DE4038032A1 - Automatic adjustment for disc brake - has brake piston, with two adjustment sections, auxiliary piston and friction coupling - Google Patents
Automatic adjustment for disc brake - has brake piston, with two adjustment sections, auxiliary piston and friction couplingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrich tung für Scheibenbremsen gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.The invention relates to an automatic adjuster device for disc brakes according to the preamble of the patent claim 1.
Eine derartige Nachstellvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 38 00 735 bekannt. Diese Nachstellvorrichtung be sitzt gegenüber den bekannten Nachstelleinrichtungen zu sätzlich ein Verschlußteil sowie einen Stufenkolben (siehe dort Fig. 1), die abgedichtet werden müssen.Such an adjustment device is known for example from DE-OS 38 00 735. This readjustment device sits in addition to the known readjustment devices in addition a closure part and a stepped piston (see there Fig. 1), which must be sealed.
Aufgabe ist es, die bekannte Nachstelleinrichtung zu ver einfachen.The task is to ver the known adjuster simple.
Die Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Nachstellvorrich tung durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des An spruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst.The task is in the generic adjustment device tion from the characteristic part of the application claim 1 resulting combination of features solved.
Die Erfindung besteht also im Prinzip darin, direkt am zweiten Nachstellelement einen im Gehäuse geführten Hilfs kolben anzuordnen, welcher bei einem hinreichend großen Bremsdruck die Reibkupplung verriegelt und damit eine Nach stellung verhindert. Dies ist insofern wichtig, als bei ei nem hohen Druck die Schenkel der Scheibenbremse auseinan dergeschwenkt werden und diese Dehnung der Bremse zusätz lich zu dem Verschleiß der Bremsbacken mit nachgestellt würde. Da es nun aber gerade Sinn der Nachstellung ist den Rückfahrweg des Bremskolbens nach dessen Betätigung und der Entlastung der Bremse zu begrenzen, wäre unter diesen Um ständen ein Festgehen der Bremse zu befürchten. Die Erfin dung verhindert dies nun dadurch, daß ein Nachstellen des Nachstellgliedes bei einen hinreichend hohen Bremsdruck nicht mehr möglich ist, so daß das Nachstellglied nicht nachstellen kann, wenn die Bremse hohen Dehnungsspannungen unterliegt.In principle, the invention consists in directly on second adjustment element an auxiliary guided in the housing to arrange the piston, which at a sufficiently large Brake pressure locks the friction clutch and thus an after position prevented. This is important insofar as with egg the legs of the disc brake apart under high pressure be pivoted and this expansion of the brake in addition Lich adjusted to the wear of the brake shoes would. But since it is just the point of the re-enactment Return travel of the brake piston after its actuation and the Limiting brake relief would be among these um there would be a risk of the brake getting stuck. The Erfin now prevents this by readjusting the Adjuster at a sufficiently high brake pressure is no longer possible, so that the adjuster is not can readjust if the brake has high elongation stresses subject to.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich gemäß den Merkmalen nach Anspruch 7 bei der das zweite Nachstell element durch eine Spindel gebildet ist, die sich regel mäßig über einen relativ großen Raum innerhalb des Gehäuses erstreckt. Es ist daher sinnvoll, die Spindel mit dem Hilfskolben zu vereinen, so daß man für den Hilfskolben eine vergleichsweise einfache Konstruktion erhält, die sich si cher innerhalb des Gehäuses führen läßt.A particularly advantageous embodiment results according to the features of claim 7 in which the second adjustment element is formed by a spindle that regulates itself moderately over a relatively large space within the case extends. It is therefore advisable to use the spindle with the Auxiliary piston to unite, so that one for the auxiliary piston comparatively simple construction that si cher inside the housing.
Dabei wendet man zweckmäßigerweise in Weiterbildung der Er findung die Merkmalskombination nach Anspruch 2 an. Der so gebildete Reibkonus ist einfach aufgebaut und die Tiefe des Kolbenraumes wird optimal genutzt. Gleichzeitig bildet der Reibkonus auch eine zentrierende Lagerung für das erste Nachstellelement und damit indirekt auch für das zweite Nachstellelement.It expediently applies in further training of the Er finding the combination of features according to claim 2. The way formed friction cone is simple and the depth of the Piston space is used optimally. At the same time, the Friction cone also a centering bearing for the first Adjustment element and thus also indirectly for the second Adjuster.
