DE3336119C2

DE3336119C2 -

Info

Publication number: DE3336119C2
Application number: DE3336119A
Authority: DE
Inventors: Vlad 6228 Kelkheim De Marianu
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1983-10-05
Filing date: 1983-10-05
Publication date: 1990-07-12
Also published as: GB8423683D0; IT1176861B; SE455123B; FR2553166A1; GB2147671A; SE8404910L; DE3336119A1; SE8404910D0; JPH0445698B2; IT8423010A1; GB2147671B; US4598800A; IT8423010A0; FR2553166B1; BR8405037A; ES281770U; ES281770Y; JPS6098232A

Description

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

Eine derartige Nachstellvorrichtung ist aus der DE-OS 21 43 575 bekannt. Bei dieser bekannten Nachstellvorrichtung ist die Nachstellmutter außen abgestuft geführt. An der Stufe ist ein Axiallager angeordnet, welches von einer Schraubenfeder gegen die Mutter gedrückt wird; das andere Ende der Schraubenfeder liegt an einem hülsenförmigen, gehäusefesten Anschlag an. Die Nachstellmutter liegt mit ihrem dem Bremskolben abgewandten Ende an einem zweiten Axiallager an, welches sich am Boden der Zylinderbohrung abstützt. Zwischen einer an der Nachstellmutter vorgesehenen Kegelfläche und einem Handbremskolben, welcher Bestandteil der mechanischen Betätigungseinrichtung ist, verbleibt dabei ein Handbremslüftspiel.

Diese bekannte Nachstellvorrichtung arbeitet zwar im wesentlichen zufriedenstellend. Sie ist jedoch baulich recht aufwendig insofern, als zwei Axiallager erforderlich sind. Durch die Anordnung dieser beiden Lager ist auch der radial zur Verfügung stehende Raum beengt, so daß die Reibkupplung nur einen relativ geringen Durchmesser aufweist; dadurch kann die Sicherheit der Kraftübertragung beeinträchtigt werden.

Aus der DE-AS 17 25 032 ist eine Nachstellvorrichtung bekannt, bei der eine Exzentervorrichtung mit ihrem Druckstück direkt auf eine Spindel einwirkt. Durch die geringe Anlagefläche des Druckstückes an der Nachstellspindel kann es bei mechanischer Betätigung nachteilig zu einer Drehbewegung der Spindel kommen, so daß auch hier die Sicherheit der Kraftübertragung und somit eine wirkungsvolle Bremsung beeinträchtigt ist.

Aus der DE-PS 21 16 175 ist eine Nachstellvorrichtung für eine Schwimmsattelbremse bekannt, bei der zwei Kolben in einem Gehäuse angeordnet sind. Der eine Kolben wirkt direkt auf ein erstes Reibkissen und der andere Kolben indirekt über einen Bremssattel auf ein zweites Reibkissen. Dabei sind nachteilig mehrere Einzelheiten beweglich gegeneinander montiert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß sie baulich einfacher ist und insbesondere in radialer Richtung geringere Abmessungen zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Nachstellvorrichtung geschaffen, bei der lediglich noch ein einziges Wälzlager benötigt wird. Infolgedessen steht an der Kupplung relativ viel Raum zur Verfügung, so daß die Kraftübertragungsflächen der Kupplung einen großen Durchmesser aufweisen können. Dadurch kann die Sicherheit der Kraftübertragung beträchtlich erhöht werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß der innere Lagerring des Wälzlagers von der Nachstellmutter selbst gebildet und daß der äußere Lagerring geteilt ist.

Als Federn kommen für eine besonders kompakte Ausführung zweckmäßig Tellerfedern bzw. ein Tellerfederpaket in Frage. Es kann jedoch auch eine Schraubenfeder verwendet werden. Die Tellerfedern können beispielsweise auf einem zylindrischen Ansatz verringerten Durchmessers der Mutter angeordnet sein, wodurch der erforderliche Raum in radialer Richtung für den Federhub gewonnen wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht bei einer Anordnung, bei der der gehäusefeste Anschlag eine zwischen dem Kolben und der Nachstellmutter angeordnete, mit dem Gehäuse verbundene Hülse ist, vor, daß in die Hülse ein radial nach innen vorstehender Sicherungsring eingesetzt ist, gegen den die Feder anliegt.

Das Befestigungsende der Hülse weist zweckmäßig einen radial verlaufenden Flansch auf, der in einer Nut des Gehäuses sitzt und mittels Quetschverbindung mit dem Gehäuse verbunden ist.

