DE60026564T2

DE60026564T2 - Nachstellstrebe

Info

Publication number: DE60026564T2
Application number: DE60026564T
Authority: DE
Inventors: Nui Croydon WANG
Original assignee: PBR Australia Pty Ltd
Current assignee: Chassis Brakes International Australia Pty Ltd
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: ES2259616T3; JP4846153B2; EP1230494A1; MXPA02004643A; KR20020073334A; DE60026564D1; EP1230494B1; CA2390408C; EP1230494A4; TW477874B; US6691838B2; JP2003514205A; WO2001034992A1; CN1409804A; BR0015450A; CA2390408A1; US20030006105A1; CN100334366C; KR100702594B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einstellstrebe zur Verwendung in Trommelbremseinrichtungen, um den Verschleiß im Reibbelag zu kompensieren.
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.
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.
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.
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.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einstellstrebe vorzusehen, deren Komplexität im Vergleich zu bekannten Streben geringer ist.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
1 zeigt eine Trommelbremseinrichtung nach dem Stand der Technik.
2 zeigt eine Einstellstrebe nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang III-III von 2.
4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang IV-IV von 2.
5 zeigt die tangentialen und axialen Komponenten einer durch die Schwenkbewegung des Arms aus 2 übertragenen Bewegung.
6 zeigt eine Teilansicht einer Einstellstrebe nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine Ansicht gemäß 4, jedoch in rechtem Winkel dazu.
8 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einstellstrebe.
9 zeigt eine Detailansicht der Armbefestigungsanordnung aus 8.
10 zeigt eine Detailansicht der Federanordnung aus 8, jedoch in rechtem Winkel dazu.
11 zeigt eine Querschnittsansicht entlang XI-XI von 8.
12 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einstellstrebe.
13 zeigt eine Detailansicht einer alternativen Federanordnung aus Bimetallverbundwerkstoff nach 12.
14 zeigt eine Querschnittsansicht entlang XIV-XIV von 12.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 37_P zu verschwenken, was zu einer Verschiebung seines Fußabschnitts 40 um einen Betrag S in Richtung L seitlich zum Arm 37 führt.
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 S_H 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.
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 37_R 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Anordnung in 4 zeigt die wesentliche Ausrichtung der entgegengesetzten Reaktionskräfte R_B (Armkraft) und R_S (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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Einstellstrebe (10, 300) zur Verwendung in einer Trommelbremseinrichtung, 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 (35, 335; 11, 311), das an ihren gegenüberliegenden Enden für den Eingriff mit gegenüberliegenden Bremselementen der Bremseinrichtung angeordnet ist, ein drehbares Element (27, 327), das um die Längsachse der Strebe drehbar ist, ein axial bewegliches Element (34, 334), das bei Vorwärtsdrehung des drehbaren Elements axial beweglich ist, um die Längsausdehnung der Strebe in dem eingefahrenen Zustand zu verlängern, und Vorspannmittel (24, 70) 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 (31, 331) gebildet ist, die mehrere Zähne definiert, die in einem kreisförmigen Ring gebildet sind, wobei die Strebe einen lang gestreckten Arm (37, 337) 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 (27, 327) 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.
Einstellstrebe nach Anspruch 1, bei der das axial bewegliche Element einen Gewindeschaft (34, 334) enthält und das drehbare Element schraubfähig zur relativen Drehung dazu mit dem Schaft verbunden ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 2, bei der das axial bewegliche Element mit einem Schlitzkopf (35, 335) für den Eingriff des nach innen hängenden Stegs einer T-förmigen Bremsbacke einer Trommelbremseinrichtung gebildet ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Strebe einen lang gestreckten Körperabschnitt (12, 312) enthält, der eines der Eingriffsmittel an seinem einen Ende und einen rohrförmigen Abschnitt (36, 336), der von seinem anderen Ende ausgeht, enthält, wobei in dem rohrförmigen Abschnitt ein Abschnitt des Gewindeschafts (34, 334) in einer Weise untergebracht ist, die seine relative axiale Bewegung ermöglicht, was die Bewegung der Strebe zwischen dem axial ausgefahrenen und eingefahrenen Zustand dem axial Zustand und die axiale Bewegung des axial beweglichen Element bei Vorwärtsdrehung des drehbaren Elements ermöglicht.
Einstellstrebe nach Anspruch 4, bei der das Vorspannmittel (24, 324) zwischen dem offenen Ende des rohrförmigen Abschnitts und einer gegenüber liegenden Oberfläche des drehbaren Elements angeordnet ist und wirkt.
