DE2506428C2 - Selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen, insbesondere für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen, insbesondere für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine derartige Nachstellvorrichtung ist aus der US-PS 34 28 154 bekannt. Bei dieser Nachstellvorrichtung ist die zweite Schnecke Teil einer Hülse, die drehbar und verschiebbar auf der zweiten Schneckenwelle gelagert ist. Die Hülse weist an einem Ende eine Stirnverzahnung auf, die mit einer entsprechenden. Stirnverzahnung, einer weiteren, in Drehrichtung formschlüssig mit der Antriebswelle verbundenen Hülse zusammenwirkt, um eine einsinnig wirkende Kupplung zwischen der Schneckenwelle und der zweiten Schnekke zu bilden. Durch die Verwendung einer Stirnverzahnung als Kupplung- ist bei der bekannten Vorrichtung nur ein stufenweises Einstellen der Bremse möglich, entsprechend der Teilung der Stirnverzahnung. Außerdem neigt die Stirnverzahnung dazu, sich sehr rasch abzunutzen, da die zusammenwirkenden Zahnflächen relativ klein sind. Dadurch wird die Lebensdauer der Kupplung vermindert. Dies wiederum bringt eine Verminderung der Betriebssicherheit mit sich bzw. macht eine häufige Wartung erforderlich. Dies wirkt sich insofern besonders nachteilig aus. als der Aufbau der bekannten Nachstellvorrichtung nicht sehr wartungsfreundlich ist, da die Lagerbohrung für die zweite Schnecke abgesetzt ausgefüllt ist und die Lagerteile in Bohrungsabschnitten unterschiedlichen Durchmessers untergebracht sind.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß leicht verschleißende Kupplungsteile nicht erforderlich sind und dadurch bei hoher Betriebssicherheit und einem Minimum an Wartung eine erhöhte Lebensdauer erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Bei der Erfindung wird im Gegensatz zur bekannten Nachstellvorrichtung eine vollkommen anders aufgebaute Kupplung verwendet, die anstelle einer Stirnverzahnung mit Federn als Kupplungsmittel arbeitet. Dadurch ist bei der Erfindung die wirksame Kupplungsfläche, die praktisch dem gesamlen äußeren Umfang der Federn entspricht, wesentlich größer als bei der bekannten Vorrichtung. Auch ist die erfindtingsgcmäßc Nachstellvorrichtung stufenlos einstellbar und schafft die Möglichkeit einer leichten Einstellung von Hand. Nicht zuletzt ist die erfindiingsgeiiiäUc Nachstellvorrichtung auch wiirtungsfrcundlicher ills die bekannte Vorrichtung.

Zwar ist aus der US-Zusat/patentschrift Ke 2b %:> bereits eine Nachstellvorrichtung bekannt, bei der eine Schlingfederkupplung mit einer schraubenförmig yewunilcnen Schlingfcder zur Verbindung zweier Hülsen verwendet wird. Die Hülsen sind hei dieser Vorrichtung konzentrisch /.u einer Schneckenwelle nnicnrdnct und

die Schlingfeder befindet sich im Inneren der Hülsen und wirkt gegen deren Innenflächen. Da lediglich eine derartige Schlingfeder vorgesehen ist, kann diese ihre Kupplungswirkung nur in einer Richtung entfalten. Auch im übrigen unterscheidet sich diese bekannte Vorrichtung ganz grundsätzlich von der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Nachstellvorrichtung, teilweise im Schnitt;

F i g. 2 eine Rückansicht der Nachstellvorrichtung der Fig.l;

F i g. 3 eine vergrößei te Schnittansicht eines Teils der Nachstellvorrichtung der Fi g. 1 längs der Linie 3-3;

F i g. 4 einen teilweisen Schnitt einer Nockenbahn der Nachstellvorrichtung der F i g. 3 längs der Linie 4-4;

Fig.5 und 6 Schnittansichten 'längs der Linien 5-5 bzw. 6-6 der Nachstellvorrichtung der F i g. 3, die den Betrieb der ersten und zweiten Schlingfederkupplung nach der Drehung der zweiten Schneckenwelle in einer ersten Drehrichtung zeigen;

Fig. 7 und 8 Schnittansichten ähnlich denen der Linien 5-5 bzw. 6-6 der Nachstellvorrichtung der F i g. 3, die den Betrieb der ersten und zweiten Schlingfederkupplung nach der Drehung der zweiten Schneckenwelle in einer zweiten Drehrichtung zeigen.

