DE2124117A1

DE2124117A1 - Federbetätigte Bremsbetätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2124117A1
Application number: DE19712124117
Authority: DE
Inventors: Richard T. South Bend Ind. Burnett (V.StA.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1970-05-18
Filing date: 1971-05-14
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2091618A5; AR196974A1; ES391293A1; BR7102934D0; IT984557B; CA1043713A; GB1301414A; JPS5441674B1; ES391294A1; BR7102936D0; US3661230A

Description

^Dr· 'ng. H. Nacr^dank

Dipl. Ing. H. rbudc

Dipl. Pfiys. W. Schmitz

• München 15_r Moaerfef _r. 23

Tel. 5 38 Θ5 80

The Bendix Corporation

Executive Offices
Bendix Center

Southfield, Michigan *4 8o75/USA 13. Mai 1971

Anwaltsakte M-15 99

Federbetätigte Bremsbetätigungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsbetätigungsvorrichtung zur Steuerung der Betätigung eines Bremsgliedes einer Bremseinrichtung mit einer ersten Kolbenvorrichtung, die dichtend in einer ersten Strömungsmittelkammer eines Gehäuses angeordnet ist und die mit dem Bremsglied verbunden ist, um dieses in Bremsrichtung zu betätigen, einer vorgespannten Federvorrichtung, die auf eine Kraftübertragungsvorrichtung wirkt und die mit der ersten Kolbenvorrichtung verbunden ist, um diese in Bremsrichtung vorzuspannen, und einer zweiten Kolbenvorrichtung, die dichtend in einer zweiten Strömungsmittelkammer des Gehäuses angeordnet ist und die die vorgespannte Federvorrichtung so lange daran hindert auf die Kraftübertragungsvorrichtung zu wirken als der Strömungsmitteldruck in der zweiten Kammer die Spannung der Federvorrichtung überwindet.

Eine derartige federbetätigte Bremsbetätigungsvorrichtung ist bereits vorgeschlagen worden.

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Es versteht sich, daß in Strömungsmittelsystemen für Fahrzeuge, die derartige Betätigungsvorrichtungen aufweisen, eine Sicherheits-Bremsbetätigung durch die Federvorrichtung erhalten werden kann, sobald im Strömungsmitteldruck des Systems ein Fehler auftritt. Überdies müssen die Betätigungsvorrichtungen mit Mitteln versehen sein, mit denen die Fahrzeugbremse gelöst werden kann, um dem Fahrzeugführer zu ermöglichen, falls erforderlich, das Fahrzeug neu zu starten.

Bei der oben genannten federbetätigbaren Bremsbetätigungsvorrichtung schlägt die Erfindung vor, daß die Kraftübertragungsvorrichtung während eines nicht normalen Zustandes des Strömungsmitte !systems mit der ersten Kolbenvorrichtung über eine nicht zusammenziehbare Anschlagvorrichtung verbunden ist, die zwei Glieder aufweist, die parallel zur Bremsrichtung gegeneinander bewegbar sind bei einer Drehung gegeneinander, wobei eines der Glieder normalerweise durch einen Eingriff mit hoher Reibung mit einer Steuervorrichtung, die an der Kraftübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, gegen Drehung gesichert ist, und wobei die Steuervorrichtung einen Abschnitt aufweist, der sich vom Gehäuse erstreckt und die bei einer Betätigung durch eine Bedienungsperson einen Eingriff mit niedriger Reibung mit dem ersten Glied bewerkstelligt_f anstelle des Reibeingriffs mit hoher Rei-' bung, wodurch eine Drehung der Glieder gegeneinander und ein Zurückziehen der Anschlagverbindung ermöglicht wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Steuervorrichtung einen hülsenförmigen Teil auf, der axial zwischen eine

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der Glieder und der Federvorrichtung angebracht ist und in starkem Reibeingriff mit dem Glied gehalten ist, wobei das hülsenförmige Teil eine axiale Bohrung aufweist, in der eine Stange angeordnet ist, und wobei der Kopf der Stange sich vom Gehäuse fort erstreckt, und wobei die Stange mit dem hülsenförmigen Teil über eine Schraubverbindung zusammenwirkt und bei Drehung durch die Bedienungsperson den hülsenförmigen Teil von dem Glied löst und mit dem Glied an einer Anschlagfläche im wesentlichen an der Drehachse des Gliedes in Eingriff gelangt, wodurch ein reibungsarmer Eingriff hergestellt wird.

