DE2040116C

DE2040116C - Automatically acting mechanical adjusting device for the two cup-shaped brake pistons which are guided in the brake cylinder of a floating caliper or floating frame partial lining and are displaceable in opposite directions

Info

Publication number: DE2040116C
Authority: DE
Inventors: Hans Georg 5400 Koblenz Madzgalla
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Publication date: 1972-08-24

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende mechanische Nachstellvorrichtung für die beiden in dem Bremszylinder einer Schwimmsattel- oder Schwimmrahmen-Teilbelagscheibenbremse gegensinnig verschiebbar geführten topfförmigen Bremskolben mit einem an dem Boden des die eine Bremsbacke unmittelbar beaufschlagenden inneren Kolbens befestigten und mit diesem koaxialen Nachstellbolzen, auf dem eine Nachstellmutter sitzt, die beim Verschieben der Bremskolben im Betätigungssinn über das vorbestimmte Lüftspiel hinaus auf dem Nachstellbolzen verstellbar ist. ^; The invention relates to an automatically acting mechanical adjustment device for the two cup-shaped brake pistons, which are guided in the brake cylinder of a floating caliper or floating frame-partially lined disc brake so that they can move in opposite directions, with an inner piston attached to the bottom of the inner piston directly acting on the brake shoe and with this coaxial adjustment bolt on which an adjusting nut sits which, when the brake piston is moved, can be adjusted in the actuating direction beyond the predetermined clearance on the adjusting bolt. ^;

Bei bekannten Nachstellvorrichtungen dieser Art (USA.-Patentschriften 3 402 791 und 3 459 282) ist der Nachstellbolzen mit einer Verzahnung, aus Gründen der einfachen Fertigung zweckmäßigerweise mit einem Gewinde versehen. Nachstellbolzen und Nachstellmutter sind in gleichmäßig über den Umfang verteilten Abständen geschlitzt, so daß die so gebildeten, mit Gewindeabschnitten versehenen Finger radial nachgeben können. Die Verzahnungen der beiden n;ii einander zusammenwirkenden Gewinde werden normalerweise über konische Flächen an der Nachstcllmutter und an einer damit zusammenwirkenden äußeren Hülse im Eingriff gehalten. Beim Auseinander be wege η der beiden Kolben über das Lüftspiel hinaus werden die konischen Flächen voneinander entfernt, so daß die Nachstellmutter gegenüber dem Nachstellbolzen radial nachgeben kann und die Sägezähne von Nachstellmutter und Bolzen zur Erzielung einer Nachstellbewegung, d.h. im Sänne einer größeren wirksamen Länge der Nachstellvorrichtung, übereinanderratschen können. In known adjusting devices of this type (US Pat. Nos. 3 402 791 and 3 459 282), the adjusting bolt is provided with a toothing, for reasons of simple manufacture, it is expediently provided with a thread. The adjusting bolt and adjusting nut are slotted at intervals evenly distributed over the circumference, so that the fingers formed in this way and provided with threaded sections can yield radially. The teeth of the two interacting threads are normally held in engagement via conical surfaces on the adjusting nut and on a cooperating outer sleeve. When moving apart be wege η of the two pistons on the Lüft game addition, the conical surfaces are removed from each other so that the adjusting nut can give way radially to the adjusting bolt and the saw teeth of the adjusting nut and bolt to achieve an adjustment movement, ie in the Sänne a greater effective length of the Adjustment device, can ratchet on top of each other.

Die über die konischen Flächen wirkende Haltekraft wird mittels einer Feder aufgebracht Die Kraft dieser Feder muß also normalerweise von den miteinander zusammenwirkenden Sägezähnen von NachcLiihniWn iinri .mutter aufeenommen worden. Die Sägezähne sind bei Handbetätigung der Bremse zusätzlich durch die Bremsbetätigungskraft belastet. Dies erfordert eine verhältnismäßig grobe Ausbildung der Sägezähne und ermöglicht daher auch nur eine verhältnismäßig grobe Nachstellbewegung. The holding force acting over the conical surfaces is applied by means of a spring. The force of this spring must therefore normally be absorbed by the cooperating saw teeth of NachcLiihniWn iinri. Mutter. The saw teeth are additionally loaded by the brake operating force for manual operation of the brake. This requires a relatively coarse design of the saw teeth and therefore only enables a relatively coarse adjustment movement.

