DE3734096A1 - Nachstellvorrichtung fuer trommelbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Nachstellvor­ richtung für Kraftfahrzeug-Servotrommelbremsen.

Automa­ tische Nachstellvorrichtungen für Trommel­ bremsen sind in der Technik bekannt, jedoch weisen alle bisherigen Einrichtungen eine komplizierte Konstruktion und Arbeitsweise auf.

Die Nachstellvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine verhältnismäßig einfache Kon­ struktion und Arbeitsweise auf und bietet eine höchst wirtschaftliche Lösung für die Betätigung automatischer Trommelbremsen.

Es wird eine sehr einfache automatische Nachstellvorrich­ tung für Bremsen bekanntgemacht. Die Nachstellvorrichtung verwendet ein normales Sternrad und eine Strebe mit Schraubgewinde, um die Bremsbacken einzustellen. Die Einstellstrebe wird von einer bogenförmigen oder gekrümm­ ten, drahtähnlichen Stoßstange betätigt, die vorzugsweise am Ankerbolzen befestigt ist und sich fortgesetzt bis zur Innenfläche der Platte der Hauptbremsbacke erstreckt und in einen hakenförmigen Sperrklinkenhebel ausläuft, der am Steg der Bremsbacke mit einem Zuggelenk befestigt ist.

Bei Betätigung der Bremse bewirkt eine Bewegung über den Umfang der Hauptbremsbacke einen Vorschub des Sperr­ klinkenhebels über das Sternrad hinweg, der proportional zur Stärke des Bremsbelages und zum Abrieb der Bremsbacke ist. Nach einer bestimmten Größe des Abriebs oder Ver­ schleißes bewirkt die Umfangsbewegung der Hauptbremsbacke, daß der Sperrklinkenhebel eine oder mehrere Einkerbungen (Zahnlücken) auf dem Sternrad fortschaltet. Eine Freigabe der Bremse und ein Rückfallen der Hauptbremsbacke in ihre Ruhestellung dreht das Sternrad, wodurch die Einstell­ strebe verlängert wird und die Bremsbacke auf den Brems­ belag und den Trommelverschleiß neu einstellt.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind in den Ansprüchen angegeben. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine normale Servotrommelbremse mit einer Nachstellvorrichtung nach einer Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Abschnitt der Nachstell­ vorrichtung für Trommelbremsen mit Dar­ stellung des Einstellhebels, des Zugge­ lenks und der Einstellstrebe;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Einstellstrebe längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt der Hauptbremsbacke längs der Linie 4-4 der Fig. 1;

Fig. 5 die Stoßstange (Einstellelement) getrennt von der Trommelbremse;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Nachstell­ vorrichtung für Trommelbremsen, die eine gestanzte metallische Sperrklinke ver­ wendet;

Fig. 7 eine bildliche Darstellung der anderen Ausführungsform der Sperrklinke;

Fig. 8 und 9 eine weitere Ausführungsform der Nachstell­ stoßstange;

Fig. 10 und 11 weitere Ausführungsformen der Nachstell­ stoßstange der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine normale Servotrommelbremse 10, wie sie meist bei Kraftfahrzeugen verwendet wird und eine Bremse auf der linken Seite des Fahrzeugs darstellt. Eine normale Drehung der Bremstrommel 11 während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs erfolgt in Linksrichtung nach Ansicht der Fig. 1.

Während der normalen vorwärtsgerichteten Bremsbetätigung wird Strömungsmitteldruck dem Zylinder 15 zugeführt und bewirkt ein Ausfahren der Kolbenstangen 12 A und 12 B. Dadurch werden die Bremsbacken 14 A und 14 B in Reibkontakt mit der Drehtrommel 11 gedrückt. Wenn die Bremsbeläge 16 A und 16 B mit der Trommel 11 in Eingriff kommen, werden die Brems­ backen 14 A und 14 B durch Reibung entgegen dem Uhrzeiger­ sinn an der Trommel 11 entlang mitgezogen. Die Nebenbrems­ backe 14 B wird am Umfang durch den Ankerbolzen 18 begrenzt. Die Hauptbremsbacke 14 A jedoch, die nur noch durch die Rückholfedern 19 A begrenzt wird, kann sich entgegen dem Uhrzeigersinn frei bewegen. Somit übt die Hauptbremsbacke 14 A eine Kraft auf die Nebenbremsbacke 14 B über die Ein­ stellstrebe 20 aus, wodurch die wirksame Radialkraft des Bremsbelages 16 B auf die Trommel 11 erhöht wird. Bei Frei­ gabe der Bremskraft bewirken die Rückholfedern 19 A und 19 B ein Zurückfahren der Kolbenstangen 12 A und 12 B in den Rad­ zylinder 15, um in Verbindung mit der Feder 21 ein Zurück­ holen der Bremsbacken 14 A und 14 B in ihre normale Ruhe­ stellung.