Die Anwendung der Merkmale nach Anspruch 3 in Fortbildung der Erfindung bringt den Vorteil, daß das Gehäuse gleich zeitig zur Bildung des Differenzdruckraumes dient, wobei die beiden benötigten Drücke derart zugeführt werden, daß bei hinreichend hohem Bremsendruck die Reibkupplung wirksam ist und damit in der so gegenüber dem Kolben fixierten Nachstellmutter das Nachstellglied an einer Nachstellung gehindert ist.The application of the features of claim 3 in training the invention has the advantage that the housing is the same serves to form the differential pressure space in good time, whereby the two pressures required are supplied such that the friction clutch is effective when the brake pressure is sufficiently high is and thus in the so fixed to the piston Adjuster nut on an adjuster is hindered.
Eine einfache Einstellmöglichkeit für die Höhe des Brems druckes, bei dem das Nachstellglied verriegelt wird, ergibt sich aus der Merkmalskombination nach Anspruch 4. Erst wenn nämlich der Hilfskolben die Kraft der Tellerfeder überwin den kann, ist ein Verriegeln des Nachstellgliedes möglich. Die Federkonstante dieser Feder bestimmt also den Druck ab dem eine Nachstellung verhindert ist.An easy setting for the height of the brake pressure at which the adjuster is locked itself from the combination of features according to claim 4. Only when namely the auxiliary piston overcomes the force of the disc spring that can, locking the adjuster is possible. The spring constant of this spring therefore determines the pressure a re-adjustment is prevented.
Zur erhöhten Platzersparnis empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung eine Merkmalskombination nach Anspruch 5. Selbstverständlich sind aber im Rahmen der Erfindung auch andere Möglichkeiten zur mechanischen Betätigung der Bremse möglich wie beispielweise die bekannten Druckstücke, Schraubgewinde und ähnliches.Further training is recommended to save more space the invention a combination of features according to claim 5. Of course, are also within the scope of the invention other ways of mechanically actuating the brake possible as for example the known pressure pieces, Screw threads and the like.
Eine weitere Vereinfachung der erfindungsgemäßen Vorrich tung läßt sich dadurch erreichen, indem man die Merkmals kombination nach Anspruch 6 anwendet. Hierbei wird die not wendige Führung für die Nachstellspindel gleichzeitig zur Abdichtung des Differenzdruckraumes mitausgenutzt, so daß die für die Führung ohnedies notwendige Stufenbohrung gleichzeitig zum Schaffen des Differenzdruckraumes dient.A further simplification of the device according to the invention tion can be achieved by looking at the feature combination according to claim 6 applies. Here the not agile guide for the adjustment spindle at the same time Sealing of the differential pressure space is also used, so that the step bore necessary for the guidance anyway also serves to create the differential pressure space.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is described below hand of the drawing explained.
Die Zeichnung zeigt ausschnittsweise ein Bremsengehäuse 2 einer Schwimmsattelbremse. Dieses Gehäuse besitzt einen Zy linder 42, in dem üblicherweise ein Bremskolben 8 geführt ist. Der Bremskolben ist über die Kolbendichtung 10 gedich tet, so daß bei Zufuhr von hydraulischem Druck über die An schluß und Entlüftungsbohrung 1 der Kolben sich in der Zeichung nach links bewegt und damit in der Lage ist, die Bremsklötze gegen die Bremsscheibe zu pressen.The drawing shows sections of a brake housing 2 of a floating caliper brake. This housing has a Zy cylinder 42 , in which a brake piston 8 is usually guided. The brake piston is tet over the piston seal 10 , so that when hydraulic pressure is supplied to the circuit and the vent hole 1, the piston moves to the left in the drawing and is therefore able to press the brake pads against the brake disc.
Ein Nachstellglied, welches im wesentlichen aus einem als Nachstellmutter ausgestalteten ersten Nachstellelement 11 und einem als Nachstellspindel ausgestalteten zweiten Nach stellelement 20 besteht, ist in einer Durchgangsbohrung 43 im Gehäuse 2 gelagert. Die Spindel kann sich dabei zwar in der Zeichnung nach links verschieben, eine Bewegung nach rechts ist aber durch den Seegerring 25 begrenzt, der über eine Profilscheibe 22 dort an dem Gehäuse 2 anschlägt. Eine Drehung der Spindel ist dadurch verhindert, daß die Profil scheibe 22 an den vorzugsweise vierkantigen Umfang der Schlüsselfläche 21 der Spindel angreift, wobei die Profil scheibe wiederum durch einen Zapfen 23 an einer Drehung ge hindert ist, welcher in einer Gehäusebohrung 24 eingreift.An adjusting element, which consists essentially of a first adjusting element 11 configured as an adjusting nut and a second adjusting element 20 configured as an adjusting spindle, is mounted in a through bore 43 in the housing 2 . The spindle can move to the left in the drawing, but a movement to the right is limited by the circlip 25 , which strikes the housing 2 there via a profiled disk 22 . A rotation of the spindle is prevented by the fact that the profile disk 22 engages the preferably four-sided circumference of the key surface 21 of the spindle, the profile disk in turn being prevented from rotating by a pin 23 which engages in a housing bore 24 .
