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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einstellstrebe zur Verwendung
in Trommelbremseinrichtungen, um den Verschleiß im Reibbelag zu kompensieren.
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Einstellstreben
werden in Trommelbremseinrichtungen verwendet, um die Trennung zwischen Paaren
von Bremsbacken fortlaufend einzustellen, während sich der Bremsreibbelag
abnutzt. Ein vereinfachtes Beispiel einer Bremseinrichtung, in der eine
Einstellstrebe verwendet wird, ist in 1 gezeigt,
wobei hier eine Trommelbremseinrichtung 1 abgebildet ist.
Die Einrichtung 1 umfasst ein Paar Bremsbacken 3 mit
T-förmigem
Querschnitt, einen zwischen einem Paar gegenüberliegender Enden der Bremsbacken 3 angeordneten
Anschlag 4, um den die Bremsbacken schwenkbar sind, ein
hydraulisches Stellglied 5, das während der Bremsbetätigung auf
das andere Paar gegenüberliegender
Enden der Bremsbacken 3 eine Betätigungskraft ausübt, um die Bremsbacken
radial nach außen
zu bewegen und in einen Bremseingriff mit der inneren Bremsfläche der Trommel 2 zu
bringen, sowie eine Einstellstrebe 6. Im Allgemeinen ist
die Einstellstrebe 6 waagerecht in Eingriff mit dem nach
innen hängenden
Steg einer (oder jeder) der T-förmigen
Bremsbacken 3 und dem Steg des Handbremshebels, wobei die
betreffenden Stege jeweils unter dem Vorspanneinfluss einer Rückholfeder 7 in
ein Ende der Strebe 6 eingreifen und die Backen radial
festlegen, wenn das hydraulische Stellglied 5 keine Betätigungskraft
auf die Bremsbacken 3 ausübt. Somit bestimmt die Länge der
Strebe 6 den radialen Abstand zwischen den Bremsbacken 3,
solange keine Bremskraft ausgeübt wird.
Mit der Zeit nutzt sich der Reibbelag der Bremsbacken 3 durch
Gebrauch ab, und die Einstellstrebe 6 ist in Längsrichtung
verstellbar, um die Trennung zwischen den Bremsbacken zu erhöhen und
somit den Verschleiß des
Belags zu kompensieren. Das Hauptanliegen der vorliegenden Erfindung
ist die Art und Weise, wie die Einstellstrebe verlängert wird.
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Es
sind verschiedene Einstellstrebenanordnungen bekannt. Das im Auftrag
von The Bendix Corporation eingereichte australische Patent Nr.
525459 beschreibt eine Form einer Einstellstrebe, bei der eine Gesperreanordnung
eingesetzt wird. Eine solche Anordnung ist aufwändig und somit relativ teuer in
der Herstellung. Außerdem
erhöht
die verhältnismäßig hohe
Anzahl von Teilen, aus denen die Strebe besteht, das Ausfallpotential
sowie die Herstellungskosten und die Notwendigkeit einer regelmäßigen Wartung.
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Eine
weitere Strebenanordnung ist in der im Auftrag von Bendix France
eingereichten europäischen
Druckschrift Nr. 0262014 beschrieben, die dieselben Nachteile aufweist
wie die oben beschriebene bekannte Strebe. Diese und ältere bekannte
Ausführungsformen
der Einstellstrebe zeigen allgemein bekannte Streben auf, die typischerweise
in ihrer Bauart sehr aufwändig
sind.
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Aus
der europäischen
Patentanmeldung
EP 936 375 ist
eine weitere Strebenanordnung bekannt, die ein drehbares Rad mit
einem inneren und einem äußeren Teil
umfasst. Die betreffenden Teile sind koaxial angeordnet und sind
durch eine zwischen den Teilen angeordnete Kupplungsanordnung in
einer Drehrichtung relativ und in der anderen Drehrichtung wechselseitig
zueinander drehbar. Durch diese Anordnung kann das innere Teil axial
auf einem Gewindeschaft verschoben werden, um das drehbare Rad zu
bewegen und durch diese Bewegung einen Belagsverschleiß zu kompensieren.
Diese Anordnung weist die Nachteile auf, die beim Stand der Technik bezüglich des
Aufwands und der Herstellungskosten sowie des Ausfallpotentials
und der erforderlichen Wartung oben bereits beschrieben wurden.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einstellstrebe vorzusehen,
deren Komplexität
im Vergleich zu bekannten Streben geringer ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Einstellstrebe zur Verwendung in einer Trommelbremseinrichtung
vorgesehen, um die Bremsbacken der Einrichtung in der Weise radial
nach außen
zu verschieben, dass der Verschleiß im Bremsreibbelag kompensiert
wird, wobei die Strebe eine einstellbare lang gestreckte Ausdehnung
und einen axial ausgefahrenen und eingefahrenen Zustand besitzt,
wobei die Strebe ein Eingriffsmittel, das an ihren gegenüberliegenden
Enden für
den Eingriff mit gegenüberliegenden
Bremselementen der Bremseinrichtung angeordnet ist, ein drehbares
Element, das um die Längsachse
der Strebe drehbar ist, ein axial bewegliches Element, das bei Vorwärtsdrehung
des drehbaren Elements axial beweglich ist, um die Längsausdehnung
der Strebe in dem eingefahrenen Zustand zu verlängern, und Vorspannmittel zum
Vorspannen der Strebe in den axial ausgefahrenen Zustand bei radialer
Ausdehnung der Bremsbacken der Bremseinrichtung während der
Bremsbetätigung
enthält,
wobei das drehbare Element eine axial angeordnete Fläche besitzt,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fläche eine Nockenoberfläche gebildet
ist, die mehrere Zähne
definiert, die in einem kreisförmigen
Ring gebildet sind, wobei die Strebe einen lang gestreckten Arm
enthält,
der zur federnden Schwenkbewegung angebracht ist, und einen freien Endabschnitt
enthält,
der wenigstens während
des axialen Ausfahrens der Strebe federnd in Eingriff mit der Nockenoberfläche vorgespannt
ist, wobei der Arm unter einem spitzen Winkel relativ zu der axial angeordneten
Fläche
angeordnet ist, wobei bei der Verwendung der Arm während des
axialen Ausfahrens der Strebe in den axial ausgefahrenen Zustand federnd
schwenkt und veranlasst, dass sich das drehbare Element in der Vorwärtsrichtung
dreht, wobei das Vorspannmittel so angeordnet ist, dass es der Drehung
des drehbaren Elements in einer Rückwärtsrichtung, die zu der Vorwärtsrichtung
entgegengesetzt ist, widersteht, wenn sich die Strebe während des
radialen Zusammenziehens der Bremsbacken aus dem axial ausgefahrenen
Zustand in den radial eingefahrenen Zustand bewegt, so dass die
Längsausdehnung
der Strebe in dem axial ausgefahrenen Zustand nicht verringert wird,
während
sich die Strebe in den axial eingefahrenen Zustand bewegt.
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Für den Zweck
der vorliegenden Spezifikation soll der Begriff „Bremselemente" so verstanden werden,
dass er die gegenüberliegenden
Bremsbacken einer Bremseinrichtung und, falls vorhanden, den Handbremshebel
der Einrichtung umfasst.
