DE3142293A1

DE3142293A1 - Betaetigungseinrichtung fuer scheibenbremsen

Info

Publication number: DE3142293A1
Application number: DE19813142293
Authority: DE
Inventors: Otto Ing.(grad.) 3008 Garbsen Friederichs; Wilhelm Dipl.-Ing. 3004 Isernhagen Schlamann
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 1981-10-24
Filing date: 1981-10-24
Publication date: 1983-05-11
Also published as: DE3142293C2

Description

Betätigungseinrichtung für Scheibenbremsen
Die Erfindung betrifft die Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse, insbesondere für eine druckmittelbetätigte Vollbelag-Scheibenbremse in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Betätigungseinrichtung einer Scheibenbremse besteht in der Regel aus zwei gegeneinander betätigbaren Spreizelementen, mittels deren Spreizbewegung eine Anpressung von wenigstens einem Bremsbelag an eine Bremsscheibe erfolgt. Zwecks Ausgleichs eines bauartbedingten oder durch Bremsbelagverschleiß entstandenen Lüftspiels hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen den Spreizelementen eine Ausgleichseinrichtung vorzusehen, deren Wirkungsweise derart ist, daß ein bei Belagverschleiß über den vorgegebenen Hub der Relativbewegung zwischen den Spreizelementen hinausgehender Hub automatisch korrigiert wird.
Es ist üblich, die erwähnte Funktion der Lüftspieleinstellung mit denjenigen Dichtringen zu erfüllen, die die Spreizelemente gegeneinander abdichten.
Hierzu ist eine besondere Nutform und gegebenenfalls auch eine besondere Dichtungsform erforderlich.
Insbesondere wird ein sehr hoher Qualitätsstandard des Dichtringes und enge Nuttoleranzen gefordert, um eine einwandfreie, für die bezüglich der Dicbtfunktion zusätzliche Funktion der Lüftspieleinstellung zu gewährleisten.
Es wurde deshalb in der älteren nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 31 04 452.2 vorgeschlagen, für die Lüftspieleinstellung eine separate Einrichtung in den Druckmittelraum zwischen die Spreizelemente einzubauen. Bei einer derartigen Lösung ergibt sich über die gesamte Länge des Verschleißhubes für die Betätigungseinrichtung ein Bedarf an zusätzlicher Breite. Die Breite ist jedoch begrenzt, insbesondere bei Scheibenbremsen mit einer zwischen den Flächen der Spreizelemente liegenden hydraulischen Betätigung. Außerdem müssen bei derart ausgelegten Scheibenbremsen die Dichtflächen und Dichtelemente durch den Einbau von Faltenbälgen am Außen- und Innendurchmesser der Betätigungseinrichtung gegen Eindringen von Schmutz geschützt werden. Die Faltenbälge wiederum müssen gegebenenfalls gegen Steinschlag und gegen zu große Wärmeeinwirkung, z.B. durch Schutzbleche geschützt werden.
Diese Schutzmaßnahmen sind aufwendig und platzraubend.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst wenig zusätzlichen Platz beansprucht und deren Bauweise und Anordnung ein Eindringen von Staub in die Betätigungs- und Ausgleichseinrichtung nicht zuläßt, so daß auf Faltenbälge und Schutzbleche verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführte Erfindung gelöst.
Es ist zu erkennen, daß die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung durch die Auslegung und Anordnungsweise der Ausgleichseinrichtung zum einen in der Breite keinen zusätzlichen Platz benötigt, wobei der in der Höhe benötigte zusätzliche Platz nur sehr gering ist, und zum anderen sind die Abdichtungsprobleme gegen Eindringen von Schmutz in einfacher Weise gelöst, so daß Faltenbälge nicht erforderlich sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Betätigungseinrichtung mit einer am Außenumfang angeordneten Ausgleichseinrichtung, bei der die Kraftübertragung mit Hilfe eines Spannbandes erfolgt, Fig. 2 eine Betätigungseinrichtung entsprechend Fig. 1, bei welcher die Kraftübertragung mit Hilfe einer Wellfeder erfolgt.
Fig. 3 eine Betätigungseirnichtung mit einer am Außenumfang angeordneten Ausgleichseinrichtung, bei welcher eine zum Außenumfang parallel verlaufende Nut vorgesehen ist und die Kraftübertragung mittels eines hakenförmigen Vorsprungs erfolgt, Fig. 4 eine Betätigungseinrichtung entsprechend Fig. 3, bei welcher die Kraftübertragung mittels einer Feder erfolgt und Fig. 5 eine Betätigungseirnichtung entsprechend Fig. 3,bei welcher die Kraftübertragung mittels zweier Dichtringe erfolgt.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine ringförmige Betätigungseinrichtung für eine Vollbelag-Scheibenbremse, wobei der Schnitt durch die nicht dargestellte Mittelachse der Vollbelag-Scheibenbremse geht. Eine entsprechende Vollbelag-Scheibenbremse ist in der eingangs erwähnten deutschen Patentanmeldung P 31 04 452.2 genauer dargestellt. Die Betätigungseinrichtung besteht aus einem ersten Spreizelement 1 (Ringkolben) und aus einem zweiten Spreizelement 2 (Ringzylinder). An den Enden 3 und 4 der Spreizelemente 1 und 2 sind nicht dargestellte Bremsbelagträger befestigbar.
