DE3943106A1 - Selbsttaetige nachstellvorrichtung fuer eine scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 38 02 014 ist eine gattungsgemäße Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse bekannt. An einem vorderen Ende einer Nachstellmutter sind zwei Lippendichtungen angeordnet. Diese Lippendichtungen verursachen eine Verlängerung der Nachstellmutter in axialer Richtung, so daß ein größerer Einbauraum für die gesamte Nachstellvorrichtung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen axialen Einbauraum einer Nachstellvorrichtung zu verringern. Ziel der Erfindung ist es weiterhin, die vorbekannte Nachstellvorrichtung zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Erfindungsgemäß ragt aus dem Boden des Bremskolbens ein in das Innere des Kolbens gerichteter Zylinder hervor, der von der Nachstellmutter ummantelt ist. Eine Mantelfläche des Zylinders wirkt mit einem ringförmig umlaufenden Dichtelement zusammen. Somit ist bei voller Bremsbelagdicke die Spindel der Nachstellvorrichtung und der zu der Spindel hin gerichtete Zylinder nahe beieinanderliegend angeordnet und weisen in etwa einen gleichen Durchmesser auf. Damit ergibt sich für die Nachstellmutter eine einfache Bauweise, da sie nur axial über das Ende der Spindel hinaus so weit über den Zylinder ragen muß, daß eine sichere Anlage eines Dichtelementes zwischen der Mutter und dem Zylinder ermöglicht ist. Bei Druckbeaufschlagung verhindert das Dichtelement eine Drehbewegung der Nachstellmutter gegenüber dem Bremskolben, so daß eine Nachstellung während des Druckaufbaues verhindert ist, ermöglicht aber eine geringe Axialbewegung.

In einer vorteilhaften Ausführung ist ein zweites Dichtelement vorgesehen, das über ein Distanzstück zum ersten Dichtelement gehalten ist, so daß zwischen den beiden Dichtelementen ein hydraulisch freier Raum entsteht und bei einer Druckbeaufschlagung können sich die Dichtungen zu dem hydraulisch freien Raum ausdehnen.

Wird zusätzlich noch ein Belüftungskanal vorgesehen, so kann auch in dem hydraulisch freien Raum auch bei Druckbeaufschlagung immer atmosphärischer Druck beibehalten werden.

Liegen beide Dichtungen an zwischen dem in dem Bremskolben hineinragenden Zylinder und der inneren Zylinderfläche der Mutter an, so kann vorteilhaft in einer einfachen Ausgestaltung die Bohrung aus dem Schnittpunkt von Kolbensymmetrieachse und Stirnseite des Kolbens in den Ringraum gebohrt sein. Damit ist die Bohrung dort angeordnet, wo genügend Einbauraum zur Verfügung steht und gegen Schmutz durch die Bremsbacke geschützt ist.

In einer weiteren einfachen Ausgestaltung der Erfindung liegt eine der beiden Dichtungen auf der Zylinderinnenfläche und die zweite Dichtung auf der Zylinderaußenfläche der Mutter. Damit kann die Bohrung an der Stirnseite des Kolbens in den freien Ringraum münden. Auch hiermit ist die Bohrung in einem Bereich angeordnet, in dem genügend Einbauraum zur Verfügung steht.

In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung weist die Nachstellmutter an ihrer dem Boden des Kolbens zugewandten Stirnseite einen Reibkonus auf. Dieser Reibkonus an der Stirnseite der Mutter ist einfach herstellbar.

Wenn sich der äußere Durchmesser der Nachstellmutter zum Boden des Kolbens hin vergrößert, so vergrößert sich aufgrund des großen Durchmessers auch die Oberfläche des Reibkonus, so daß bei mechanischer Betätigung eine Verbindung zwischen Kolben und Nachstellmutter eintritt und eine Drehbewegung der Mutter verhindert ist.

In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist die innere Bohrung der Nachstellmutter als Stufenbohrung ausgeführt. Damit ergibt sich eine herstellungstechnisch einfache, kostengünstige Ausführungsform an der Mutter.

Ist auf der äußeren Mantelfläche der Nachstellmutter ein Kugellager axial auflegbar, so kann vorteilhaft die äußere Mantelfläche zur Aufnahme des Kugellagers dienen und es werden keine gesonderten Teile erforderlich.

