DE1475400C

DE1475400C - Mechanical actuating device for a hydraulically actuated friction brake, in particular a partially lined disc brake for motor vehicles

Info

Publication number: DE1475400C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Publication date: 1972-11-09

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Betätigungsvorrichtung für eine hydraulisch zu betätigende Reibungsbremse, insbesondere Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit entweder einem in einem Bremszylinder verschiebbar geführten, eine Bremsbacke beaufschlagenden Kolben oder zwei in einem Bremszylinder gegensinnig verschiebbar geführten, auf Bremsbacken wirkenden Kolben.The invention relates to a mechanical actuator for a hydraulically operated Friction brake, in particular partially lined disc brakes for motor vehicles, with either a piston or two that are displaceably guided in a brake cylinder and act on a brake shoe Pistons which are guided in a brake cylinder and are displaceable in opposite directions and act on brake shoes.

Bekanntlich wird heutzutage, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, gefordert, den hydraulischen Bremsen jeweils eine mechanische Bremsbetätigungseinrichtung zuzuordnen, damit die Bremsanlage auch als Feststell- bzw. Notbremse verwendet werden kann. Bei den bekannten Anordnungen der hier in Frage stehenden Art wirkt auf die Kolben jeweils ein durch den Zylinderboden hindurchgeführtes und mit dem Kolben etwa koaxiales oder achsparalleles stößelartiges Betätigungsglied, das von außen in axialer Richtung auf den Kolben zu und von diesem weg verschoben wird, hierbei mehr oder weniger tief in den Druckraum des Arbeitszylinders eindringt und den Kolben in axialer Richtung verstellt. Bei diesen bekannten Anordnungen ändert sich jedoch das effektive Volumen des Druckraums des Arbeitszylinders in. Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Betätigungsgliedes in den Arbeitszylinder, da bei Betätigung des Betätigungsgliedes, somit bei einem tieferen Eindringen dieses Gliedes in den Druckraum, ein größerer Volumanteil dieses Druckraums vom Betätigungsglied eingenommen und somit ein Teil des im Druckraum befindlichen Druckmediums verdrängt wird. Dies ist jedoch unerwünscht. Außerdem ist das Betätigungsglied in dem Falle, daß die Bremse hydraulisch betätigt wird, in axialer Richtung durch den Druck des hydraulischen Mediums besonders stark belastet; ein Ausgleich des auf den Stößel wirkenden Druckes ist nicht möglich. Beim Auswechseln der Beläge, wenn also der Kolben mit dem Bremsbelag von der Bremsscheibe abgerückt werden muß, können bei den bekannten Anordnungen darüber hinaus Verluste am Druckmedium entstehen. Bei einer anderen, zum Stande der Technik gehörenden mechanischen Betätigungsvorrichtung für eine hydraulische Scheibenbremse ist ein gekröpfter Schwenkhebel vorgesehen, dessen gekröpfter Teil in die hohl ausgebildete Kolbenstange zwischen dem Kolben und dem Belagträger eingreift. Beim Betätigen des Schwenkhebels legt sich die Kröpfung gegen eine mit einem Stempel verbundene Platte an, so daß der Stempel und damit der über das Bremsgehäuse mit ihm in Verbindung stehende Bremsbelag an die Bremsscheibe gepreßt wird. Diese bekannte Vorrichtung ist zum größten Teil außerhalb des Druckraums des Bremszylinders angeordnet, so daß die Einzelteile der Gefahr der Verschmutzung ausgesetzt sind. Auch verändert sich, wenn auch nur in geringem Maße, das effektive Volumen des Druckraums bei der Betätigung der mechanischen Bremsvorrichtung, was zu Druckschwankungen im Hydrauliksystem führt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mechanische Betätigungsvorrichtung zu schaffen, die die oben angeführten Nachteile nicht aufweist, die also insbesondere einfach im Aufbau, sicher in der Funktion und vor Verschmutzung geschützt ist, bei der bei Betätigung Druckschwankungen im Druckraum des Zylinders sowie im Hydrauliksystem mit Sicherheit vermieden v/erden und die von den jeweils im Arbeitszylinder herrschenden Drücken der Hydraulikflüssigkeit beeinflußt wird.It is known that nowadays, especially in motor vehicle construction, the hydraulic Brakes each have to be assigned a mechanical brake actuation device, so that the brake system as well can be used as a parking or emergency brake. In the known arrangements of the here in The type in question acts on the