Auf der Spindel 20 ist die Nachstellmutter 11 drehbar durch ein selbsthemmungsfreie Gewinde gelagert, wobei die Mutter über eine erste Tellerfeder 15 und ein Kugellager 17 derart angetrieben wird, daß sie im Ruhezustand des Kolbens über eine Konuskupplung 30 im Eingriff mit dem Bremskolben 8 steht.On the spindle 20 , the adjusting nut 11 is rotatably supported by a self-locking thread, the nut being driven via a first plate spring 15 and a ball bearing 17 such that it is in engagement with the brake piston 8 via a cone coupling 30 when the piston is at rest.
Die mechanische Betätigung der Scheibenbremse in Form einer Feststellbremse geschieht über einen Bremshebel 31, welcher senkrecht zur Zeichnungsebene geschwenkt wird und damit über eine Kugelrampenanordnung die Spindel 20 nach links verschiebt, die über die durch die Konuskupplung 30 festge haltene Nachstellmutter 11 den Kolben 8 nach links treibt.The mechanical actuation of the disc brake in the form of a parking brake occurs via a brake lever 31 , which is pivoted perpendicular to the plane of the drawing and thus moves the spindle 20 to the left via a ball ramp arrangement, which drives the piston 8 to the left via the adjusting nut 11 held by the cone clutch 30 .
Die Kugelrampenkupplung besteht aus einem über dem Hebel 31 gedrehten Drehteller 44, der über ein Zylinderrollenlager 34 drehbar im Gehäuse 2 gelagert ist und einer Druckplatte 7, die durch einen O-Ring 8 axial verschiebbar ist. Eine Drehbewegung der Druckplatte 7 wird durch den Vierkant 32 verhindert, durch den die Druckplatte 7 mit der Spindel 20 verbunden ist (Formschluß). In diesem Vierkant der Druck platte ist die Spindel axial verschieblich gelagert. Denn bei Druckbeaufschlagung bewegt sich die Spindel nach links und die Druckplatte nach rechts. Die Führungsbahn für die Kugeln 33 hat eine von der Drehstellung des Drehtellers 44 gegenüber dem Druckstück abhängige Tiefe, so daß in Abhän gigkeit von der Schwenkbewegung des Drehtellers 44 gegen über dem Druckstück 7 der Abstand K zwischen diesen beiden Elementen verändert wird.The ball ramp coupling consists of a turntable 44 rotated over the lever 31 , which is rotatably mounted in the housing 2 via a cylindrical roller bearing 34 , and a pressure plate 7 , which is axially displaceable by an O-ring 8 . Rotation of the pressure plate 7 is prevented by the square 32 , through which the pressure plate 7 is connected to the spindle 20 (positive locking). In this square of the pressure plate, the spindle is axially displaceable. Because when pressure is applied, the spindle moves to the left and the pressure plate to the right. The guideway for the balls 33 has a depth dependent on the rotational position of the turntable 44 relative to the pressure piece, so that the distance K between these two elements is changed in dependence on the pivoting movement of the turntable 44 relative to the pressure piece 7 .
Wird nun über die Anschlußbohrung 1 ein hydraulischer Druck auf den Bremkolben 8 gegeben, so wandert dieser nach links. Sobald sich die Konuskupplung aufgrund der in axialer Rich tung über die zweite Tellerfeder 19 festgehaltenen Spindel 20 löst, wird die Nachstellmutter 11 aufgrund der über den Seegerring 12 und einer Unterlegscheibe 14 am Kolben 8 ab gestützten Feder 15 in einer Weise gedreht, daß sie dem sich entfernenden Kolben 8 folgt, bis die Kolbenbewegung ausgeglichen ist. Dabei wirkt die Feder 15 über eine Zwi schenscheibe 16 und das Kugellager 17 auf die Nachstellmut ter.If hydraulic pressure is now applied to the brake piston 8 via the connection bore 1 , it moves to the left. As soon as the cone clutch loosens due to the spindle 20 held in the axial direction by the second plate spring 19 , the adjusting nut 11 is rotated in such a way that it is supported by the circlip 12 and a washer 14 on the piston 8 from the spring 15 Removing piston 8 follows until the piston movement is balanced. The spring 15 acts via an intermediate disc 16 and the ball bearing 17 on the Nachstellmut ter.
