ADJUSTING DEVICE FOR A DISC BRAKE

Abstract: 1. Compensating device for compensating for an enlargement, resulting from wear of the brake lining, of the clearance of an actuating device for a disc brake comprising two expansion elements that can be displaced with respect to one another, especially for a pressure medium actuated disc brake, having the following features : a) the compensating device is formed by an annular connecting member (13, 21, 32) which is arranged between the expansion elements (9, 10; 20, 24; 30, 31) and has at least one first projection (13a, 21a, 32a) and at least one second projection (13b, 32b) ; b) the connecting member (13, 21, 32) is displaceably arranged on the one expansion element (9, 20, 31) between a first stop (14, 20b, 34) and a second stop in the displacement direction of the expansion elements (9, 10; 20, 24; 30, 31) and is pre-tensioned against the second stop in the release direction of the expansion elements by the first projection (13a, 21a, 32a) which is designed in the manner of a spring ; c) the connecting member (13b, 21, 32) is connected by a friction element (13b, 32b) to the other expansion element (10, 24, 30) and, by means of the friction element (13b, 32b) can be carried along in the actuating direction of the expansion elements by the other expansion element (10, 24, 30) against the force of the first projection (13a, 21a, 32a) towards the first stop (14, 20b, 34), the friction element (13b, 32b) being formed by the second projection (13b, 23b), characterised by the following feature : the connecting member (13, 21, 32) and the first and second projections (13a, 13b; 21a, 32a, 32b) comprise a single piece manufactured from sheet material.

Description: Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse Die Erfindung betrifft die Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 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 durch Bremsbelagverschleiss entstandenen Lüftspiels der Spreizelemente hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen den Spreizelementen- eine Ausgleichseinrichtung vorzusehen, deren Wirkungsweise derart ist, dass ein über den vorgegebenen Hub der Relativbewegung zwischen den Spreizelementen infolge Belagverschleiss hinausgehender Hub automatisch korrigiert wird. Eine Ausgleichseinrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE-OS 27 O9 762 bekannt. Diese bekannte Ausgleichseinrichtung stellt über ein Verbindungsglied eine Verbindung zwischen den beiden Spreizelementen her, indem das Verbindungsglied sich über ein zusätzliches Federelement gegen das eine der beiden Spreizelemente abstützt und mit dem anderen der beiden Spreizelemente über ein gesondertes Reibelement in Wirkverbindung steht. Die Abstützung gegen das eine der beiden Spreizelemente mittels eines Federelementes erfolgt derart, dass die Federkraft der Relativbewegung der Spreizelemente beim Anpressen des Bremsbelages entgegenwirkt. Bei dieser Bauweise der Ausgleichseinrichtung ist neben den beiden zusätzlichen Elementen, d.h. neben dem Reibelement und dem Federelement, ein drittes Bauelement zur Sicherung des Federelementes erforderlich. Da das Federelement bei der erwähnten bekannten Ausgleichseinrichtung aus einer Spiralfeder besteht, muss diese grosse Dimensionen aufweisen, da verhältnismässig grosse Kräfte erforderlich sind, um die Spreizelemente aus ihrer Spreiz- bzw. Bremsstellung in ihre Bremslösestellung zurückzuführen. Um diese Rückstellkraft zu vergrössern, ist in einem Ausführungsbeispiel der erwähnten DE-OS 27 09 762 eine zusätzliche Spiralfeder angeordnet. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Ausgleichseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die aus relativ wenigen Bauelementen besteht und bei der keine gross dimensionierten und keine zusätzlichen Federn zur Aufbringung ausreichender Rückstellkräfte erforderlich sind. D iese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführte Erfindung gelöst. Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung, welche in vorteilhafter Weise aus einem einzigen Teil besteht, werden u.a. folgende Vorteile erzielt: - kostengünstige Fertigung bei Einteiligkeit und ein heitlichem Material - Fertigung aus Flachmaterial - Einfache Anbringung von Vorsprüngen und Verjüngungen - Verwendung von flachem Bandmaterial mit in beliebiger Zahl angeformten Vorsprüngen - Verwendung sowohl in Vollbelag-Scheibenbremsen als auch in Teilbelag-Scheibenbremsen - Verwendung in mechanisch, pneumatisch und hydraulisch betätigten Scheibenbremsen - Wirkung der als Federelement ausgebildeten Vorsprünge sinngemäss als Tellerfeder und somit grosse Federkraft. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen, wobei die in den Unteransprüchen 12 und 13 aufgezeigte Ausführungsform beim Einbau in hydraulisch betätigte Scheibenbremsen u.a. die folgenden Vorteile ergibt. Die Rückstellung der Spreizelemente bei normalem Bremshub erfolgt bekannterweise bei den hydraulsichen Scheibenbremsen in der Regel durch besonders gestaltete Dichtringe, d.h. diese Dichtringe erfüllen eine Dreifach-Funktion, nämlich die eigentliche Abdichtfunktion der Druckräume, die normale Rückstellfunktion und die zusätzliche Verschleiss-Nachstellfunktion. Diese drei Funktionen überfordern jedoch häufig die Dichtringe, so dass Probleme, wie zu geringe Rückstellung und somit Restmomente in der Bremse, zu grosse Rückstellung (keine Nachstellung) und somit zu grosser Betätigungshub und infolge der besonderen Gestaltung (Rückstellfunktion) zu hohe Leckverluste, auftreten können. Durch den Einbau der erfindungsgemässen Ausgleichseinrichtung in eine hydraulische Betätigungseinrichtung gemäss Unteranspruch 12 ist vorwiegend nur eine Funktion der Dichtringe gemäss ihren eigentlichen Abdichtfunktionen erforderlich, da die Rückstell und Nachstellfunktionen von der Ausgleichseinrichtung wahrgenommen werden. Durch die Ausgestaltung der Spreizelemente in ineinandergreifender Bauweise werden die Abmessungen der Betätigungseinrichtung kleiner, was bei dem ohnehin schon kleinen Platzangebot in den Scheibenbremsen einen weiteren Vorteil ergibt. Die Erfindung-wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Vollbelag-Scheibenbremse, deren Betätigungs einrichtung von ineinandergreifenden Spreizele menten gebildet ist, mit einer aus einem Bauteil bestehenden Ausgleichseinrichtung, Fig. 2 die Ausgleichseinrichtung gemäss Fig. 1 Fig. 3 eine Ausgleichseinrichtung gemäss Fig. 2, jedoch mit gewellter Feder, Fig. 4 eine Ausgleichseinrichtung in spezieller Aus führung für eine Teilbelag-Scheibenbremse und Fig. 5 eine schematische Darstellung, gemss Fig. 4 mit Hinweisen (Pfeilen) von Einbaumöglichkeiten Fig. 6 eine Ausgleichseinrichtung gemäss Fig. 2, jedoch mit abgewinkelter Feder. Ein aus zwei Bremsscheiben 1,2 bestehendes Gehäuse einer Vollbelag-ScheibenbremsB ist mittels Schrauben an der Nabe einer nicht dargestellten Fahrzeugachse befestigt. Die feststeheriden Teile der Bremse bestehen aus Bremsringen 3,4 mit daran befestigten, beim Bremsen mit den umlaufenden Bremsscheiben 1,2 in Reibschluss stehenden Bremsbelägen 5,6, welche in Umlaufrichtung fest, axial frei beweglich an einem Bremsträger 7 aufgehängt sind, der am Achsflansch 8 befestigt int. Die Betätigungseinrichtung der Bremse besteht aus zwei gegeneinander bewegbaren U-förmigen Spreizelementen 9,10, deren U-Profile ineinandergreifen. Die Spreizhubbewegung ist durch einen innerhalb der Spreizelemente gelegenen Druckraum 11, dessen Beaufschlagung mit Druckmitteln über einen Anschluss 12 erfolgt, auslösbar. Eine zwischen den Spreizelementen 9,10 im Druckraum 11 vorgesehene Ausgleichseinrichtung besteht aus einem hülsenförmigen konzentrisch zu den Spreizelementen 9,10 angeordneten Verbindungsglied 13, welches gemäss Fig. 2 zwei verschiedene Formen von Vorsprüngen 13a, 13b aufweist. Die ersten Vorsprünge 13a sind als Federn ausgebildet, welche sich gegen das Spreizelement 9 bzw. gegen eine Ausbildung des Spreizelementes 9 bei einer Relativbewegung der Spreizelemente 9,10 beim Anpressen der Bremsbeläge 5,6 abstützen. Die