglied 24 zu­ sammenwirkt, um dieses an einer Drehung zu hindern. Zu demselben Zweck kann auch das obere Ende des Brems­ backensteges 15 und/oder die ihm zugeordnete Fläche des Zwischengliedes 24 eine in bezug auf den Stößel 126 ra­ diale Riffelung aufweisen.

Die Innenbacken-Trommelbremse gemäß Fig. 5 bis 7 ist weit­ gehend mit derjenigen gemäß Fig. 1 bis 4 vergleichbar und deshalb nur teilweise dargestellt; gleiche oder ähnliche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im folgenden wird nur die in Fig. 5 bis 7 dargestellte Nach­ stellvorrichtung beschrieben und diese auch nur, soweit sie sich von der in Fig. 1 bis 4 dargestellten unterschei­ det.

Die Strebe 40 besteht gemäß Fig. 5 bis 7 nur aus einem stangenartigen Strebenteil 42 und einem scheibenartigen Strebenteil 44. Das stangenartige Strebenteil 42 umgreift den Bremsbackensteg 15 gabelförmig und weist ein nach oben herausgebogenes Widerlager 150 auf. Zwischen diesem Widerlager 150 und einer am Bremsbackensteg 15 ausgebil­ deten Lagerfläche 152 liegt ein Abschnitt des scheiben­ artigen Strebenteils 44, dessen an der Lagerfläche 152 anliegende Fläche eben ist, während die am Widerlager 150 anliegende Fläche mit radialem Abstand rings um die Achse B wendelförmig ansteigt; das scheibenartige Strebenteil 44 ist also als Axialkurvenscheibe ausgebildet.

Zwischen dem scheibenartigen Strebenteil 44 und dem Brems­ backensteg 15 ist eine Zugfeder 154 derart eingespannt, daß ihre Längsachse in jeder möglichen Betriebsstellung einen merklichen radialen Abstand vom Stößel 126 hat, dessen Achse zumindest annähernd mit der Achse B des Zy­ linders 20 übereinstimmt. Infolge dieser Anordnung übt die Zugfeder 154 ein Drehmoment aus, das bestrebt ist, den aus dem Zwischenglied 24 und dem scheibenartigen Strebenteil 44 bestehenden einstückigen Körper um den Stößel 126 zu drehen, und zwar derart, daß das Streben­ teil 44 wie ein Keil zwischen Widerlager 150 und Lager­ fläche 152 eindringt und somit die wirksame Länge der Strebe 40 vergrößert.

Diese Vergrößerung der wirksamen Länge der Strebe 40 fin­ det jeweils dann statt, wenn beim Betätigen der Trommel­ bremse mittels der hydraulischen Bremsbetätigungsvorrich­ tung 18 das Spiel d infolge Abnutzung der Bremsbeläge überschritten wird. Das Spiel d ist gemäß Fig. 7 dadurch festgelegt, daß ein am rechten Ende des stangenartigen Strebenteils 42 ausgebildeter Vorsprung 156 in eine ent­ sprechend größere Aussparung 158 des Bremsbackensteges 17 eingreift.

Wenn jedoch bei einer besonders kräftigen Bremsbetätigung die von der Bremsbetätigungsvorrichtung 18 über den Stößel 126 und die Druckfeder 134 auf die Bremsbacke 14 ausgeübte Kraft die Vorspannkraft der Druckfeder 134 überschreitet, wird das Zwischenglied 24 wie bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform zwischen dem Kopf 128 des Stößels 126 und dem Käfig 136 oder Brems­ backensteg 15 festgeklemmt. Dies hat bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 5 bis 7 wegen der einstückigen Ausbildung von Zwischenglied 24 und scheibenartigem Strebenteil 44 die unmittelbare Folge, daß das scheibenartige Streben­ teil 44 sich nicht mehr drehen kann und somit eine Nach­ stellung der Strebe 40 unterbleibt.

In manchen Fällen ist ein Schutz gegen Übernachstellung entbehrlich, beispielsweise weil alle von der Bremsbe­ tätigungsvorrichtung belastbaren Bauteile so reichlich bemessen sind, daß sie sich auch bei einer besonders kräftigen Betätigung der Bremse nicht merklich verformen können. In solchen Fällen können als Variante von Fig. 5 bis 7 die Druckfeder 134 und der Käfig 136 durch eine starre Abstützung des Stößels 126 an der Bremsbacke 14 ersetzt werden. Der Stößel 126 hat dann nur noch die Funktion eines Lagerzapfens, auf dem das Strebenteil 44 drehbar gelagert ist, ohne jemals zwischen dem Kolben 22 und der Bremsbacke 14 festgeklemmt zu werden.

Beide in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­ spiele wie auch die im Vorstehenden beschriebene Variante zu Fig. 5 bis 7 können dadurch abgewandelt werden, daß Stößel 126 und Feder 134 im Kolben 22 geführt sind, ähn­ lich wie in Fig. 7 und 8 des Hauptpatents 32 18 788 darge­ stellt.

Claims (5)

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Bremse, insbesondere Kraftfahrzeugbremse, bei der einer Bremsbe­ tätigungsvorrichtung (18) eine Strebe (40) parallel ge­ schaltet ist, deren wirksame Länge von der Relativstel­ lung zweier gegeneinander verstellbarer Strebenteile (42, 44) abhängt, von denen eines (44) mindestens einen quer zur Längsrichtung der Strebe (40) verstellbaren Abschnitt aufweist, bei Betätigung der Bremse die Ten­ denz hat, mit diesem Abschnitt die Strebe (40) zu ver­ längern und mit einem Zwischenglied (24) zusammenwirkt, das zwischen zwei die Betätigungskraft unabhängig von der Strebe (40) übertragenden Bauteilen (128, 136) an­ geordnet und gegen deren Reibungswiderstand drehbar ist, solange dieser einen vorgegebenen Betrag nicht über­ schreitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (24) an einem (128) der beiden die Betätigungskraft übertragenden Bauteile (128, 136) dreh­ bar gelagert ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (24) um die Achse (B) der Bremsbe­ tätigungsvorrichtung (18) drehbar ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, bei der eines der beiden Bauteile (128,136), zwischen denen das Zwi­ schenglied (24) angeordnet ist, ein Kopf (128) eines Stößels (126) ist, der in dem anderen (136) dieser bei­ den Bauteile (128, 136) axial verschiebbar geführt und über eine Feder (134) abgestützt ist, die bestrebt ist, zwischen dem Kopf (128) und dem anderen Bauteil (136) einen Abstand aufrechtzuerhalten, der größer als die Dicke des Zwischengliedes (24) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (24) an dem Stößel (126) selbst drehbar gelagert ist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (24) ein Zahnsektor ist, dessen Verzahnung (124) mit einer Planverzahnung (122) an einem (44) der Strebenteile (42, 44) kämmt, wobei dieses Stre­ benteil (44) in an sich bekannter Weise an dem anderen Strebenteil (42) um eine quer zur Längsrichtung der Strebe (40) angeordnete Drehachse (C) drehbar ist und eine exzentrische Außenfläche (114) aufweist, deren Lage die Gesamtlänge der Strebe (40) bestimmt.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (24) von einem ringförmigen mittleren Bereich einer Kurvenscheibe gebildet ist, die einen wendelförmigen äußeren Bereich aufweist und mit diesem eines (44) der Strebenteile (42, 44) bildet.