In Fig. 1 ist eine selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung 10 gezeigt. Die Nachstellvorrichtung 10 weist einen Betätigungshebel 11 auf, der eine erste Bohrung 12 hat, um ein erstes Schneckenrad 22 aufzunehmen; eine zweite Bohrung 16, um eine erste Schneckenwelle 17 aufzunehmen, die zwischen dem ersten Schneckenrad 22 und einer zweiten Schnecke 26, in einer dritten Bohrung 14 angeordnet ist. Eine erste Deckplatte 18 und eine zweite Deckplatte 19 sind mit dem Betätigungshebel 11 verbunden, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Gabelkopf 20 ist an dem einen Ende der Nachstellvorrichtung 10 in Verbindung mit einer Bremsbetätigungsstange21 rngeordnet.

Das erste Schneckenrad 22 ist innen zur Verbindung mit einer Bremsbetriebswelle (nicht gezeigt) und einer ersten Schnecke 23, die auf dem linken Ende 24 der Schneckenwelle 17 befestigt ist, angeordnet.

Ein zweites Schneckenrad 25 ist gleitend auf dem rechten Ende der Schneckenwelle ; 7 angeordnet und ist mit der zweiten Schnecke 26 in Eingriff.

Die erste Schneckenwelle 17 weist eine Handeinstellvorrichtung 28 auf. um eine Handeinstellung während des Einbaues in ein Fahrzeug zu erlauben. Die Handeinstellvorrichtung 28 weist eine Löseeinrichtung 29 auf, um die zweite Schnecke 26 und eine Haltermulter 30 für eine Drehung von Hand der ersten Schneckenwelle 17 zu lösen. Die Löseeinrichtung 29 weist eine Feder 31 auf, die in einer Aussparung des Betätigungshebels 11 zwischen diesem und dem zweiten Schneckenrad 25 befestigt ist, wie in F i g. I gezeigt, um das zweite Schneckenrad 25 längs der ersten Schnekkenwelle 17 aus dem Eingriff mit der zweiten Schnecke 26 zu zwingen, und einen Haltedeckel 32, der mittels Schrauben am Betätigungshebel 11 befestigt ist, um ein Lösen wahrend des normalen Betriebes zu verhindern. Das zweite Schneckenrad V> ist gleitend auf der ersten Schneckenwelle 27 verkeilt und weist eine Bohrung W auf tier rechten Seite auf, um ein Gleiten über einen Haltering 14 am rechten Ende der ersten Schneckenwelle 17 zu ermöglichen.

Die /.weile Schnecke 26 ist drehbar auf der zweiten Schneckenwelle 35 befestigt. Es sind zwei aus Schlingfederkupplungen 36, 37 ausgebildete Richtgesperre vorgesehen. Die erste Schlingfederkupplung 36 ist betriebsmäßig nur in einer ersten Drehrichtung oder im einer Gegen-Uhrzeigersinn drehbar (gezeigt durch Pfeil 39) und die zweite Schlingfederkupplung 37 ist betrieblich nur für eine zweite entgegengesetzte Drehrichtung oder im Uhrzeigersinn drefjbar (gezeigt durch Pfeil 38). Beide Schlingfederkupplufflgen 36 bzw.

ίο 37 sind für eine entgegengesetzte DrenridStung gelöst. Als Eingriff ist definiert, daß, wenn die zweite Schneckenwelle 35 gedreht wird, die e'pte Schlingfederkupplung 36 zusammen mit einer ersten bewegungsbegrenzenden Gesperrehülse 43 verbunden wird

r> und die zweite Schlingfederkupplung 37 die zweite Schnecke 26 und die stationäre zweite Gesperrehülse 47 verbinden. Ein Hebelarm 40, ist mit der zweiten Schneckenwelle 35 verbunden und eine Verbindungsstange 41 verbindet die Bremsbetätigungsstange 21 an

.'u einem Drehpunkt 42 mit dem Hebelarm 40.