Ist das Kugellager an dem im Durchmesser vergrößerten Ende der Nachstellmutter anlegbar, so ist die Oberfläche des für das Kugellager aufgrund des großen Durchmessers vergrößert, so daß für die einzelne Kugel weniger Reibung vorhanden ist.

In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung greift die Nachstellspindel mit einem sich radial erstreckenden Ansatz in eine Aussparung des Bremsgehäuses ein, so daß Spindel und Gehäuse gegeneinander axial zwar verschiebbar, aber nicht verdrehbar sind.

In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtelement mit zwei Schenkeln und einem Grundschenkel U-förmig ausgebildet, so daß bei Druckbeaufschlagung sich die beiden Schenkel des U-förmigen Dichtelementes einerseits gegen die Nachstellmutter und andererseits gegen den Bremskolben anlegen und damit eine Drehbewegung verhindern.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Dichtelemente und die Federkräfte der Federn so zueinander ausgelegt, daß eine Nachstellung ausschließlich im definierten Zustand erfolgt.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Nachstellvorrichtung einer Scheibenbremse, deren Kolben einen nach innen ragenden Zylinder aufweist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Nachstellvorrichtung einer Scheibenbremse, dessen Zylinder die Nachstellspindel umgreift,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Nachstellvorrichtung einer Scheibenbremse, deren Nachstellmutter einen radial innenliegenden Konus aufweist,

Fig. 4 eine Nachstellvorrichtung gemäß Fig. 3 mit einem Rückstellbolzen.

In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile der Übersichtlichkeit wegen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 bezug genommen, die einen Längsschnitt durch einen Teil einer Scheibenbremse mit einer Nachstellvorrichtung 1 zeigt. In einem Bremsgehäuse 2 ist eine gestufte Zylinderbohrung 4 vorgesehen. Im Bohrungsabschnitt 6 mit dem größten Durchmesser ist ein Bremskolben 8 axial verschiebbar angeordnet. Der Bremskolben 8 ist topfförmig ausgebildet, wobei sein offenes Ende in der Zylinderbohrung 4 angeordnet ist, während sein geschlossenes Ende aus der Zylinderbohrung 4 herausragt, um gegen eine Bremsbacke 96 zu drücken. Zur Abdichtung des Bremskolbens 8 ist gegenüber der Zylinderbohrung in an sich bekannter Weise eine sogenannte Roll-Back-Dichtung 10 in einer Ringnut 12 des Bremsgehäues 2 angeordnet, die auch die Rückstellung des Bremskolbens 8 bewirkt.