zweiten Vorsprünge 13b sind als R#ibelemente ausgebildet, die mit der Fläche 10a des anderen Spreizelementes 10 eine Verbindung herstellen. Die von den Reibelementen 13b auf das Spreizelement 10 ausgeübten Reibkräfte sind grösser als die Federkräfte der federnden Vorsprünge 13a. In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 bildet die Abstützung für die Federn 13a einen Anschlag 14 für eine Kante 13c des Verbindungsgliedes 13. Dichtungen 15,16 dichten den Druckraum 11 gegen die Atmosphäre ab. Die federnden Ausbildungen 13a des Verbindungsgliedes 13 verjüngen sich zu ihrem freien Ende hin, womit ein grösserer Verformungsweg erzielt wird. Die Ausbildungen 13a, 13b sind über den gesamten Umfang des Verbindungsgliedes, unter Einhaltung eines gleichmässigen Abstandes untereinander verteilt, so dass die Gesamtwirkung der einzelnen Federn 13a die Wirkung einer Tellerfeder darstellen, welche die grossen Kräfte besitzt, die als Rückstellkraft erforderlich sind, was insbesondere bei hydraulisch betätigten Scheibenbremsen eine wesentliche Voraussetzung ist. Von Vorteil ist es, wenn die als Reibelemente 13b ausgebildeten Vorsprünge des Verbindungsgliedes 13 federnd ausgelegt sind und mit ihren freien Enden in diejenige Bewegungsrichtung zeigen, in die das Spreizelement 10 beim Lösen der Bremse gerichtet ist. Durch die federnde Ausgestaltung der Reibelemente 13 werden die Reibkräfte in Spreizrichtung durch Selbstverstärkung erhöht, während bei dem Rückhub eine geringere Reibkraft überwunden werden muss. Die Verwendung der in Fig. 3 dargestellten Feder 20 des Verbindungsgliedes 21, deren Federende in Wirkrichtung der resultierenden Federkraft gewellt ist, kann bei einem evtl. notwendigen grossen Lüfthub von Vorteil sein. Für die Abstützung der Feder 21a am Spreizelement 20 ist ein Vorsprung 20a des Spreizelementes 20 vorgesehen, der bezüglich der Abstützung der Feder 21a dem Anschlag 14 in Fig. 2 entspricht. Als Anschlag für einen Vorsprung 21b des Verbindungsgliedes 21 ist dagegen ein gesonderter Absatz 20b des Spreizelementes 20 vorgesehen. Das andere Spreizelement ist mit der Zahl 24 gekennzeichnet. Die Fig. 4 zeigt die Anordnung der Ausgleichseinrichtung in einer Teilbelag-Scheibenbremse, deren Betätigungseinrichtung aus einem zylindrischen Spreizelement 30 und aus einem das Spreizelement 30 konzentrisch umfassenden Spreizelement 31 besteht. Das Verbindungsglied 32 ist als eine das Spreizelement 30 umgebende ringförmige Scheibe ausgebildet, deren am Innendurchmesser angeordneten, die Reibelemente bildenden Vorsprünge 32 b die Reibverbindung mit dem Spreizelement 30 herstellen und deren Federn 32 a aus einzelnen radialen Segmentflächen des Verbindungsgliedes 32 bestehen. Die Abstützung der Federn 32 a bildet eine Ringfläche 34, die gleichzeitig als Anschlag des Verbindungsgliedes dient. Für die Abdichtung ist ein Dichtring 35 vorgesehen. Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausgleichseinrichtungen sind überall dort verwendbar, wo die Spreizelemente eine die Bremsbetätigung auslösende Relativbewegung machen. (Siehe Fig. 5, Kennzeichnung durch Pfeile). Die Funktion der erfindungsgemässen Ausgleichseinrichtung gemäss der Fig. 1 und 2 ist wie folgt: Bei einer Betätigung der Bremse bewegen sich die Spreizelemente 9,10 auseinander. Das über die Reibkraft der Reibelemente 13b mit dem Spreizelement 10 verbundene Verbindungsglied 13 macht die Bewegung des Spreizelementes 10 gegen die Kraft der an der Abstützung anliegenden Federn 13 a mit. Das Lüftspiel "a" zwischen dem Verbindungsglied 13 und dem Anschlag 14 entspricht dem maximalen Spreizhub der Spreizelemente 9,10 bei Bremsungen während des normalen Fahrbetriebs. Wird bei einer Bremsung das Lüftspiel "a" infolge Belagverschleiss überschritten, kommt es zur Anlage der Kante 13 c des Verbindungsgliedes 13 an den Anschlag 14, und das Spreizelement 10 rutscht unter den Reibelementen 13b in Spreizrichtung durch und legt dabei den Weg zurück, welcher der Abnutzung der Bremsbeläge entspricht. Nach der Bremsung fährt