Es ist auch schon eine selbsttätige Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der Nachstellbolzen und -mutter übei ein Sägezahngewinde verschraubt sind, das bei Drehrichtung im Nachstellsinn selbsthemmungsfrei und bei Drehung in entgegengesetztem Sinn selbsthemmend ist. Auch bei dieser bekannten Nachstellvorrichtung wirkt bei Handbetätigung die gesamte Bremskraft über das Nachstellgewinde, so daß eine robuste Ausbildung des Nachstellgewindes erforderlich ist. Außerdem ist ein Gewinde der genannten Art, das in der einen Drehrichtung selbsthemmungsfrei und in der anderen Drehrichtung selbsthemmend ist, verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung (deutsche Patentschrift 1 177 879).There is also already an automatic adjustment device of the type mentioned, in which Adjustment bolt and nut over a buttress thread are screwed, which is self-locking when rotating in the readjusting direction and when rotating is self-locking in the opposite sense. This known adjusting device also has an effect Manual actuation of the entire braking force via the adjustment thread, so that a robust training of the adjustment thread is required. In addition, a thread of the type mentioned, which is in the one Direction of rotation is self-locking and self-locking in the other direction of rotation, proportionately expensive to manufacture (German patent specification 1,177,879).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung zu schaffen, bei der das Nachstellschraubgewinde von den bei Handbetätigung auftretenden Bremskräften entlastet ist, so daß eine feinere Nachstellbewegung verwirklichbar ist.The invention is based on the object of creating an adjusting device in which the adjusting screw thread is relieved of the braking forces occurring during manual actuation, so that a finer readjusting movement can be realized.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Nachstellmutter in an sich bekannter Weise (französische Patentschrift 1252 554) durch eine im Nachstellsinn wirkende Torsionsschraubenfeder belastet ist und die dem freien Ende des Nachstellgewindebolzens zugekehrte Stirnfläche der Nachstellmutter eine ringförmige Sägezahnung aufweist, die mit einer entsprechenden Sägezahnung einer in einer axialen Ausnehmung des äußeren Bremskolbens undrehbar, jedoch axial begrenzt verschiebbar geführten Büchse zusammenwirkt. To solve this problem it is provided according to the invention that the adjusting nut in itself known way (French patent specification 1252 554) by acting in the adjustment direction Torsion coil spring is loaded and the end face facing the free end of the adjusting threaded bolt the adjusting nut has an annular saw toothing, which is matched with a corresponding Saw toothing of a non-rotatable in an axial recess of the outer brake piston, but axially limited slidably guided sleeve cooperates.

Bei der Nachstellvorrichtung nach der Erfindung sind die Funktionen des Nachstellschraubgewindes und des Klinkengesperres getrennt. Das die Sägezahnungen an den Stirnflächen der Nachstellmutter und der Büchse aufweisende Klinkengesperre übernimmt die bei Handbetätigung erzeugten Bremskräfte. Das Nachstellgewinde kann im Vergleich zu den bekannten Nachstellvorrichtungen zusammenhängend ausgebildet und als mehrgängiges Feingewinde ausgebildet werden, was eine beliebig feine Nachstellung ermöglicht.In the adjusting device according to the invention, the functions of the adjusting screw thread are and the ratchet lock separately. That the saw teeth on the front surfaces of the adjusting nut and the ratchet mechanism with the sleeve takes over the braking forces generated during manual actuation. In comparison to the known adjusting devices, the adjustment thread can be connected designed and designed as a multiple fine thread, which is an arbitrarily fine Adjustment made possible.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Büchse durch einen an ihrem Ringflansch befestigten und in einer axialen Bohrung im Kolben geführten Stift gegen Verdrehen gesichert.According to a further development of the invention, the bushing is fastened to its annular flange by a and secured in an axial bore in the piston guided pin against rotation.

Zweckmäßigerweise ist die axiale Bewegung der Büchse gegenüber dem Kolben durch einen an diesem befestigten und in einen Längsschlitz der Büchse greifenden Anschlag begrenzt.Appropriately, the axial movement of the sleeve with respect to the piston by one on this fixed and limited stop reaching into a longitudinal slot of the sleeve.