pistons in each case one that is passed through the cylinder base and with the piston roughly coaxial or axially parallel plunger-like actuating member, which from the outside in is moved in the axial direction towards the piston and away from it, here more or less deeply penetrates into the pressure chamber of the working cylinder and moves the piston in the axial direction. With these known arrangements, however, changes the effective volume of the pressure chamber of the working cylinder in. Depending on the depth of penetration of the actuator into the working cylinder, as at Actuation of the actuating member, thus when this member penetrates deeper into the pressure chamber, a larger proportion of the volume of this pressure space is taken up by the actuator and thus a part of the pressure medium located in the pressure chamber is displaced. However, this is undesirable. Besides that is the actuating member in the event that the brake is operated hydraulically, through in the axial direction the pressure of the hydraulic medium is particularly heavily loaded; a compensation of the acting on the plunger Printing is not possible. When changing the pads, i.e. when the piston with the brake pad must be moved away from the brake disc, can in the known arrangements about it there are also losses in the print medium. With another, belonging to the state of the art mechanical actuator for a hydraulic disc brake is a cranked one Pivot lever provided, the cranked part in the hollow piston rod between the Engages piston and the lining carrier. When you operate the pivot lever, the crank lies against one connected to a stamp plate, so that the stamp and thus the brake housing with it is pressed in connection with the brake pad on the brake disc. This known device is for the most part outside the pressure space of the brake cylinder arranged so that the items are exposed to the risk of contamination. Also changes, if only to a small extent, the effective volume of the pressure chamber at the Actuation of the mechanical braking device, which leads to pressure fluctuations in the hydraulic system. The object of the present invention is to provide a mechanical actuator create that does not have the disadvantages listed above, which are particularly simple in structure, is safe in its function and is protected from contamination, with pressure fluctuations when actuated in the pressure chamber of the cylinder as well as in the hydraulic system are definitely avoided and that of the hydraulic fluid pressures prevailing in the working cylinder are influenced.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die mechanische Betätigungsvorrichtung aus einer den Druckraum des Bremszylinders senkrecht zu seiner Achse durchquerenden, am Bremszylinder verdrehbar gelagerten Betätigungswelle besteht, die beim Verdrehen mittels eines an ihr außerhalb des Zylinders befestigten Schwenkhebels einem mit dem oder den Kolben verbundenen Druckstück eine axiale Verstellbewegung erteilt.To solve this problem, it is proposed according to the invention that the mechanical actuating device from one crossing the pressure chamber of the brake cylinder perpendicular to its axis, on Brake cylinder is rotatably mounted actuating shaft, which when rotated by means of a attached to her outside of the cylinder pivot lever connected to the piston or pistons Pressure piece granted an axial adjustment movement.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated in the following description with reference to that shown in the drawing Embodiments explained. It shows

F i g. 1. eine Anordnung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in Teildarstellung,F i g. 1. an arrangement according to the invention in a side view in a vertical section in Partial representation,

F i g. 2 die Anordnung nach F i g. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie H-II in F i g. 1,F i g. 2 the arrangement according to FIG. 1 in one Section along the line H-II in FIG. 1,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt und3 shows a modified embodiment of the subject matter of the invention in a side view in a vertical section and

F i g. 4 die Anordnung nach F i g. 3 in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in F i g. 3.F i g. 4 the arrangement according to FIG. 3 in a section along the line IV-IV in F i g. 3.

