DE3411745A1

DE3411745A1 - Mechanische betaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3411745A1
Application number: DE19843411745
Authority: DE
Inventors: Peter 6000 Frankfurt Drott
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1985-10-10

Description

Mechanische Betätigungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Scheibenbremse von Kraftfahrzeugen mit einem Betätigungshebel und einem mit diesem drehfest verbundenen Betätigungsexzenter, der aus einem Bolzen mit einer zu seiner Bolzenbohrung exzentrisch im Bolzen ausgebildeten Ausnehmung besteht und der mit seiner Ausnehmung über einen Stößel auf einen einen Bremsbelag beaufschlagenden Kolben eines hydraulischen Betätigungszylinders einwirkt, wobei der Bolzen in einer Bohrung im Gehäuse des Betätigungszylinders über Rollen drehbar gelagert ist, die durch einen Käfig in ihrer Bewegung begrenzt sind, wobei der Käfig im Bereich des Stößels einen Schlitz aufweist.
Bei einer bekannten mechanischen Betätigungsvorrichtung dieser Art (DE-AS 15 55 652) erstrecken sich die Rollen nebeneinander anliegend über einen Teil des Bolzenumfangs und werden an beiden Enden von je einem Käfig in ihrer Bewegung in Umfangsrichtung begrenzt. Die Rollen übertragen den Gegendruck, der beim Drehen des Bolzens zum Anlegen der Bolzen entsteht, auf das Gehäuse des Betätigungszylinders. Dadurch, daß die Rollen gegenseitig anliegen, entsteht beim Drehen des Bolzens Reibung, die den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der mechanischen Betätigungsvorrichtung vermindert.
Weiterhin werden die Käfige durch starre Ringabschnitte gebildet, die sich am Stößel abstützen und eine bestimmte Lage zum Umfang des Bolzens einhalten. Da bei Drehung des Bolzens auch der Käfig entsprechend der Bewegung der Rollen in Umfangsrichtung des Bolzens verschoben wird, so muß, damit dieser Verschiebeweg des Käfigs garantiert bleibt, genugend Spiel zwischen den Enden des Käfigs und dem Stößel vorhanden sein. Hierdurch verändert sich ständig der Abstand der beiden Käfige zueinander, wodurch sich auch der zwischen den beiden Käfigen gebildete Ringraum stets vergrößert bzw. verkleinert. Durch dieses Spiel können sich aber die in dem Ringraum befindlichen Rollen verlagern, so daß eine ungleichmäßige Kraftverteilung an der Lageranordnung entstehen kann. Dies führt dann zu örtlichen Überbelastungen der mechanischen Betätigungsvorrichtung, was einen erhöhten Verschleiß hervorruft und die Lebensdauer der mechanischen Betätigung verringert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die bei möglichst hohem Wirkungsgrad und hoher Lebensdauer eine gleichbleibende Lage der Rollen zum Bolzen garantiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Käfig die Rollen einzeln umgreift, daß die Rollen und der Käfig in einer in der Bohrung zentrierten und ortsfest gehaltenen Hülse geführt werden und daß im Bereich des Schlitzes an der Hülse eine Öffnung mit einem Anschlag ausgebildet ist, an dem sich ein Federelement abstützt, welches in Umfangsrichtung auf die Enden des Käfigs zu beiden Seiten des Schlitzes mit annähernd gleicher Kraft federnd einwirkt. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Rollen stets ihre einmal vorgegebene Position einhalten und bei Betätigung des Bolzens sich gleichmäßig um den halben Schwenkwinkel in Umfangsrichtung des Bolzens verdrehen. Beim Lösevorgang werden die Rollen in ihre anfängliche Ausgangsstellung zurückbewegt. Das Federelement zentriert im gelösten Zustand des Bolzens die Lageranordnung, so daß zum einen einwirkende Erschütterungen die Ausgangslage der Lageranordung nicht verändern, zum anderen aber jeweils bei Betätigung alle Rollen gleichmäßig bewegt werden. Durch diese schlupffreie Lageranordnung wird erreicht, daß die Kraftübertragung stets am gleichen Ort vom Bolzen zum Gehäuse übertragen wird. Der konstante Abstand der Rollen zueinander sorgt für eine gleichmäßge Flächenbelastung der Lageranordnung.
