DE3802017C2 - Automatische Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung, der sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruches ergebenden Gat­ tung.

Eine derartige Nachstellvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 27 39 003 bekannt. Die dort beschriebene Nach­ stellvorrichtung hat allerdings den Nachteil, daß die Spindel mit zwei Flanschen versehen ist, welche zu beiden Seiten des führenden Gehäuses liegen, so daß ein Ausbau der Spindel aus dem Gehäuse schwer möglich ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe ge­ stellt, eine Anordnung vorzuschlagen, mit der die Nach­ stellspindel durch wenige und preiswert erhältliche mecha­ nische Teile im Gehäuse drehsicher gelagert und in einfa­ cher Weise ein- bzw. ausgebaut werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird nun durch die in dem kennzeich­ nenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale ge­ löst. Durch die erfindungsgemäße Feder ist es möglich, das aus dem Gehäuse ragende Spindelende nicht nur gegenüber der äußeren Gehäusefläche federnd abzustützen, sondern gleichzeitig die Spindel gegenüber einer unerwünschten Spindeldrehbewegung abzusichern.

Hierzu greift in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die sich mit ihren Enden an der äußeren Gehäusefläche ab­ stützende Feder an einer umlaufenden Nut des Spindelendes an.

Ein zur Lagerung des Bremshebels ohnedies benötigter Schacht wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der­ art dimensioniert, daß die an seinem Boden angreifende Fe­ der in einer Drehbewegung um die Spindellängsachse gehin­ dert ist.

Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 in teilweise gebrochener Darstellung eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Nachstell­ vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Drahtfeder,

Fig. 4 eine teilweise gebrochene Darstellung durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine perspektivische und teilweise gebrochene Darstellung des oberen Teiles der Ausführungsform nach Fig. 4.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Nachstellvorrichtung mit einem Kolben 3 versehen, der in einer Bohrung des Ge­ häuses 22 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Innerhalb des Kolbens ist über einem Sicherungsring 4 ein Schräglager 5 gehalten, welches auf eine Nachstellmutter 2 wirkt. Die Nachstellmutter 2 ist auf eine Nachstellspindel 18 aufgeschraubt, welche gegenüber dem Gehäuse 22 im we­ sentlichen ortsfest gelagert ist. Das Ende 24 der Spindel 18 ragt durch eine Durchgangsbohrung 19 aus dem Gehäuse 22 heraus, wobei eine Drahtbiegefeder 20 an einer durch eine umlaufende Nut 26 am Spindelende 24 gebildeten umlaufenden Fläche angreift und die Spindel mit ihrem Spindelflansch 17 gegen die Innenwand des Gehäuses 22 zu ziehen versucht. In das Spindelende 24 ist eine Ausnehmung 6 eingearbeitet, auf deren Boden ein Druckstück 7 einwirkt, welches sich in einer zweiten Ausnehmung 8 eines Betätigungshebels 9 ab­ stützt. Der Betätigungshebel 9 ist mittels eines Kugella­ gers 10 gegenüber der Längsachse 28 der Drehspindel 18 in zwei Ansätzen 30 gelagert, die mit dem Gehäuse 22 vorzugs­ weise einstöckig fest verbunden sind.

Die Feder 20 ist dabei so ausgestattet, daß sie nicht nur die Drehspindel 18 gegenüber dem Gehäuse 22 abstützt, son­ dern vorzugsweise zugleich auch noch eine mögliche Drehbe­ wegung der Spindel 18 gegenüber dem Gehäuse 22 verhindert.

Eine derartige Drehbewegung kann gegebenenfalls auch noch zusätzlich durch eine Kappe 44 verhindert werden, welche auf das Ende 24 der Spindel aufgesetzt ist und sowohl mit dem Spindelende 24 als auch den in Richtung zu dem Spin­ delende weisenden Wänden 42 und 43 der Ansätze 30 kraft­ schlüssig verbunden ist.

Die Nachstellmutter 2 besitzt weiterhin eine konische Reibfläche 11, die mit einer entsprechenden Reibfläche 12 innerhalb des Kolbens 3 zusammenwirken kann. Eine Schmutz­ dichtung 31 verhindert eine Verschmutzung der von ihr um­ faßten Bauteileanordnung.