Weitere Ausgestaltungen sehen vor, daß der gehäusefeste Anschlag zur Spieleinstellung axial verstellbar ist. Zweckmäßig sind dazu zwei Hülsenteile vorgesehen, die über ein Gewinde miteinander verbunden sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer Scheibenbremse, wobei jedoch lediglich eine Seite der Bremse ohne Belag und ohne Scheibe dargestellt ist. In einem Bremsgehäuse 2 ist eine Zylinderbohrung 4 vorgesehen, die im wesentlichen zweifach gestuft ist. Im Bohrungsabschnitt 6 mit dem größten Durchmesser ist ein Bremskolben 8 axial verschiebbar angeordnet. Der Bremskolben 8 ist topfförmig ausgebildet, wobei das offene Ende in der Zylinderbohrung 4 angeordnet ist, während sein geschlossenes Ende aus der Zylinderbohrung 4 herausragt, um gegen eine (nicht dargestellte) Bremsbacke zu drücken. Zur Abdichtung des Bremskolbens 8 gegenüber der Zylinderbohrung ist in an sich bekannter weise eine sogen. Roll-back-Dichtung 10 in einer Ringnut 12 des Bremsgehäuses 2 angeordnet, die auch die Rückstellung des Bremskolbens 8 bewirkt.

Am Boden des Bremskolbens 8 ist drehfest eine Nachstellspindel 14 angebracht, die sich koaxial durch den vom Bremskolben gebildeten Hohlraum bis in einen Bohrungsabschnitt 16 verringerten Durchmessers erstreckt. Die Nachstellspindel 14 weist ein selbsthemmungsfreies Steilgewinde 18 auf. Ein entsprechendes Gewinde hat eine auf der Nachstellspindel 14 angeordnete Nachstellmutter 20. Die Nachstellmutter hat im wesentlichen zylindrische Gestalt, weist jedoch an ihrem dem Kolben abgewandten Ende einen radialen Ansatz 22 auf, der eine konische Reibfläche 24 bildet. In einer speziellen Ausführung, die hier nicht dargestellt ist, können der zylindrische Hauptteil und der Ansatz 22 zweiteilig ausgeführt und miteinander verbunden sein.

Mit der konischen Reibfläche 24 wirkt eine weitere konische Reibfläche 26 zusammen, die an einem Handbremskolben 28 vorgesehen ist. Der Handbremskolben 28 weist einen zylindrischen Abschnitt 30 auf, der in einen Bohrungsabschnitt 32 verringerten Durchmessers verschiebbar angeordnet ist, sowie einen Flanschabschnitt 34, der sich im wesentlichen radial erstreckt und an dem die Reibfläche 26 vorgesehen ist. Der Flanschabschnitt 34 des Handbremskolbens 28 umgreift den radialen Ansatz 22 der Nachstellmutter 20 von außen, wobei zwischen den Reibflächen 24, 26 das Handbremslüftspiel S verbleibt. Die Reibfläche 24 an der Mutter 20 weist durchgehende Ausnehmungen 72 auf, die einerseits der Entlüftung dienen und die andererseits eine Unterbrechung des Schmierfilms bewirken.

Außer dem Handbremskolben 28 weist die mechanische Betätigungseinrichtung noch eine Exzentervorrichtung 36 auf, die über einen Stößel 39 auf den Handbremskolben 28 einwirkt. Die Exzentervorrichtung 36 weist eine Welle 38 auf, die in einer quer zur Zylinderbohrung 4 verlaufenden Bohrung 40 drehbar gelagert ist und an der (in nicht dargestellter Weise) ein Handbremshebel angebracht ist. In der Welle 38 ist eine Ausnehmung 42 vorgesehen, in der ein Ende des Stößels 39 angeordnet ist. Das andere Ende des Stößels ist in einer im Handbremskolben 28 vorgesehenen Ausnehmung 44 angeordnet. Der Handbremskolben 28 wird mittels einer Verdrehsicherung festgehalten, die hier aus zumindest einem radialen Ansatz 74 am Handbremskolben besteht, der sich in eine Ausnehmung 76 im Gehäuse erstreckt.