Die Nachstellvorrichtung nach der Erfindung arbeitet wie folgt: ^B The adjusting device according to the invention works as follows: ^B

Beim Anlegen der Bremse werden durch Einführung von Druckmittel zwischen die beiden Kolben diese auseinanderbewegt. Wenn auf Grund des Verschleißes der Bremsbacken die Trennung der Kolben hinreichend groß ist, um die Sägezähne der Nachstellmutter über diejenigen der Büchse gleiten zu lassen, dreht sich die Nachstellmutter unter der Wirkung der Torsionsschraubenfeder um einen Win- kel, der mindestens, einer Zahntpilnno λ*τ csm>zahne en^pncht. Wenn die Bremse gelöst wird, kehren die Kolben in eine Lage zurück, in welcher die Nachstellmutter wieder mit der Hülse des zweiten Kolbens im Eingriff ist, wobei jedoch die Gesamtlänge der durch die beiden Kolben gebildeten Anordnung sich um diejenige Strecke vergrößert hat, um welche die Nachstellmutter sich axial auf dem Bolzen verstellt hat. When the brake is applied, pressure medium is introduced between the two pistons and they are moved apart. If, due to the wear of the brake shoes, the separation of the pistons is sufficiently large to allow the saw teeth of the adjusting nut to slide over those of the bushing, the adjusting nut rotates under the action of the torsion coil spring by an angle of at least one toothpilnno λ * τ csm> teeth en ^ pncht. When the brake is released, the pistons return to a position in which the adjusting nut is again in engagement with the sleeve of the second piston, but the overall length of the arrangement formed by the two pistons has increased by the distance by which the Adjusting nut has moved axially on the bolt.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schema- _ao tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to diagrammatic drawings _ao to an embodiment schema explained in more detail. It shows

Fi g. 1 einen Längsschnitt durch eine Betätigungs ■ vorrichtung mit einer Nachstellvorrichtung nach der Erfindung, _a5 Fi g. 1 shows a longitudinal section through an actuating device with an adjusting device according to the invention, _a5

F i g. 2 einen Teilquerschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1 undF i g. 2 shows a partial cross-section along line 2-2 in F i g. 1 and

Fig. 3 ein in größerem Maßstab gezeichnetes Schema der Sägezähne.3 shows a diagram of the saw teeth drawn on a larger scale.

Bei der dargestellten Betätigungsvorrichtung ist ein hydraulischer Zylinder 10 an einem auf einer Seite einer drenbaren Bremsscheibe (nicht dargestellt) angeordneten ortsfesten Träger 11 befestigt oder bildet einen Teil des Trägers, wobei die Zylinderachse parallel zur Achse der Bremsscheibe ausgerichtet ist. In dem nächst der Bremsscheibe gelegenen Zylinderende arbeitet ein erster topfförmiger Kolben 12, dessen Boden außen einen Zapfen 13 zum Einschieben in eine Aussparung eines unmittelbar betätigbaren Bremsbackens trägt, welcher von dem ersten Kolben 12 gegen die benachbarte Fläche der Bremsscheibe gedrückt werden kann. In dem inneren Ende des Zylinders ist ein zweiter topfförmiger Kolben 14 angeordnet, der auf einen Sattel oder Rahmen 15 wirken kann, der sich quer zur Bremsscheibenebene erstreckt und eine zweite Bremsbacke trägt oder betätigt, die gegen die gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe andrückbar ist.In the illustrated actuator, a hydraulic cylinder 10 is on one on one side a removable brake disc (not shown) arranged fixed support 11 attached or forms part of the carrier, the cylinder axis being aligned parallel to the axis of the brake disc. In the cylinder end closest to the brake disc operates a first cup-shaped piston 12, its Bottom outside a pin 13 for insertion into a recess of a directly actuatable Brake shoe carries which of the first piston 12 against the adjacent surface of the brake disc can be pressed. A second cup-shaped piston 14 is arranged in the inner end of the cylinder, which can act on a saddle or frame 15 which extends transversely to the plane of the brake disc and a second brake shoe supports or actuates which is against the opposite side of the Brake disc can be pressed.