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In
einer Anordnung werden, sobald die Bremselemente bei der Bremsbetätigung getrennt werden,
die drehbaren und axial beweglichen Elemente durch das Vorspannmittel
in eine axial ausgefahrene Stellung verschoben, und der Arm verschwenkt
federnd aus einer Ruhe- oder Ausgangsstellung in einer Vorwärtsrichtung,
wobei durch diese Schwenkbewegung das freie Ende des Arms das drehbare
Element in Vorwärtsrichtung
dreht, um das axial bewegliche Element relativ zu verlängern. Bei der
Rückkehrbewegung
der Bremselemente fahren die drehbaren und axial beweglichen Elemente
axial aus der axial ausgefahrenen Stellung ein, während der
Arm in die Ruhestellung zurückkehrt,
was bewirkt, dass das freie Ende des Arms relativ zur Nockenoberfläche in Rückwärtsrichtung
verschoben wird. Bei ausreichender Verschiebungsbewegung (bei ausreichendem
Belagsverschleiß)
bewegt sich das freie Ende an einem Zahn der Nockenoberfläche vorbei
in eine Stellung, die an einen in Umfangsrichtung beabstandeten
Zahn angrenzt. Bei dieser Anordnung wird der Arm jedes Mal, wenn
er sich in einer an einen neuen Zahn angrenzenden Stellung befindet,
so positioniert, dass er in den neuen Zahn einklinkt oder eingreift
und das drehbare Element durch diesen Eingriff während der radialen Ausdehnung
der Bremsbacken vorwärts
dreht.
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Bei
den meisten Anordnungen kann der Arm so angeordnet sein, dass er
entweder unter Zug oder unter Druck arbeitet. Bei der oben beschriebenen
Anordnung wäre
der Arm typischerweise einer Zugbelastung ausgesetzt, wenn das axial
bewegliche Element axial nach außen verschoben wird, um die
Länge der
Strebe zu vergrößern, und
diese Zugbelastung würde
bewirken, dass der Arm verschwenkt und das drehbare Element in Vorwärtsrichtung
dreht. Jedoch ist es gleichermaßen
zulässig,
dass der Arm für Druckbelastung
angeordnet ist, um das drehbare Element zu drehen, wobei bei dieser
Anordnung die Drehung des drehbaren Elementes während der axialen Rückkehrbewegung
des axial beweglichen Elementes geschieht. In Bezug darauf kann
der Arm verschwenken, so dass sein freier Endabschnitt relativ zu
der Nockenoberfläche
verschoben wird, während sich
das axial bewegliche Element axial nach außen bewegt, ohne das drehbare
Element in Vorwärtsrichtung
zu drehen. Ist jedoch diese Verschiebungsbewegung ausreichend, kann
der freie Endabschnitt in einen Zahn der Nockenoberfläche so eingreifen, dass
bei der axialen Rückkehrbewegung
des axial beweglichen Elementes der Arm unter Druckbelastung das
drehbare Element in Vorwärtsrichtung
dreht und somit die Strebe je nach Bedarf verstellbar verlängert.
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Die
Anordnung des Arms, bei der dieser entweder unter Zug oder unter
Druck wirkt, gilt als eine Sache der Ausgestaltungswahl. Wird in
dieser Beschreibung auf eine bestimmte Armanordnung Bezug genommen,
sollte daher von der Wahrscheinlichkeit ausgegangen werden, dass
der Arm derart angeordnet ist, dass er in der gewünschten
Weise, also entweder unter Zug oder unter Druck, arbeitet.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Arm an der Strebe angebracht, beispielsweise am
Körper
der Strebe oder an einer mit dem Körper verbundenen Klammer, wobei
der Arm auf die erforderliche Weise so verläuft, dass er in die Nockenoberfläche des
drehbaren Elementes eingreift. Alternativ kann der Arm an einem
Teil der Bremseinrichtung, an der die Einstellstrebe angebracht
ist, befestigt sein oder an diesem hängen. Bei einer Anordnung kann
der Arm durch Anbringen an einem radial nach innen hängenden
Steg der T-förmigen
Bremsbacke befestigt sein. Somit kann die tatsächliche Befestigungsstellung
des Arms unterschiedlich sein, solange die Reaktion des freien Endes
des Arms mit der Nockenoberfläche
des drehbaren Elementes wie gegeben aufrechterhalten wird. In dieser
Hinsicht muss die Befestigungsstellung des Arms eine Stellung sein,
die eine Bewegung relativ zu dem drehbaren Körper erfährt, so dass der Arm veranlasst
wird, zu verschwenken und das drehbare Element während der Bremsbetätigung oder
alternativ beim Lösen der
Bremse (abhängig
davon, wie der Arm zum Betrieb angeordnet ist) zu drehen.
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Vorzugsweise
ist der Arm der Strebe aus einer flachen Platte gebildet und das
freie Ende ausreichend hart, um einem Verschleiß während des Eingriffs mit der
Nockenoberfläche
zu widerstehen. Das freie Ende kann zu diesem Zweck gehärtet sein.
Der Arm ist vorzugsweise schräg
zur Strebenachse angebracht, so dass das freie Ende des Arms beim
axialen Ausfahren der Strebe ein Drehen des drehbaren Elementes
bewirken kann.
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Das
drehbare Element hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt und die
von der Nockenoberfläche
definierten Zähne
sind vorzugsweise am Umfang der axialen Fläche des drehbaren Elementes
festgelegt. Jeder Zahn kann eine geneigte Oberfläche in wenigstens der Vorwärtsdrehrichtung des
drehbaren Elementes darstellen, obwohl die Zähne vorzugsweise so ausgebildet
sind, dass sie auf beiden Seiten in entgegengesetzten Richtungen divergierende
oder konvergierende geneigte Oberflächen haben. Diese Seiten konvergieren
vorzugsweise zu einem spitzen Scheitelpunkt, und die geneigten Seiten
zwischen benachbarten Zähnen
schneiden sich vorzugsweise so, dass sie einen invertierten spitzen
Scheitelpunkt bilden. Sind die Zähne
der Nockenoberflächen
mit geneigten gegenüberliegenden Flächen ausgebildet,
kann das freie Ende des Arms so angeordnet sein, dass es auf der
hinteren Fläche nach
unten gleitet und das drehbare Element bei der axialen Rückkehrbewegung
des drehbaren und axial beweglichen Elementes weiterdreht.
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Abhängig von
der Änderungsgeschwindigkeit
der axialen Ausdehnung und der gewünschten axialen Bewegung des
axial beweglichen Elementes können
die Zähne
des drehbaren Elementes jede geeignete Teilung und Höhe und der
Arm relativ zur axialen Fläche
des drehbaren Elementes jeden geeigneten Anstellwinkel haben, um
einen Verschleiß des Reibbelags
zu kompensieren. Die Form und Größe der Zähne können jeweils
so angeordnet sein, dass kein axiales Ausfahren des axial beweglichen
Elementes relativ zum drehbaren Element bei jeder Bremsbetätigung bewirkt
wird. Tatsächlich
ist dies die bevorzugte Anordnung, da die Bremseinrichtung typischerweise
eine wesentliche Anzahl von Malen betätigt werden muss, bevor der
Verschleiß des
Reibbelags so stark ist, dass er durch eine schrittweise Zahndrehung
des drehbaren Elementes kompensiert werden muss. Während also
der Arm das drehbare Element bei einer Bremsbetätigung drehen kann, kann sich
das freie Ende des Arms nur vollständig an einem Zahn vorbeibewegen
und erneut eine Stellung zwischen einem neuen Paar benachbarter
Zähne einnehmen,
wenn die Bremse so oft betätigt
worden ist, dass sich der Reibbelag so weit abgenutzt hat, dass
er kompensiert werden muss. Bewegt sich das freie Armende nicht
vollständig
schrittweise an einem Zahn vorbei, um erneut eine Stellung zwischen
einem neuen Paar benachbarter Zähne
einzunehmen, kann er zwischen Bremsbetätigungen auf der Zahnoberfläche oder
auf der Nockenoberfläche
zwischen benachbarten Zähnen
zur Ruhe kommen. Haben die Zähne
beispielsweise gegeneinander geneigte konvergierende Flächen und
gleitet das freie Armende nicht vollständig über die nach vorne weisende
geneigte Zahnoberfläche,
um erneut eine Stellung zwischen einem neuen Paar benachbarter geneigter Oberflächen einzunehmen,
kann es zwischen den Bremsbetätigungen
auf der erstgenannten geneigten Oberfläche zwischen deren unteren
und oberen Linie zu liegen kommen. Das freie Armende wird an oder neben
der Basis zwischen benachbarten Zähnen zu liegen kommen, wenn
es sich gerade um einen Schritt weiter an einem Zahn vorbeibewegt
hat, und es kann an der geneigten Oberfläche eines Zahns näher an dessen
Spitze zu liegen kommen, wenn sich der Belag abgenutzt hat, als
wenn der Verschleiß nicht
ausreicht, um den Arm über
die Spitze hinweg einen Schritt weiterzubewegen.