Der dem Bremskolben 8 zugewandte Teil der Nachstellmutter 20 trägt ein Vierpunktkugellager 46 oder ein Dreipunktkugellager, dessen innerer Lagerring hier von der Nachstellmutter 20 selbst gebildet wird. Der äußere, entlang einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene zweigeteilte Lagerring 48 des Kugellagers 46 liegt an einer Schulter 50 einer Hülse 52 an, die im Bremsgehäuse 2 befestigt ist, und die sich in axialer Richtung zwischen der Nachstellmutter 20 und der Wandung des Bremskolbens 8 erstreckt. Auf der anderen Seite des äußeren Lagerringes 48 liegt eine Tellerfeder 54 an, welche Teil eines Federpakets ist, das sich an einem Ring 56 abstützt, der in einer Innennut der Hülse 52 sitzt. Die Tellerfedern 54 sind mit radialem Abstand um einen axialen Ansatz 58 der Nachstellmutter 20 angeordnet, und sind an ihrem Außenumfang in der Hülse geführt. Der axiale Ansatz kann auch weggelassen werden. Anstelle der Tellerfedern kann auch eine Schraubenfeder verwendet werden, wobei in diesem Falle das Kugellager axial zweckmäßig weiter zur Kupplung hin angeordnet ist. Zwischen dem Außenumgang des Lagers 46 und der Hülse 52 ist ein freier Spielraum vorgesehen.

Die Hülse 52 weist einen im wesentlichen zylindrischen, gestuften Abschnitt 60 und einen Flanschabschnitt 62 auf, wobei letzterer zur Befestigung der Hülse 52 im Gehäuse 2 dient und an seinem Außenumfang zumindest einen Schlitz 78 aufweist. Dazu ist im Gehäuse eine Ringnut 64 vorgesehen, in die ein Teil des Flanschabschnittes 62 hineinragt. Die Befestigung des Flanschabschnittes 62 in der Nut 64 erfolgt mittels einer Quetsch- oder Stemmverbindung 66. Die Hülse 62 kann einteilig ausgeführt sein; sie kann jedoch vorteilhaft und zweiteilig ausgeführt sein, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. In diesem Falle sind die Hülsenteile zweckmäßig über ein Gewinde 70 miteinander verbunden, wodurch zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen eine Relativbewegung der Teile in axialer Richtung ermöglicht wird. Damit kann auf einfache Weise das Handbremsspiel S eingestellt werden, wobei die beiden Hülsenteile nach der Einstellung axial fixiert werden, z. B. durch Verformung oder Verklebung.

Die Funktion des Erfindungsgegenstandes ist wie folgt:

Bei jeder normalen hydraulischen Bremsung, bei der die im Raum 68 vom Bremskolben 8 und im Bremsgehäuse 2 umschlossenen Bremsflüssigkeit mit Druck beaufschlagt wird, bewegt sich der Bremskolben 8 vor und zurück. Dabei wird die Nachstellspindel 14 zunächst ein Stück aus der Nachstellmutter 20 heraus- und dann wieder hineingedreht.

Sofern eine Handbremsung vorgenommen werden soll, wird die Exzenterwelle 38 mittels des (nicht dargestellten) Handbremshebels entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wodurch der Handbremskolben 28 mit seiner Reibfläche 26 nach Überwindung des Spiels S zur Anlage an die gegenüberliegende Reibfläche 24 der Nachstellmutter 20 gebracht und dadurch für die Drehbewegung blockiert wird. Die Nachstellmutter 20 wird jetzt gegen die Kraft der Federn 54 in Richtung auf die Bremsscheibe zu bewegt.

Nach Beendigung der Handbremsbetätigung wird die Nachstellmutter 20 durch die Federn 54 über das Kugellager 46 wieder in ihre Ausgangslage zurückgedrückt, wobei der äußere Lagerring 48 des Kugellagers in Anlage an die Schulter 50 der Hülse 52 gelangt. Das zwischen der Nachstellmutter 20 und dem Handbremskolben 28 vorgesehene Handbremslüftspiel S wird dabei wieder hergestellt, da auch der Handbremskolben 28 in seine Ausgangslage zurückbewegt wird.

Bei einem Bremsbelagwechsel erfolgt die Rückstellung der Nachstellvorrichtung einfach dadurch, daß der Bremskolben 8 wie bei einem Bremssattel ohne Handbremse mittels eines Werkzeuges zurückgedrückt wird. Dabei verdreht sich die Nachstellmutter 20 auf der Nachstellspindel 14 und kommt wieder in ihre urspüngliche Ausgangslage; der Bremskolben 8 wird dabei nicht verdreht.