In der Zeichnung ist ein hydraulische Bremse gezeigt, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet wird. Sie enthält nach Fig. 1 und 2 mindestens zwei in entsprechenden hydraulischen Arbeitszylindern 1 geführte Kolben 2, die in den Arbeitszylindern hin und her beweglich geführt sind und sich in jeweils entgegengesetzten Richtungen bewegen. Bei der Bewegung des Kolbens 2 in Richtung des Pfeiles 3 legt sich der Bremsbelag 4 an die Bremsscheibe 5 an. Diese hydraulische Bremse kann, wie in der Zeichnung dargestellt, als Scheibenbremse mit Festsattel, oder auch als mit einem Schwimmsattel ausgerüstete Scheibenbremse oder als Trommelbremse ausgebildet sein. Um ein Bremsen auch bei Ausfall des Hydraulikkreislaufes zu ermöglichen, sind den hydraulischen Bremsen mechanische Betätigungsvorrichtungen zugeordnet, die von Hand betätigt werden.In the drawing, a hydraulic brake is shown, as used in particular in motor vehicles will. According to FIGS. 1 and 2, it contains at least two pistons 2 guided in corresponding hydraulic working cylinders 1, which are guided to be movable to and fro in the working cylinders move in opposite directions. When the piston 2 moves in the direction of the Arrow 3 places the brake lining 4 on the brake disc 5. This hydraulic brake can, like shown in the drawing, as a disc brake with a fixed caliper, or as a floating caliper equipped disc brake or designed as a drum brake. To brake too Hydraulic brakes are mechanical to enable failure of the hydraulic circuit Assigned actuating devices that are operated by hand.

Erfindungsgemäß besteht diese zusätzliche mechanische Betätigungsvorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 aus einer Betätigungswelle 7, die am Bremszylinder verdrehbar gelagert ist und ihn senkrecht zu seiner Achse durchquert. Die Betätigungswelle 7 ist mit einem Schwenkhebel 20 verbunden und verlagert beim Verdrehen ein mit dem Kolben 2 verbundenes Druckstück 6 in axialer Richtung gemäß Pfeil 31. Dieses Druckstück 6 ist als prismatischer Körper ausgebildet, der zum Kolben 2 koaxial oder achsparallel liegt und eine zahnstangenartig ausgebildete Partie 10 besitzt. Die Betätigungswelle 7 weist eine als Zahnrad ausgebildete Partie 8 auf, die mit der Zahnstange 10 des Druckstückes 6 kämmt, wobei die Drehbewegung der Betätigungswelle 7 im Sinne des Pfeiles 9 in eine axiale Bewegung des Kolbens 2 in Richtung des Pfeiles 31 umgewandelt wird. Das Druckstück 6, das als Stößel ausgebildet sein kann, ist mit dem Kolben 2 gelenkig verbunden, indem die dem Kolben 2 zugewandte Seite des freien Endes 11 des Druckstückes 6 ballig ausgebildet ist und in eine muldenartige Ausnehmung 12 an der zugewandten Seite des Kolbens 2 eingreift. Das ballige Ende 11 liegt dabei am Boden 13 der Ausnehmung 12 an, und das Druckstück 6 ist mit Hilfe des Sprengringes 14 in der Ausnehmung 12 gehalten. Am entgegengesetzten Ende ist das Druckstück 6 in der Ausnehmung 15 des Zylinders geführt, dessen Stirnwand 16 als Anschlag für die Bewegung des Druckstücks 6 dienen kann. An den Lagerstellen der Betätigungswelle 7 sind zur Abdichtung Dichtringe 17 und 18 vorgesehen; die als Zahnrad ausgebildete Partie 8 der Betätigungswelle 7 liegt etwa in der Mitte zwischen den Lagerstellen. Das freie Ende 19 der Betätigungswelle, das aus dem Arbeitszylinder 1 hervorsteht, kann in hier nicht weiter dargestellter Weise von außen her über einen Bowdenzug od. dgl., der die Verbindung zum Handbremshebel herstellt und am Schwenkhebel 20 angreift, betätigt werden. Durch Verdrehen der Welle 7 wird der Kolben 2 in Bremsstellung vorgeschoben; die Nachstellung infolge hydraulischer oder mechanischer Betätigung erfolgt selbsttätig.According to the invention, there is this additional mechanical actuation device as shown in FIG. 1 and 2 from an actuating shaft 7, which is rotatably mounted on the brake cylinder and perpendicular to his Axis crosses. The actuating shaft 7 is connected to a pivot lever 20 and displaced when rotating, a pressure piece 6 connected to the piston 2 in the axial direction according to arrow 31. This pressure piece 6 is designed as a prismatic body which is coaxial or axially parallel to the piston 2 and a rack-like portion 10 has. The operating shaft 7 has a formed as a gear part 8 which meshes with the rack 10 of the pressure piece 6, wherein the Rotary movement of the actuating shaft 7 in the sense of Arrow 9 is converted into an axial movement of the piston 2 in the direction of arrow 31. The Pressure piece 6, which can be designed as a plunger, is articulated to the piston 2 by the the piston 2 facing side of the free end 11 of the pressure piece 6 is convex and in a trough-like recess 12 engages on the facing side of the piston 2. The convex end 11 rests on the bottom 13 of the recess 12, and the pressure piece 6 is with the help of the snap ring 14 held in the recess 12. At the opposite end, the pressure piece 6 is in the recess 15 of the cylinder, the end wall 16 of which acts as a stop for the movement of the pressure piece 6 can serve. Sealing rings 17 and 18 are provided at the bearing points of the actuating shaft 7 for sealing purposes intended; formed as a gear part 8 of the actuating shaft 7 is approximately in the middle between the storage locations. The free end 19 of the actuating shaft, which protrudes from the working cylinder 1, can od in a manner not shown here from the outside via a Bowden cable Establishes connection to the handbrake lever and engages the pivot lever 20, are actuated. Through If the shaft 7 is rotated, the piston 2 is advanced into the braking position; the reenactment as a result hydraulic or mechanical actuation takes place automatically.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 ist das Druckstück 21 als mit dem Kolben 22 koaxialer prismatischer Körper ausgebildet, der von derIn the embodiment according to FIG. 3 and 4, the pressure piece 21 is more coaxial with the piston 22 prismatic body formed by the

