DE69200224T2

DE69200224T2 - Scheibenbremsmotorbaugruppe mit mechanischer Betätigung.

Info

Publication number: DE69200224T2
Application number: DE69200224T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Mery
Original assignee: AlliedSignal Europe Services Techniques
Current assignee: AlliedSignal Europe Services Techniques
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2012-05-01
Also published as: EP0516497A1; ES2059196T3; DE69200224D1; JPH06137346A; US5263554A; FR2677094A1; EP0516497B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremsbetätigungsbaugruppe, insbesondere für eine Scheibenbremse, mit einem Steuerkolben, der sich in Anlage an einer Schraube befindet, die sich auf der dem Steuerkolben entgegengesetzten Seite in einer ersten Platte fortsetzt, die bezüglich des Körpers der Baugruppe drehfest gehalten ist und zum Steuerkolben gedrückt werden kann von einer von außen durch eine Drehung betätigten zweiten Platte über Kugeln, die zwischen den beiden Platten angeordnet sind und in Vertiefungen dieser Platten abrollen, wobei diese Vertiefungen Schrägen besitzen, die eine Relativverdrehung dieser beiden Platten in eine Relativverschiebung umwandeln und den Kugeln eine dem Mittelpunkt zustrebende Bewegungsbahn bieten.
Die Notwendigkeit eines kurzen Weges für ein die zweite Platte über einen Hebel drehendes Kabel, wobei gleichzeitig dem Steuerkolben die notwendige Kraft für eine Notbremsung des Fahrzeugs bereitgestellt wird, hat zur Suche nach Mitteln zum Verändern des Verhältnisses zwischen dem Drehwinkel der zweiten Platte und der Vorwärtsbewegung des Steuerkolbens geführt. Dieses Verhältnis muß sich nämlich im Verlauf der Drehung erhöhen, was durch die Tatsache belegt werden kann, daß der Beginn der Drehung der zweiten Platte vor allem dazu dient, ohne merkliche Widerstandskraft das Spiel zu überbrücken, während sich die Widerstandskraft gegen Ende der Drehung merklich erhöht.
Es ist insbesondere aus dem Patent DE 863 009 bekannt, Vertiefungen vorzusehen, die den Kugeln eine dem Mittelpunkt zustrebende Bewegungsbahn bieten, die sich in einer geraden Linie erstreckt.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Augenscheinlichkeit der Tatsache, daß eine solche Ausführung einem Raumbedarf entspricht, der für die Gestaltung von Bremsbetätigungsvorrichtungen mit hoher Leistung nachteilig ist, und hat zur Aufgabe, diesen Raumbedarf im Hinblick auf eine Verbesserung der Leistung zu vermindern.
Zu diesem Zweck ist die Bremsbetätigungsbaugruppe gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen der Vertiefungen in der Ebene der Platten eine von Null verschiedene Krümmung und eine zum Inneren der Platte gerichtete Konkavität besitzen.
Diese Vertiefungen bilden vorzugsweise einen Kreisbogen, sie können aber eventuell auch eine Spirale beschreiben.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer beispielhaft gegebenen Ausführungsform, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht. Darin zeigen:
- Figur 1 einen schematischen Schnitt einer herkömmlichen Scheibenbremse, die eine mechanische Betätigungsvorrichtung enthält, die aus zwei Platten besteht, zwischen denen eine oder mehrere Kugeln angeordnet sind,
- Figur 2 einen nicht durch den Plattenmittelpunkt laufenden Schnitt durch die Aufhahme einer Kugel in den beiden Platten, der die Schräge zur oben erwähnten Bewegungswandlung darstellt,
- Figur 3 eine Draufsicht enflang dem Pfeil A von Figur 1 auf die Vertiefungen gemäß der Erfindung, und
- Figur 4 die beiden Platten mit Vertiefungen und dazwischen angeordneter Kugel gemäß der Erfindung übereinanderliegend, wobei die Vertiefung der zweiten Platte in Positionen am Anfang und am Ende der Drehung dargestellt ist.
Man erkennt in Figur 1 eine Bremsbetätigungsbaugruppe des oben genannten Typs, die einen Steuerkolben 10 enthält, der in einer Stufenbohrung 12 angeordnet und dazu vorgesehen ist, auf ein Reibelement 20 zu drücken, damit letzters in eine Reibberührung mit einem sich drehenden und zu bremsenden Mittel tritt, z. B. einer Scheibe 22.
Der Steuerkolben 10 wirkt mit einer Gewindespindel 38 zusammen, die mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung verbunden ist, bestehend aus einer Verlängerung 40 der Schraube 38 in Form einer Platte, die bezüglich des Körpers 14 der Bremsbaugruppe durch einen Stift 42 drehfest gehalten ist, der an seinem Ort durch einen Stopfen 44 gehalten ist und in eine Nut 46 der Platte 40 eindringt, und aus einer zweiten Platte 48, die über einen externen Hebel 50 gedreht werden kann, wobei die beiden Platten durch wenigstens eine Kugel 52 voneinander beabstandet sind, die in wenigstens einer Vertiefung 54 bzw. 56 jeder Platte abrollt, was ausführlich in Figur 2 dargestellt ist.