Die erste bewegungsbegrenze.*je Gesperrehülse 43 ist drehbar im Betätigungshebel 11 befestigt und gegen die linke Seile der zweiten Schnecke 26 anliegend angeordnet. Die erste Gesperrehülse 43 weist eine Bohrung 44 und die zweite Schnecke 26 weist eine erste Bohrung 45 auf, wie in Fig. 3 gezeigt. Eine erste Schlingfeder 46 ist in den einander gegenüberliegenden Bohrungen 44 und 45 angeordnet. Zweckmäßig ist die erste Schlingfeder 46 eine linksgev/ickclte, geschlossene

jo Schraubenfeder, welche aus quadratischem Federdraht hergestellt ist.

Die zweite Schlingfederkupplung 37 weist eine zweite, stationäre Gesperrehülse 47 auf, die in die Bohrung 14 im Betätigungshebel 11 eingepreßt und gegen die rechte Seite der zweiten Schnecke 26 anliegend angeordnet ist. Die zweite Gesperrchülse 47 weist eine Bohrung 48 und die zweite Schnecke 26 weist eine zweite Bohrung 49 auf, wie man in F i g. 3 sieht. Eine zweite Schlingfeder 50 ist in den einander gegenüberliegenden Bohrungen 48 bzw. 49 angeordnet. Die zweite Schlingfeder 50 ist eine rechtsgewickelte geschlossene Schraubenfeder, die ebenfalls aus quadratischem Federdraht hergestellt ist. Der äußere Durchmesser der Schlingfedern 46 und 50 ist 0.12? bis 2.54 mm

■f> größer als der Innendurchmesser der Bohrungen 44, 45, 48 und 49.

In den Ausführungsformen der Fig. I und 3 weist eine Nockenbahn 51 einen Abschnitt auf, in dem keine Änderung der Stößellage erfolgt, um eine anfängliche Nockenbahn vor dem Eingriff der ersten Schlingfederkupplung 36 zu schaffen. Die Nockenbahn 51 (besser gezeigt in Fig.4) weist einen Kurbelzapfen 52 auf, der sich nach außen von einem Teil 53 von vergrößeriem Durchmesser der zweiten Schneckenwelle 35 erstreckt.

Der Kurbelzapfen 52 erstreckt sich in einen Schli;/. 54 in der ersten Gesperrehülse 43.

In einer Ausführungsform (s. Fig.l) weist die Verbindungsstange 41 einen federnden Teil 63 auf. Der federnde Teil 6? bewirkt, daß sich die Verbindungsslan-

M) ge 41 biegt, wodurch eine zufällige Einstellung der Betätigungsvorrichtung verhindert wird, wenn fliegende Steine oder Schotter auf die Verbiruluiigsstange 41 schlagen.

Reim Betrieb der Nachstellvorrichtung 10 bewegt

"'< jeder vollständig* Urcmskrcislauf de; Betätigungsgliedes die ßrctnscnhctätigungsslangc 21 (s. !■' i g. I) in einer Brcmsbeiätigungsrkhtung, wie durch den Richtungspfeil 55 K'c/ciKt ist, und in eine IlrcmslösrichlunK, wie

durch den Richtungspfeil 56 gezeigt ist. Beim Bremsen dreht die Nachstellvorrichtung 10 die Bremsbetätigungswelle (nicht gezeigt), wodurch die Fahrzeugbremsen beaufschlagt werden. Der Kupplungsbetrieb während des Bremsvorganges ist in Fig. 5 und 6 gezeigt. Während des Bremsvorganges tritt keine Bremseinstellung ein. Während der Bremswirkung drehen die Verbindungsstange 41 und der Hebelarm 40 die zweite Schneckenwelle 35 in der Richtung, die durch den Richtungspfeil 57 gezeigt ist. Die erste Gesperrehülse 43 wird mit der zweiten Schneckenwelle 35 durch den Kurbelzapfen 52 gedreht. Die zweite Schneckenwelle 35 dreht sich in der zweiten Gesperrehülse 47, den Schlingfcdern 46 und 50 und der zweiten Schnecke 26.