Die Wirkungsweise der Nachstelleinrichtung ist an sich be­ kannt und wird daher an dieser Stelle nur kurz erläutert. Wirkt eine hydraulische Kraft auf die In­ nenflächen des Kolbens 3, bewegt dieser sich aus der Durchgangsbohrung 19 heraus und trennt damit nach Überwin­ dung eines entsprechenden Spiels die beiden Reibflächen 11 und 12 voneinander. Die Nachstellmutter 2 ist somit auf der im wesentlichen ortsfesten Drehspindel 18 frei dreh­ bar. Da der Kolben 3 über den vorzugsweise als Sternfeder ausgebildeten Sicherungsring 4 und das Schrägkugellager 5 in axialer Richtung auf die Nachstellmutter federnd ein­ wirkt, folgt diese, sich auf der Spindel drehend, der Kol­ benbewegung so lange, bis die Nachstellmutter aufgrund der Federwirkung des Sicherungsringes 4 den Kolben 3 eingeholt hat.

Wird dann anschließend der Druck innerhalb des Kolbens bei Beendigung des Fußbremsvorganges entspannt, so wird der Kolben 3 aufgrund der Entlastung des Gehäuses 22 und der Roll-back-Wirkung des Dichtringes 13 zurückgeführt, wobei ein entsprechendes Spiel innerhalb des nicht selbsthemmen­ den Gewindes zwischen Nachstellmutter 2 und Drehspindel 18 vorhanden sein muß, damit der Kolben 3 nicht gegenüber der Nachstellmutter 2 verspannt, sondern diese auf der Spindel 18 in Richtung der Rückwärtsbewegung des Kolbens 3 ausweichen kann.

Wird der Betätigungshebel 9 durch die Handbremsbetätigung beaufschlagt, so wirkt das Druckstück 7 über das Ende 24 der Drehspindel 18 und verschiebt die Drehspindel entlang der Längsachse in Richtung der Stirnfläche des Kolbens 3. Durch die mittels des Sicherungsringes 4 in Reibschluß ge­ haltene Verbindung zwischen den Reibflächen 11 und 12 ist die Drehbewegung der Nachstellmutter so verriegelt, so daß die Axialbewegung der Drehspindel 18 über die Nachstell­ mutter und die zu dem Reibkonus gehörenden Flächen 11 und 12 direkt auf den Kolben 3 übertragen wird. Der Reibschluß ist insofern wichtig, als andernfalls der Kolben durch die Schraubbewegung der Nachstellmutter 2 der Spindelbewegung ausweichen könnte.

Wird die Handbremse wieder gelöst, so wird die Drehspindel 18 aufgrund der Kraft der Feder 20 so weit zurückgeholt, bis der Spindelflansch 17 am Boden des Gehäuses 22 an­ schlägt.

Fig. 2 zeigt in teilweise geschnittener Form eine Ansicht des oberen Teils aus Fig. 1. Dabei ragt das Spindelende 24 der Spindel 18 durch eine Durchgangsbohrung 19 in dem Ge­ häuse 22. Zu beiden Seiten des Spindelendes 24 erstrecken sich die beiden von dem Gehäuse 22 ausgehenden Ansätze 30, die nicht nur zur Lagerung und Führung des Spindelendes 24 dienen, sondern gleichzeitig auch die Lagerung des Betäti­ gungshebels 9 darstellen, wobei sowohl der Betätigungshe­ bel als auch die Lagerung in Fig. 2 nicht gezeigt sind.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß durch die beiden einander zugewandten Schachtwände 42 und 43 der Ansätze 30 ein Schacht 32 gebildet wird. Dieser Schacht erweitert sich nach unten stufenförmig von seiner oberen Breite B zu ei­ ner den Durchmesser D des Spindelendes 24 überschreitenden Breite. Durch die hierdurch gebildete Schulter 40 besteht für das abgestufte Ende 24 der Spindel 18 eine Anlage, die unabhängig von dem Spindelflansch 17 ein Herausgleiten der Spindel 18 aus dem Gehäuse sicher verhindert.

In das Spindelende 24 ist eine umlaufende Nut 26 eingear­ beitet, in die zwei Schenkel 34 der in Fig. 3 dargestell­ ten Drahtbiegefeder eingreifen. Die Enden der Schenkel stützen sich auf den Boden des Schachtes 33 ab. Wie in Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, sind die Schenkel 34 der Feder 20 in der Nut 26 durch die Seitenwände des Schachts sicher gehalten, so daß diese trotz der Kraftausübung auf die oberen Nutwände nicht nach oben abrutschen können.