Diese Vertiefungen enthalten eine Schräge 62, auf der die Kugeln 52 abrollen.
Die zweite Platte befindet sich mittels einer Feder 60 über die erste Platte 40 und die Kugeln 52 in Anlage an einem Anschlag mit Nadeln 58, die auf dem Boden der Bohrung 12 rollen.
Die mechanische Betätigungsvorrichtung arbeitet wie folgt:
Die zur zweiten Platte 48 übertragene Drehung des Hebels 50 läßt die Kugeln 52 in den Vertiefungen 54, 56 der ersten und der zweiten Platte abrollen. Die Kugeln rollen auf den Schrägen 62 ab und entfernen die Platten voneinander mit einem Verhältnis zwischen dem Drehwinkel der zweiten Platte und dem axialen Verstellweg der ersten Platte, das eine direkte Funktion des Winkels dieser Schrägen bezüglich der Ebene der Platten ist. Je größer dieser Winkel ist, desto größer ist die axiale Verstellung der ersten Platte.
Um den Gesamtdrehwinkel der zweiten Platte 48 und damit den Drehwinkel des Hebels 50 und die Verstellung seines Steuerseils minimal zu halten und gleichzeitig die die erste von der zweiten Platte entfernende Kraft beizubehalten, damit eine wirksame Bremsung erhalten wird, ist es bekannt, die Kugeln zu Beginn auf einem großen Durchmesser anzuordnen, um bei einer geringen Widerstandskraft der ersten Platte eine große Verstellung zu erzielen, und diese Kugeln gegen Ende auf einem kleineren Durchmesser anzuordnen, um die resultierende Kraft zu erhöhen.
Daher sind die Vertiefungen 54, 56 nicht enflang dem Umfang ausgerichtet, sondern sie weichen vom Umfang 50 ab, daß sie dem Mittelpunkt zustreben.
Um jedoch die Festspannwirkung weiter zu erhöhen, schlägt die Erfindung vor, den Vertiefungen eine gekrümmte Form zu geben, deren Konkavität zum Inneren der Platte gerichtet ist, wie in Figur 3 dargestellt.
Diese Anordnung besitzt nämlich den zweifachen Vorteil, daß sie die Reibungskräfte vermindert und daß außerdem die Fläche der sich drehenden Platten weiter vermindert werden kann, da der freie Bereich in der Mitte der Platten, der zum Zentrieren der Platten eine minimale, von Null verschiedene Fläche aufweisen muß, bei einem gegebenen Durchmesser der Platten bei einer Ausführung gemäß der Erfindung wesentlich größer ist als bei einer Ausführung gemäß dem Stand der Technik.
Figur 4 zeigt die erste und die zweite Platte, die Vertiefungen gemäß der Erfindung enthalten, sowie die Verstellung einer Kugel im Laufe der Drehung der zweiten Platte in Richtung des Pfeils B, also in Richtung der Betätigung des Hebels 50 für eine Bremsbetätigung, zwischen ihrem Ausgangspunkt A1 auf dem größten Umfang und dem Endpunkt A2 auf dem kleinsten Umfang, wobei die Kugel jederzeit im Schnittpunkt der beiden Vertiefungen verbleibt.
Bei einem im Laufe der Drehung der zweiten Platte aufgebrachten konstanten Drehmoment erhöht sich im Laufe der Drehung die an die Kugeln angelegte Kraft, also die an die erste Platte in axialer Richtung angelegte Kraft, da sich der Radius der Stelle vermindert, an der diese Kraft angreift, wobei sich gleichzeitig auch der Weg der ersten Platte vermindert.
Diese Anordnung führt daher zu einer mechanischen Betätigungsvorrichtung, bei der die Drehbewegung (des Hebels 50) mit einem variablen Verhältnis in eine axiale Verstellung (der ersten Platte 40) übertragen wird, wobei diese Vorrichtung eine verbesserte Wirksamkeit bezüglich der Erhöhung des Verhältnisses zwischen der Ausgangskraft und der Eingangskraft sowie bezüglich der Verminderung des entsprechenden Weges des Betätigungsorgans aufweist.

Claims

1. Scheibenbremsbetätigungsbaugruppe mit wenigstens einem Kolben (10), der von einer mechanischen Unterbaugruppe gesteuert werden kann, die eine erste Platte (40) und eine zweite Platte (48) enthält, von denen eine durch eine Drehung betätigt und die andere feststehend ist, wobei diese beiden Platten einander gegenüberliegende Vertiefungen (54, 56) enthalten, in denen wenigstens eine Kugel (52) angeordnet ist, wobei die Vertiefungen in der axialen Richtung der Platten mit einer Schräge (62) versehen sind, die eine Wandlung der Drehung der ersten Platte (40) in eine axiale Verstellung der zweiten Platte (48) ermöglicht, um den Kolben (10) zu steuern, und die der Kugel eine dem Mittelpunkt zustrebende Bewegungsbahn bieten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen (62) der Vertiefungen (54, 56) in der Ebene der Platten eine von Null verschiedene Krümmung und eine zum Inneren der Platten (40, 48) gerichtete Konkavität besitzen.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (54, 56) in der Ebene der Platten (40, 48) einen Kreisbogen bilden.

3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (54, 56) in der Ebene der Platten (40, 48) einer Spirale folgen.