Es ist einzusehen, daß mit diesen Maßnahmen die auf das Bremsglied wirkende Kraft der Federvorrichtung auf sehr schnelle Weise gelöst werden kann, ohne daß dies eine Anstrengung des Fahrzeugführers erfordert.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand einer Zeichnung hervor.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Scheibenbremse, die eine federbetätigbare Bremsbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung aufweist.

Eine Scheibenbremse ist allgemein mit Io bezeichnet und weist einen Rotor 12 auf, der zwei gegenüberliegende Reibflächen IM- und 16 hat und der an einem drehbaren, zu bremsenden Bauteil angebracht ist. Ein Drehmomentglied 18 ist an einem nicht drehenden Teil des Fahrzeugs, wie etwa dem Achsflansch, befestigt. Ein Bremssattel 2o ist gleitend auf dem Drehmomentglied 18 mit Hilfe

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von zwei nicht gezeigten Stiften angebracht.

Der Bremssattel 2o weist einen Brückenteil 2o auf, der rittlings über dem Rotor 12 sitzt, ferner einen radial sich nach innen erstreckenden Abschnitt 24, der ein Reibelement 26 neben der Rei/bflache 16 trägt, und schließlich ein Gehäuse 28, das eine Bohrung 3o enthält. Die Bohrung 3o ist in eine erste und eine zweite koaxiale Kammer 32 bzw. 34 durch eine ringförmige Trennwand 36 getrennt. Ein erster Kolben 38 ist gleitend von der ersten Kammer 32 aufgenommen und drückt ein Reibelement 43, das gleitend von dem Drehmomentglied 18 gehalten.ist, gegen die Reibfläche 14. Die hintere Fläche des Kolbens 38 steht mit einer nicht gezeigten Druckquelle für Strömungsmittel in Verbindung, das den Kolben 38 gegen den Rotor 12 verschiebt. Eine ringförmige Dichtung 4o verhindert, daß Strömungsmittel aus der . Bohrung 3o entweicht. Die Dichtung 4o stellt außerdem den Kolben 38 in die Bremslösestellung zurück, wenn der auf den Kolben wirkende Strömungsmitteldruck verringert wird. Eine gewöhnliche flexible Balgendichtung 42 verbindet den Kolben 38 mit dem Gehäuse 28, um Verunreinigungen von der Bohrung 3o abzuhalten. Die Stirnfläche des Kolbens 38 steht in Eingriff mit dem Reibelement 43, das gleitend von dem Drehmomentglied 18 gehalten ist.

Ein zweiter Kolben 44 ist gleitend in der Kammer 34 angeordnet und ist gegenüber dieser drehbar. Eine Seite des Kolbens 44 weist eine sich über den Umfang erstreckende Anschlagfläche 46 auf, die von der Drehachse des Kolbens 44 den Abstand Rl hat und eine weitere Anschlagfläche 48, die koaxial ist mit der Drehachse.

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Eine Kraftübertragungsvorrichtung weist eine Steuervorrichtung 68, 72 auf, die zwischen der zweiten Kolbenwand 44 und einer Feder 8ο eingeklemmt ist. Die Kraftübertragungsvorrichtung weist ferner eine Anschlagverbindung auf, die mit beweglichen Gliedern 5o, 42 einer automatischen Einstellvorrichtung versehen ist. Das Glied 5o erstreckt sich von der anderen Seite des Kolbens und ist gleitend von der Trennwand 36 gehalten, so daß der Kolben 44 und das Glied 5o sich auf den Rotor zu oder von diesem weg bewegen können. Das Glied 52 weist einen axial sich erstrekkenden Abschnitt 5o auf, der von dem Glied 5o aufgenommen wird, und weist ferner einen radial sich erstreckenden Abschnitt 56 auf, der dem Kolben an der Fläche 53 mit einem Abstand R2 von der Drehachse des Kolbens 44 berührt, wobei der Abstand R2 gleich ist dem Abstand Rl. Eine reibungsarme Anschlagvorrichtung wie. das Lager 64, ist zwischen einer Scheibe 66, die von dem Kolben 38 gehalten ist, und dem radial sich erstreckenden Abschnitt 56 des Gliedes 53 angeordnet, so daß eine Bewegung des Kolbens 38 in Richtung des Rotors zu einer axial auf das Glied 52 wirkenden Kraft führt. Einander angepaßte Schraubengewinde sind an der inneren Fläche der Hülse 5o und an der äußeren Fläche des Abschnitts 54 des Gliedes 52 vorgesehen. Der Steigungswinkel der Schraubgewinde 58 ist so gewählt, daß bei einer axial auf das Glied 52 wirkenden Kraft, die durch den Kolben 38 über das Drucklager 64 in Richtung des Rotors 12 wirkt, sich das Einstellglied 52 gegenüber dem Glied 5o bewegt, wodurch sich das erstere von dem letzteren fortbewegt. Wenn von dem Glied auf das Einstellglied eine axial gerichtete Kraft in Richtung des Rotors 12 ausgeübt wird, werden die Glieder durch die Gewinde 58 gegen eine Drehung gegeneinander gesichert, und zwar wegen

