DE4121026A1 - Selbsttaetige nachstellvorrichtung fuer eine scheibenbremse - Google Patents

Description

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

Eine gattungsgemäße Nachstellvorrichtung wurde im Patent ... (Patentanmeldung P 39 43 106.1) vorgeschlagen. Bei dieser Nachstellvorrichtung sind zwischen einer Nachstellmutter und einem aus dem Boden eines hohlen Bremskolbens ragenden zylindrischen Vorsprung zwei elastische Dichtelemente angeordnet, die ein Verdrehen der Nachstellmutter verhindern, wenn die hydraulische Betätigungsvorrichtung mit hohem hydraulischem Druck beaufschlagt wird. Dadurch wird ein Nachstellen der selbsttätigen Nachstellvorrichtung aufgrund der bei einer starken Bremsung auftretenden Dehnung des Bremssattelgehäuses vermieden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Nachstellvorrichtung hinsichtlich ihrer Funktionssicherheit zu verbessern und insbesondere sicherzustellen, daß sich die Nachstellmutter trotz hohen hydraulischen Drucks nicht verdreht oder bei geringem Druck nicht zu schwergängig ist oder daß bei einer verklemmten Nachstellmutter die Dichtwirkung der Dichtelemente nicht beeinträchtigt werden kann.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs und besteht im Prinzip darin, an den mit der Nachstellmutter drehfest verbundenen Manschetten umlaufende Dichtlippen vorzusehen, die an einer zylindrischen Fläche des Bremskolbens anliegen. Aufgrund der kleinen Anlageflächen der Dichtlippen besteht zwischen Bremskolben und Nachstellmutter nur ein minimaler Reibschluß, solange der hydraulische Druck in der hydraulischen Betätigungsvorrichtung gering ist. Die Nachstellmutter kann sich während des Nachstellvorgangs frei drehen. Bei höherem hydraulischem Druck wird die radiale Innenfläche der Manschette gegen die zylindrische Fläche des Bremskolbens gedrückt. Aufgrund der großen Anlagefläche wird ein so großer Reibschluß zwischen Bremskolben und Nachstellmutter hergestellt, daß die Drehbewegung der Nachstellmutter nicht mehr möglich ist.

Um sicherzustellen, daß zwischen der Manschette und dem zylindrischen Vorsprung des Bremskolbens stets Atmosphärendruck herrscht, ist ein Belüftungskanal gemäß Anspruch 2 zweckmäßig.

Bevorzugte Ausführungsformen einer drehfesten Verbindung zwischen der Manschette und der Nachstellmutter ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 5. Besonders betriebssicher ist die Anordnung gemäß Anspruch 4. Wenn beispielsweise die Nachstellmutter verklemmt ist und sich trotz zunehmenden Belagverschleißes nicht dreht, kommt es zu einer großen axialen Relativbewegung zwischen der Nachstellmutter und dem Bremskolben. Die drehfeste Verbindung zwischen der Manschette und der Nachstellmutter gemäß Anspruch 4 läßt eine große Relativbewegung zu, ohne daß dabei die Manschette relativ zum Bremskolben axial verschoben und ihre Dichtwirkung beeinträchtigt wird. Die Gefahr eines Ausfalls der hydraulischen Betätigungseinheit infolge Undichtigkeit wird also gebannt.

In einer Weiterbildung gemäß Anspruch 6 und 7 ist in dem Hohlraum ein Einlegeteil vorgesehen. Das Einlegeteil hat den Vorteil, daß durch eine entsprechende Wahl seiner Abmessungen und des Materials die Reibkraft an die Erfordernisse genau angepaßt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Nachstellvorrichtung mit erfindungsgemäßer Manschette;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht aus Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht einer dritten Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Nachstellvorrichtung weist ein Gehäuse 201 mit einer gestuften Bremszylinderbohrung 202 auf, in der ein hohler Bremskolben 203 und ein aus einer Spindel 204 und einer Nachstellmutter 205 zusammengesetztes Nachstellelement axial verschiebbar angeordnet sind. Vom Boden 206 des Bremskolbens 203 ausgehend ragt ein zylindrischer Vorsprung 207 in den Innenraum 208. Die Nachstellmutter 205 erstreckt sich im Inneren des Bremskolbens 203 über den Vorsprung 207 und ist über ein selbsthemmungsfreies Gewinde 209 mit der Spindel 204 verbunden.