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Unter
Umständen,
unter denen der Arm an einer geneigten nach vorne weisenden Oberfläche eines
Zahns zwischen Bremsbetätigungen
zur Ruhe kommt, kann der Arm durch seine federnde Vorspannung eine
Kraft ausüben,
die dazu neigt, das drehbare Element zu einer Drehung in Rückwärtsrichtung
zu veranlassen. Jedoch umfasst die Erfindung Mittel, die einer Bewegung
so widerstehen oder diese so begrenzen, dass die Gesamtbewegung
für eine
Nettovorwärtsverschiebung
in dem drehbaren Element unabhängig
von einer Rückwärtsbewegung
sorgt. Das Vorspannmittel führt
diese Funktion wie im Folgenden beschrieben aus.
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Die
Anordnung des Arms und des Vorspannmittels ist so vorgesehen, dass
sie einen Reibwiderstand gegen eine Bewegung des drehbaren Elementes
in der Rückwärtsbewegung
ausübt,
aber eine Bewegung in Vorwärtsrichtung
erlaubt. Da das freie Ende des Arms in die Nockenoberfläche auf
schrägwinkelige
Weise eingreift und in einen Zahn nur zu einer Vorwärtsdrehung
davon einklinkt, ist die von dem Arm in Vorwärtsrichtung auf das drehbare
Element ausgeübte
Kraft größer als
in der Rückwärtsrichtung. Daher übt das Vorspannmittel
eine der Drehung des drehbaren Elementes widerstehende Kraft aus,
die eine durch den Arm in Rückwärtsdrehrichtung
auf das drehbare Element ausgeübte
Kraft übersteigt, aber
geringer ist als die Kraft, die der Arm in Vorwärtsdrehrichtung auf das drehbare
Element ausübt. Der
Widerstand gegen die Rückwärtsdrehung
ermöglicht,
dass das freie Ende des Arms in einer Nettovorwärtsbewegung relativ zu der
Nockenoberfläche
bei einer Trennung oder Rückkehrbewegung
der Bremselemente vorzugsweise ohne eine Rückwärtsdrehung oder höchstens
nur mit einer geringfügigen Rückwärtsdrehung
des drehbaren Elementes verschoben wird. Wie beschrieben kann das
freie Ende, wenn es sich nicht vollständig um einen Schritt über und
den höchsten
Punkt des Zahnprofils und an diesem vorbei (relativ zur Schwenkbewegung
des Arms) bewegt, an der Profiloberfläche zu liegen kommen, bis ein
weiterer und ausreichender Verschleiß des Belags stattfindet. Wenn
eine wesentliche Anzahl von Bremsbetätigungen stattfinden kann,
bevor der Belag so weit abgenutzt ist, dass der Verschleiß kompensiert
wird, kann die Ruhestellung des freien Endes zwischen Bremsbetätigungen
langsam über aufeinanderfolgende
Bremsbetätigungen
die geneigte Oberfläche
hinauf wandern oder fortschreiten.
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Bei
jeder der beschriebenen Ausgestaltungen ist es das Zusammenwirken
zwischen dem Arm und den Zähnen
der Nockenoberfläche,
das die Drehung der Mutter in Vorwärtsrichtung beschleunigt. Ohne
die Zähne
würde der
Arm nicht in die Nockenoberfläche „einklinken" und sie zum Drehen
bewegen. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Form von Zahnprofil
begrenzt, solange das oben erwähnte
Zusammenwirken stattfindet.
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Die
beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausgestaltungen der
Erfindung der vorstehenden Art. Die Besonderheit dieser Zeichnungen und
der begleitenden Beschreibung ersetzt nicht die Allgemeinheit der
vorhergehenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung.
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1 zeigt
eine Trommelbremseinrichtung nach dem Stand der Technik.
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2 zeigt
eine Einstellstrebe nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang III-III von 2.
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4 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang IV-IV von 2.
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5 zeigt
die tangentialen und axialen Komponenten einer durch die Schwenkbewegung des
Arms aus 2 übertragenen Bewegung.
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6 zeigt
eine Teilansicht einer Einstellstrebe nach einer weiteren Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
eine Ansicht gemäß 4,
jedoch in rechtem Winkel dazu.
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8 zeigt
eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einstellstrebe.
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9 zeigt
eine Detailansicht der Armbefestigungsanordnung aus 8.
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10 zeigt
eine Detailansicht der Federanordnung aus 8, jedoch
in rechtem Winkel dazu.
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11 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang XI-XI von 8.
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12 zeigt
eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einstellstrebe.
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13 zeigt
eine Detailansicht einer alternativen Federanordnung aus Bimetallverbundwerkstoff nach 12.
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14 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang XIV-XIV von 12.
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Gemäß 2 hat
die Einstellstrebe 10 eine längliche Form und umfasst ein
gabelförmiges
Ende 11, um dieses Ende der Strebe gegen den radial nach
innen hängenden
Steg eines Handbremshebels 8 (siehe 1) festzulegen.
An dem gabelförmigen Ende 11 hängt ein
Körper 12.
Der Körper 12 kann jede
geeignete Länge
haben, die von der Breite des Spalts zwischen den gegenüberliegenden
Bremsbacken abhängt,
den die Strebe 10 überspreizen
muss. Der gezeigte Körper 12 ist
zylinderförmig,
kann aber auch jeden anderen geeigneten Querschnitt besitzen, beispielsweise
quadratisch oder rechteckig.
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Der
Körper 12 umfasst
einen kegelförmigen Hals 13 (obgleich
dies nicht wesentlich ist), der sich zu einem zumindest teilweise
röhrenförmigen Kopfabschnitt 14 hin
verjüngt.
Der Kopfabschnitt 14 ist ebenfalls zylinderförmig, hat
jedoch einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt des Körpers, der
zwischen dem Hals 13 und dem gabelförmigen Ende 11 verläuft. Der
Kopfabschnitt 14 könnte
ebenfalls jeden anderen geeigneten Querschnitt haben.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, ist an dem Kopfabschnitt 14 eine
Klammer 15 angebracht. Gemäß Abbildung hat die Klammer 15 eine
im Allgemeinen zylindrische Innenfläche 16, die denselben Durchmesser
besitzt wie die Außenfläche des
Kopfabschnittes 14, damit sie im Allgemeinen bündig an diese
Fläche
passt. Jedoch ist die Klammer 15 so ausgebildet, dass sie
wie in der Abbildung gezeigt federnd ausdehnbar ist und um den Kopfabschnitt 14 passt,
so dass die Klammer auf den Kopfabschnitt geklemmt werden kann.
Alternativ kann sie mit einer anderen geeigneten Methode auch am
Körper
angebracht werden. Die Klammer 15 verläuft ungefähr um den halben Umfang des
Kopfabschnittes 14 und wird gegen eine Bewegung relativ
zu dem Kopfabschnitt 14 durch eine vorgesehene Öffnung 17 gehalten,
die in der Klammer ausgebildet ist und einen aus dem Kopfabschnitt
vorstehenden Vorsprung 18 aufnimmt. Der Vorsprung 18 kann
in jeder geeigneten Weise ausgebildet sein; in 3 ist
der Vorsprung 18 als einstückige Verlängerung durch Bearbeiten des Kopfabschnittes
ausgebildet. Bei einer alternativen Anordnung kann eine Madenschraube
fest in den Kopfabschnitt 14 geschraubt werden und dann
auf die gleiche Weise in die Öffnung 17 vorstehen.