Das obere geschlossene Schenkelende 38 der in Fig. 3 ge­ zeigten Drahtbiegefeder 20 greift über das stirnseitige Ende des Spindelendes 24 und verriegelt mit seinem sich gegen die Mantelfläche der Spindel abstützenden äußeren Bereich 48 eine in Längsrichtung der Feder 20 mögliche Be­ wegung der Feder.

Die Spindel 18 kann durch ihre Ausgestaltung des in den Schacht 32 ragenden Endes gegen Verdrehen gesichert sein, z. B. durch eine vier- oder mehrkantige Ausgestaltung des Endes, wobei die Kantenflächen ein Drehen der Spindel in­ nerhalb des Schacht es verhindern können.

Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung einer Drehung stellt die Verwendung einer Kappe 44 dar, die sowohl in kraftschlüssigem Eingriff mit dem Spindelende 24 als auch den Schachtwänden 42 und 43 steht.

In Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung eine mögli­ che Ausgestaltung der Drahtbiegefeder 20 gezeigt. Die Drahtfeder besteht im wesentlichen aus zwei symmetrisch zueinander verlaufenden Schenkeln, wobei an dem einen Fe­ der ende die beiden Schenkel in dem äußeren Bereich 48 mit­ einander verbunden sind, während das Ende 35 der Schenkel offen ist. Die Schenkel weisen in Richtung zum offenen En­ de 35 hin jeweils eine Ausbuchtung in Halbkreisform 36 auf, mit der sie die Nut 26 des Endes 24 der Spindel um­ fassen, während das geschlossene Schenkelende 38 auf der oberen Stirnfläche des Spindelendes 24 aufliegt und mit dem senkrecht abgebogenen äußeren Bereich 48 hinter die Mantelfläche des Schenkelendes greift und so einer Heraus­ gleitbewegung der Feder entlang der Bodenfläche 33 des Schachtes 32 entgegenwirkt. Die Feder hat stützende Abschnitte 41, die zu einer gleichmäßigen Belastung der Feder im Betäti­ gungsfalle der Handbremse beitragen. Ähnlichen Zwecken dient die Gestaltung der Federbögen 49 in Fig. 3.

Fig. 4 unterscheidet sich von Fig. 1 nur durch die Ausge­ staltung der Feder 20, wobei sich nähere Einzelheiten der Federkonstruktion aus der perspektivischen Darstellung in Fig. 5 ergeben. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, verlaufen da­ bei Teile der Feder in der ringförmigen Nut 26, wodurch das Spindelende 24 in axialer Bewegungsrichtung abgestützt wird. Zusätzlich sind aber an dem Spindelende noch auf dessen Umfang verteilte, in Spindellängsrichtung verlau­ fende Nuten 50 vorgesehen, an denen die Feder 20 angreift und die Spindel an einer Drehbewegung hindert. Die Feder­ enden am offenen Ende 35 der Feder greifen in Ausnehmungen in den Schachtwänden ein und sichern so die Feder an einer Bewegung in Längsrichtung des Schachtbodens 33. Teile der Feder 20 umgreifen zusätzlich noch die Stirnfläche des Schenkelendes 24, geben aber gleichzeitig die Ausnehmung 6 für die Aufnahme des in Fig. 5 nicht dargestellten Druck­ stückes 7 frei.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Nachstelleinrich­ tung wird darüber hinaus noch durch die Verwendung eines Schräglagers 5 und eines sternförmig ausgebildeten Siche­ rungsringes 4 unterstützt, wobei die beiden zuletzt ge­ nannten Bauelemente in einfacher Weise sowohl die Lagerung als auch die federnde Abstützung der Nachstellmutter ge­ genüber dem Kolben 3 übernehmen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Drahtbiegefeder 20 über eine Nut 26 am Ende 24 der Spindel angreift und über, die in der Zeichnung obere Seitenwand der Nut versucht, die Spindel aus dem Gehäuse zu ziehen.