Ein bezüglich der Mittelachse der Vollbelag-Scheibenbremse ringförmiges Ausgleichselement 5, welches aus einem hülsenförmigen Reibkörper 5a und aus einem Federelement 5b besteht, wobei das Federelement 5b zum Reibkörper 5a eine abgewinkelte Lage einnimmt, ist mit seinem abgewinkelten federnden Teil 5b an der Stirnseite la des ersten Spreizelementes 1 derart angeordnet, daß sich der Reibkörper 5a an dem Außenumfang 2a des Spreizelementes 2 abstützt. Um den Reibkörper 5a ist ein Spannband 6 derart angeordnet, daß eine Reibschlußverbindung zwischen dem sich auf dem zweiten Spreizelement 2 abstützenden Reibkörper 5a des Ausgleichselementes 5 und dem Außenumfang 2a des Spreizelementes 2 besteht.
Ein erstes Dichtelement 7 befindet sich zwischen dem Außenumfang 2a des zweiten Spreizelementes 2 und dem Reibkörper 5a des Ausgleichselementes 5 und ein zweites Dichtelement 8 dichtet den Außenumfang lb des ersten Spreizelementes 1 gegen den Reibkörper 5a des Ausgleichselementes 5 ab. Beide Dichtelemente 7 und 8, welche in einfacher Weise aus Dichtschnüren bestehen können, schützen die Betätigungseinrichtung gegen Eindringen von Schmutz, wobei das erste Dichtelement 7 die Reibschluß verbindung zwischen dem Reibkörper 5a des Ausgleichselementes 5 und dem Außenumfang 2a des zweiten Spreizelementes 2 in vorteilhafter Weise verbessert.
Ein Dichtelement 11 dichtet die beiden Spreizelemente 1 und 2 gegeneinander ab.
Wird beim Betätigen der Bremsen über nicht dargestellte Anschlüsse der Raum 9 belüftet, bewegen sich das erste Spreizelement 1 und das zweite Spreizelement 2 auseinander und spannen das Ausgleichselement 5 vor. Beim Lösen der Bremsen wird der Raum 9 entlüftet und das Ausgleichselement 5 schiebt die Spreizelemente 1 und 2 wieder zusamrnen.
Ist aufgrund von Belagverschleiß die relative Spreizbewegung zwischen den Spreizelementen 1 und 2 größer als der durch die Bauweise des Ausgleichselementes 5 mögliche Federweg 10, der der Lüftspielvorgabe entspricht, so wird das Ausgleichselement 5 bzw. dessen Reibkörper 5a unter Überwindung der Reibschlußverbindung zwischen dem Reibkörper 5a und dem Außenumfang 2a des zweiten Spreizgliedes 2 um den verschleißbedingten zusätzlichen Weg relativ zum zweiten Spreizelement 2 verschoben. Beim Lösen der Bremsen wird wieder nur der Weg 10 durchfahren.
Gemäß Fig. 2 wird das Spannband 6 der in Fig. 1 dargestellten Betätigungseinrichtung durch eine Wellfeder 12 ersetzt bzw. der Reibkörper 5a besteht aus einer Wellfeder. Die Eigenspannung der Wellfeder 12 stellt die Reibschlußverbindung zwischen dem zweiten Spreizelement 2 und dem Ausgleichselement 5 her.
Die Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 3 besteht ebenfalls aus einem ersten und einem zweiten Spreizelement 21 und 22.
Im Außenbereich des zweiten Spreizelementes 22 befindet sich eine parallel zum Außenumfang 22a verlaufende nutförmige Ausnehmung 26, in welche der Reibkörper 25a des Ausgleichselementes 25 eingreift, wobei das Federelement 25b in gleicher Weise an der Stirnseite 21a des ersten Spreizelementes 21 anliegt. Die Reibschlußverbindung des Reibkörpers 25a des Ausgleichselementes 25 stellt ein abgewinkelt verlaufender Vorsprung 25c mit der Innenwand 26a der Ausnehmung 26 des zweiten Spreizelementes 22 her. Dichtelemente 27 und 28 schützen auch hier vor dem Eindringen gegen Schmutz, wobei das Dichtelement 27 die Reibschlußverbindung zwischen der Innenwand 26a und dem Vorsprung 25c verbessert.
Fig. 4 zeigt eine Betätigungseinrichtung entsprechend Fig. 3, wobei anstelle des Dichtelementes 27 in Fig. 3 eine Wellfeder 39 angeordnet ist, deren Spannung eine Reibschlußverbindung zwischen dem Reibkörper 35a des Ausgleichselementes 35 mit der inneren Innenwand 36a der Ausnehmung 36 des zweiten Spreizelementes 32 herstellt.
Fig. 5 zeigt eine Betätigungseinrichtung entsprechend Fig. 3 , welche zwischen dem Reibkörper 45a des Ausgleichselementes 45 und der äußeren Innenwand 46b der Ausnehmung 46 ein zweites Dichtelement 49 enthält, dessen Aufgabe es ist, den Reibkörper 45a gegen die innere Innenwand 46a der Ausnehmung 46 zur Herstellung einer Reibschlußverbindung zu pressen.
Die Ausgleichseinrichtung kann sowohl am Außendurchmesser als auch am Innendurchmesser der Spreizelemente angebracht sein. Denkbar ist auch ein kombiniertes Element, welches die'gleiche Funktion ausübt.
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Claims