In der topfförmigen Aussparung 17 des rückwärtigen, von der Bremsscheibe entfernten Endes des Kolbens 12 befindet sich ein axial ausgerichteter Nachstellbolzen 16. Das vordere Ende 18 des Bolzens 16 ist in dem Kolben befestigt. Der Nachstellbolzen 16 ist mit einem mehrgängigen Gewinde versehen. Auf den Bolzen 16 ist eine ebenfalls in der topfförmigen Aussparung aufgenommene Nachstellmutter 19 aufgeschiaubt, die von einer sie umgebenden Torsionsschraubenfeder 20 mit einem im Nachstellsinn wirkenden Drehmoment belastet ist. Das eine Ende 21 der Ftder 20 ist abgebogen und durch ein Querloch im Kopf des Bolzens 16 gesteckt, während das andere Ende 22 der Feder 20 in einem LochIn the cup-shaped recess 17 of the rear end of the remote from the brake disc Piston 12 is an axially aligned adjuster pin 16. The front end 18 of the pin 16 is fixed in the piston. The adjusting bolt 16 is provided with a multiple thread. On the bolt 16 is an adjusting nut also received in the cup-shaped recess 19 pushed on by a torsion coil spring 20 surrounding it with an adjustment in the direction of adjustment acting torque is loaded. One end 21 of the conveyor 20 is bent and through a transverse hole inserted in the head of the bolt 16, while the other end 22 of the spring 20 in a hole

oder einer Ausnehmung in einem radialen Flansch 23 am dem anderen Kolben zugewandten, rückwärtigen Ende der Mutter 19 aufgenommen ist Die rückwärtige Stirnfläche der Nachstellmutter 19 ist mit einer ringförmigen Sägezahnung 24 versehen, die normalerweise im Eingriff mit einer entsprechenden Sägezahnung 25 an der der Bremsscheibe zugewandten vorderen Stirnfläche einer Büchse 26 steht, welche in einer axialen Bohrung 27 im vorderen Ende des zweiten Kolbens 14 gleiten kann. Anor a recess in a radial flange 23 on the rear end of the nut 19 facing the other piston the rear face of the adjusting nut 19 is provided with an annular saw toothing 24, which is normally in engagement with a corresponding saw toothing 25 on the front end face of a bushing 26 facing the brake disc which can slide in an axial bore 27 in the front end of the second piston 14. On

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Ringflansch 28, der normalerweise in einer Gegenbohrung am vorderen Er.:·.; der Bohrung 27 aufgenommen ist und dazu dient, die axiale Nachstellbewegung der Nachstellmutter 19 relativ zum ersten Kolben auf den zweiten Kolben zu übertragen. Die Büchse 26 ist durch einen Dichtungsring 29 abged;chtet und an einer Winkelbewegung von einem Stift 30 gehindert, der in der Hülse 26 befestigt ist und in einer parallel zur Kolbenachse in dem Kolben eingebrachten Bohrung 31 gleiten kann. An dem zweiten Kolben ist eine Lasche 32 mittels einer Schraube 33 befestigt, die in einen Längsschlitz 34 in der Hülse 26 hineinragt und einen Anschlag zur Begrenzung der axialen Bewegung der Hülse im zweiten Kolben bildet.Ring flange 28, which is normally in a counterbore on the front Er.:· .; the bore 27 is received and serves to transmit the axial adjusting movement of the adjusting nut 19 relative to the first piston to the second piston. The sleeve 26 is sealed by a sealing ring 29 and prevented from angular movement by a pin 30 which is fastened in the sleeve 26 and can slide in a bore 31 made in the piston parallel to the piston axis. A bracket 32 is attached to the second piston by means of a screw 33, which protrudes into a longitudinal slot 34 in the sleeve 26 and forms a stop for limiting the axial movement of the sleeve in the second piston.