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der Reibung zwischen der Fläche 5 3 und dem Abschnitt 54 des Gliedes 52.

Wenn eine axial und vom Rotor 12 fortgerichtete Kraft auf das Glied 52 wirkt, während das letztere gegen eine Drehung gesichert ist, während das Glied 5o und die Wand 44 sich frei drehen können, dreht sich die letztere gegenüber dem Abschnitt 54, wodurch der Abschnitt 54 in das Glied 5o hineingezogen wird und das Glied 52 und den Kolben 38 fort vom Rotor bewegt. Versuche haben gezeigt, daß Gewinde mit einem Steigungswinkel im Bereich von 18 bis für diesen Zweck zufriedenstellend sind. Über Kanäle 6o im Gehäuse 12 zwischen der äußeren Fläche des Abschnitts 54 und der inneren Fläche des Gliedes 5o und über den Kanal 62 im Abschnitt 54 wird Strömungsmittel auf die Rückseite des Kolbens 38 geleitet.

Eine feste Endkappe 62 mit einer Dichtung 6 9 und einer Balgendichtung 71 stellt einen Verschluß für die Kammer 34 dar. Die Steuervorrichtung besteht aus einem hülsenförmigen Element 6 8 und ist gleitend in der Kammer 34 in der Nähe ihres äußersten Endes angeordnet, und aus einem stangenartigen Element, wie einem Bolzen 72. Ein Keil 7o verhindert eine Drehung zwischen dem hülsenförmigen Element 68 und der Endkappe 67, ermöglicht jedoch eine gleitende Bewegung zwischen den beiden. Ein Bolzen 72 geht durch ■eine Bohrung hindurch, die in dem hülsenförmigen Element 68 vorgesehen ist, und der Kopf 74 des Bolzens 72 steht von der Endkappe 67 vor. Gewinde 76 verbinden den Bolzen 72 mit dem hülsenförmigen Element 68. Das Ende des mit dem Gewinde versehenen Abschnitts des Bolzens 72 steht in Eingriff mit einer Anschlagfläche 48. Ein radial sich erstreckender, über den Umfang gehen-

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der Flansch 7 8 erstreckt sich von einem Ende des hülsenförmigen Elements, wobei eine Seite des Flansches 78 in Reibeingriff steht mit der Anschlagfläche 46. Die Federvorrichtung besteht aus mehreren ringförmigen, konischen Federtellern 8o, die mit der anderen Seite des Flansches 78 in Eingriff stehen und die das hülsenförmige Element 6 8 in Eingriff drücken mit dem Kolben 44 und den letzteren, die Glieder 5o, 52 und den Kolben 38 gegen den Rotor 12 drücken, wodurch die Reibelemente 14, 16 in Eingriff mit den entsprechenden Reibflächen gebracht werden. Der Kolben 44 wird durch einen Strömungsmitteldruck in einer zweiten Strömungsmittelkammer 82,

und die durch die andere Seite 84 des Kolbens 44/durch die Trennwand 36 gebildet ist, nach rechts gegen die Spannung der Federteller 8ο gedrückt. Über einen Kanal 86 gelangt Strömungsmittel in die Kammer 82. Das hülsenförmige Element 68 und der Bolzen 72 sind in einer ringförmigen öffnung 88 angeordnet, die von den Federtellern gebildet wird.