Zwei Nachstellelemente 14, 16 der Nachstellvorrichtung 1 sind als Nachstellspindel 14 und Nachstellmutter 16 ausgeführt und über ein selbsthemmungsfreies Gewinde 18 miteinander verbunden. Am Boden 20 des Kolbens 8 ist ein nach innen ragender Zylinder 22 ausgebildet, der mit einem zum ersten Boden 20 hin versetzten zweiten Boden 24 geschlossen ausgeführt ist. Die Spindel 14 ist in einem Bohrungsabschnitt 26 mit verringertem Durchmesser geführt und erstreckt sich bis zu dem Boden 24. Am Rand des Bohrungsabschnittes 26 ist eine Aussparung in Form einer Längsnut 28 ausgebildet, in die ein sich radial erhebender Ansatz 30 der Spindel 14 eingreift, so daß die Spindel 14 drehgesichert ist. Der Ansatz 30 und drei weitere Ansätze 32 sind über den Umfang der Spindel 16 verteilt und enden axial auf gleicher Höhe, so daß in diesem Bereich eine Ringscheibe 34 an die Ansätze 30, 32 anlegbar ist. Die Ringscheibe 34 bildet eine Anlagefläche 35 für eine Spindelfeder 36, die sich mit ihrem anderen Ende 38 in einer gehäusefesten Hülse 40 abstützt. Die Spindel 14 ist in ihrem dem Kolbenboden 20 zugewandten Ende über ein selbsthemmungsfreies Gewinde 18 mit der Nachstellmutter 16 verbunden. Die Nachstellmutter 16 weist eine dreifach gestufte Durchgangsbohrung 44 mit einer kleineren Stufe 46, einer größeren Stufe 48 und einer großen Stufe 50 auf. Dabei vergrößert sich der Durchmesser der Stufe in Richtung auf den Boden 20 des Bremskolbens zu. In der kleinsten Stufe 46 ist das Gewinde 18 ausgeführt. Ein Endabschnitt 52 der Nachstellmutter 16 ummantelt mit der Bohrung 50 größten Durchmessers den Zylinder 22 und weist eine ringförmig umlaufende Innennut 54 mit einer U-förmigen Dichtung 56 auf. Die U-förmige Dichtung 56 besteht im wesentlichen aus zwei parallelen Schenkeln 58, 60 und einem Grundschenkel 62. Der Schenkel 58 legt sich bei Druckbeaufschlagung gegen den Zylinder 22 und die Schenkel 60, 62 gegen den Endabschnitt 52. Eine weitere U-förmige Dichtung 64 mit Schenkeln 66, 68 und einem Grundschenkel 70 ist in einer Nut 72 einer äußeren Mantelfläche 74 der Mutter 16 eingesetzt. Der Schenkel 68 und der Grundschenkel 70 legen sich bei Druckbeaufschlagung gegen die äußere Mantelfläche 74 und der Schenkel 66 gegen die innere Zylinderfläche 76 des Bremskolbens 8. Die Nachstellmutter 16 vergrößert ihren äußeren Durchmesser 77 in Richtung auf den Boden 20 des Bremskolbens 8 zu und weist insgesamt eine Glockenform mit einem Absatz 78 auf. An dem Absatz 78 ist ein Kugellager 80 angelegt, das über eine Ringscheibe 82 von einer Feder 84 gehalten ist. Die Feder 84 stützt sich an einem in dem Bremskolben 8 angeordneten Innenring 86 ab. Der Bremskolben 8 drückt mit seiner Stirnseite 88 gegen die Bremsbacke 96. Von der Stirnseite 88 des Bodens 20 führt ein gebohrter Belüftungskanal 92 zu einem Ringraum 94 zwischen den beiden Dichtelementen 56, 64. Bei Beaufschlagung der Dichtelemente 56, 64 durch ein hydraulisches Medium kann Atmosphäre durch den Belüftungskanal 92 eindringen und bewirkt die Bremswirkung der Dichtelemente 56, 64. Die Nachstellmutter 16 ist am Endabschnitt 52 an ihrer Stirnseite 87 mit einem Reibkonus 88 ausgebildet, der gegen einen entsprechenden Reibkonus 90 des Bremskolbens 8 anlegbar ist.

Fig. 2 zeigt die Nachstellvorrichtung 1 in dem Bremsgehäuse 2 der Teilbelagscheibenbremse mit einem Bremskolben 8. Der Zylinder 22 weist eine über dem Boden 24 verlängerte Hülse 98 auf. Die Hülse 98 ummantelt teilweise das untere Ende 42 der Spindel 14. Dabei können beide Dichtelemente 56, 64 an der äußeren Zylinderfläche 100 des Zylinders 22 anlegbar sein. Damit ist sichergestellt, daß der Endabschnitt 52 der glockenförmigen Nachstellmutter 16 in axialer Länge auf gleichem Radius massiv ausgeführt ist, so daß die Kraftübertragung zu den Reibkonussen 88, 90 gewährleistet ist. Zwischen den beiden Dichtelementen 56, 64 ist ein Distanzstück 63 angeordnet. Die Nachstellspindel 14 weist an ihrem der Bremsbacke 96 abgewandten Endteil 102 eine parabolförmige Ausnehmung 104 auf, in die ein Druckstück 106 einer Exzentervorrichtung 108 eingreift. Die Exzentervorrichtung 108 dient zur Übertragung der mechanischen Bremsbetätigung. An der Stirnseite 94 des Bremskolbens 8 ist eine zylinderförmige Ausnehmung 110 vorgesehen, von der aus der gebohrte Belüftungskanal 92 zu dem Ringraum 94 zwischen beiden Dichtelementen 56, 64 führt.