Unter Berücksichtigung des oben beschriebenen Arbeits­ prinzips für eine Servotrommelbremse und anhand der Figu­ ren 1 bis 5 werden im folgenden die Bauelemente und das Arbeitsprinzip der Nachstellvorrichtung für eine Bremsbacke nach einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Zwischen den Bremsbackenstegen 13 A und 13 B erstreckt sich eine Einstellstrebe 20. Wie allgemein bekannt ist, weist die Einstellstrebe 20 normalerweise eine Schraube 22 mit Mutter 23 und einem Sternrad 25 auf, das bei Drehung eine Veränderung der Gesamtlänge der Strebe 20 bewirkt. Jedes Ende der Einstellstrebe weist einen gegabelten Endabschnitt 17 A und 17 B auf, welche die Stege 13 A und 13 B der Brems­ backen 14 A und 14 B aufnehmen.

Eine Stoßstange 50 ist am Ankerbolzen 18 über eine Öse 51 befestigt. Wie die Fig. 1 und 4 zeigen, ist die Stoß­ stange 50 neben dem Steg 13 A vorzugsweise an der Verbin­ dungsstelle zwischen dem Steg und einer Platte 42 ange­ ordnet und durch Heftzapfen 43 festgehalten. Am Ende gegenüber der Öse 51 läuft die Stoßstange 50 in eine Kombination von Haken 53 und Sperrklinkenhebel 55 aus (Fig. 2 und 5). Die Stoßstange 50 besteht vorzugsweise aus Federstahl, wie er meist für Rückholfedern von Trom­ melbremsen benutzt wird und wird auch der gleichen Wärme­ behandlung und Verarbeitung ausgesetzt.

Wenn die Trommelbremse 10 im Ruhezustand ist, wird der Sperrklinkenhebel der Stoßstange in der in Fig. 1 ge­ zeigten Stellung gegenüber dem Sternrad 25 durch ein Zuggelenk 27 festgehalten. Das Zuggelenk 27 steht mit dem Stoßstangenhaken 53 in Eingriff und ist entsprechend am Steg 13 A befestigt. In Ruhestellung nach Fig. 1 wird dem Krümmungsbogen 52 der Stoßstange 50 durch die Begrenzungs­ wirkung des Zuggelenks 27 auf den Haken 53 ein Biegemoment mitgeteilt.

Bei Betätigung der Trommelbremse 10 ist bei einer Vor­ wärtsbewegung des Fahrzeugs die Hauptbremsbacke 14 A be­ strebt, sich über den Umfang entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Die Linksdrehung der Bremsbacke 14 A bewirkt eine gleiche Bewegung des Zuggelenks 27. Da jedoch die Stoßstange 50 am Ankerbolzen 18 befestigt ist, kann sie sich nicht bewegen. Damit wird der Haken 53 in einer allgemeinen Linksrichtung bewegt, wodurch der Sperrklinken­ hebel 55 sich wie in Fig. 2 durch Freigabe des Biege­ moments nach rechts dreht, das dem Krümmungsbogen 52 durch das Zuggelenk 27 mitgeteilt wird.

Der Grad der Umfangsbewegung der Hauptbremsbacke 14 A ist hauptsächlich eine Funktion des Innendurchmessers der Brems­ trommel 11 und der Dicke des Nebenbremsbelages 16 B. Somit erhöht sich der Grad der Umfangslinksbewegung der Haupt­ bremsbacke 14 A, wenn die Bremsbeläge und die Bremstrommel verschleißen; dadurch wird eine proportionale Vergrößerung der Rechtsdrehung des Sperrklinkenhebels 55 bewirkt.

