DE3826440C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Nachstellvorrich­ tung für Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Nachstellvorrichtung ist aus der GB-PS 15 40 084 bekannt. Bei der bekannten Nachstellvorrichtung besitzt die Spindel an ihrem hinteren Ende einen sich verbreiternden Kopf mit dem ersten Eingriffsteil, das mit dem drehfest angeordneten zweiten Eingriffsteil in Eingriff steht. Während dieses Eingriffs kann sich die Spindel während ihrer Axial­ bewegung nicht aus der Hülse herausschrauben. Sind die Bremsklötze über ein gewisses Maß hinaus verschlissen, bildet sich bei einem Bremsvorgang zwischen einer Stirnseite der Hülse einerseits und dem Boden des Kolbens andererseits eine Lücke, in die die Hülse bei nachlassendem Hydraulikdruck unter Mitnahme der Spindel zurückweicht. Dabei lösen sich die Eingriffsteile voneinan­ der, so daß nun bei axialer Belastung der Spindel diese ein Stück aus der Hülse herausgeschraubt wird. Entsprechend verringert sich das Maß, um welches der Kolben mit seinem Boden in Richtung Hülse versetzt werden kann. Damit ist der Nachstellvorgang be­ endet.

Die Verlängerung der Spindel ist bei der bekannten Nachstell­ vorrichtung in einem am hinteren Ende des Kolbens anliegenden zweiten Kolbenteil gelagert, wobei sich eine Dichtung zwischen dem hinteren Teil der Spindel und dem zweiten Kolbenteil befindet, damit keine Hydraulikflüssigkeit aus dem Inneren des Kolbens in den Bereich der Eingriffsteile gelangen kann. Bei jedem Verstellvorgang wird die Spindel gedreht, wobei sich auch die Dichtung im Inneren des Blocks dreht. Beim Drehen wird die Dichtung besonders stark beansprucht, und es kann zu einem Lecken von Hydraulikflüssigkeit zu dem unter atmos­ phärischem Druck stehenden Bereich kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Gefahr des Leckens von Hydraulikflüssigkeit beträchtlich herabgesetzt ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter­ ansprüche angegeben.

Durch den Einstellkolben, der mit dem Flansch an einem Kopfteil der Spindel angreift, wird erreicht, daß die Dich­ tungen ausschließlich in solchen Bereichen angeordnet sind, die lediglich axial bewegt werden, ohne daß Dichtungen an der drehbaren Spindel erforderlich sind. Durch das Ver­ meiden von Dichtungen an der drehbaren Spindel werden die Dichtungen weniger beansprucht, und entsprechend wird die Gefahr von Leckagen verringert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen automatischen Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse; und

Fig. 2 eine teilweise abgewickelte Ansicht unter Dar­ stellung des Kopfteils einer Spindel sowie eines Verschlußkolbens in miteinander im Eingriff befindlichen Zustand.

Ein Zylinder 10 ist Teil eines Bremssattels Ein becherförmiger Kolben 12 ist in das Innere des Zylinders 10 eingesetzt. Entlang des Innen­ umfangs des Zylinders ist eine Kolbendichtung 14 vor­ gesehen. Eine Hülse 16 ist innerhalb dieser Öffnung drehfest, jedoch axial beweglich angeordnet. An dem einen Endteil der Hülse 16 ist ein Flansch 18 ausgebildet. Eine Unterlegscheibe 22 ist mit Hilfe eines Abdeckrings 20 angebracht. Eine Druckfeder 24 drückt den Flansch 18 gegen den Boden des becherförmigen Kolbens 12.

Die Innenseite der Hülse 16 ist mit einem Innengewinde 26 versehen, in das eine Spindel 28 mit einem Außengewinde 30 eingeschraubt ist. Der Eingriff zwischen dem Innengewinde 26 und dem Außen­ gewinde 30 ist derart ausgelegt, daß ein Totgang bzw. Spiel vorhanden ist, das dem Kolbenrückführausmaß der Hülse 16 bei der Bremsfreigabe entspricht. Die Rückführbewegung des Kolbens 12 wird erzielt durch die Rückführkraft der elastischen Verformung der Kolbendichtung 14. Ein Kopfteil 32 ist an einem aus der Hülse 16 herausragenden Teil der Spindel 28 vorgesehen. Dieses Kopfteil 32 ist in einen Einstell­ kolben 34 eingesetzt, der axial beweglich in das Innere des Zylinders 10 eingepaßt ist.