Fig. 3 zeigt eine Nachstellmutter 16, bei der der Reibkonus 88 von der Stirnseite der Nachstellmutter 110 zu der Bohrung 15, also nach innen gerichtet ist. Damit ist der Konus 90 an dem nach innen ragenden Zylinder 22 des Bremskolbens 8 ausgebildet.

Fig. 4 zeigt in dem Zylinder 22 einen Bolzen 112, der zur Rückstellung der Nachstellvorrichtung dient. Nach Bremsbelagverschleiß ist der Kolben 8 und mit ihm die Nachstellmutter 16 aus dem Gehäuse 2 herausgefahren. Drückt man den Kolben 112 gegen eine in die Nachstellmutter 16 eingelegte Druckplatte 114, so werden die Reibkonusse 88, 90 voneinaner getrennt und die Mutter 16 kann problemlos auf der Spindel 14 in Richtung auf das Innere der Zylinderbohrung 4 zu zurückgedreht werden.

Als Hauptmerkmale ergeben sich funktionssichere Nachstellung in drucklosem Zustand, kein Festgehen durch Satteldehnung, kostengünstige Herstellung, Bedienungsfehler ohne Einfluß auf die Nachstellung. Des weiteren wird ein Fließpreßkolben verwandt mit innenliegendem Bremszylinder 22 und Bremskonus für die Übertragung der Handbremskraft. Es ergibt sich eine Fließpreßhülse 16 mit Mehrganggewinde und zwei in der Hülse angeordneten Brems- und Dichtelementen und nach innen gerichtetem Bremskonus und mit offenem Innendurchmesser für kostengünstige Serienfertigung. Bei Belagwechsel muß der Kolben gedreht werden, um in seine Ausgangslage zurückzukehren. In Fig. 4 wird durch Druck auf den Bolzen 6 die Rückstellkraft auf die Scheibe übertragen, die dann die Bremswirkung des Konus aufhebt und somit die Hülse frei drehen läßt, bis der Kolben seine Ausgangslage erreicht hat.

  1 Nachstellvorrichtung
  2 Bremsgehäuse
  4 Zylinderbohrung
  6 Bohrungsabschnitt
  8 Bremskolben
 10 Roll-Back-Dichtung
 12 Ringnut
 14 Spindel
 16 Mutter
 18 Gewinde
 20 Boden
 22 Bodenzylinder
 24 Boden
 26 Bohrungsabschnitt
 28 Nut
 30 Ansatz
 32 Ansatz
 34 Ringscheibe
 36 Spindelfeder
 38 Federende
 40 Hülse
 42 Spindelteil
 44 Stufenbohrung
 46 Bohrung
 48 Bohrung
 50 Bohrung
 52 Endabschnitt
 54 Nut
 56 Dichtung
 58 Schenkel
 60 Schenkel
 62 Grundschenkel
 63 Distanzstück
 64 Dichtung
 66 Schenkel
 68 Schenkel
 70 Grundschenkel
 72 Nut
 74 Mantelfläche
 76 Zylinderfläche
 77 Durchmesser
 78 Absatz
 80 Kugellager
 82 Ringscheibe
 84 Feder
 86 Innenring
 87 Stirnseite
 88 Reibkonus
 90 Reibkonus
 92 Belüftungsbohrung
 94 Stirnseite
 96 Bremsbacke
 98 Hülse
100 Zylinderfläche
102 Endteil
104 Ausnehmung
106 Druckstück
108 Exzentervorrichtung
110 Stirnseite
112 Bolzen

Claims (18)

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattelgehäuse,

• - wobei die Scheibenbremse einen Bremskolben aufweist, der zur Betätigung einer Bremsbacke in einem Zylinder verschiebbar angeordnet und der mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung und einer mechanischen Betätigungseinrichtung betätigbar ist;
• - mit einem zwischen dem Bremskolben und der mechanischen Betätigungseinrichtung angeordneten, zwei über ein selbsthemmungsfreies Gewinde miteinander verbundene Nachstellelemente aufweisenden, verlängerbaren Nachstellglied, wobei die Nachstellelemente als Nachstellmutter und als Nachstellspindel ausgeführt sind; und
• - mit einer Reibkupplung zum Festhalten eines der Nachstellelemente bei mechanischer Betätigung,

dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Boden (20) des Bremskolbens (8) ein in das Innere des Kolbens (8) gerichteter Zylinder (22) hineinragt, der von der Nachstellmutter (16) ummantelt ist und daß eine äußere Zylinderfläche (100) des Zylinders (22) mit einem ringförmig umlaufenden Dichtelement (56) zusammenwirkt.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites ringförmig umlaufendes Dichtelement (64) mit einer Mantelfläche (76) des Kolbens (8) zusammenwirkt.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ringraum (94) zwischen beiden Dichtelementen (56, 64) ein Belüftungskanal (92) mündet.

4. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (22) um eine Hülse (98) verlängert ist.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dichtelemente (56, 64) in einer zur Stirnseite hin offenen Nut der Mutter (16) angeordnet sind.

6. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellmutter (16) an ihrer dem Boden (20) des Kolbens (8) zugewandten Stirnseite (87) einen Reibkonus (88) aufweist.

7. Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattelgehäuse,

• - wobei die Scheibenbremse einen Bremskolben aufweist, der zur Betätigung einer Bremsbacke in einem Zylinder verschiebbar angeordnet und der mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung und einer mechanischen Betätigungseinrichtung betätigbar ist;
• - mit einem zwischen dem Bremskolben und der mechanischen Betätigungseinrichtung angeordneten, zwei über ein selbsthemmungsfreies Gewinde miteinander verbundene Nachstellelemente aufweisenden, verlängerbaren Nachstellglied, wobei die Nachstellelemente als Nachstellmutter und als Nachstellspindel ausgeführt sind; und
• - mit einer Reibkupplung zum Festhalten eines der Nachstellelemente bei mechanischer Betätigung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß sich der äußere Durchmesser (77) der Nachstellmutter (16) zum Boden (20) des Kolbens (8) zu vergrößert.

8. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (44) der Nachstellmutter (16) als Stufenbohrung ausgeführt ist.

9. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Mantelfläche (74) der Nachstellmutter (16) ein Kugellager (80) axial auflegbar ist.

10. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugellager (80) an dem im Durchmesser (77) vergrößerten Ende (52) der Nachstellmutter (16) anliegt.

11. Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattelgehäuse,

• - wobei die Scheibenbremse einen Bremskolben aufweist, der zur Betätigung einer Bremsbacke in einem Zylinder verschiebbar angeordnet und der mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung und einer mechanischen Betätigungseinrichtung betätigbar ist;
• - mit einem zwischen dem Bremskolben und der mechanischen Betätigungseinrichtung angeordneten, zwei über ein selbsthemmungsfreies Gewinde miteinander verbundene Nachstellelemente aufweisenden, verlängerbaren Nachstellglied, wobei die Nachstellelemente als Nachstellmutter und als Nachstellspindel ausgeführt sind; und
• - mit einer Reibkupplung zum Festhalten eines der Nachstellelemente bei mechanischer Betätigung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß ein sich radial erstreckender Ansatz (30) der Nachstellspindel (14) in eine Aussparung (28) des Bremsgehäuses (2) eingreift.

12. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (56, 64) mit zwei Schenkeln (58, 60, 66, 68) und einem Grundschenkel (62, 70) U-förmig ausgebildet ist.

13. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geringem hydraulischem Druck die Anlegekräfte des bzw. der Dichtelemente so groß sind, daß die Federkraft der Spindelfeder (36) überwindbar ist.

14. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattelgehäuse,

• - wobei die Scheibenbremse einen Bremskolben aufweist, der zur Betätigung einer Bremsbacke in einem Zylinder verschiebbar angeordnet und der mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung und einer mechanischen Betätigungseinrichtung betätigbar ist;
• - mit einem zwischen dem Bremskolben und der mechanischen Betätigungseinrichtung angeordneten, zwei über ein selbsthemmungsfreies Gewinde miteinander verbundene Nachstellelemente aufweisenden, verlängerbaren Nachstellglied, wobei die Nachstellelemente als Nachstellmutter und als Nachstellspindel ausgeführt sind; und
• - mit einer Reibkupplung zum Festhalten eines der Nachstellelemente bei mechanischer Betätigung,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Bolzen (112) den Boden (20) des Kolbens (8) durchragt.