Eine besonders einfache Abstützung des Federelements wird mit der Maßnahme erreicht, daß der Anschlag von einem die Öffnung der Hülse umgebenden Ringbund gebildet wird, der in das Hülseninnere gerichtet ist. Dieser Ringbund hat den Vorteil, daß er zum einen leicht herstellbar ist und zum anderen sowohl zur Abstützung als auch zur Zentrierung des Federelements dient. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß das Federelement eine Formfeder ist, die zu beiden Seiten der Öffnung U-förmige Federabschnitte aufweist, bei denen die mit geringstem Abstand zueinander stehenden Bodenflächen am Ringbund der Hülse anliegen und bei denen die freien Enden als Federarme wirken, die jeweils an den ihnen zugewandten Flächen der Enden des Käfigs anliegen. Durch die symmetrische Aufteilung der Formfeder werden an den Schenkeln gleiche Federkräfte erreicht, so daß eine besonders genaue Zentrierung der Lageranordnung in Umfangsrichtung des Bolzens gegeben ist.
Eine besonders einfache Herstellung und Montage der Formfeder wird dadurch erreicht, daß zwei gegenüberliegende Enden der Federarme durch einen Steg miteinander verbunden sind, wobei der Steg außerhalb der Öffnung und innerhalb des Schlitzes verläuft.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Teillängsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer mechanischen Betätigungsvorrichtung einer Scheibenbremse gemäß der Erfindung, Fig. 2 Teillängsschnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 Draufsicht auf das Rollenlager in Pfeilrichtung X gemäß Fig. 2, wobei das Rollenlager in abgewickelter Form in Zeichenebene dargestellt ist.
Gemäß Fig. 1 der Zeichnung besteht die mechanische Betätigungsvorrichtung 1 aus dem Gehäuse 2 eines Bremskolbens 3, der die in der mechanischen Betätigungsvorrichtung erzeugten Zuspannkräfte auf ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Reibglied überträgt. Das Reibglied wird wiederum infolge der Zuspannkräfte gegen eine in der Zeichnung nicht dargestellte rotierende Bremsscheibe gepreßt, wodurch eine Abbremsung der Bremsscheibe, also des Fahrzeugrades, erfolgt.
Im Gehäuse 2 der mechanischen Betätigungsvorrichtung 1 ist eine Bolzenbohrung 4 ausgebildet, in der in einer Hülse 5 ein Zylinderrollenlager 6 zentriert und geführt wird. Das Zylinderrollenlager 6 besteht gemäß den Fig. 1 bis 3 aus einem hülsenförmigen Zylinderrollenkäfig 7 der im Querschnitt rechteckige und am Umfang gleichmäßig verteilte Durchbrüche 8 aufweist, und aus den in den Durchbrüchen 8 gehaltenen Zylinderrollenlagern 9. Die Zylinderrollenlager 9 halten im Zylinderrollenkäfig 7 stets zueinander einen konstanten Abstand ein.
An dem inneren Durchmesser 10 des Zylinderrollenlagers 6 liegt der mit einem Hebel 11 formschlüssig verbundene Bolzen 12 an. Das Zylinderrollenlager 6 zentriert den Bolzen 12 in der Bohrung 4 des Gehäuses 2 und überträgt die in der mechanischen Betätigungsvorrichtung 1 am Bolzen 12 auftretenden Kräfte auf das Gehäuse 2. Am Übergang des Bolzens 12 zum Hebel 11 ist auf der Mantelfläche des Bolzens 12 ein Vierkant-Dichtring 13 ausgebildet, der an der Mantelfläche der Bohrung 4 dichtend anliegt und das Zylinderrollenlager 6 im Gehäuse 2 gegenüber der Atmosphäre vor Schmutz und Feuchtigkeit dichtet. Das Ende des Zylinderrollenlagers 6 stützt sich am Vierkant-Dichtring 13 ab.
An dem dem Hebel 11 gegenüberliegenden Ende wird der Bolzen 12 von dem Sicherungsring 14 und der Scheibe 15 in der Bohrung 4 gehalten. Die Scheibe 15 weist als Anschlag am Gehäuse 2 einen größeren Außendurchmesser auf als die Bohrung 4. Die in der Zeichnung zum oberen Ende hin erweiterende bohrung 4 wird von einem in die Bohrung 4 eingepreßten, ringförmigen Deckel 16 abgedeckt und schützt die mechanische Betätigungsvorrichtung an dieser Stelle vor Korrosion und Schmutz.
Auf halber Länge des Bolzens 12 ist quer zur Längsrichtung des Bolzens an seinem Umfang eine Ausnehmung 17 in Form einer Kalotte ausgeformt, die am Boden 18 eine kugelförmige Fläche aufweist und die sich zur Mantelfläche des Bolzens 12 hin kegelig erweitert. Auf gleicher Längsache der Ausnehmung 17 ist am stirnseitigen Ende des Bremskolbens 3 eine weitere kugelförmige Ausnehmung 19 ausgebildet. Die Ausnehmungen 17 und 19 dienen zur Aufnahme des Zapfens 20, der die durch die Exzenterbetätigung am Bolzen 12 erzeugte Kraft auf den Betätigungszylinder 3 überträgt. Die Exzenterbetätigung der mechanischen Betätigungsvorrichtung 1 wird einmal durch die Drehbewegung und zum anderen durch die außermittige Lage der Kalotte 17 zur Mittellinie des Bolzens 4 hergestellt.