Die erste Schlingfederkupplung 36 wird während der Drehung im Uhrzeigersinn gelöst. Der Betrieb der ersten Schlingfederkupplung 36 in Uhrzeigersinn-Drehrichtung der zweiten Schneckenwelle 35 ist in Fig. 5 dargestellt. Die erste .Schlingfeder 46 ist eine links in einer geschlossenen Wende! im Uhrzeigersinn gewikkelte Feder. Während einer Uhrzeigersinn-Drehung der ersten (iesperrehülse 43 (gezeigt durch Pfeil 57) wird diese erste Schlingfeder 46 aufgewickelt, um den äußeren Durchmesser zu einem neuen Durchmesser 58 zu reduzieren (schematisch durch gestrichelte Linien in F i g. 5 gezeigt), wodurch der ersten Gesperrehülse 43 ermöglicht wird, sich zu drehen oder auf dem neuen äußeren Durchmesser zu gleiten.

Die Arbeitsweise der zweiten Schlingfederkupplung 37 aufgrund der Uhrzeigersinn-Drehung der zweiten Schneckenwelle 35 (gezeigt durch Pfeil 57) ist in F i g. 6 dargestellt. Die zweite Schlingfeder 50 ist eine rechts in einei geschlossenen Wendel in Uhrzeigersinn gewickelte Feder. Da der äußere Durchmesser der zweiten Schlingfeder 50 größer als der innere Durchmesser der Bohrungen 48 und 49 ist, wird die zweite Schlingfeder 50 während der Uhrzeigersinn-Drehung aufgewickelt, wodurch der äußere Durchmesser zunimmt, um die /weite Gesperrehülse 47 und die zweite Schnecke 26 in f.ingriff zu bringen und zu halten. Während der Drehung im Uhrzeigersinn wird die zweite Schlingfeder 50 von der ursprünglichen Kndstellung 59 zu einer neuen radstellung 60 aufgewickelt. Der Betrag des Aufwikkclns der /weiten .Schlingfeder 50 ist in der Praxis meist vernachlässigbar oder Null, da die Feder mit den Wendeln so eingebaut ist. daß sie fest gegeneinander \orgewiL-kelt sind und mit den Bohrungen 48 und 49 in einer Passung mit Übermaß angeordnet ist. Aus diesem Grund dreht sich die Schnecke 26 nicht, sondern wird in ihrer gegenwärtigen Stellung gehalten.

Die selbsttätige Bremsnachstellung erfolgt während der Rückwärtsbewegung der Nachstellvorrichtung 10. Der Kuppiungsbetrieb während der Bremsrückwärtsbewegung ist in den F i g. 7 und 8 gezeigt.

Die Nachstellung der Bremsen bei der Rückwärtsbewegung ist vorzuziehen, da die Bremsen dabei von irgendeiner Bremslast frei sind- Während der Rückwärtsbewegung wird die Nachstellvorrichtung 10 in einer Richtung gedreht die durch den Richtungspfeil 56 in F i g. 1 gezeigt ist. Die Verbindungsstange 41 dreht die zweite Schneckenwelle 35 im Gegenuhrzeigersinn, wie es durch den Richtungspfeil 61 in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die erste Schlingfederkupplung 36 kommt in Eingriff und die zweite Schlingfederkupplung 37 wird während der Drehung im Gegenuhrzeigersinn gelöst.