Die Spindel besitzt an ihrem Abschluß 56 eine Reihe von­ einander gegenüberliegenden Flächen 51, die bei entspre­ chender Lage der Spindel in dem Schacht den Schachtwänden 42 und 43 parallel gegenüberstehen. In dem Ausführungsbei­ spiel sind es sechs Flächen 51, so daß sich drei Flächen­ paare ergeben, die den Schachtwänden 42, 43 parallel ge­ genüberliegen können. Der Abstand der Flächen 51 ist nun so gewählt, daß bei paralleler Lage der Flächen 51 zu den Schachtwänden 42, 43, die ebenfalls zueinander parallel laufenden Teile 52, 53 der Drahtfeder 20 gerade zwischen die Flächen 51 und die Schachtwände 42 und 43 passen. Ein Verdrehen der Spindel ist somit nicht mehr möglich, da die Teile 52, 53 der Drahtfeder 20 die gleichen Bedingungen schaffen, als ob die Schachtwände 42, 43 direkt an den Flächen 51 anliegen würden.

Damit ist sichergestellt, daß im eingebauten Zustand der Drahtfeder 20 das Spindelende 24 gegen Verdrehen gesichert ist und gleichzeitig durch die Feder eine Kraft auf die Spindel wirkt, welche versucht, diese aus dem Gehäuse herauszuziehen. Entfernt man nun die Feder aus dem Schacht, indem man die Teile 52, 53 über den Spindelab­ schluß 56 hebt und die Feder in dem Schacht in der Zeich­ nung nach rechts herauszieht, so kann die Spindel bei ent­ sprechender Lagerung innerhalb des Gehäuses frei gedreht werden. Eine derartige Möglichkeit ist insbesondere dann wichtig, wenn zum Ausbauen der Bremsbeläge der Kolben 3 in das Gehäuse bewegt werden muß, die Nachstellmutter 2 auf­ grund der Wirkung der Reibflächen 11 und 12 gegenüber dem Kolben aber nicht gedreht werden kann. Will man nun gleichwohl den Kolben in das Innere der Durchgangsbohrung 19 schieben, so kann wegen der fehlenden Ausweichmöglich­ keit über die Nachstellmutter 2 dies nur dadurch gesche­ hen, daß die Spindel durch eine ausweichende Drehbewegung in die Mutter geschraubt wird. Dabei dreht sich die Spin­ del, ohne in axialer Richtung verschoben zu werden, wäh­ rend die Einheit aus Kolben 3 und Mutter 2 in axialer Richtung ohne Drehbewegung verschoben wird. Die Erfindung ist daher insbesondere geeignet, einen leichten Einbau und Ausbau der Bremsbeläge zu ermöglichen, indem in einfacher Weise durch Entfernen der Drahtbiegefeder 20 eine Drehbe­ wegung der Spindel gestattet wird. Eine derartige Drehbe­ wegung kann auch durch Verwendung einer entsprechend aus­ gestalteten Drehlagerung des Spindelflansches gegenüber dem Gehäuse 22 unterstützt werden, etwa durch Verwendung eines Kugellagers oder ähnlichem. Ein gleiches Ergebnis läßt sich durch die Anwendung der Kappe 44 nach Fig. 1 oder der Konstruktion nach Fig. 5 erreichen, wobei sich durch Entfernen der Kappe nach Fig. 1 oder der Feder nach Fig. 5 die Spindel innerhalb des Gehäuses drehen läßt.

Es ist auch nicht zwingend notwendig, die offenen Enden 35 der Drahtfeder in entsprechenden Ausnehmungen an den Sei­ tenwänden des Schacht es zu verankern. Vielmehr können die offenen Enden auch in entsprechenden Öffnungen am Boden 33 des Schachtes verankert sein, indem die offenen Enden 35 in die an geeigneter Stelle angebrachten Bohrungen ragen.

Claims (11)

1. Automatische Nachstellvorrichtung für eine hydraulisch und mechanisch betätigbare Scheibenbremse mit einer in einem Gehäuse zwischen einem Bremskolben und einer me­ chanischen Betätigungseinheit angeordneten, gegenüber dem Gehäuse undrehbar gehaltenen Nachstellspindel mit nicht selbsthemmendem Gewinde, die mit einer Nach­ stellmutter verschraubt ist, wobei die Nachstellmutter in Bremsanlegerichtung über eine Reibkonuskupplung drehfest mit dem undrehbar geführten Bremskolben kup­ pelbar ist, und wobei die Nachstellspindel durch die Kraft einer an der Gehäuseaußenfläche angreifenden Fe­ der beaufschlagt ist, welche das aus dem Gehäuse ra­ gende Ende der der Nachstellspindel entgegen der He­ belkraft eines gegenüber der Spindellängsachse ver­ setzt gelagerten Betätigungshebels aus dem Gehäuse zu ziehen versucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) als Drahtbiegefeder und das Spindelende (24) derart ausge­ staltet sind, daß das aus dem Gehäuse (22) ragende Spindelende (24) formschlüssig gegen Verdrehen gesi­ chert ist. (Fig. 5, 6, 7).