Es existieren auch weitere Alternativen, beispielsweise eine dauerhafte
Anbringung durch Verschweißen oder
durch Bearbeiten einer geeigneten Plattform beim Ausbilden des Kopfabschnittes.
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Die
Klammer 15 umfasst einen nach außen verlaufenden hochstehenden
Abschnitt 19, der weg von der Außenfläche 20 des Kopfabschnittes 14 verläuft, um
so zwischen der Außenfläche und
der Innenfläche 16 der
Klammer 15 einen Hohlraum 21 vorzusehen. Dieser
Hohlraum 21 ist vorgesehen, um einen Schenkelabschnitt 22 eines
Schenkels 23 einer Blattfeder 24 aufzunehmen.
Der Schenkel 23 umfasst einen länglichen Schlitz 25,
durch den die Klammer 15 verlaufen und dadurch die Blattfeder
relativ zu dem Kopfabschnitt 14 festlegen kann. Die Blattfeder 24 wird
durch die Klammer 15 winklig an dem Kopfabschnitt 14 festgelegt;
eine sicherere Anordnung ist jedoch nicht erforderlich. Die Blattfeder 24 umfasst einen
Fuß 26,
der in einem stumpfen Winkel verläuft, beispielsweise in einem
Winkel von ungefähr
95 Grad zum Schenkel 23. Jedoch kann der Winkel geändert werden,
je nach den Eigenschaften der erforderlichen Bauart und Leistung
der Einstellstrebe. Der Fuß 26 ist
in Eingriff mit der Unterseite einer Mutter 27 und übt einen
Spanneinfluss auf die Mutter aus, und zwar in einer Richtung, die
ungefähr
axial weg von dem Kopfabschnitt 14 verläuft. Die abgebildete Blattfeder 24 stellt
eine Möglichkeit
eines für
die Erfindung geeigneten Vorspannmittels dar. Somit können gleichermaßen andere
Vorspannanordnungen eingesetzt werden. Ein derartiges weiteres Vorspannmittel
ist in 12 bis 13 gezeigt.
Laut Abbildung ist das Vorspannmittel an einer Einstellstrebe ähnlich der
in 2 gezeigten angelegt; für den Zweck dieser Beschreibung
wird der Einfachheit halber mit den Bezugszeichen plus 300 auf gleiche
Teile verwiesen.
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Die
Einstellstrebe 300 unterscheidet sich von der Strebe 10 durch
das Vorspannmittel 70. Das Vorspannmittel 70 unterscheidet
sich von der Anordnung der Blattfeder 24 dadurch, dass
sie nicht den Eingriff der Klammer 15 durch den Schlitz 25 wie
in der in 2 gezeigten Anordnung benötigt. Das
Vorspannmittel 70 umfasst jedoch immer noch eine Blattfeder 71,
und um die Wirkungsweise des Vorspannmittels 70 besser
verstehen zu können,
wird auf 13 verwiesen, in der eine gleichwertige
Blattfeder 71 abgebildet ist. Jedoch unterscheidet sich
die Blattfeder 71 in der Ausgestaltung nach 13 dahingehend, dass
sie aus später
zu erläuternden
Gründen
einen Bimetallstreifen 73 umfasst. Wie in 13 gezeigt, greift
die Blattfeder 71 in den Kopfabschnitt 314 der Strebe 300 in
zwei Bereichen P1 und P2 auf
gegenüberliegenden
Seite des Kopfes 314 ein. Die Feder 71 greift
außerdem
an einer Stelle in die Stirnfläche 330 der
Mutter 327 ein, die im Wesentlichen axial mit der Stellung
des Arms 337 fluchtet, in der dieser in Eingriff mit der
Nockenoberfläche 331 steht.
Vorzugsweise soll eine derartige axiale fluchtende Ausrichtung eine
Schaukel- oder Kippbewegung der Mutter 327 vermeiden und
minimieren, während
die Strebe 300 axial ausfährt oder einfährt. Diese
Art Anordnung wird noch weiter in Bezug auf 4 und 7 beschrieben.
Die Feder 71 wird daran gehindert, um die Längsachse
der Strebe 300 zu rotieren, indem sie in Eingriff mit einer
Vertiefung 72 in der Klammer 315 steht, die am
deutlichsten in 14 gezeigt wird. Das in 12 gezeigte
vordere Ende der Feder 71 ist U- oder V-förmig ausgebildet,
um einen Kontakt mit dem Kopf 314 an zwei verschiedenen
Punkten herzustellen. Auf diese Weise wird die Feder 71 zentriert,
damit die Möglichkeit
einer Störung
zwischen der Feder und dem Schaft der Schraube 333 vermieden
oder reduziert wird.
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Die
Feder 71 wirkt sowohl gegen die Mutter 327 als
auch gegen den Kopf 314, um die Mutter weg vom Kopf vorzuspannen,
und zwar auf nahezu die gleiche Weise wie die Blattfeder 24.
Allerdings wird die Anordnung nach 12 bis 14 als
vorteilhafter angesehen, weil mit ihr die Bauart der Klammer 315 vereinfacht
werden kann. Diesbezüglich
kann die Klammer durch Presspassung (oder eine andere geeignete
Anordnung) an dem Kopf 314 angebracht sein. Hierbei wird
auch berücksichtigt,
dass eine derartige Feder leichter an die Strebe angepasst werden kann
als die Feder 24.
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Die
verschiedenen in 2 und 12 gezeigten
Vorspannanordnungen verdeutlichen, dass das Vorspannmittel eine
ganze Anzahl unterschiedlicher Formen annehmen kann. Aus diesem
Grund ist das Vorspannmittel nicht auf eine bestimmte Vorspannanordnung
beschränkt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die Mutter 27 mit einem
Kopf 28 und einem Hals 29 ausgebildet, die beide,
wie aus der Abbildung zu ersehen ist, zylinderförmig sind, aber unterschiedliche
Außendurchmesser haben.
In die Stirnfläche 30 des
Halses 29 greift der Fuß 26 der Blattfeder
wie oben beschrieben ein, während
die Außenkante 31 der
Stirnfläche 32 des
Kopfes 28 eine einen kreisförmigen Ring von Zähnen bildende
Nockenoberfläche
darstellt. Die Zähne
sind durch eine Reihe gegeneinander geneigter Flächen ausgebildet, die eine
Oberfläche
von benachbarten Spitzen und Mulden bilden. Die Zähne könnten jedoch
auch auf andere Weise ausgebildet sein, beispielsweise in einer
sinusförmigen
oder verzahnten Anordnung, die eine Reihe aufrechter quadratischer oder
rechteckiger voneinander beabstandeter Elemente umfasst.
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Die
Mutter 27 umfasst eine Gewindebohrung, in die eine Schraube 33 eingeschraubt
ist. Die Schraube 33 besitzt einen Gewindeschaft 34 und
einen geschlitzten oder gegabelten Kopf 35. Der Kopf 35 ist
geschlitzt, damit er in den radial nach innen hängenden Steg einer zweiten
und in entgegengesetzte Richtung weisenden T-förmigen Bremsbacke auf die gleiche
oder ähnliche
Weise wie bei dem gabelförmigen
Ende 11 eingreifen kann. Der Eingriff der Schraube 33 mit
dem Steg einer Bremsbacke verhindert eine Drehbewegung der Schraube
relativ zu diesem Steg. Ist die Einstellstrebe 10 an einem
Paar Bremsbacken befestigt, werden somit die Enden der Strebe, nämlich das
gabelförmige
Ende 11 und die Schraube 33, durch die jeweiligen
Bremsbacken an einer Drehbewegung gehindert.
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Der
Gewindeschaft 34 verläuft
jeweils durch die Mutter 27, den Fuß 26 der Blattfeder 24 und
den röhrenförmigen Endabschnitt 36 (siehe 3 und 4).