Die Abmessungen und die Geometrie der Stoßstange 50, des Zuggelenks 27, des Sperrklinkenhebels 55 und des Stern­ rades 25 können so ausgelegt werden, daß bei einem Ver­ schleiß der Bremstrommel und der Bremsbeläge bis zu dem Punkt, an dem eine Nachstellung der Bremse erwünscht ist, der Sperrklinkenhebel 55 um einen oder mehrere Zähne auf dem Sternrad 25 vorgeschoben wird, wenn die Bremse während einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges betätigt wird. Bei Freigabe der Trommelbremse und der Rückkehr der Hauptbrems­ backe 14 A in ihre ursprüngliche Ruhestellung kehrt auch das Zuggelenk 27 in seine originale Stellung zurück und bewirkt damit eine Linksdrehung des Sperrklinkenhebels 55 in seine Ausgangsstellung wie in Fig. 1 gezeigt, wodurch sich das Sternrad 25 bewegt und die Strebe 20 nachgestellt wird.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Ausführungsform der Nachstellvorrichtung der Fig. 1 und 2, bei der die Funktion des Zuggelenkes 27 durch einen Haken 90 als ein­ stückiges Teil der Feder 91 ersetzt wird. Der Haken 90 greift in den Stoßstangenhaken 93 ein und begrenzt dessen Bewegung und teilt, wie das Zuggelenk 27, dem Krümmungsbogen 92 der Zugstange ein Biegemoment mit.

Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird beim Betätigen der Bremse die Hauptbremsbacke 94 entgegen dem Uhrzeigersinn gezogen, wodurch der Federhaken 90 das Biege­ moment löst, das dem Krümmungsbogen 92 der Stoßstange mit­ geteilt wird, wodurch der Sperrklinkenhebel 96 auf dem Sternrad 97 vorgeschoben wird.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der Einstellvorrichtung für Trommelbremsen, bei der der Haken 53 und der Sperrklinkenhebel 55 der Fig. 1 und 2 durch ein Einstellgelenk 70 ersetzt werden, welches die Stoßstange 60 in einem Heftzapfen 71 und das Zuggelenk 67 in der Öse 73 aufnimmt, wie in Fig. 6 gezeigt. In der in Fig. 6 gezeigten Ruhestellung teilt das Zuggelenk 67 dem unteren Abschnitt 61 der Stoßstange 60 ein Biegemoment mit, wodurch das Einstellgelenk 70 wie im Ausführungs­ beispiel der Fig. 1 und 2 belastet oder gespannt wird.

Wie in der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 wird beim Betätigen der Bremse die Hauptbremsbacke 64 entgegen dem Uhrzeigersinn gezogen und bewirkt, daß sich das Einstell­ gelenk 70 nach rechts dreht (Fig. 6), wodurch der Sperr­ klinkenhebel 75 auf dem Sternrad 65 vorgeschoben wird. Bei Freigabe der Bremse dreht sich das Einstellgelenk 70 nach links, wodurch die Mutter 63 gedreht wird und einen Vorschub der Schraube 62 und damit eine Verlängerung der Einstellstrebe bewirkt wird.

Eine andere Ausführungsform der Bremsnachstellvorrichtung ist in den Fig. 8 und 9 gezeigt, bei denen das Zug­ gelenk 27 der Fig. 1 entfällt. Bei dieser Ausführungs­ form der Fig. 8 und 9 weist die Platte 81 der Haupt­ bremsbacke 89 eine Abschrägung oder Rampe 98 auf, die einen Sperrklinkenhebel 95 trägt. Wie bei der Ausfüh­ rungsform der Fig. 1 wird durch die Rampe 98 dem Krümmungs­ bogen 87 der Stoßstange 80 ein Biegemoment mitgeteilt. Ein Heftzapfen 84 begrenzt die seitliche Bewegung des Sperrklinkenhebels 95 und sichert einen Eingriff zwischen dem Sternrad 85 und dem Sperrklinkenhebel 95.

Bei Betätigung der Bremse wird die Hauptbremsbacke 89 nach links gezogen. Wenn diese sich nach links bewegt, löst die entsprechende Bewegung der Rampe 98 das Biege­ moment, das auf dem Krümmungsbogen 87 ansteht und gestattet einen Vorschub des Sperrklinkenhebels 95 auf dem Stern­ rad 85. Beim Lösen der Bremskraft kehrt die Hauptbrems­ backe 89 in ihre Ruhestellung zurück und bewirkt dadurch, daß die Rampe 98 den Sperrklinkenhebel 95 in seine originale Ruhestellung zurückführt. Wenn der kombinierte Verschleiß der Bremsbeläge, der Bremsbacke und der Bremstrommel so groß ist, daß der Sperrklinkenhebel 95 um einen oder mehrere Zähne auf dem Sternrad 85 vorgeschoben wird, bewirkt die Rückkehr des Sperrklinkenhebels 95 in seine normale Ruhestellung eine Drehung des Sternrades 85 und eine Verlängerung des Einstellgelenkes 82.