Die Arbeitsweise der ersten Schlingfederkupplung 36 aufgrund der Gegenuhrzeigersinn-Drehung der zweiten Schneckenwelle 35 ist in Fig.7 dargestellt- Die erste Schlingfederkupplung 36 arbeitet nur. wenn es die Bremseinstellung erfordert. Die erste Schlingfeder 46 neigt aufgrund einer anfänglichen Gegenuhrzeigersinn-Drehung dazu, mit der ersten Gesperrehüise 43 und der zweiten Schnecke 26 in F.ingriff zu kommen und fest mit ihnen verbunden zu bleiben. Aufgrund einer weiteren Drehung in Gegenuhrzeigersinn-Richtung dreht die erste Gesperrehülse 43. die durch den Kurbelzapfen 52 gedreht wird, die zweite Schnecke 26. Die zweite

in Schnecke 26 dreht wiederum die erste Schneckenwelle 17 über das zweite Schneckenrad 25 und die erste Schnecke 23 dreht das erste Schneckenrad 22. Während der Drehung im Gegenuhrzeigersinn ist die zweite Schlingfederkupplung 37 gelöst.

r, Die Arbeitsweise der zweiten Schlingfederkupplung 37 ist in F i g. 8 dargestellt. Der äußere Durchmesser der zweiten Schlingfeder 50 nimmt aufgrund der Drehung im Gegenuhrzeigersinn ab, und zwar bis zu einem neuen kleineren äußeren Durchmesser 62. welcher eine Drehung uci /weiicii SciüicCkc 2S ci'uiübi.

Die Nockenbahn 51 schafft ein Spiel während der Drehung der zweiten Schneckenwelle 35 im Gegenuhrzeigersinn. Das Spiel schafft einen genau definierten Bremsstoß und verhindert eine Übereinstellung der

α Fahrzeugbremsen. Während das Spiel der Nockenbahn 51 wirksam ist, wird die erste Gesperrehülse 43 durch den Kurbelzapfen 52 gedreht, der eine Seite des Schlitzes 54 berührt. Die Breite des Schlitzes 54 bcstiii'.Mi die Größe des Spiels. Wenn die Bremsen

so genau eingestellt sind, wird der Kurbelzapfen 52 in dem Schlitz 54 bewegt, und die Schlingfederkupplungen 36 und 37 arbeilen ni-.ht.

Die Nachstellvorrichtung 10 wird von Hand eingestellt, indem zuerst der Haltedeckel 32 vom Betätigungshebcl Il entfernt wird. Wenn der Haltedeckel 32 entfernt ist. wird das zweite Schneckenrad 25 durch die Feder 31 aus dem Eingriff mit der zweiten Schnecke 26 gebracht. Die erste Schneckenwelle wird von Hand gedreht, um das erste Schneckenrad 22 zu drehen.

wodurch die Nachstellvorrichtung 10 im Gegenuhrzeigersinn um die Bremsenbetriebswelle (nicht gezeigt) gedreht wird, um die Fahrzeugbremsen anzuziehen. Die erste Schneckenwelle 27 wird von Hand gedreht, indem ein Mutternschlüssel auf die Haltemutter 30 aufgebracht

«=, wird. Nach Beendigung der anfänglichen Einstellung wird das zweite Schneckenrad 25 wieder in Eingriff mit der zweiten Schnecke 26 gebracht, und der Haltedeckel 32 wird wieder angebracht. Die Handeinstellvorrichtung 28 erlaubt einen leichten anfänglichen Einbau und

Vi eine leichte spätere Einstellung.

Im allgemeinen wird die Nachstellvorrichtung 10 in Paaren verwendet, d. h. eine Nachstellvorrich jng 10 wird auf jeder Seite der Fahrzeugachse verwendet. In F i g. 2 ist eine Einheit für die linke Seite gezeigt. Die Einheit für die linke Seite ist durch die Verbindungsstange 41 gekennzeichnet weiche auf der rechten Seite angeordnet ist wenn man von der hinteren Seite der Einheit sieht. Die Vorderseite der Einheit ist an die Bremsbetätigijngsstange 21 angebracht Man kann leicht sehen, daß die einzelnen Teile in der dritten Bohrung 14 untereinander von links nach rechts ausgewechselt werden können. Auf diese Weise kann eine Einheit der rechten Seite angeordnet werden, indem die Position der zweiten Schneckenwelle 35. der ersten Gesperrehülse 43, der zweiten Gesperrehülse 47, der Verbindungsstange 41 und der Deckplatten 18 und 19 umgekehrt werden.
Obwohl die Nachstellvorrichtung für das Bremsspiel