Patentansprüche 1. Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse, insbesondere für eine druckmittelbetätigte Vollbelagscheibenbremse, die folgende Merkmale umfaßt: a) die Betätigungseinrichtung weist zwei beim Anp-ressen wenigstens eines Bremsbelages an eine Bremsscheibe gegeneinander bewegbare Spreizelemente (1,2; 21,22, 31,32; 41,42) auf; b) es sind federnde Mittel zur Zurückstellung einer bei einer Bremsung hervorgerufenen normalen Spreizbewegung der Spreizelemente (1,2; 21,22; 31,32; 41,42) vorgesehen; c) zwecks Ausgleich eines bauartbedingten oder durch Bremsbelagverschleiß entstandenen Lüftspiels der Spreizelemente (1,2; 21,22; 31,32; 41,42) ist eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen; d) die Ausgleichseinrichtung ist so ausgebildet, daß sie zugleich zur Zurückstellung dient, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: e) die Ausgleichseinrichtung enthält ein Ausgleichselement (5,25,35,45) mit einem sich in Richtung der Spreizbewegung erstreckenden hülsenförmigen Reibkörper (5a, 25a, 35a, 45a); f) das Ausgleichselement (5,25,35,45) weist ein an dem einen Ende des Reibkörpers (5b, 25b, 35b, 45b) befindliches Federelement (5b, 25b, 35b, 45b) auf, das sich wenigstens zum Teil und in bezug auf die Richtung der Spreizbewegung abgewinkelt erstreckt; g) das Ausgleichselement (5,25,35,45) ist so angeordnet, daß sich das zur Zurückstellung dienende Federelement (5b, 25b, 35b, 45b) federnd an der äußeren Stirnseite (la, 21a, 31a, 41a) des ersten Spreizelementes (1,21,31,41) abstützt; h) das Ausgleichselement (5,25,35,45) ist so angeordnet, daß sich der zum Ausgleich des Lüftspiels dienende Reibkörper (5a, 25a, 35a, 45a) an einem zwischen dem Reibkörper (5a, 25a, 35a, 45a) und dem zweiten Spreizelement (2,22,32,42) angeordneten ersten Dichtelement (7,27,37,47) abstützt.
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper (5a) das erste Spreizelement (1) und wenigstens einen Teil des zweiten Spreizelementes (2) umgibt.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reibkörper (5a) über das erste Dichtelement (7) an dem Außenumfang (2a) des zweiten Spreizelementes (2) abstützt.
4. Betätigungseirnichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Spreizelement (22,32,42) eine sich in Richtung der Spreizbewegung erstreckende Ausnehmung (26,36,46) aufweist, die zur Aufnahme des Reibkörpers (25a,35a,45a) dient.
5. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reibkörper (Sa,25a,35a,45a) reibend an dem ersten Dichtelement (7,27,37,47) abstützt.
6. Betätigungseirnichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reibkörper (25a) an dem zweiten Spreizelement (22) reibend über einen abgewinkelt verlaufenden Vorsprung (25c) abstützt.
7. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Andrücken der Reibkörper (5a) an das zweite Spreizelement (2) ein den Reibkörper (5a) umgebendes Spannband (6) vorgesehen ist.
8. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Andrücken des Reibkörpers (25a) an das zweite Spreizelement (32) eine den Reibkörper (35a) umgebende Wellfeder (39) vorgesehen ist.
9, Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4 und wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reibkörper (45a) und der äußeren Innenwand (46b) der Ausnehmung (46) ein zweites Dichtelement (49) angeordnet ist, das zum Andrücken des Reibkörpers (45a) an das zweite Spreizelement (42) dient.
10. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgleichselement (5,25,35,45) und dem ersten Spreizelement (1,21,31,41) ein drittes Dichtelement (8,28,38,48) angeordnet ist.
11. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung sowohl am Außendurchmesser oder Innendurchmesser der Spreizelemente, als auch kombiniert angeordnet ist.