Die Innenfläche
des röhrenförmigen Abschnitts 36 des
Kopfabschnitts 14 besitzt keine Gewinde und schafft einen
Zwischenraum zwischen sich und dem Gewindeschaft 34, der
dadurch frei darin drehen kann. Durch diese Anordnung kann auch der
Gewindeschaft 34 in dem röhrenförmigen Abschnitt 36 bei
einer relativen Drehung zwischen der Mutter 27 und der
Schraube 33 eine axiale Bewegung relativ zu dem Kopfabschnitt 14 ausführen.
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Die
Einstellstrebe 10 umfasst weiterhin einen Arm 37,
der durch Muttern oder Nieten an einem Arm 39 der Klammer 15 festgeschraubt
ist. Der Arm 37 verläuft
von dem Arm 39 zu der Stirnfläche 32 der Mutter 27,
wobei ein freies Ende 40 des Arms 37 in den kreisförmigen Ring
der Zähne
der aus diesen gebildeten Nockenoberfläche 31 eingreift.
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Die
Länge der
Einstellstrebe 10 wird durch eine Drehung der Mutter 27 geändert. Die
Drehung der Mutter bewirkt eine axiale Bewegung der Schraube 33 und
verlängert
oder verkürzt
so die axiale Länge
der Strebe 10. Im Gebrauch wird die Strebe 10 wie oben
beschrieben eingesetzt, um einen Verschleiß des Reibbelags aufzunehmen,
so dass eine Verlängerung
der Strebe normal ist. Eine Verkürzung
der Strebe 10 ist jedoch erforderlich, wenn auf die Bremsbacken
ein neuer Belag aufgebracht wird.
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Wird
die Strebe 10 an einer Bremsbackenanordnung befestigt,
wie sie in 1 abgebildet ist, greifen die
gabelförmigen
Enden 11 und 35 jeweils um die radial nach innen
hängenden
Stege der Bremsbacken und/oder des Handbremshebels ein, wobei dieser
Eingriff die Schraube 33 axial festlegt. Bei einer radialen
Ausdehnung der Bremsbacken unter Bremsbetätigung werden die Stege axial
(relativ zu der Strebe) verschoben, so dass die Schraube 33 durch
den betreffenden Steg nicht mehr in der gleichen Stellung gehalten
wird. Die Axialstellung der Schraube 33 wird dann durch
die Blattfeder 24 und den Arm 37 gesteuert, wobei
die Blattfeder gegen den Hals 29 der Mutter 27 stößt, um die
Schraube 27 axial nach außen zu bewegen, während das
freie Ende 40 des Arms 37 diese nach außen gerichtete axiale
Bewegung einschränkt.
Jedoch ermöglichen die
besondere Anordnung der Nockenoberfläche 31 der Mutter 27 und
deren Zusammenwirken mit dem Arm 37 während der axialen Bewegung
der Mutter 27 und der Schraube 33 eine Drehung
der Mutter 27 um die Achse des Gewindeschafts 34.
Die Mechanik dieser Bewegung zeigt 4 und 5.
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4 zeigt
eine Teilquerschnittsansicht der Einstellstrebe 10. Diese
Ansicht zeigt die Strebe 10 im Ruhezustand oder im Zustand „Bremse
aus", wenn die Bremsbacken
radial zusammengezogen sind, wie beispielsweise in 1.
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4 zeigt
eine Bremsbacke 41 und einen daran angebrachten Reibbelag 42.
In der Abbildung ist der Steg 43 der Bremsbacke 41 in
dem gabelförmigen
Schraubenkopf 35 aufgenommen. Wie in 4 gezeigt,
ist die Anordnung zwischen dem Steg 43 und dem Kopf 35 derart,
dass die Schraube 33 gegen eine nach außen gerichtete Axialbewegung
festgelegt ist. Bei radialer Ausdehnung der Bremsbacke 41 ist,
wie in 4a gezeigt, die Bremsbacke in
Richtung D verschoben und der Steg 43 hält die Schraube 33 nicht
mehr gegen eine nach außen
gerichtete Axialbewegung, so dass die in die Stirnfläche 30 der Mutter 27 eingreifende
Blattfeder 24 die Mutter und auch die Schraube 33 in
Richtung D verschiebt und dadurch den Steg 43 in Eingriff
mit dem Schraubenkopf 35 hält. Eine nach außen gerichtete
Bewegung der Schraube 33 wird durch das freie Ende 40 des Arms 37 beschränkt, jedoch
erlaubt die Schwenkfähigkeit
des Arms 37 eine eingeschränkte nach außen gerichtete
Axialbewegung.
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Bei
einer axialen Außenbewegung
der aus Schraube und Mutter bestehenden Anordnung wird der Arm 37 veranlasst,
auf die in 5 gezeigte Weise in die Stellung 37P zu verschwenken, was zu einer Verschiebung
seines Fußabschnitts 40 um
einen Betrag S in Richtung L seitlich zum Arm 37 führt.
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Da
sich das freie Ende 40 in schiefwinkeligem Eingriff mit
der Nockenoberfläche 31 befindet, klinkt
das freie Ende in einen Zahn dieser Oberfläche ein und dreht die Mutter 27.
So bewirkt die seitliche Verschiebung des Fußabschnitts 40, dass
sich die Mutter 27 um einen Betrag in Richtung L quer zu Richtung
D dreht, der gleich der Verschiebung SH ist, weil
sich der Fußabschnitt 40 in
der Mulde zwischen benachbarten Zähnen einklinkt. Diese Drehung
findet trotz des Reibeingriffs zwischen der Blattfeder 24 und
der Mutter 27 statt, weil die auf die Nockenoberfläche durch
den Arm 37 ausgeübte
Drehkraft höher als
die Reibungskraft ist. Diese Drehung der Mutter 27 bewirkt
aufgrund der Schraubverbindung zwischen dem Gewindeschaft 34 und
der Mutter eine nach außen
gerichtete Axialbewegung der Schraube 33.
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Wird
die Bremsbetätigungskraft
entfernt, kehrt die Bremsbacke 41 unter dem Einfluss einer Rückholfeder
(beispielsweise der Rückholfeder 7 von 1)
in axialer Richtung und entgegengesetzt zur Richtung D zurück. Durch
die axiale Rückkehrbewegung
der Schraube 33 und somit der Mutter 27 kann der
Arm 37 im Wesentlichen zu der in 5 gezeigten
Ruhe- oder Ausgangsstellung 37R zurückkehren, obwohl
die Mutter 27 durch ihren Reibeingriff mit der Blattfeder 24 an
einer Umkehrdrehung gehindert wird. Somit wird der Fußabschnitt 40 des
Arms 37 relativ zu der Nockenoberfläche 31 verschoben
und fährt
die geneigte Oberfläche
eines Zahns der Nockenoberfläche 31 hoch.
Ist die nach außen
gerichtete Axialbewegung der Schraube 33 ausreichend, wird
sich der Fußabschnitt 40 durch
die axiale Rückkehrbewegung
der Schraube 33 nach oben und über den Scheitelpunkt des Zahns
hinweg sowie nach unten die gegenüberliegenden geneigten Fläche (vorzugsweise)
entlang bewegen und dadurch den Arm 37 für die nächste schrittweise
Einstellung positionieren. Somit wird die Mutter 27 durch
die in 5 gezeigte und beschriebene Bewegung während der
radialen Bremsbackenausdehnung gedreht. Somit ist das Profil der
Nockenoberfläche 31 zweckmäßigerweise
so ausgebildet, dass eine schrittweise Verschiebung in der Mutter 27 ausreicht,
um den Gewindeschaft 34 so weit auszufahren, dass der Verschleiß des Belags
kompensiert wird, aber, was sehr wichtig ist, nicht so weit, dass
dieser überkompensiert
wird.