so beschrieben wurde, daß sie bei der Rückwärtsbewegung arbeitet, kann eine Nachstellvorrichtung vorgese hen werden, die arbeitet, wenn eine Bremsaufbringbewegung durchgeführt wird, indem die erste und zweite Schlingfederk ipplungen 36 und 37 umgekehrt angeordnet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem Betätigungshebel, der um die Achse einer, die Bremsbacken über einen Spreiznocken betätigende Bremsnockenwelle drehbar gelagert ist, auf der drehfest ein erstes Schneckenrad sitzt, das in einer ersten Bohrung des Betätigungshebels aufgenommen ist und mit einer ersten Schnecke in Eingriff steht, die über eine erste Schneckenwelle drehbar in einer zweiten Bohrung des Betätigungshebels gelagert ist, weiterhin mit einem drehfest auf der ersten Schneckenwelle sitzenden zweiten Schnekkenrad, das mit einer in einer dritten Bohrung des i; Betätigungshebels gelagerten zweiten Schnecke in Eingriff steht, deren Achse parallel zur Achse der Bremsnockenwelle verläuft, sowie mit einer die zweite Schnecke drehbar lagernden zweiten Schnekkenwelle, die in Abhängigkeit vom Schwenkweg des Betätigungshebels über ein Hebeigestänge im Nachstellsinne drehbar ist, mit an jedem Ende der zweiten Schneckenwelle vorgesehenen Lagerscheiben, deren erste einstückig mit der zweiten Schneckenwelle ausgebildet und mit ihrem Außenumfang in der dritten Bohrung des Betätigungshebels drehbar gelagert ist und deren zweite fest mit der dritten Bohrung verbunden ist und eine Lagerbohrung für die zweite Schneckenwelle aufweist, und mit einem ersten Richtgesperre, das auf einer c*-ehfest mit der zweiten Schneckenwelle verbundenen ersten Gesperrehülse und einer mit dieser zusammenwirkenden ersten Gesperrefläche am ersten Ende der zweiten Schnecke besteht, sowie mit einem zweiten, entgegengesetzt wirkenden η Richtgesperre, das an einer drehfest mit der dritten Bohrung verbundenen zweiten Gesperrehülse und einer mit dieser zusammenwirkenden zweiten Gesperrefläche am zweiten Ende der zweiten Schnecke besteht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) die beiden Gesperrefiächen der zweiten Schnecke (26) werden von zylindrischen Innenflächen zweier Bohrungen (45, 49) gebildet, die konzentrisch zur Achse der zweiten Schneckenwelle (35) liegen;

   b) die beiden Gesperrehülsen (43, 47) weisen jeweils eine zur zweiten Schnecke (26) hin offene, konzentrisch zur Achse der zweiten Schneckenwelle (35) liegende Bohrung (44, 48) 5n auf, deren Durchmesser dem der Gesperreflächen (45, 49) der zweiten Schnecke (26) entspricht;

   c) die beiden Richtgesperre sind als Schlingfederkupplungen (36, 37) mit je einer schraubenför- π mig gewundenen Schlingcnfeder (46, 50) ausgebildet, die unter Vorspannung an den zylindrischen Innenwänden der jeweils einander benachbarten Bohrungen (44, 45; 48, 49) von zweiter Schnecke (26) und Gesperrehülse (43, w 47) anliegen;

   d) die zweite Gesperrehülse und die zweite Lagerscheibe (47) sind ein- und dasselbe Teil;

   e) die dritte Bohrung des Betätigungshebels (II)

   ist eine glatte Diirchgangsbohrung, in der <*■> sowohl die beiden l.agerscheiben (53, 47) als auch die erste Ciesperrehülse (41) jeweils mit ihrem Aullemimfang abgestutzt sind;

   die drehfeste Verbindung zwischen der ersten Gesperrehülse (43) und der zweiten Schneckenwelle (35) hat in Umfangsrichtung ein Spiel, das dem Sollüftspiel der Bremse entspricht, und wird von einer Zapfen-Schlitzverbindung (52, 54) zwischen der ersten Lagerscheibe (53) und der ersten Gesperrehülse (43) gebildet.