Normalerweise folgt also die Nachstellmutter der Kolbenbe wegung innerhalb des stets vorhandenen Gewindeflankenspiels ohne sich selbst zu drehen. Dabei bleibt die Konuskupplung geschlossen.So normally the adjusting nut follows the piston movement within the thread flank play that is always present without turning itself. The cone coupling remains closed.
Die Nachstellung des Bremsbelagverschlusses erfolgt bei ge ringen Drücken und im drucklosen Zustand, d. h. bei Druck aufbau und bei Druckabbau bis bzw. ab einem Grenzdruck.The brake pad lock is adjusted at ge wrestle and depressurized, d. H. with pressure construction and in the case of pressure reduction up to or from a limit pressure.
Klingt schließlich nach der Bremsung der hydraulische Druck in dem Kolbeninnenraum 3 wieder ab, so zieht die Rückstell wirkung der Kolbendichtung 10 den Kolben 8 zurück, wobei diese Wirkung durch den Scheibenschlag der Bremsscheibe auf den Kolben unterstützt wird. Diese Bewegung ist aber nur soweit möglich, wie ein Spiel zwischen den Flanken des Tra pezgewindes 18 zwischen Spindel und Mutter bewegt, danach ist eine Bewegung nach rechts des Kolbens nicht mehr mög lich.Finally, after braking, the hydraulic pressure in the piston interior 3 subsides again, so the restoring effect of the piston seal 10 pulls the piston 8 back, this effect being supported by the disc runout of the brake disc on the piston. This movement is only possible as far as a game between the flanks of the trapezoidal thread 18 moves between the spindle and the nut, after which a movement to the right of the piston is no longer possible.
Die Nachstellbewegung des Nachstellgliedes 11, 20 setzt so mit eine axiale Arretierung der Spindel 20 bei geringen hy draulischen Drücken voraus, so daß diese Spindel beim Nach stellvorgang nicht in der Zeichnung nach links sich bewegen darf. Diese Bewegung wird aber durch die Wirkung des erfin dungsgemäßen Hilfskolbens 40 aufgehoben, der bei hohem Bremsdruck die arretierende Kraft der zweiten Tellerfeder 19 überwindet, in dem der über eine Verbindungsbohrung 4 auf dem Bremskolben 40 wirkende Bremsdruck diesen nach links verschiebt und somit die Nachstellmutter 11 über den Reibkonus 30 im Eingriff mit dem Kolben 8 hält. Ein Nach stellen ist trotz möglicherweise wachsenden Bremsendrucks dann nicht mehr möglich. Die Nachstellwirkung des Hilfskol bens 40 wird noch unterstützt durch eine Differenzdruckboh rung 28, durch die der Umgebungsdruck des Gehäuses 2 in den linken Teil des Differenzdruckraumes 29 geleitet wird und so den Differenzdruck erhöht und eindeutig definiert.The readjustment of the adjuster 11 , 20 thus presupposes an axial locking of the spindle 20 at low hy draulic pressures, so that this spindle must not move to the left in the drawing after the adjustment process. This movement is however canceled by the effect of the OF INVENTION to the invention the auxiliary piston 40, the arresting force of the second disc spring 19 overcomes at high braking pressure, in which the acting via a connecting bore 4 on the brake piston 40 brake pressure displaces to the left, and thus, the adjusting nut 11 via holds the friction cone 30 in engagement with the piston 8 . After a set is no longer possible despite the possibly increasing brake pressure. The adjusting action of the auxiliary piston 40 is further supported by a differential pressure bore 28 , through which the ambient pressure of the housing 2 is passed into the left part of the differential pressure chamber 29 , thus increasing and clearly defining the differential pressure.
In vorteilhafter Weise beschleunigt und erhöht die Wirkung der zweiten Tellerfeder 19 beim Nachlassen des Bremsdruckes den Freigang der Bremscheibe, in dem diese Feder die Rück holbewegung des Kolbens 8 über die Spindel 20, die Mutter 11 und den Seegerring 12 unterstützt, der sich in eine Kol bennut 13 abstützt. Zur Unterstützung der Federwirkung kann zwischen der ersten Tellerfeder 15 und dem Seegerring 12 noch eine Auflagescheibe 14 vorgesehen sein, die auch noch eine Möglichkeit zur Einstellung der Nachstellwirkung gibt. Ähnlichen Zwecken dient die in der Zeichnung dargestellten Zwischenscheibe 16.Advantageously, the effect of the second plate spring 19 accelerates and releases the brake pressure when the brake pressure is released, in which this spring supports the return movement of the piston 8 via the spindle 20 , the nut 11 and the circlip 12 , which becomes a piston bennut 13 supports. To support the spring action, a washer 14 can also be provided between the first plate spring 15 and the circlip 12 , which also gives the possibility of adjusting the adjusting action. The washer 16 shown in the drawing serves similar purposes.