ίο Betätigungswelle 23 angetrieben wird, indem diese an einer etwa in Richtung der Vorschubbewegung liegenden zentralen Stelle des Druckstückes 21 angreift und hierbei auf dieses eine axiale Kraft ausübt. Die innerhalb des Zylinders 24 befindliche Partie der Betätigungswelle 23 besitzt an ihrer dem Druckstück 21 zugewandten Seite eine Abflachung 26, indem sie bei 25 ausgefräst oder ausgeschnitten ist. Mit dieser Abflachung 26 liegt sie an dem dem Kolben 22 abgewandten Ende des Druckstücks 21 an, das an dieser Stelle eine offene Ausnehmung 27 aufweist, die rechteckigen Querschnitt besitzt.ίο actuating shaft 23 is driven by this at a central point of the pressure piece 21 located approximately in the direction of the feed movement engages and thereby exerts an axial force on it. The part located within the cylinder 24 of the Actuating shaft 23 has a flattened area 26 on its side facing the pressure piece 21 in that it at 25 is milled or cut out. With this flat 26 it lies on the one facing away from the piston 22 End of the pressure piece 21, which has an open recess 27 at this point, the rectangular Has cross-section.

Die Anordnung ist so getroffen, daß bei einer Verdrehung der Betätigungswelle 23 mit Hilfe des Schwenkhebels 28 entgegen dem Uhrzeigersinn (F i g. 3) durch die Kante 29 der Welle 23 eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 30 des Kolbens 22 erzeugt wird, während die Rücklaufbewegung z. B. durch Federwirkung hervorgerufen werden kann.The arrangement is such that when the actuating shaft 23 is rotated with the aid of the Swivel lever 28 counterclockwise (Fig. 3) through the edge 29 of the shaft 23 a Feed movement in the direction of arrow 30 of the piston 22 is generated during the return movement z. B. can be caused by spring action.