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Wie
die bekannten Einstellstreben sieht auch die Einstellstrebe 10 der
Einfachheit halber immer dann eine schrittweise oder inkrementelle
Einstellung vor, wenn der Belagsverschleiß einen gewissen vorgegebenen
Betrag überschreitet.
Somit arbeitet die Strebe 10 auf eine Weise, die man in
der Automobilindustrie akzeptabel findet. Jedoch umfasst die Strebe 10 nur
sechs einzelne Komponenten, wodurch ihre Herstellung und Montage
bedeutend weniger aufwändig
sind als bei bekannten Einstellstreben.
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Einfach
ausgedrückt,
umfasst die Einstellstrebe zwei Gruppen, die in Axialrichtung relativ
beweglich, d. h. zusammen oder getrennt beweglich sind, wobei diese
Bewegung durch zwei verschiedene Kräfte verursacht wird, die jeweils
in entgegengesetzten axialen Richtungen wirken. Die erste Kraft wird
von den Bremselementen auf jedes Ende der Strebe im Allgemeinen
durch die Backenrückholfeder ausgeübt; diese
Kraft übt
eine Druckkraft auf die Strebe aus, die dazu neigt, die beiden Strebengruppen
in Richtung zueinander zu bewegen. Die zweite Kraft wird von der
Blattfeder ausgeübt,
die dazu neigt, die beiden Strebengruppen auseinander zu bewegen.
Im Zustand „Bremse
aus" ist die Backenrückholfeder
stärker,
so dass die beiden Gruppen fest zusammengehalten werden. Im Zustand „Bremse
ein" überwindet
das hydraulische Stellglied die Backenrückholfeder, so dass die Blattfeder
die beiden Gruppen unter Vorspannung auseinanderbringen und der Kompensiermechanismus
wirken kann. Dieses Zurück-
und Vorbewegen bewirkt eine Drehung der Mutter 27, so dass
die Schraube 33 bei einem Verschleiß des Reibbelags axial verschoben
wird.
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Die
in den Zeichnungen gezeigte Einstellstrebe 10 kann je nach
Wunsch auf vielerlei Weise verändert
werden. Beispielsweise ist es möglich,
die Nockenoberfläche
auf der entgegengesetzten Fläche der
Mutter 27 vorzusehen, so dass sie zu dem Kopfabschnitt 14 des
Körpers 12 weist.
Bei dieser Anordnung kann der Arm 37 immer noch einen Fußabschnitt 40 umfassen,
der in die Fläche
der Mutter 27 eingreift, oder der Arm 37 kann
zum direkten Eingriff mit der Mutter ausfahren, ohne einen solchen
Fußabschnitt
zu besitzen. Eine derartige Anordnung ist in 6 abgebildet,
in der gleiche Teile, die sich auf frühere Zeichnungen beziehen,
mit dem gleichen Bezugszeichen plus 100 gekennzeichnet sind. Die
Einstellstrebe 100 umfasst eine Blattfeder 124,
eine Mutter 127 mit einer Nockenoberfläche 131, die zu dem Kopfabschnitt 114 des
Strebenkörpers
weist. Sind zusätzliche
Vorspannmittel erforderlich, können
diese sowohl für
die Schraube 133 als auch für den Strebenkörper eingesetzt
werden, und zwar, wie abgebildet, in entgegengesetzten Richtungen,
um dazu beizutragen, dass diese Teile der Strebe in Eingriff mit dem
Backensteg beziehungsweise dem Handbremshebel gehalten werden (auf
dieselbe Weise wie bei der Einstellstrebe 10). Zu diesem
Zweck können
beliebige geeignete Vorspannmittel eingesetzt werden.
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Der
Arm 137 ist durch Nieten 138 an der Klammer 115 befestigt
und wird zum Eingriff mit der Nockenoberfläche 131 in einem schrägen Winkel
zu dieser, wie abgebildet, ausgefahren. Der Arm 137 ist mit
der Strebe 100 in einem axial ausgefahrenen Zustand abgebildet,
und die Mutter 127 dreht sich durch ihren Eingriff mit
dem freien Ende des Arms 137 in Richtung D, wenn sie die
axiale Rückkehrbewegung ausführt. Das
bedeutet, dass sich die Mutter 127 für einen Eingriff mit dem Arm 137 bei
ihrer axialen Rückkehrbewegung
drehen muss. Wie bei den vorigen Ausgestaltungen widersteht der
Eingriff der Blattfeder 124 mit der Mutter 127 der
Rückwärtsdrehung der
Mutter 127.
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Bei
einer weiteren Variante der Einstellstrebe 10 kann die
Klammer 15 so verändert
sein, dass sie eine bearbeitete Komponente anstelle einer größtenteils
gepressten und geprägten
Komponente, wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, umfasst.
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Wichtig
für die
Erfindung ist unter Bezugnahme auf 2 bis 5,
dass das freie Ende des Arm 37 spitzwinkelig zur Achse
der Mutter 27 angeordnet und daher relativ zur axialen
Stirnfläche 32 der
Mutter 27 geneigt ist, so dass der Eingriff zwischen dem
freien Ende und der Nockenoberfläche
die Vorwärtsdrehung
der Mutter 27 unterstützt,
wenn diese eine ausreichende axiale Bewegung ausführt.
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Bei
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Anordnung
besteht der Arm 37 aus einem temperaturempfindlichen Werkstoff,
beispielsweise einem Bimetallwerkstoff oder einem Formgedächtniswerkstoff,
oder er enthält
einen Bimetallwerkstoff oder einen Formgedächtniswerkstoff, der eine Bewegung des
Arms in Richtung L (5) bewirkt und ihn außer Eingriff
mit der Nockenoberfläche 31 bringt,
wenn die Bremseinrichtung, mit der die Strebe 10 verbunden ist,
durch zu langen oder übermäßigen Gebrauch
zu heiß wird.
Eine derartige Anordnung verhindert, dass der Arm 37 unter
Umständen,
unter denen sich die Bremsbacken unter dem Wärmeeinfluss weiter radial ausdehnen
können,
als es unter normalen Betriebsbedingungen der Bremse der Fall wäre, die
Mutter 27 dreht und die Schraube 33 ausfährt. Dies
würde typischerweise
bei einer Wärmeausdehnung
der Bremstrommel geschehen. Unter solchen Wärmebedingungen werden die Bremsbacken
einen weiteren radialen Weg zurücklegen,
um in Eingriff mit dem Reibbelag gegen die Bremsfläche der
Trommel zu kommen, als unter normalen Umständen; bleibt der Arm 37 in
Eingriff mit der Mutter 27, kann der Arm eine Drehung der
Mutter und ein Ausfahren der Schraube 33 bewirken, obwohl
der Reibbelag noch nicht so weit abgenutzt ist, dass der Verschleiß kompensiert werden
müsste.
Dies kann zu einer Übereinstellung der
Einstellstrebe und zu einem Eingriff des Reibbelags mit der Trommelbremsfläche führen, wenn
die Bremseinrichtung abgekühlt
ist, was wiederum zu einem Andrücken
der Bremsbacken im Zustand „Bremse
aus" führt.
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Der
Arm 37 kann aus einem geeigneten temperaturempfindlichen
Werkstoff geformt sein; ist ein derartiger Werkstoff nicht in der
Lage, die erforderliche Leistung zu erbringen (beispielsweise besitzt
ein Bimetallwerkstoff oder ein Formgedächtniswerkstoff möglicherweise
nicht die geeignete Federwirkung), kann der Arm auch aus einem anderen
geeigneten Werkstoff geformt sein, beispielsweise aus einem elastischen
Federwerkstoff, an dem ein Bimetall- oder Formgedächtnisstreifen angebracht ist.
Somit kann der Arm 37 auf eine Verbundweise ausgebildet sein.
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Bei
einer alternativen Anordnung kann die Blattfeder 24 aus 2 aus
einem temperaturempfindlichen Werkstoff bestehen, während der
Arm 37 aus einem standardmäßigen Federwerkstoff geformt ist.