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindelende (24) mit einer umlaufenden Nut (26) versehen ist, über welche die Drahtbiegefeder (20) das Spindelende (24) ergreift, wobei die Feder (20) sich zweiseitig und symmetrisch zur Spindellängsachse (28) am Gehäuse (22) abstützt.

3. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Führung der Drehspindel (18) dienende Durchgangsboh­ rung (19) in dem Gehäuse (22) mit einem durch zwei An­ sätze (30) an der Gehäusewand gebildeten Schacht (32) fluchtet, dessen Breite (B) etwas kleiner als der Durchmesser des Spindelendes (24) ist, wodurch ein seitliches Abgleiten der an der Nut (26) angreifenden Feder aufgrund der wirksamen Federkraft verhindert wird.

4. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Schenkel (34) aufweisende Drahtbiegefeder (20) symme­ trisch aufgebaut ist, wobei am offenen Ende (35) der Schenkel (34) diese zur Umfassung der ringförmigen Spindelnut (26) im wesentlichen in Halbkreisform (36) gebogen sind, während das geschlossene Schenkelende (38) in Richtung zum offenen Ende (35) zurückgebogen ist, wobei der Abstand (A) der hauptsächlich parallel laufenden Schenkelenden (38) kleiner als der Spindel­ durchmesser (D) ist und das geschlossene Schenkelende (38) sich dort abstützend über die Stirnfläche (39) des Spindelendes (24) geführt ist.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (32) in Richtung der Verlängerung des Spindel­ endes (24) sich stufenförmig verengt.

6. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Spindelende (24) eine gegenüber dem Schacht (32) ver­ drehsicher ausgestaltete und mit dem Spindelende (24) formschlüssig verbundene Kappe (44) aufgesetzt ist.

7. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die form­ schlüssige Verdrehsicherung unter Beibehaltung der Si­ cherungswirkung der Feder (20) in axialer Richtung aufhebbar ist durch Anheben zumindest eines der Arme (48) der Drahtfeder oder eines der Arme gemeinsam mit der Kappe (44) über das Ende (24) der Nachstellspin­ del.

8. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bereich (48) des geschlossenen Schenkelendes (38) im wesentlichen senkrecht zu dem offenen Federende (35) und parallel zu dem Spindelende (24) verlaufend abge­ bogen ist, wobei in Einbaulage der Feder (20) deren äußerer Bereich (48) an der Mantelfläche (27) des Spindelendes (24) angreift und zusätzlich ein senk­ recht zur Spindelachse (28) gerichtetes Abgleiten der Feder (20) vom Spindelende (24) verhindert und beim Ausbau nach Anheben des äußeren Bereiches (48) über die Stirnfläche (39) des Spindelendes (24) die Feder (20) senkrecht zur Spindelachse (28) und parallel zum Schachtboden (33) herausschiebbar bzw. in entgegenge­ setzter Richtung montierbar ist.

9. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Spin­ delende (24) zusätzlich in Spindellängsrichtung (28) verlaufende Nuten (50) vorgesehen sind und die Feder (20) derart gebogen ist, daß in Einbaulage der Spindel und der verdrehsicher im Schacht (32) geführten Feder (20) parallel zu den Nuten verlaufende Federabschnitte (45, 46) in zumindest einem Teil der am Spindelumfang verteilten Nuten (50) eingreifen und so eine Drehbewe­ gung der Spindel (18) verhindern.

10. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Schacht (32) ragende Spindelende (24) parallel zu den Schachtwänden (42, 43) verlaufende Flä­ chen besitzt, welche eine Drehbewegung der Spindel (18) verhindern.

11. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindelende (24) zu den Schachtwänden (42, 43) parallel verlaufende Flächen (51) besitzt, die in Verbindung mit über diese Flächen sich erstreckende Teile (52, 53) der Drahtbiegefeder (20) eine Verdrehung der Spindel verhindern, wobei die Feder (20) einen rund-, quadra­ tisch-, rechteck- oder profilförmigen Drahtquer­ schnitt aufweisen kann.