das Verbindungsglied 13 unter Entspannung der Federelemente 13 a zurück und stellt das Lüftspiel "a" wieder ein. Die Betätigungseinrichtung wird entsprechend diesem Lüftspiel wieder zusammengezogen und die Bremse gelöst. Um den Betrag, den das Spreizelement 10 gegenüber dem Verbindungsglied 13 während der Bremsbetätigung durchgerutscht ist, kann die Betätigungseinrichtung nicht mehr zusammengezogen werden. Der Bremsbelagverschleiss ist ausgeglichen und der Spreizhub der Spreizelemente 9, 10 ist trotz Verschleiss nicht grösser. Die Spreizelemente 30, 31 gemäss Fig. 4 bewegen sich auseinander. Das über die Reibkraft der Reibelemente 32 b mit dem Spreizelement 30 verbundene Verbindungsglied 32 macht die Bewegung des Spreizgliedes 30 gegen die Kraft der an der Abstützung anliegenden Federn 32 a mit. Das Lüftspiel "a" zwischen dem Ver bindungsglied 32 und dem Anschlag 34 entspricht dem maximalen Spreizhub der Spreizelemente 30,31 bei Bremsungen während des normalen Fahrbetriebs. Wird bei einer Bremsung das Lüftspiel "a" infolge Belagverschleiss überschritten, kommt es zur Anlage der Teile 32 und 34, und das Spreizelement 30 rutscht unter den Reibelementen 32 b in Spreizrichtung durch und legt dabei den Weg zurück, welcher der Abnutzung der Bremsbeläge entspricht. Nach der Bremsung fährt das Verbindungsglied 32 unter Entspannung der Federelemente 32 a zurück und stellt das Lüftspiel "a" wieder ein. Die Betätigungseinrichtung wird entsprechend diesem Lüftspiel wieder zusammengezogen und die Bremse gelöst. Um den Betrag, den das Spreizelement 30 gegenüber dem Verbindungsglied 32 mit der Reibfläche 32 b während der Bremsbetätigung durchgerutscht ist, kann die Betätigungseinrichtung nicht mehr zusammengezogen werden. Der Bremsbelagverschleiss ist ausgeglichen und der Spreizhub der Spreizelemente 30, 31 ist trotz Verschleiss nicht grösser. Die in Fig. 6 dargestellten Federelemente haben aufgrund ihrer winkeligen Ausgestaltung eine grössere Länge und sind somit im Bereich des an dem Reibelement anliegenden Ende weich, wobei das geschlossene andere Ende der Federelemente eine grosse Steifheit besitzt. Diese für die Aufgabe dieser Federelemente vorteilhaften Eigenschaften lassen sich bedingt durch deren Formgebung in einem kurzen Bauraum unterbringen.

Claims: Patentansprüche 1. Betätigungseinrichtung für eine Scheibenbremse, insbesondere für eine druckmittelbetätigte Scheiben bremse, die folgende Merkmale umfasst: a) Die Betätigungseinrichtung weist zwei beim Anpressen wenigstens eines Bremsbelages (4,5) an die Bremsscheibe (1,2) gegeneinander beweg bare Spreizelemente auf; b) zwecks Ausgleichs eines durch Bremsbelagver schleiss entstandenen Lüftspiels der Spreiz elemente (9,10), ist zwischen den Spreiz elementen eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen; c) die Ausgleichseinrichtung enthält ein zwischen den Spreizelementen (9,10) angeordnetes ring förmiges Verbindungsglied (13), das federnd so gegen das eine (9) der beiden Spreizelemente (9,10) abgestützt ist, dass diese Federkraft der Relativbewegung der Spreizelemente (9,10) beim Anpressen des Bremsbelages (4,5) entgegen wirkt; d) das Verbindungsglied (13) ist über ein Reib element (13b) mit dem anderen (10) der beiden Spreizelemente (9,10) verbunden; e) es ist an dem einen der beiden Spreizelemente ein so bemessener Anschlag (14) für das Ver bindungsglied (13) vorgesehen, dass das Ver bindungsglied (13) beim Anpressen des Bremsbe lages (4,5) nach einem vorgegebenen Hub (a) der Relativbewegung zwischen den Spreizele menten (9,10) mittels des Anschlages (14) gegen die Reibkraft des Reibelementes (13b) verschiebbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: f) das Verbindungsglied (13) weist für seine federnde Abstützung wenigstens einen nach Art einer Federung ausgebildeten ersten Vor sprung (13a) auf; g) das Reibelement wird von wenigstens einem zweiten Vorsprung (13b) des Verbindungsgliedes (13) gebildet. 