Bei dieser Anordnung kann die Feder 24 den auf die Mutter 27 ausgeübten Vorspanneinfluss
bei übermäßigen Wärmebedingungen
reduzieren, um einen Eingriff zwischen dem freien Ende 40 des
Arms 37 und der Nockenoberfläche 31 der Mutter 27 zu
verhindern und dadurch den Einstellmechanismus der Einstellstrebe
zu sperren. Möglicherweise
muss nicht die ganze Feder 24 aus einem temperaturempfindlichen
Werkstoff bestehen, sondern es kann auch beispielsweise nur der
Fußabschnitt 26 aus
diesem Werkstoff geformt sein. Alternativ und vorzugsweise kann
der Schenkel 23 aus dem temperaturempfindlichen Werkstoff
bestehen. Bei einer weiteren Alternative kann die Feder 24 aus
Federstahl geformt sein und auf beliebige geeignete Weise der Wirkung
eines temperaturempfindlichen Werkstoffs unterliegen, damit die
gewünschte
Sperrbewegung erzielt wird.
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Es
versteht sich von selbst, dass zu dem oben beschriebenen Zweck eine
ganze Bandbreite an alternativen Anordnungen eingesetzt werden könnte. Beispielsweise
hat bei der in 12 bis 14 gezeigten
Anordnung die Blattfeder 71 eine andere Form als die Blattfeder 24;
aber dennoch könnte
diese Feder ebenfalls aus einem temperaturempfindlichen Werkstoff
bestehen, entweder vollständig
oder in Verbundbauweise. Alternativ könnte zur Erfüllung derselben
Aufgabe ein aus einem derartigen Werkstoff hergestelltes Element
oder eine Einrichtung, in der ein derartiger Werkstoff eingesetzt ist,
auf die Feder 71 wirken. Beispielsweise kann an der Unterseite
der Blattfeder 71 ein Bimetallstreifen 73 angebracht
sein, z. B. durch einen Niet 74, und bei übermäßigen Wärmebedingungen
kann sich der Streifen 73 von der Unterseite der Feder 71 wegbiegen,
und zwar an dem von dem Niet 74 entfernten Ende, um so
den Vorspanneinfluss der Feder 71 gegen die Stirnfläche 330 der
Mutter 327 zu reduzieren.
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Die
Anordnung in 4 zeigt die wesentliche Ausrichtung
der entgegengesetzten Reaktionskräfte RB (Armkraft)
und RS (Federkraft), die auf die Mutter 27 wirken.
Dies wird weiter in der Querschnittsansicht von 7 gezeigt,
die im rechten Winkel zu der Ansicht von 4 dargestellt
ist. In 7 ist beispielhaft eine geringe
Verschiebung A gezeigt, die eine geringe Vorspannung auf die Mutter 27 ausübt, was
die Mutter während
des axialen Ausfahrens und Einfahrens einem Kippmoment aussetzt.
Dies ist bevorzugt, weil die Nullpunktverschiebung instabil sein kann
und sich die Mutter bei Betätigung
in die eine oder andere Richtung hin- und herbewegen kann. Es ist
jedoch nur eine geringe Verschiebung und daher ein niedriges Kippmoment
wünschenswert,
da eine große
Verschiebung, die ein hohes Kippmoment auslöst, die Wirksamkeit der Einstellbewegung
mindert.
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8 zeigt
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. In dieser Figur befindet
sich die Befestigungsstellung des Arms auf dem Steg einer T-förmigen Bremsbacke.
In 8 werden gleiche Teile aus 6 mit den
gleichen Bezugszeichen plus 100 gekennzeichnet.
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8 zeigt
eine T-förmige
Bremsbacke 50 mit einem radial nach innen hängenden
Steg 51 und einer Plattform 52 als Auflager für einen
Reibbelag (nicht abgebildet). Der Steg 51 ist bei 53 eingekerbt, so
dass er den gabelförmigen
Kopf 235 der Schraube 233 aufnehmen und festlegen
kann. Auch das gegenüberliegende
Ende 211 der Einstellstrebe 200 ist gabelförmig und
greift in den nach innen hängenden Steg
eines Handbremshebels 208 ein. Der Kopf 235 ist
in einem axialen Gleitsitz auf einem gewindelosen Schaftabschnitt 234 der
Schraube 233 angeordnet. Wie weiter unten beschrieben werden
wird, ist der Kopf 235 bei einer Ausdehn- und Rückkehrbewegung
der Bremsbacken relativ zu dem Schaftabschnitt 234 axial
beweglich.
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Bei
den oben beschriebenen Ausgestaltungen umfasst die in 8 abgebildete
Anordnung eine Nockenoberfläche 231,
die zu mehreren in einem kreisförmigen
Ring angeordneten Zähnen
ausgebildet ist. Die Nockenoberfläche 231 ist axial
und von dem Kopf 235 abgewandt angeordnet und auf einem
Flansch 227 vorgesehen, der einstückig mit dem gewindelosen Schaftabschnitt 234 sowie
einem Gewindeschaftabschnitt 54 ausgebildet ist.
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Der
Gewindeschaftabschnitt 54 steht in schraubfähigem Eingriff
mit einem röhrenförmigen Strebenabschnitt 55.
Der Flansch 227 ist im Allgemeinen in den meisten Punkten
gleichwertig zu der drehbaren in obigen Ausgestaltungen vorgesehenen Mutter.
Da er jedoch einstückig
mit den jeweiligen Schaftabschnitten 234 und 54 ausgebildet
ist, wird er „Flansch" genannt. Bei der
in 8 gezeigten Anordnung wird die axiale Bewegung
zwischen dem entsprechenden Gewindeabschnitt 54 und röhrenförmigen Abschnitt 55 nur
durch relative Drehung ausgeführt.
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An
dem Steg 51 der Bremsbacke 50 ist auf die in 9 gezeigte
Weise ein Arm 237 befestigt. Der Steg 51 ist gestanzt
und bildet eine Öffnung 56 und
einen Schenkel 57, der über
Nieten 238 ein Ende des Arms 237 hält. Der
Arm 237 verläuft
spitzwinkelig zu der Längsachse
der Strebe 200 von dem Steg 51 weg, um spitzwinkelig
in die Nockenoberfläche 231 einzugreifen
und bei einem axialen Ausfahren der Strebe eine federnde Schwenkbewegung
auszuführen.
Das axiale Ausfahren der Strebe 200 kann durch eine axiale
Gleitbewegung des Kopfes 235 relativ zu dem gewindelosen
Schaftabschnitt 234 und durch eine relative Drehung zwischen
dem Gewindeabschnitt 54 und dem röhrenförmigen Abschnitt 55 geschehen.
Die axiale Gleitbewegung wird durch eine Feder 58 unterstützt, die
zwischen dem Flansch 227 und dem Kopf 235 angeordnet
ist und zwischen diesen eine Vorspannkraft ausübt, um die Strebe 200 axial
auszufahren. Die Feder 58 ist in 10 und 11 abgebildet,
aus denen ersichtlich ist, dass die Feder aus einer gebogenen flachen
Platte geformt ist, die bei 59 drehbar angelenkt ist und
an den gegenüberliegenden
Oberflächen
des Kopfes 235 und der Mutter 227 anliegt. Die
Feder 58 umfasst weiterhin eine Öffnung 60, durch die
der gewindelose Schaftabschnitt 234 aufgenommen werden
kann.