Die Kanäle 6ο und 86 sind mit entsprechenden Teilen eines hydraulischen Fahrzeugbremssystems verbunden. Das hydraulische Bremssystem hält den Druck in der Kammer 82 alle Zeit aufrecht, wenn der Fahrzeugmotor in Betrieb ist und das Fahrzeug in Bewegung, wodurch der Kolben 44 nach rechts gegen die Vorspannung der konischen Federteller 8o gedrückt wird. Wenn der Fahrzeugführer das übliche Bremspedal (nicht gezeigt), das in der Fahrzeugkabine angebracht ist, herunterdrückt, dann wird Strömungsmittel durch die Kanäle 8o und 82 zur hinteren Fläche des Kolbens 38 geleitet, um diesen gegen den Rotor 12 zu drücken. Eine Bewegung des Kolbens zwingt das Reibelement 4 3 in Eingriff mit der Reibfläche 14, und da der Bremssattel gleitend auf dem Drehmoment-

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glied 18 angeordnet ist, zwingt die Bewegung des Kolbens 38 das Reibelement 26 ebenfalls in Eingriff mit der Reibfläche 16.

Bewegt sich der Kolben 38 bei einer Bremsbetätigung über eine Strecke, die größer ist als der Abstand zwischen der Scheibe 66 und dem Lager 64/übt die Scheibe eine axial in Richtung des Rotors 12 gerichtete Kraft/auf den Abschnitt 56 des Gliedes 52 auf, wodurch das letztere sich gegenüber dem Glied 5o infolge der Ausbildung der oben beschriebenen Gewinde 58 dreht. Eine Drehung des Abschnitts 54 zieht den letzteren von der Hülse 5o gegen den Rotor. Da sich der Kolben 38 nur so weit zurückziehen kann, bis die hintere Fläche des Kolbens in Eingriff gelangt mit dem Glied 52, ist daher das Spiel zwischen den Reibelementen 26, 43 und den entsprechenden Reibflächen 16, 14 im wesentlichen konstant gehalten, unabhängig von der Abnutzung des Reibmaterials. Das Glied 5o und der Kolben 44 sind drehfest gegenüber dem Gehäuse, damit das Glied 52 wirksam werden kann. Die Teller 8o drücken den Flansch 78 in Reibeingriff mit der Anschlagfläche 46, wodurch infolge der Reibung zwischen dem Flansch 78 und dem Kolben 44 ein Drehmoment erzeugt wird und die Drehung des Kolbens 44 verzögert wird.

Wenn der Strömungsmitteldruck in der Kammer 82 absinkt, beispielsweise infolge einer Störung im hydraulischen Fahrzeugbremssystem, dann drücken die Federteller 8o den Kolben 44, die Glieder 5o, und den Kolben 38 gegen den Rotor 12, wodurch die Reibelemente gegen die entsprechenden Reibflächen bewegt werden. Wenn dies stattfindet, dann sind die Fahrzeugbremsen angezogen, und das Fahrzeug ist unbeweglich gemacht. Da eine hydraulische Störung

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stattfinden kann, wenn sieh, das Fahrzeug In einer ungunstigen Lage befindet, Ist es erwünscht_s einen Mechanismus vorzusehen» der die Bremsen löst_s so daß. das Fahrzeug abgeschleppt werden kann. Die Federbetätigung kann durch ein geeignetes Werkzeug gelöst werden, durch das der Bolzen 72 Im Uhrzeigersinn gedreht wird, wodurch das Ende des Bolzens 72 In Eingriff mit der Anschlagfläche 58 getrieben wird und den ringförmigen Teil 68 nach rechts drückt, bis der Flansch 78 sich von der Anschlagflache M-6 entfernt hat.

Wenn die Federbetätigung betätigt wird, wird infolge des Eingriffs mit ausgeübt

/der Rückseite des Kolbens 38 eine Reaktionskraft auf das Glied 52/ und versucht eines der Glieder So, 52 aufgrund der Ausbildung der Gewinde 58 zu drehen. Das Glied 52 wird jedoch Infolge des Drehmoments j das durch die Reibungskräfte zwischen dem Kolben und dem Abschnitt 56 des Gliedes 52 an einer Drehung gehindert; ähnlich wird das Glied So an einer Drehung gehindert durch das Moment, das durch den Reibeingriff zwischen dem Flansch3B und der Anschlagfläche ^6 erzeugt wird. Wenn jedoch der Flansch 38 außer Eingriff mit der Fläche 46 bewegt wird, wird die durch die Federteller 8ο erzeugte Kraft über den Bolzen 72 auf die Anschlagfläche ¹IS übertragen» Da sich die Anschlagfläche 18 im wesentlichen in der Drehachse des Gliedes So und der Kolbenwand tm befindet, wird auf die Kolbenwand H^ kein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment aufgebracht» um dessen Drehung zu hemmen. Daher dreht sich das Glied So gegenüber dem Gehäuse 12» wodurch der Abschnitt 5»f des Gliedes 52 in das Glied So zurückgezogen wird, υ» den Abschnitt 56 des Gliedes 52 von der hinteren Fläche des Kolbens 38 zu entfernen, damit; der Kolben sich zurückziehen

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kann,, um die Bremse zu lösen.