Der Einstellkolben 34 ist ungefähr zylindrisch ausgebildet und mit einem inneren Flansch 38 versehen, der an dem auf der Seite der Hülse 16 gelegenen Endteil des Einstellkolbens 34 eine Druckaufnahmefläche 36 bildet. Ein Drucklager 40 ist zwischen dem inneren Flansch 38 und dem Kopfteil 32 der Spindel 28 angeordnet. Eine Einstellfeder 44 ist in zusammengedrücktem Zustand zwischen der Druckaufnahme­ fläche 36 und einem Federgehäuse 42 angeordnet. Das Kopfteil 32 der Spindel 28 ist durch die Einstellfeder 44 über den inneren Flansch 38 und das Drucklager 40 in Ausschraubrichtung der Spindel vorgespannt. Das Federgehäuse 42 ist mit seinem Basisendteil mittels eines Abdeckrings 46 an dem Zylinder 10 befestigt. Die Kraft der Einstellfeder 44 ist geringer als die der Druckfeder 24.

Das Kopfteil 32 der Spindel 28 besitzt eine konisch geneigte Außen­ fläche. Sie dient als Eingriffsteil 49 zum In-Eingriff-Treten mit einem Eingriffsteil 50 eines Verschluß- bzw. Verriegelungskolbens 48, der innerhalb des Zylinders 10 drehfest, jedoch axial beweglich ange­ ordnet ist. Das Eingriffsteil 49 des Kopfteils 32 und das Eingriffsteil 50 des Verschlußkolbens 48 sind mit Säge­ zähnen 52 versehen. Diese Sägezähne 52 sind zum Beispiel derart ausgebildet, daß sie einen Spalt X aufweisen, der zwischen ihren Fußpunkten an den Seiten sowohl des Kopf­ teils 32 also auch des Verschlußkolbens 48 mit einer Teilung P von 0,5 mm vorhanden ist. Die beiden Eingriffs­ teile sind somit dazu ausgelegt, in einem Eingriffsaus­ maß δ ineinander einzugreifen. Dies wird für eine stufenweise Einstellung des Spalts zwischen den Bremsklotz und der Bremsscheibe verwendet, wenn der Spalt einen vorgegebenen Wert übersteigt. Die Anordnung kann für einen Eingriff von zwei Eingriffsteilen mit groben Eingriffsflächen modifiziert werden, wobei diese ausreichend groß sein müssen, um ein Drehen der Spindel 28 zu verhindern.

Der Verschlußkolben 48 ist innerhalb des Zylinders 10 axial beweglich relativ zu dem Zylinder, jedoch drehfest angeordnet. Ein auf der Seite der Spindel 28 gelegenes Ende des Verschlußkolbens 48 ist in den Einstellkolben 34 eingesetzt, während das andere Ende des Verschluß­ kolbens 48 mit einem Verbindungsglied 56 in Eingriff steht, das durch eine Steuerflächenwelle 54 betätigbar ist. Ein O-Ring 58 ist auf den äußeren Umfang eines innerhalb des Einstellkolbens 34 angeordneten Bereichs des Verschluß­ kolbens 48 gepaßt, um eine Flüssigkeitsleckage von zwischen dem Einstellkolben 34 und dem Verschlußkolben 48 zu verhindern. Außerdem ist ein weiterer O-Ring 60 auf dem äußeren Umfangsteil des Einstellkolbens 34 vor­ gesehen.

Ein Bremsklotz 62 an der End­ fläche des Kolbens 12 bremst die Bremsscheibe 68 ab, indem er diese in Zusammen­ wirkung mit einen weiteren Bremsklotz 66 von beiden Seiten der Bremsscheibe 68 hereinklemmt. Der Bremsklotz 66 wird von dem Sattel 72 getragen.