Für die Erfindung wichtig ist die geeignete Dimensionierung des Hilfskolbens, dessen wirksame Fläche durch die Ringflä che A gebildet ist und der zweiten Tellerfeder 19, die aber auch durch eine geeignete andere Feder gebildet sein kann. Diese beiden Komponenten müssen nämlich derart zusammenwir ken, daß ab einem kritischen Druck, bei dem sich die Schen kel des Scheibenbremsengehäuses zu dehnen beginnen der Hilfskolben 40 mindestens sich ebenso schnell nach links bewegt wie der Kolben 8, so daß die Nachstellmutter 11 mit dem Kolben 8 in Eingriff bleibt. Bei Druckabbau kommt die Nachstellmutter 11 aufgrund der Rechtsbewegung der Spindel 20 frei, so erfolgt bei Belagverschleiß eine Nachstellung. Bei den Dichtungen 26 und 27 ist zu beachten, daß diese si cher in der Lage sind den maximalen Bremsendruck gegenüber dem Umgebungsdruck abzudichten. Entsprechendes gilt für die Dichtung 6. Der Vierkant 32 am Ende der Spindel 20 kann auch durch eine andere Form ersetzt sein, welcher ein Dre hen der Druckplatte 7 verhindert.For the invention is important the appropriate dimensioning of the auxiliary piston, the effective area is formed by the Ringflä surface A and the second plate spring 19 , which can also be formed by a suitable other spring. These two components must namely ken in such a way that from a critical pressure at which the angle of the disc brake housing stretch the auxiliary piston 40 begins to move to the left at least as quickly as the piston 8 , so that the adjusting nut 11 with the piston 8th remains engaged. When the pressure is reduced, the adjusting nut 11 is released due to the rightward movement of the spindle 20 , so an adjustment takes place when the lining is worn. With the seals 26 and 27 , it should be noted that these are able to seal the maximum brake pressure against the ambient pressure. The same applies to the seal 6 . The square 32 at the end of the spindle 20 can also be replaced by another shape, which prevents the pressure plate 7 from rotating.
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Anschluß- und Entlüftungsbohrung
2 Gehäuse
3 Kolbeninnenraum
4 Verbindungsbohrung
5 zweiter Druckraum
6 O-Ring
7 Druckplatte
8 Kolben
9 Bremsanlegerichtung
10 Kolbendichtring
11 Nachstellmutter 1. Nachstellelement
12 Seegerring
13 Nut
14 Scheibe
15 erste Tellerfeder 1
16 Scheibe
17 5-Punkt-Kugellager
18 Trapezgewinde
19 2. Tellerfeder
20 Spindel 2. Nachstellelement
21 Schlüsselfläche
22 Profilscheibe
23 Zapfen
24 Bohrung
25 Seegerring
26 O-Ring
27 O-Ring
28 Differenzdruckbohrung
29 Differenzdruckraum
30 Konuskupplung
31 Bremshebel
32 Vierkant
33 Kugeln
34 Zylinderrollenlager
-
40 Hilfskolben
41 -
42 Zylinder
43 Durchgangsbohrung
44 Drehteller 1 connection and ventilation hole
2 housings
3 piston interior
4 connecting hole
5 second pressure chamber
6 O-ring
7 pressure plate
8 pistons
9 Brake application direction
10 piston sealing ring
11 Adjustment nut 1. Adjustment element
12 Seeger ring
13 groove
14 disc
15 first disc spring 1
16 disc
17 5-point ball bearings
18 trapezoidal thread
19 2. Belleville washer
20 spindle 2nd adjustment element
21 key surface
22 profile disc
23 cones
24 hole
25 Seeger ring
26 O-ring
27 O-ring
28 differential pressure bore
29 differential pressure chamber
30 cone coupling
31 brake lever
32 square
33 balls
34 cylindrical roller bearings
-
40 auxiliary pistons
41 -
42 cylinders
43 through hole
44 turntable
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| DE4038032A1 true DE4038032A1 (en) | 1992-06-04 |
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Family Applications (1)
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| DE19904038032 Withdrawn DE4038032A1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Automatic adjustment for disc brake - has brake piston, with two adjustment sections, auxiliary piston and friction coupling |
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