Zur Betätigung der mechanischen Betätigungsvorrichtung dient eine Welle 210, die in einer weiteren Bohrung 211 des Gehäuses 201 drehbar gelagert ist und eine exzentrische Ausnehmung 212 aufweist. Von der exzentrischen Ausnehmung 212 wird das eine Ende eines Druckstiftes 213 aufgenommen, dessen anderes Ende auf die Spindel 204 einwirkt. Eine Drehung der Welle 210 wird über den Druckstift 213 in eine Axialbewegung der Spindel 204 überführt. Die Spindel 204 überträgt die Bewegung über das Gewinde 209 auf die Nachstellmutter 205, bis deren Reibkonus 214 am Bremskolben 203 anliegt und auch dieser verschoben wird. Der Bremskolben 203 drückt dann eine nicht gezeigte Bremsbacke an eine nicht gezeigte Bremsscheibe an. Anschließend wird über die genannten Bauelemente von der Welle 210 bis zur Bremsbacke eine Zuspannkraft übertragen. Dabei kann sich die Nachstellmutter 205 aufgrund der geschlossenen Reibkupplung 214 nicht drehen.

Zur Betätigung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung wird der Innenraum 208 mit hydraulischem Druck beaufschlagt, bis sich der Bremskolben 203 axial verschiebt und auf die Bremsbacke drückt. Bei zunehmendem Verschleiß der Bremsbeläge verlängert sich der vom Kolben zurückzulegende Betätigungsweg und die selbsttätige Nachstellvorrichtung tritt in Aktion, wenn sich die mechanische Betätigungsvorrichtung in ihrer Ruhestellung befindet. Der Bremskolben 203 wirkt über eine Scheibe 215, eine Schraubenfeder 216 und ein Kugellager 217 auf die Nachstellmutter 205 ein. Da jetzt die Reibkupplung 214 geöffnet ist, dreht sich die Nachstellmutter 205 auf der Spindel 204, bis der verlängerte Betätigungsweg ausgeglichen ist.

Wie man am besten in Fig. 2 erkennt, ist zwischen der Nachstellmutter 205 und dem zylindrischen Vorsprung 207 des Bremskolbens 203 eine Manschette 218 angeordnet. Die Manschette 218 besitzt vier umlaufende Dichtlippen 219, die an der Umfangsfläche 220 des Vorsprungs 207 anliegen. Der entstehende Hohlraum 221 ist über einen Belüftungskanal 222 mit dem Außenraum verbunden, so daß im Hohlraum 221) stets Atmosphärendruck herrscht. Die Manschette 218 weist mehrere radiale Vorsprünge 223 auf, die in zugehörige Öffnungen eines starren Ringes 224 hineinragen. Der Ring 224 ist in eine Bohrung 225 der Nachstellmutter 205 eingepreßt. Dabei wird eine drehfeste Verbindung hergestellt, so daß eine Drehbewegung bzw. ein Drehmoment von der Nachstellmutter 205 auf die Manschette 218 übertragen wird.

Bei geringem hydraulischem Druck im Innenraum 208 liegen nur die Dichtlippen 219 an der Fläche 220 an, so daß sich die Nachstellmutter 205 leicht drehen kann und eine Nachstellung erfolgt. Bei hohem hydraulischem Druck, d. h. wenn der Druckunterschied zwischen dem Innenraum 208 und dem Hohlraum 221 einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die relativ große Innenfläche 226 gegen die Fläche 220 gepreßt und ein Reibschluß zwischen Bremskolben 203 und Manschette 218 hergestellt. Die Nachstellmutter 205 kann sich jetzt nicht mehr drehen. Wenn nun bei hohem hydraulischem Druck aufgrund einer elastischen Dehnung des Bremssattels ein verlängerter Betätigungsweg auftritt, wird dieser durch die Nachstellvorrichtung nicht ausgeglichen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Der starre Ring 224 ist hier nicht wie in Fig. 2 eingepreßt, sondern gegenüber der Nachstellmutter 205 axial verschiebbar. Die Nachstellmutter ist mit einer axial verlaufenden Nut 227 versehen, in die ein radialer Vorsprung 228 des Ringes 224 eingreift, um die Manschette 218 mit der Nachstellmutter 205 drehfest zu verbinden. Diese Anordnung ermöglicht eine große axiale Relativbewegung zwischen Nachstellmutter 205 und Bremskolben 203. Ein Ausfall der Bremse infolge einer durch Verrutschen der Manschette 218 auf dem zylindrischen Vorsprung 207 bedingten Undichtigkeit wird wirkungsvoll vermieden. In dem Hohlraum 221 zwischen der radial inneren Fläche 226 der Manschette 218 und der Umfangsfläche 220 des zylindrischen Vorsprungs 207 ist ein hülsenförmiges Einlegeteil 229 aus Kunststoff angeordnet, welches zur Anpassung der Reibverhältnisse an die Erfordernisse dient.