Der Zapfen 20 durchdringt die Hülse 5 über eine Öffnung 21 und den Zylinderrollenkäfig 7 über den Schlitz 22. Der Rand der kreisförmigen Öffnung 21 wird von einem sich zum Bolzen 12 hin erhebenden Ringbund 23 gebildet. Am radial äußeren Rad des Ringbundes 23 stützt sich das Federelement 24 ab und liegt mit zwei U-förmigen Federabschnitten 31, bzw. 32, die von je zwei Federarmen 25,26 und 27,28 gebildet werden, an den den Schlitz 22 bildenden Wänden 29,30 des Zylinderrollenkäfigs 7 federnd an. Die Federarme 26 und 28 sind über einen Steg 33 miteinander verbunden.
Die Wirkungsweise der mechanischen Betätigungseinrichtung ist folgende.
Beim Verschwenken des Hebels 11 und des Bolzens 4 gemäß der Pfeilrichtung X in Fig. 2 wird aufgrund der Exzenteranordnung der Zapfen 20 in der Zeichnung nach links verschoben. Bei der Drehung des Bolzens 12 wird gleichzeitig das Zylinderrollenlager 6 um den halben Drehwinkel im Uhrzeigersinn nach links verschoben. Hierbei wandert gemäß Fig. 3 der Zylinderrollenkäfig 7 in der Zeichnung von links nach rechts. Da die Hülse 5 in der Bolzenbohrung 4 drehfest gelagert ist, werden die in der Zeichnung linken Federarme 25,26 nach rechts und nach außen federnd gedrückt, während sich die Federarme 27, 28 federnd nach rechts, aber nach innen zueinander bewegen. Hierbei ist der maximal mögliche Federweg der Federarme 25,26,27 und 28 größer als der tatsächliche Verschiebeweg des Zylinderrollenkäfigs 7.
In Löserichtung der mechanischen Betätigungsvorrichtung 1 erfolgt der Bewegungsablauf in umgekehrter Reihenfolge.
Hierbei kann eine Verschiebung des Zylinderrollenkäfigs 7 nicht erfolgen, da die auf den Rollenkäfig 7 wirkenden Kräfte des Federelements 24 diesen stets am Umfang der Bohrung 4 zentrieren.
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Claims

Patentansprüche 1. Mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Scheibenbremse von Kraftfahrzeugen, mit einem Betätigungshebel und einem mit diesem drehfest verbundeen Betätigungsexzenter, der aus einem Bolzen mit einer zu seiner Bolzenbohrung exzentrisch im Bolzen ausgebildeten Ausnehmung besteht und der mit seiner Ausnehmung über einen Stößel auf einen einen Bremsbelag beaufschlagenden Kolben eines hydraulischen Betätigungszylinders einwirkt, wobei der Bolzen in einer Bohrung im Gehäuse des Betätigungszylinders über Rollen drehbar gelagert ist, die durch einen Käfig in ihrer Bewegung begrenzt sind, wobei der Käfig im Bereich des Stößels einen Schlitz aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Käfig (7) die Rollen (9) einzeln umgreift, daß die Rollen (9) und der Käfig (7) in einer in der Bohrung (4) zentrierten und ortsfest gehaltenen Hülse (5) geführt werden und daß im Bereich des Schlitzes (22) an der Hülse (5) eine Öffnung (21) mit einem Anschlag (23) ausgebildet ist, an dem sich ein Federelement (24) abstützt, welches in Umfangsrichtung auf die Enden des Käfigs (7) zu beiden Seiten des Schlitzes (22) mit annähernd gleicher Kraft federnd einwirkt.
2. Mechanische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Anschlag (23) von einem die Öffnung (21) der Hülse (5) umgebenden Ringbund gebildet wird, der in das Hülseninnere gerichtet ist.
3. Mechanische Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g.e k e n n z e i c h n e t, daß das Federelement (24) eine Formfeder ist, die zu beiden Seiten der Öffnung (21) U-förmige Federabschnitte (31,32) aufweist, bei denen die mit geringstem Abstand zueinander stehenden Bodenflächen am Ringbund (23) der Hülse (5) anliegen und bei denen die freien Enden als Federarme (25,26,27,28) wirken, die jeweils an den ihnen zugewandten Wänden (29,30) der Enden des Käfigs (7) anliegen.
4. Mechanische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei benachbarte und gegenüberliegende Enden der Federarme (26,28) durch einen Steg (33) miteinander verbunden sind, wobei der Steg (33) außerhalb der Öffnung (21) und innerhalb des Schlitzes (22) verläuft.