Zur Montage der Betätigungsvorrichtung wird die Nachstellmutter 19 auf den Bolzen 16 aufgeschraubt. In der Endstellung der Nachstellmutter 19 ist die Torsionsschraubenfeder 20 voll gespannt und übt ein Drehmoment auf die Nachstellmutter in einer Drehrichtung aus, welche bei Freigabe der Nachstellmutter zu einer rückwärtigen axialen Bewegung der Nachstellmutter auf den Stift 16 führt, um die wirksame axiale Länge der Nachstellvorrichtung zu vergrößern. To assemble the actuating device, the adjusting nut 19 is screwed onto the bolt 16. In the end position of the adjusting nut 19, the torsion coil spring 20 is fully tensioned and exerts a torque on the adjusting nut in a direction of rotation that occurs when the adjusting nut is released leads to a rearward axial movement of the adjusting nut on the pin 16 to the effective to increase the axial length of the adjuster.

Eine Drehung der Nachstellmutter findet nur dann statt, wenn die Trennung der Kolben beim hydraulischen Anlegen der Bremse durch Einspeisen von Bremsflüssigkeit zwischen die beiden Kolben hinreichend groß ist, um zu ermöglichen, daß die Sägezähne der Nachstellmutter 19 um mindestens eine Zahnteilung über die Sägezähne der Büchse 26 gleiten.A rotation of the adjusting nut only takes place when the separation of the pistons in the hydraulic Applying the brake by feeding brake fluid between the two pistons is sufficient is large to enable the saw teeth of the adjusting nut 19 by at least one Tooth pitch slide over the saw teeth of the sleeve 26.

Eine übermäßige Nachstellung, die in unbetäügtem Zustand der Bremse zur Reibberührung zwischen den Bremsbacken und der Bremsscheibe führen könnte, ist dadurch vermieden, daß die geneigten Flächen der Sägez?hne hinreichend lang ausgebildet sind (F i g. 3). Dadurch ist gewährleistet, daß, wenn nicht die Kuppe eines Sägezahnes der Nachstellmutter 19 vollständig über die Kuppe eines Gägezahnes der Büchse 26 gleitet, jene beim Nachlassen des hydraulischen Drucks in die ursprüngliche Zahnlücke zurückfällt. An excessive readjustment, which in the unaffected state of the brake for frictional contact between the Brake shoes and the brake disc could lead, is avoided by the inclined surfaces the saw teeth are designed to be sufficiently long (FIG. 3). This ensures that if not the tip of a saw tooth of the adjusting nut 19 completely over the tip of a Gägezahnes Sleeve 26 slides, which falls back into the original tooth gap when the hydraulic pressure is released.

Zum Anlegen der Bremse über einen Handhebel ist ein Nocken 35 drehbar in einer Querbohrung des rückwärtigen Teils des zweiten Kolbens 14 aufgenommen. Der Nocken 35 wirkt über einen Stößel 36 auf die Hülse 25, welche axial im zweiten Kolben bewegt wird und über die Nachstellmutter 19 und den Bolzen 16 auf den ersten Kolben einwirkt.To apply the brake using a hand lever, a cam 35 is rotatable in a transverse bore of the rear part of the second piston 14 added. The cam 35 acts via a tappet 36 the sleeve 25, which is moved axially in the second piston and via the adjusting nut 19 and the Bolt 16 acts on the first piston.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Automatically acting mechanical adjustment device for the two cup-shaped brake pistons which are guided in opposite directions and are displaceable in opposite directions in the brake cylinder of a floating caliper or floating frame partially lined disc brake, with an inner piston attached to the bottom of the inner piston directly acting on the brake shoe and with this coaxial adjusting bolt on which an adjusting nut sits, the fipitn \ / * »rcr» lit «» hfkn r1r * r RrOTnclrnUwkn in the rotational sense of the predetermined clearance on the Na: hstellbolzen is adjustable, characterized in that the adjusting nut (19) in a known manner is loaded by a torsion coil spring (20) acting in the readjusting direction and the end face of the readjusting nut facing the free end of the readjusting threaded bolt (16) has an ao annular saw toothing (24) which is matched with a corresponding saw toothing (25) one in an axial recess (27) of the outer brake piston ^r 14) non-rotatable, but axially limited Enzt displaceable, guided bushing (26, 28) interacts.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the sleeve (26, 28) attached to its ring flange (28) and secured against rotation in an axial bore (31) in the piston (14) guided pin (30) is.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the axial movement of the Bushing (26, 28) opposite the piston (14; by one attached to this and into one The longitudinal slot (34) of the sleeve (26, 28) engaging the stop (32) is limited.