2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch folgendes Merkmal: das Verbindungsglied (13) und die ersten und zweiten Vorsprünge (13a, 13b) bestehen aus einem einzigen aus demselben Material gefertigten Stück. 3. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der zweite Vorsprung (13b) des Verbindungsgliedes (13) ist federnd ausgebildet und weist mit seinem freien Ende in diejenige Bewegungsrichtung, in die das andere Spreizelement (10) beim Lösen der Bremse bewegbar ist. 4. Betätigungseinrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der als flaches Teil ausgebildete erste Vorsprung (13a) des Verbindungsgliedes (13) verjüngt sich zu seinem freien Ende hin. 5. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: das Verbindungsglied (13) weist mehrere erste Vorsprünge (13a) auf, die den gleichen Abstand voneinander haben. 6. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: das Verbindungsglied (13) weist mehrere zweite Vorsprünge (13a) auf, die den gleichen Abstand voneinander haben. 7. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der zweite Vorsprung (13b) des Verbindungsgliedes (13) ist als Vertiefung des Verbindungsgliedes (13) ausgebildet. 8. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der erste Vorsprung (21a) des Verbindungsgliedes (21) ist als flaches Teil ausgebildet und in Wirkrichtung der resultierenden Federkraft gewellt. 9. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der erste Vorsprung (13a) bildet mit dem als flaches Teil ausgebildeten Verbindungsgliedes (13) einen Winkel von etwa 900. 10. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das andere Spreizelement (30) ist zylindrisch ausgebildet; b) das Verbindungsglied ist als ringförmige Scheibe (32) ausgebildet, die das zylindrische Spreizelement (30) umgibt; c) die zweiten Vorsprünge (32b) des Verbindungs gliedes (32) sind am Innendurchmesser des Verbindungsgliedes (32) angeordnet; d) die ringförmige Scheibe (32) ist als Teller feder ausgelegt; e) das eine Spreizelement (31) umfasst das andere Spreizelement (32) konzentrisch (Fig. 4). 11. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der federnde erste Vorsprung (13a, 21a, 32) ist so bemessen, dass dieser zugleich zur Rück stellung der Spreizelemente (9,10;20,24;30,31) beim Lösen der Bremse dient. 12. Betätigungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Spreiz elemente (9,10) folgende Merkmale umfassen: a) die Spreizelemente (9,10) sind ringförmig aus gebildet. b) die Spreizelemente (9,10) weisen einen U förmigen Querschnitt auf; c) die Spreizelemente (9,10) sind konzentrisch derart zueinander angeordnet, dass jeweils nur ein Schenkel des U-förmigen Querschnittes des einen Spreizelementes (9 oder 10) zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Querschnittes des anderen Spreizelementes (9 oder 10) liegt, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: das Verbindungsglied (13) ist bezüglich der Mittelachse der von den beiden ring förmigen Spreizelementen (9,10) gebildeten Anordnung zwischen den beiden mittleren U-Schenkeln der beiden Spreizelemente (9,10) angeordnet. 13. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12, gekenn zeichnet durch folgendes Merkmal: die beiden inneren und äusseren U-Schenkel, der bezüglich der Mittelachse von den beiden ringförmigen Spreizelementen gebildeten An ordnung, sind jeweils mittels gesonderter Dicht mittel gegeneinander abgedichtet. 14. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: der erste Vorsprung ist als flaches Teil ausge bildet und in Richtung der resultierenden Feder kraft winkelig ausgebildet. 15. Verfahren zur Herstellung einer Betätigungs einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Ver bindungsglied, das hülsenförmig ausgebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) an ein flaches Bandmaterial werden die ersten und zweiten Vorsprünge (13 a, 13 b) angeformt; b) das Bandmaterial wird hülsenförmig gebogen und zusammengefügt.

Inventors: ISERNHAGEN, FRITZ, REINECKE, ERICH
Applicants: WABCO WESTINGHOUSE FAHRZEUGBREMSEN GMBH
Application year: 1982
Main classification: F16D65
IPC codes: F16D65