Die Nachstellvorrichtung arbeitet wie folgt: Bei Zufuhr von Bremsflüssigkeit in das Innere des Zylinders 10 erfolgt, wenn zwischen dem Zylinder 10 und dem Kolben 12 ein Hydraulikdruck wirksam wird, eine Bewegung des Kolbens 12 nach links. Die nach links gehende Bewegung des Kolbens 12 drückt den Bremsklotz 62 gegen die Bremsscheibe 68. Der Zylinder 10 wird dabei nach rechts bewegt, wobei der Bremsklotz 66 über den Sattel 72 nach rechts bewegt wird, so daß er gegen die Bremsscheibe 68 gedrückt wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Hülse 16 mit ihrer auf der Seite des Flansches 18 befind­ lichen Stirnfläche gegen den Kolben 12 gedrückt, und sie bewegt sich somit zusammen mit dem Kolben 12 nach links, da die Kraft der Druckfeder 24 größer als die der Einstellfeder 44 ist. Da an dem Eingriffsbereich zwischen der Hülse 16 und der Spindel 28 ein Spiel bzw. Totgang vorhanden ist, wird das Kopfteil 32 durch den Einstellkolben 34 im Säge­ zahneingriff mit dem drehfesten Verchlußkolben 48 gehalten. Wenn die Bremsscheibe 68 einen genügend kleinen Abstand von den Bremsbacken 62 und 66 aufweist, führt die Spindel 28 somit keine Dreh­ bewegung aus, da das Bewegungsausmaß der Spindel 28 und des Verschlußkolbens 48 geringer als das Eingriffs­ ausmaß δ ist.

Wenn, verschleißbedingt, der Spalt oder Zwischenraum zwischen der Bremsscheibe 68 und den Bremsbacken 62 und 66 einen normalen Wert von beispielsweise 0,5 mm übersteigt, nimmt der Hub des Kolbens 12 zu. Daher wird die Spindel 28 in bezug auf Fig. 1 nach links bewegt, während der Einstellkolben 34 von dem Kopfteil von dem Verschleißkolben weggezogen wird. Danach wird der Hub zwischen der Spindel 28 und dem Verschluß­ kolben 48 länger als das Eingriffsausmaß δ. Wenn dann das Kopfteil 32 von dem Verschlußkolben 48 gelöst wird, dreht sich das Kopfteil 32 der Spindel 28 in Ausschraubrichtung, bis es mit dem Verschlußkolben 48 in Eingriff tritt, da das Kopfteil 32 durch das Druck­ lager 40 druckbeaufschlagt ist und der Einstellkolben 34 durch die Einstellfeder 44 zur Ausführung einer Bewegung nach rechts veranlaßt wird, wobei es sich um die Aus­ schraubrichtung der Spindel 28 handelt. Wenn der Hydraulik­ druck innerhalb des Zylinders 10 abnimmt, wird der Kolben 12 durch die elastische Rückführkraft der Kolbendichtung 14 usw. in den Zylinder 10 hinein zurückgezogen, so daß der Spalt zwischen der Bremsscheibe 68 und jeder der Bremsbacken 62 und 66 auf einen geeigneten Wert einge­ stellt werden kann.

Falls der Bremsöldruck innerhalb des Zylinders 10 aufgrund z. B. einer plötzlichen Bremsbetätigung erhöht wird, kann der Sattel 72 durch eine Reaktions­ kraft von der Bremsscheibe 68 elastisch verformt werden. In diesem Fall übersteigt der Vorwärtshub des Kolbens 12 relativ zu dem Zylinder 10 den normalen Vorwärtshub, unabhängig von einem Verschleiß der Beläge der Bremsbacken 62 und 66. In diesem Fall wirken jedoch ein hoher Hydraulikdruck und die Kraft der Einstellfeder 44 auf die Druckaufnahmefläche des Einstell­ kolbens 34. Eine aus diesen Kräften resultierende Kraft wird dann größer als die Kraft der Druckfeder 24. Dies veranlaßt den Einstellkolben 34, das Kopfteil 32 der Spindel 28 gegen die Kraft der Druckfeder 24 kontinuierlich gegen den Verschlußkolben 48 zu drücken. Selbst wenn sich der Kolben 12 in einem den normalen Hub übersteigenden Ausmaß vorwärtsbewegt, wird das Kopfteil 32 somit nicht aus dem Eingriff mit dem Verschlußkolben 48 gelöst. Die Spindel 28 ist an einer Drehung gehindert, so daß sich eine exzessive Verstellung verhindern läßt. In diesem Fall wird die Druck­ feder 24 durch die nach links gehende Bewegung des Kolbens 12 zusammengedrückt.