Bei allen in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen bildet die Betätigungswelle 7 bzw. 23 mit dem Druckstück 6,11 bzw. 21 eine dem Kolben vorgeschaltete Einheit, die als Rücklaufsperre für den Kolben dient. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Kolben sich an der Brems-Gegenfläche über ein vorbestimmtes Maß hinaus wegbewegt.In all of the exemplary embodiments shown in the drawing, the actuating shaft 7 or 23 forms part of it the pressure piece 6,11 or 21 a unit connected upstream of the piston, which acts as a backstop for the Piston is used. In this way it is prevented that the piston is on the braking counter surface over a moved away a predetermined amount.

Wenn die Bremsbeläge wegen Verschleiß ausgewechselt werden müssen, kann man gemäß F i g. 1 und 2 den Kolben — nach Ausrücken des Antriebs — an der Zahnstange zurückholen oder ihn gemäß F i g. 3 und 4 mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs zurückschrauben. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist vollständig im Druckraum des Zylinders untergebracht, so daß keine Veränderung des effektiven Rauminhaltes des Druckraums während der Betätigung stattfindet und keine Druckschwankungen hervorgerufen werden. Sämtliche Elemente der Vorrichtung sind vor axialer Beanspruchung durch den Hydraulikdruck bei hydraulischer Betätigung geschützt, da der Druck allseitig auf die Vorrichtung einwirkt; Kraftkomponenten in einer bevorzugten Richtung sind nicht vorhanden. Beim Auswechseln der Beläge ist eine einfache Rückholung des Kolbens ohne Flüssigkeitsverluste möglich.If the brake pads have to be replaced due to wear, one can, according to FIG. 1 and 2 the piston - after disengaging the drive - retrieve it on the rack or it according to FIG. Unscrew 3 and 4 using a suitable tool. The inventive Actuating device is completely housed in the pressure chamber of the cylinder, so that no change of the effective volume of the pressure chamber takes place during actuation and no pressure fluctuations be evoked. All elements of the device are protected from axial stress Protected by the hydraulic pressure during hydraulic actuation, as the pressure is on all sides acts on the device; Force components in a preferred direction are not present. When changing the linings, the piston can be easily returned without any loss of fluid.

Schließlich macht es die erfindungsgemäße Anordnung auch noch möglich, die automatische Nachstellung sowohl bei mechanischer als auch bei hydraulischer Betätigung zu erreichen, ohne daß bei der jeweiligen Umstellung zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind.Finally, the arrangement according to the invention also makes it possible to carry out automatic readjustment to achieve both mechanical and hydraulic actuation without at the respective changeover requires additional measures.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Mechanical actuation device for a hydraulically actuated friction brake, in particular Part-lined disc brake for motor vehicles, with either one in a brake cylinder displaceably guided pistons acting on a brake shoe or two in one Brake cylinder in opposite directions displaceable, piston acting on brake shoes, thereby characterized in that the mechanical actuator consists of a pressure chamber of the brake cylinder (1,24) traversing perpendicular to its axis, rotatable on the brake cylinder mounted actuating shaft (7, 23), which when turned by means of a on her swivel lever (20, 28) attached to the outside of the cylinder with the piston or pistons connected pressure piece (6,11; 21) granted an axial adjustment movement.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that facing away from the piston (22) The end face of the pressure piece (21) has an open recess (27) with a rectangular cross-section is provided, in which the actuating shaft (23) engages, the actuating shaft (23) in the Area of this end face of the pressure piece (21) has a flattening (26) which is at the bottom of the Recess (27) rests.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the piston (2) facing away End of the pressure piece (6, 11) as a toothed rack (10) and the one lying in this area Section of the actuating shaft (7) designed as a gear (8) meshing with the rack are.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the pressure piece (6,11) with a convex end (11) engages in a recess (12) of the piston (2) and with the spherical end is held in contact with the bottom (13) of the recess by a snap ring (14) is.

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