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Bei
einer Bremsbetätigung
bewegt sich die Bremsbacke 50 radial nach außen (das
diese Bewegung auslösende
Stellglied ist nicht abgebildet), worauf wie bei den vorher beschriebenen
Ausgestaltungen die Strebe 200 durch die Gleitbewegung
des Kopfes 235 relativ zu dem Schaftabschnitt 234 in Längsrichtung
ausfährt;
durch diese Bewegung wird der Eingriff des Endes 211 und
des Kopfes 235 mit dem Bremsbackensteg 51 beziehungsweise
dem Handbremshebel 208 aufrechterhalten. Die Gleitbewegung
des Kopfes 235 ist im Wesentlichen bei jeder Betätigung der
Bremseinrichtung gleich. Während diese
Bewegung bei einer Bremsbetätigung
zu einem axialen Ausfahren der Strebe 200 führt, soll
somit der Kopf 235 axial auf dem Schaftabschnitt 234 zurückkehren,
wenn die Bremsbetätigung
aufhört; daher
gibt es hier keinen Beitrag zu einem dauerhaften Ausfahren der Strebe 200 zum
Kompensieren von Belagsverschleiß.
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Bei
der in 8 gezeigten Anordnung führt die radiale Ausdehnung
der Bremsbacken in einer Bewegung des Schenkels 57 and
somit des Arms 237 relativ zu dem Flansch 227.
Diese Bewegung resultiert in einer federnden Verschwenkung des Arms 237 im
Uhrzeigersinn (wie in der Ansicht von 8), so dass
der Flansch 227 und somit der Gewindeabschnitt 54 in
Richtung D gedreht wird. Der gewindelose Schaftabschnitt 234 wird
ebenfalls gedreht, wobei dieser Abschnitt jedoch einfach eine Gleitbewegung relativ
zu dem Kopf 235 ausführt.
Durch die relative Drehung zwischen dem Gewindeabschnitt 54 und dem
röhrenförmigen Abschnitt 55 fährt die
Strebe 200 axial aus.
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Bei
der in 8 gezeigten Anordnung ist die Bremsbacke 50 radial
ausgedehnt, so dass sich der Kopf 235 unter dem Vorspanneinfluss
der Feder 58 in einem axial ausgefahrenen Zustand befindet
und einen Spalt G zwischen sich und dem axialen Ende des Schaftabschnitts 234 hinterlässt. Bei
der Rückkehrbewegung
der Bremsbacken gleitet der Kopf 235 axial auf dem gewindelosen
Schaftabschnitt 234 zu dem Flansch 227 und gegen
den Vorspanneinfluss der Feder 58, wodurch der Spalt G
kleiner wird oder verschwindet und die Feder 58 geschlossen
wird. Der Arm 237 wird federnd in seine Ruhe- oder Ausgangsstellung
verschwenkt und sein freies Ende, das die Nockenoberfläche 231 berührt, wird
relativ zu dieser Oberfläche
in einer zu Richtung D entgegengesetzt verlaufenden Richtung verschoben.
Ist die Verschiebungsbewegung ausreichend, bewegt sich das freie Ende
um einen Schritt über
einen Zahn der Nockenoberfläche
hinweg, um erneut eine Stellung zwischen einem Paar benachbarter
Zähne einzunehmen.
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Gegen
die Rückkehrdrehung
des Flansches 227 übt
ein Reibkontakt zwischen der Fläche 61 des Flansches 227 und
der Feder 58 einen Widerstand aus. Dieser Kontakt ist in 10 und 11 bei
C abgebildet. Der Kontakt C ist im Allgemeinen mit dem Kontakt zwischen
dem Arm 237 und der Nockenoberfläche 231 ausgerichtet.
Die vorgesehenen und in 11 gezeigten
Flügel 62, die
wie abgebildet in Eingriff mit der Fläche des Stegs 51 stehen,
verhindern eine Drehung der Feder 58. Dies trägt dazu
bei, eine Rückwärtsdrehung
des Flansches 227 zu verhindern.
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Für die Montage
der Strebe 200 in einer Bremseinrichtung ist bevorzugt
vorgesehen, dass der Arm 237 weg aus seiner Ausgangs- oder
Ruhestellung gebogen wird, damit er außer Eingriff mit der Nockenoberfläche 231 kommt.
Dies ist auch bevorzugt, wenn die Strebe in der Fertigungslinie
automatisch auf die richtige Länge
eingestellt wird und wenn eine Bremsbacke im Feld ausgetauscht wird.
Bei der in 8 gezeigten Anordnung umfasst
der Steg 51 eine Öffnung 63,
durch die zu diesem Zweck ein Stift eingeführt werden kann. Wie in 8 gezeigt, überdeckt
der Arm 237 geringfügig
die Öffnung 63,
und ein in die Öffnung
eingeführter
Stift kommt in Eingriff mit dem Arm und bewirkt, dass dieser von
der gezeigten Stellung weg verschwenkt oder gebogen wird. Nach dem
Einbau der Strebe 200 kann der Stift von der Öffnung entfernt
werden, so dass der Arm betriebsbereit zu der Verbindung mit der
Nockenoberfläche 231 zurückkehrt.
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Die
in 8 bis 11 gezeigte Anordnung hat den
Vorteil, dass ein ganz oder teilweise aus einem Bimetallstreifen
geformter Arm 237 aufgrund seiner direkten Verbindung mit
der Bremsbacke 50 direkter einer Wärmeentwicklung in der Bremseinrichtung
ausgesetzt ist. Zudem ist der Streifen durch die Verbindung mit
dem Steg 51 unter der Plattform 52 besser geschützt, wobei
eine Klammer der in 2 und 4 gezeigten
Art nicht erforderlich ist. Wie bereits beschrieben, kann der Arm 237 jedoch aus
einem normalen Federmetall hergestellt sein und die Feder 58 kann
aus einem temperaturempfindlichen Werkstoff oder in Verbund mit
einem derartigen Werkstoff geformt sein, wodurch bei einer ausreichenden
Wärmeerzeugung
der Vorspanneinfluss der Feder reduziert wird und der Arm 237 von
der Nockenoberfläche 231 des
Flansches 227 gesperrt ist. Beispielsweise könnte die
Feder 58 an ihrem Gelenk 59 aus einem temperaturempfindlichen
Werkstoff oder noch bevorzugter an diesem Gelenk aus einem Verbundwerkstoff
geformt sein.
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Die
durch die Verwendung von temperaturempfindlichen Werkstoffen, wie
zum Beispiel den vorstehend beschriebenen Bimetallen oder Formgedächtniswerkstoffen,
erzeugte Wirkung besteht darin, als Sperrmechanismus ein axiales Ausfahren
der Strebe zu verhindern, wenn ein Verschleiß des Reibbelags nicht verhindert
werden muss, aber unter den vorherrschenden Bedingungen die Einrichtung
ansonsten eine axiale Verlängerung
der Strebe erlauben würde.
Die oben angegebenen Beispiele beziehen sich auf die Verwendung
von temperaturempfindlichen Werkstoffen in den Arm- oder Vorspannfederkomponenten
der Einstellstrebe. Selbstverständlich
ist jedoch die Erfindung nicht auf die Verwendung von temperaturempfindlichen
Werkstoffen zu dem genannten Zweck nur in Bezug auf den Arm und
die Vorspannfeder beschränkt,
sondern derartige Werkstoffe können
auch als andere oder in anderen Komponenten der Einstellstrebe eingesetzt
werden, um die erforderliche Sperrwirkung zu erzielen.
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Es
ist ersichtlich, dass der in den verschiedenen Ausgestaltungen gezeigte
erfindungsgemäße Arm die
Form eines flachen blattartigen Elementes hat. Der erfindungsgemäße Arm ist
jedoch nicht auf eine solche Blattform beschränkt und könnte beispielsweise auch anders
geformt sein, wie z. B. durch einen geeigneten Draht. Auch andere
Werkstoffe oder Formen könnten
gleichermaßen
für den
Arm eingesetzt werden.
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Für die hier
beschriebene Erfindung sind Abweichungen, Änderungen und/oder Ergänzungen
neben den spezifisch beschriebenen möglich, und es wird davon ausgegangen,
dass die Erfindung derartige Abweichungen, Änderungen und/oder Ergänzungen,
die im Umfang der obigen Beschreibung liegen, alle einschließt.