Fig. 4 zeigt ein letztes Ausführungsbeispiel, bei dem zwei elastische Manschetten 230, 231 mit U-förmigem Profil verwendet werden. Die Manschetten haben jeweils eine Dichtlippe 219, die an der Fläche 220 anliegt. Ein starrer Ring 232 mit T-förmigem Profil ist mit einem radialen Vorsprung 233 versehen, der in die Nut 227 eingreift. Dadurch kann wiederum der Ring 232 und mit ihm die Manschetten 230, 231 gegenüber der Nachstellmutter 205 in axialer Richtung leicht verschoben werden, während ein Verdrehen ausgeschlossen ist. Die radial inneren Flächen 234 der Manschetten 230, 231 legen sich an die Fläche 220 an, wenn der Innenraum 208 mit hohem hydraulischem Druck beaufschlagt wird. Durch den Reibschluß wird die Nachstellmutter 205 mit dem Bremszylinder drehfest verbunden, so daß keine Nachstellung erfolgen kann. Bei einer Fehlfunktion kann sich aber die Nachstellmutter 205 in axialer Richtung gegenüber dem Bremskolben 203 bewegen, ohne daß die Manschetten 230,231 und der Ring 232 aus ihrer korrekten Einbaulage verschoben und die Dichtigkeit der hydraulischen Betätigungsvorrichtung beeinträchtigt würde.

Claims (7)

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattel, der einen Bremszylinder und einen im Bremszylinder verschiebbar angeordneten, hohlen Bremskolben aufweist; mit einer hydraulischen und einer mechanischen Betätigungsvorrichtung; mit einem zwischen dem Bremskolben und der mechanischen Betätigungsvorrichtung angeordneten, verlängerbaren Nachstellglied, das eine Nachstellspindel und eine über ein selbsthemmungsfreies Gewinde mit der Nachstellspindel verbundene Nachstellmutter aufweist; mit einem aus dem Boden des Bremskolbens in dessen Innenraum ragenden, zylindrischen Vorsprung, wobei sich die Nachstellmutter über die Umfangsfläche des Vorsprungs erstreckt; und mit mindestens einer auf der Umfangsfläche des zylindrischen Vorsprungs angeordneten, ringförmig umlaufenden, elastischen Manschette, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (218) zumindest zwei umlaufende Dichtlippen (219) aufweist oder daß zwei zusammenwirkende Manschetten (230, 231) mindestens je eine umlaufende Dichtlippe (219) aufweisen, die im axialen Abstand zueinander an der Umfangsfläche (220) des zylindrischen Vorsprungs (207) anliegen, wobei eine radial innere Fläche (226, 234) der Manschette (218, 230, 231) nicht an der Umfangsfläche (220) anliegt, solange der hydraulische Druck einen bestimmten Wert nicht überschreitet und daß die Manschette(n) (218, 230, 231) mit der Nachstellmutter (205) drehfest verbunden ist (sind).

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer radial inneren Fläche (226, 234) der Manschette (218, 230, 231) und der Umfangsfläche (220) ein ringförmiger Hohlraum (221) bleibt und daß der Hohlraum (221) über einen Belüftungskanal (222) mit dem Außenraum verbunden ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellmutter (205) eine Stufenbohrung (225) aufweist und daß die elastische Manschette (218) drehfest mit einem starren Ring (224) verbunden ist, der in die Stufenbohrung (225) eingepreßt ist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellmutter (205) eine Bohrung (225) und mindestens eine in der Bohrung (225) axial verlaufende Nut (227) aufweist, und daß die elastische(n) Manschette(n) (218, 230, 231) drehfest mit einem starren Ring (224, 232) verbunden ist (sind), der mindestens einen sich in die Nut (227) erstreckenden, radialen Vorsprung (228, 233) aufweist, der eine Axialbewegung zuläßt.

5. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (224) radiale Öffnungen aufweist, in die sich radiale Vorsprünge (223) der Manschette (218) erstecken.

6. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (221) zwischen der radial inneren Fläche (226, 234) der Manschette (218, 230, 231) und der Umfangsfläche (220) des zylindrischen Vorsprungs (207) ein Einlegeteil (229) angeordnet ist.

7. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegeteil (229) aus einer dem Reibwert angepaßten Kunststoffhülse besteht, die über den Vorsprung (207) geschoben wird.