Das innerhalb des Zylinders 10 vorhandene Bremsöl wird an einem Lecken zu einem unter atmosphärischen Druck stehenden Steuerflächenglied 54 hin gehindert, und zwar mittels der O-Ringe 58 und 60, die an dem Verschlußkolben 48 und an dem Einstellkolben 34 vorgesehen sind. Da sich die Dichtungseinrichtung außerdem niemals dreht, da sowohl der Verschlußkolben 48 als auch der Einstellkolben 34 nur in Axialrichtung beweglich ausgebildet sind, ist eine sehr gute Dichtwirkung erzielt.

Claims (6)

1. Automatische Nachstellvorrichtung für Scheiben­ bremsen, umfassend:
einen innerhalb eines Zylinders (10) beweglich angeordneten, becherförmigen Kolben (12) mit einem Boden an der der Bremsscheibe zugewandten Seite,
eine innerhalb des Kolbens (12) axial angeordnete Hülse (16), die dem Kolben (12) zu folgen vermag, wenn dieser hydraulisch in Richtung zur Bremsscheibe bewegt wird (Vorwärtsbewegung des Kolbens),
eine Spindel (28), die in die Hülse (16) eingeschraubt ist und sich aufgrund axialer Belastung in Richtung der Rück­ wärtsbewegung des Kolbens (12) aus der Hülse herauszu­ schrauben vermag, wenn die Hülse (16) dem Kolben (12) folgend vorwärts bewegt wird,
ein an einem Teil der Spindel (28) ausgebildetes erstes Eingriffsteil (49), das mit Druck beaufschlagt, in Rich­ tung der Rückwärtsbewegung des Kolbens in Eingriff mit einem innerhalb des Zylinders (10) vorgesehenen zweiten Eingriffsteil (48, 50) gedrückt wird, wobei der hydrau­ lische Druck als die die Spindel (28) nach rückwärts bewegende Kraft aufgenommen wird, und das erste Eingriffsteil (49) von dem zweiten Eingriffsteil (48, 50) getrennt wird, damit die Spindel (28) eine Drehbewegung in Ausschraubrichtung ausführen kann, wenn sie durch eine Vorwärtsbewegung der Hülse (16) axial belastet wird und der Hydraulikdruck inner­ halb des Zylinders (10) unterhalb eines bestimmten Werts liegt, wohingegen die Einsgriffsteile (48, 50; 49) in Eingriff bleiben und die Spindel drehfest halten, wenn der innerhalb des Zylinders (10) wirkende Hydraulik­ druck den bestimmten Wert übersteigt,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zylinders (10) ein Einstellkolben (34) angeordnet ist, der das erste Eingriffsteil (49) an der Spindel (28) gegen das zweite Eingriffsteil (48, 50) mit Druck beaufschlagt, wozu der rohrähnliche Einstellkolben (34) mit einem Flansch (38) an einem Kopfteil (32) der Spindel (28) angreift, und daß Dichtungen (14, 60, 58) zwischen dem Zylinder (10) und dem Kolben (12), zwischen dem Zylinder (10) und dem Einstellkolben (34) und zwischen dem Einstellkolben (34) und dem zweiten Eingriffsteil (48, 50) angeordnet sind.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Eingriffsteil (49; 48, 50) eine Sägezahn-Eingriffsanordnung ausgebildet ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Eingriffsteil (49) stirnseitig an dem Kopf­ teil (32) der Spindel (28) ausgebildet ist, und daß das Kopfteil (32) von dem Flansch (38) hintergriffen wird.

4. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Eingriffsteil (48, 50) Bestandteil eines Verschlußkolbens (48) ist, der drehfest und axial ver­ schieblich in dem Zylinder (10) angeordnet ist, wobei der Kolben teilweise in den Einstellkolben (34) hineinragt.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Eingriffsteil (49) eine im wesentlichen konvexe Form und das zweite Eingriffsteil (50) eine im wesentlichen konkave Form aufweist oder umgekehrt.

6. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (16) und dem Kolben (12) eine erste Druckfeder (24) angeordnet und zwischen dem Zylinder (10) und dem Einstellkolben (34) eine zweite Druckfeder (44) angeordnet ist, wobei die Feder­ steifigkeit der ersten Druckfeder (24) größer ist als die der zweiten Druckfeder (44).