Außer den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu ver­ lassen.

Claims (6)

1. Servotrommelbremse, gekennzeichnet durch:

• - eine Trommel (11);
• - eine Haupt- (14 A) und eine Nebenbremsbacke (14 B), die jeweils eine bogenförmige Platte (42), einen an der Platte (42) befestigten Bremsbelag (16 A, 16 B) aufweisen, welche in Reibkontakt mit der Trommel (11) stehen sowie einen Steg (13 A, 13 B), der von der Platte (42) aus radial nach innen ragt,;
• - einen Rahmen (18), an welchem die Bremsbacken (14 A, 14 B) befestigt sind und das Bremsmoment übertragen;
• - eine verlängerbare Einrichtung (20), welche mit der ersten und zweiten Bremsbacke (14 A, 14 B) im Eingriff steht und die (20) ein Stirnrad (25) aufweist, dessen Drehung den Abstand zwischen den Bremsbacken (14 A, 14 B) verändert;
• - eine Betätigungseinrichtung (15, 12 A, 12 B) welche die Bremsbacken (14 A, 14 B) in Reibverbindung mit der Trommel (11) drückt;
• - eine Rückholvorrichtung (19 A, 19 B), welche die Brems­ backen (14 A, 14 B) in ihre Ruhestellung nach Abschaltung der Betätigungsvorrichtung (15, 12 A, 12 B) zurückholt;
• - eine Stoßstange (50), die in Reibkontakt mit der Innen­ fläche der bogenförmigen Platte (42) der Hauptbremsbacke (14 A) steht und an ihrem einen Ende mit dem Rahmen (18) befestigt ist und einen Sperrklinkenhebel (55) aufweist, der mit seinem freien Ende in das Sternrad (25) ein­ greift;
• - eine Einrichtung (27), welche den Sperrklinkenhebel (55) von seiner Ruhestellung aus proportional über den Umfang des Sternrades (25) in Abhängigkeit von der Umfangsbe­ wegung der Hauptbremsbacke (14 A) bei Betätigung der Bremse (10) vorschiebt und ihn (55) bei Nichtbetätigung der Bremse (10) in seine Ruhestellung zurückholt.

2. Servotrommelbremse nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorrichtung (91) zum proportionalen Vorschub des Sperrklinkenhebels (96) eine Einrichtung (90) aufweist, welche der Stoßstange (93) neben dem Sperrklinkenhebel (96) ein örtliches Biegemoment mitteilt, wodurch die Umfangsbewegung der Hauptbremsbacke (94) bei Betätigung der Bremse (10) das Lösen des Biege­ momentes beeinflußt und es damit dem Sperrklinkenhebel (96) ermöglicht, über den Umfang des Sternrades (97) pro­ portional zum kombinierten Verschleiß der Bremsbacken (94) und der Trommel (10) vorzufahren.

3. Servobremse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung, die der Stoßstange (80) neben dem Sperrklinkenhebel (95) ein örtliches Biege­ moment mitteilt, eine Rampe (98) ist, welche radial von der Platte (81) des Hauptbremsschubs (89) nach innen ragt, wobei sie mit der Stoßstange (80) in Eingriff kommt.

4. Servobremse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung, welche der Stoß­ stange (50) neben dem Sperrklinkenhebel (55) ein örtliches Biegemoment mitteilt, ein Zuggelenk (27) ist, das sich zwischen dem Steg (13 A) der Hauptbremsbacke (14 A) und dem Sperrklinkenhebel (55) erstreckt und mit diesen in Ein­ griff kommt.

5. Servobremse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sperrklinkenhebel (75) ein Einstellgelenk (70) aufweist, welches an der Stoßstange (60) befestigt ist, die einen Hebelarm (61) aufweist, der am Zuggelenk (67) befestigt ist und einen Sperrklinken­ hebel (75), der sich vom Einstellgelenk (67) aus erstreckt und mit dem Sternrad (65) in Eingriff kommt.

6. Servobremse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung, die der Stoß­ stange (50) neben dem Sperrklinkenhebel (55) ein örtliches Biegemoment mitteilt, eine Rückholfeder (19 A, 19 B) auf­ weist, die sich zwischen der Hauptbremsbacke (14 A) und der Nebenbremsbacke (14 B) erstreckt.