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Claims

The Bendix Corporation

Executive Offices
Bendix Center

Southfield, Michigan U8o75/USA 13. Mai 1971

Anwaltsakte M-I599

Patentansprüche

U Bremsbetätigungsvorrichtung zur Steuerung der Betätigung eines Bremsgliedes einer Bremseinrichtung, mit einer ersten Kolbenvorrichtung, die dichtend in einer ersten Strömungsmittelkammer eines Gehäuses angeordnet ist und die mit dem Bremsglied verbunden ist, um dieses bei Beaufschlagung der ersten Kammer während eines normalen Betriebszustandes des Strömungsmittels mit Strömungsmittel in Bremsrichtung zu betätigen, einer vorgespannten Federvorrichtung, die auf eine Kraftübertragungsvorrichtung wirkt, die mit der ersten λ Kolbenvorrichtung verbunden ist, um diese in Bremsbetätigungsrichtung vorzuspannen, und einer zweiten Kolbenvorrichtung, die dichtend in einer zweiten Strömungsmittelkammer des Gehäuses angeordnet ist und die die vorgespannte Federvorrichtung so lange daran hindert auf die Kraftübertragungsvorrichtung zu wirken als der Strömungsmitteldruck in der zweiten Kammer die Spannung der Feder der Federvorrichtung überwindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung während des normalen Strömungsmittel-Betriebszustandes mit der ersten Kolbenvorrichtung über eine nicht auszieh-

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bare Anschlagsverbindung verbunden ist, die zwei Glieder (5o, 52) aufweist, die parallel bei einer Drehung gegeneinander zur Bremsbetätigungsvorrichtung bewegbar sind, daß eines der Glieder (54) durch einen reibungsstarken Eingriff mit einer Steuervorrichtung (68, 72), die an der Kraftübertragungsvorrichtung vorgesehen ist, normalerweise gegen eine Drehung gesichert ist, daß die Steuervorrichtung (68, 72) einen Abschnitt (74) aufweist, der sich von dem Gehäuse erstreckt und der bei einer Betätigung durch eine Bedienungsperson einen reibungsarmen Eingriff mit dem einen Glied (54) herstellt anstelle des reibungsstarken Eingriffs, wodurch eine Drehung der Glieder gegeneinander und ein Zurückziehen der Anschlagsverbindung ermöglicht wird.
2. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ein erstes hülsenartiges Element (68) aufweist, das axial zwischen einem der beiden Glieder (5o, 52) und der Federvorrichtung angeordnet ist und das einen reibungsstarken Eingriff (46, 78) mit dem Glied (5o) aufrechthält, daß das hülsenartige Element (68) mit einer axialen Bohrung versehen ist, in dem eine Stange (72) angeordnet ist, daß der Kopf der Stange sich vom Gehäuse erstreckt, daß die Stange (72) mit dem hülsenartigen Element (68) über eine Schraubverbindung (76) zusammenwirkt und bei Drehung durch eine Bedienungsperson das hülsenartige Element (68) außer Eingriff mit dem Glied (5o) bringt und das Glied (5o) in Eingriff mit einer Anschlagfläche (48) bringt, die sich im wesentlichen auf der Drehachse des Glieds (5o) befindet, wodurch ein reibungsarmer Eingriff hergestellt wird.

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3. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Kolbenvorrichtung (38) mit einer, eine niedrige Reibung aufweisende Anschlagvorrichtung (64,66) versehen ist, die mit einem der Glieder (52) in Eingriff steht, das mit der ersten Kolbenvorrichtung (38) zusammenwirkt, sobald eine Verschiebung zwischen diesen während eines normalen Strömungsmittel-Betriebszustandes einen vorgegebenen Wert erreicht, wodurch eine Drehung der Glieder (5o, 5¹J-) gegeneinander ermöglicht wird, durch die automatisch die Anschlagverbindung auseinandergezogen wird. "

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