Bezugszeichenliste

2 Bremsgehäuse
4 Zylinderbohrung
6 Bohrungsabschnitt
8 Bremskolben
10 Roll-back-Dichtung
12 Ringnut
14 Nachstellspindel
16 Bohrungsabschnitt
18 Steilgewinde
20 Nachstellmutter
22 Ansatz
24 Reibfläche
26 Reibfläche
28 Handbremskolben
30 zylindrischer Abschnitt
32 Bohrungsabschnitt
34 Flanschabschnitt
36 Exzentervorrichtung
38 Welle
39 Stößel
40 Bohrung
42 Ausnehmung
44 Ausnehmung
46 Kugellager
48 Lagerring
50 Schulter
52 Hülse
54 Tellerfeder
56 Ring
58 axialer Ansatz
60 zylindrischer Abschnitt
62 Flanschabschnitt
64 Ringnut
66 Quetsch- oder Stemmverbindung
68 Raum
70 Gewinde
72 Ausnehmung
74 Ansatz
76 Ausnehmung
78 Entlüftungsschlitz

Claims

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse,

- wobei die Scheibenbremse einen Bremskolben aufweist, der zur Betätigung einer Bremsbacke in einem Bremszylinder verschiebbar angeordnet und der mittels einer hydraulischen und einer mechanischen Betätigungseinrichtung betätigbar ist;
- mit einem zwischen dem Bremskolben und der mechanischen Betätigungseinrichtung angeordneten, zwei über ein selbsthemmungsfreies Gewinde miteinander verbundene Nachstellelemente (Nachstellspindel und Nachstellmutter) aufweisendes, verlängerbares Nachstellglied;
- mit einer Kupplung zum Festhalten eines der Nachstellelemente bei mechanischer Betätigung; und
- mit einer Feder, die einerseits an einem gehäusefesten Anschlag und andererseits an einem Wälzlager abgestützt ist, welches auf einem der Nachstellelemente sitzt;

dadurch gekennzeichnet,

- daß das Wälzlager (46) ein Radial- bzw. Schräglager ist und
- daß der radial äußere Lagerring (48) des Wälzlagers (46) von der Feder (54) gegen einen gehäusefesten Anschlag (50) gehalten ist.

2. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (46) ein Vierpunktlager ist.

3. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Lagerring des Wälzlagers (46) von der Nachstellmutter (20) gebildet ist.

4. Sebsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerring (48) geteilt ist.

5. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (54) eine Tellerfeder bzw. ein Tellerfederpaket ist.

6. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (54) in einer Hülse (52) geführt ist.

7. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellmutter (20) an ihrem dem Kolben (8) zugewandten Ende einen sich axial erstreckenden zylindrischen Ansatz (58) aufweist, um den die Tellerfedern (54) angeordnet sind.

8. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gehäusefeste Anschlag eine zwischen dem Kolben und der Nachstellmutter angeordnete, mit dem Gehäuse verbundene Hülse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hülse (52) ein radial nach innen vorstehender Ring (56) eingesetzt ist, gegen den die Feder (54) anliegt.

9. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsende der Hülse (52) einen radial verlaufenden Flansch (62) aufweist, der in eine Nut (64) des Gehäuses (2) eingesetzt ist und mittels einer Quetschverbindung (66) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.

10. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (22, 34) eine Reibkupplung ist.

11. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkupplung (22, 34) konische Reibflächen (24, 26) aufweist.

12. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (34) des Handbremskolbens (28) die Reibfläche (24) der Nachstellmutter (20) von außen umgreift.

13. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umfang der Kupplung (22, 34) und der Wand des Bremszylinders keine weiteren Bauteile angeordnet sind.

14. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäusefeste Anschlag (50) axial verstellbar ist.

15. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der gehäusefeste Anschlag eine zwischen dem Kolben und der Nachstellmutter angeordnete Hülse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (60, 62) zweigeteilt ist, wobei zwei Hülsenteile (60, 62) axial zueinander bewegbar sind.

16. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenteile (60, 62) über ein Gewinde (70) miteinander verbunden sind.

17. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Handbremskolben (28) mittels einer Drehsicherung (74) gegen Drehung gesichert ist.

18. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung (74) aus zumindest einem Ansatz (74) am Handbremskolben (28) besteht, der in zumindest eine Ausnehmung (76) des Gehäuses (2) eingreift.

19. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung (74) zumindest einen im Gehäuse (2) fest angeordneten Stößel (39) aufweist, der in eine Ausnehmung (44) des Handbremskolbens (28) eingreift.

20. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 11-19, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Kupplungsteil (22, 34) die Reibflächen (24, 26) durchgehende Ausnehmungen aufweisen.