Einstellstrebe nach Anspruch 5, bei der das Vorspannmittel eine Blattfeder (24) ist, die einen ersten Abschnitt besitzt, der unter einem Winkel zu einem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt zwischen dem offenen Ende des rohrförmigen Abschnitts und der gegenüberliegenden Oberfläche des drehbaren Elements angeordnet ist und der zweite Abschnitt im Wesentlichen in Längsrichtung des Körperabschnitts und in Eingriff damit angeordnet ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 6, bei der der erste Abschnitt eine Öffnung (19) enthält, durch die ein Abschnitt des axial beweglichen Elements verläuft.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der der Arm mit dem Körperabschnitt (12) verbunden ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 8, bei der die Verbindung zwischen dem Arm und dem Körperabschnitt (12) mittels einer Klammer erfolgt, die an dem Körperabschnitt befestigt ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 8 oder 9, bei der die axial angeordnete Fläche, die von dem Körperabschnitt (12) weg weist, und der freie Endabschnitt einen radial nach innen angeordneten Fußabschnitt enthalten, der mit der Nockenoberfläche in Eingriff ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 8 oder 9, bei der die axial angeordnete Fläche dem Körperabschnitt (12) zugewandt ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 1, bei der das axial bewegliche Element einen Gewindeschaft (34, 334) enthält, der schraubfähig in einer Gewindeöffnung in der Strebe aufgenommen ist, und bei der das drehbare Element in dem axial beweglichen Element befestigt ist, wobei die Vorwärtsdrehung des drehbaren Elements das axial bewegliche Element dreht, was veranlasst, dass sich das axial bewegliche Element relativ zu der Öffnung axial nach außen verschiebt.
Einstellstrebe nach Anspruch 12, bei der das axial bewegliche Element und das drehbare Element (27, 327) einteilig gebildet sind.
Einstellstrebe nach Anspruch 12 oder 13, bei der die Strebe einen lang gestreckten Körperabschnitt (12, 312) enthält, der an seinem einen Ende eines der Eingriffsmittel besitzt, wobei die Öffnung durch einen rohrförmigen Abschnitt definiert ist, der von seinem anderen Ende ausgeht.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der das axial bewegliche Element einen weiteren Schaft enthält, der koaxial zu dem Gewindeschaft von einer gegenüberliegenden Seite des drehbaren Elements ausgeht, wobei an dem weiteren Schaft ein Kopf angeordnet ist und wobei der Kopf in Verwendung an einem Bremselement der Bremseinrichtung befestigt ist, wobei der Kopf (235) während des radialen Ausfahrens und Einfahrens der Bremselemente während der Bremsbetätigung an dem weiteren Schaft und relativ zu ihm axial beweglich ist, um die Bewegung der Strebe zwischen dem axial ausgefahrenen und dem axial eingefahrenen Zustand zu ermöglichen.
Einstellstrebe nach Anspruch 15, bei der das Vorspannmittel (59) zwischen dem Kopf und dem drehbaren Element angeordnet ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der der Arm an einem Bremselement der Bremseinrichtung (1) angebracht ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 1 bei 17, bei der der Arm (237) aus einer flachen Platte gebildet ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 1 bei 17, bei der der Arm (237) durch Draht gebildet ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der das drehbare Element (227) allgemein kreisförmig ist und die Nockenoberfläche um den Umfang der axial angeordneten Fläche definiert ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 1 bei 20, bei der jeder Zahn der Zähne durch gegeneinander geneigte Oberflächen definiert ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei der der Arm (237) wenigstens teilweise aus einem temperaturempfindlichen Werkstoff gebildet ist, der veranlasst, dass der Arm schwenkt und den freien Abschnitt von der Nockenoberfläche löst, wenn die Temperatur der Bremseinrichtung eine vorgegebene Temperatur übersteigt.
Einstellstrebe nach Anspruch 22, bei der der Arm (237) aus einem Bimetallwerkstoff oder aus einem Formgedächtniswerkstoff gebildet ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 22, bei der der Arm (237) teilweise aus einem Bimetallwerkstoff oder aus einem Formgedächtniswerkstoff gebildet ist.
Einstellstrebe nach einem der Ansprüche 1 bis 24, bei der das Vorspannmittel wenigstens teilweise aus einem temperaturempfindlichen Werkstoff gebildet ist, der veranlasst, dass das Vorspannmittel (24, 70) einen verringerten Vorspanneinfluss auf das drehbare Element hat, wenn die Temperatur der Bremseinrichtung eine vorgegebene Temperatur übersteigt, so dass die axiale Ausdehnung der Strebe verringert oder beseitigt ist und/oder der Widerstand gegen Drehung des drehbaren Elements in der Rückwärtsrichtung verringert oder beseitigt ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 25, bei der das Vorspannmittel (24, 70) aus einem Bimetallwerkstoff oder aus einem Formgedächtniswerkstoff gebildet ist.
Einstellstrebe nach Anspruch 25, bei der das Vorspannmittel (24, 70) teilweise aus einem Bimetallwerkstoff oder aus einem Formgedächtniswerkstoff gebildet ist.