DE19632917B4

DE19632917B4 - Bremsenjustiermechanismus

Info

Publication number: DE19632917B4
Application number: DE1996132917
Authority: DE
Inventors: Paul Gwent Roberts
Original assignee: Meritor Technology LLC
Current assignee: Meritor Technology LLC
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2016-08-17
Also published as: GB9516922D0; DE19632917A1; GB2304387B; GB9616688D0; GB2304387A

Abstract

Justiermechanismus, umfassend:
ein Gehäuse (2), das eine Justierwelle (1) enthält, von welcher ein Endabschnitt, der ein Antriebsprofil aufweist, von der Außenseite des Gehäuses (2) aus zugänglich und bedienbar ist, um den Justiermechanismus zurückzudrehen oder zu dejustieren, gekennzeichnet durch
ein ein Drehmoment übertragendes Element (5), das auf das Antriebsprofil des Endabschnittes der Justierwelle (1) aufgesetzt oder aufsetzbar ist und über welches ein Drehmoment auf die Welle (1) zum Zurückdrehen oder Dejustieren übertragen werden kann, wobei das Element derart ausgebildet ist, daß die Übertragung eines zurückdrehenden Moments vorgegebener Größe über das Element (5) auf die Welle (1) zu einer Unterbrechung oder Reduzierung der Drehmomentübertragung in dem Element (5) in der Weise führt, daß eine weitere Drehmomentübertragung auf die Welle (1) verhindert oder reduziert wird.

Description

Diese Erfindung betrifft einen Justiermechanismus für eine Bremse, in erster Linie zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug, der eine Justierwelle aufweist, von welcher ein Endabschnitt von außen zugänglich und bedienbar ist, um die Justiereinrichtung zurückzudrehen oder zu dejustieren, um den Ausbau oder den Wechsel der Bremsbeläge und/oder andere Wartungsarbeiten zu ermöglichen. Die Erfindung betrifft auch ein Element für einen solchen Justiermechanismus sowie ein Verfahren zum Zurückstellen oder Dejustieren eines solchen Justiermechanismus.
In einigen herkömmlichen Justiermechanismen, die eine derartige Dejustiereinrichtung aufweisen, besteht die Gefahr einer übermäßigen manuellen Dejustierung des Mechanismus, die zu einem Blockieren dessen innerer Bauteile führt, mit der Folge, daß der Mechanismus bei normalem Gebrauch funktionsuntüchtig wird.

Aus der EP 0 566 008 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, ist ein Justiermechanismus der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem ist eine Schwach- oder Bruchstelle in der Justierwelle des Mechanismus vorgesehen, so daß ein Abscheren bei einem vorgegebenen unzulässigen Drehmoment erfolgt, das auf die Welle in Richtung der Dejustierung übertragen wird. Dies ist dahingehend nachteilig, daß die abgescherte Welle ersetzt werden muß, was ein Abziehen und Wiederherstellen der Justiereinrichtung nach jeder Wellenabscherung erfordert. Alternativ ist eine Rutschkupplung vorgesehen.

Ein Ziel der Erfindung ist es, einen Justiermechanismus zu schaffen, in welchem die Übertragung eines unzulässigen Drehmoments auf die Bauteile der Justiereinrichtung, welches zu einer Beschädigung der Justiereinrichtung oder anderer Bauteile führen kann, in einfacher und praktischer Weise verhindert wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Justiermechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist weiterhin ein Element für einen Justiermechanismus vorgesehen, wie es in Anspruch 8 definiert ist. Das Element besteht vorzugsweise in Form eines Stopfens, der innerhalb eines Teils des Gehäuses der Justiereinrichtung schließend eingesteckt ist, welches einen Abschnitt der Justierwelle umgibt, wobei der Stopfen ein erstes Profil aufweist, das mit einem Profil an dem Justierwellenabschnitt gekoppelt oder koppelbar ist, um eine erste Verbindung zu bilden, und ein zweites Profil aufweist, das zum Ansetzen eines ein Drehmoment übertragenden Werkzeugs von der Außenseite des Gehäuses aus zugänglich ist, um eine zweite Verbindung zu bilden, wobei die erste und/oder die zweite Verbindung bei Übertragung eines Drehmoments, das höher als der vorgegebene Wert ist, durch eine Deformation des Elements unterbrochen werden. Das Drehmoment, bei welchem diese Unterbrechung eintritt, ist geringer als dasjenige, welches ein Verklemmen oder eine Beschädigung der Justiereinrichtung oder anderer Bremsenbauteile verursachen würde.

Das Element kann praktischerweise nachgiebig aus der Stellung herausgedrückt werden, in welcher es die erste Verbindung bildet.

Schließlich ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Zurückstellen oder Dejustieren eines Justiermechanismus vorgesehen, wie es in Anspruch 12 definiert ist.

Die Erfindung wird nun im Wege eines Beispiels mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Teils eines erfindungsgemäßen Justiermechanismus ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Bauteils des Mechanismus der 1 ist;
3 eine der 1 ähnliche Ansicht ist, die ein alternatives Ausführungsbeispiel darstellt;
4 eine den 1 und 2 ähnliche Ansicht ist, die ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel darstellt, und
5 eine den 1, 3 und 4 ähnliche Ansicht ist, die ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel darstellt.
Die 1 und 2 stellen einen Teil eines Bremsenjustiermechanismus dar, von dem eine Justierwelle 1 zu sehen ist, die drehbar innerhalb eines Justiergehäuses 2 montiert ist. Das untere Ende der Welle 1 befindet sich in zusammenwirkender Beziehung mit Komponenten einer automatischen Justiereinrichtung, die jeglicher geeigneter herkömmlicher Art sein kann und nicht weiter beschrieben werden wird. Ein oberer Endabschnitt der Welle 1 bildet ein Vierkantprofil 3 für einen noch zu beschreibenden Zweck. Das Gehäuse 2 ist mit einem inneren den oberen Abschnitt der Welle 1 umgebenden Hohlraum 4 versehen, welcher eine Dichtung (nicht gezeigt) aufnimmt, die zwischen der Welle und dem Gehäuse wirkt. Das offene Ende des Hohlraums ist durch einen Stopfen 5 verschlossen, welcher mit einer Umfangsnut 6 ausgebildet ist, die einen elastischen Ring 7 aus Gummi oder Elastomer-Werkstoff aufnimmt, der zwischen dem Stopfen und der angrenzenden Wandung des Gehäuses 2 eine Dichtung bildet. Der Stopfen 5 ist mit einer inneren Vierkantvertiefung 3A ausgebildet, die komplementär zu dem Vierkantprofil 3 ist und dieses aufnimmt.
Wie deutlich aus 2 zu sehen ist, weist der Stopfen 5 einen den Umfang umrandenden Flansch 8 auf, welcher, wie in 1 dargestellt, an einer oberen Fläche des Gehäuses 2 anliegt, wenn der Stopfen montiert ist. Der Stopfen 5 weist einen allgemein zylindrischen Abschnitt 9 auf, der sich in Längsrichtung von dem Flansch 8 erstreckt und eine Nut 6 aufweist. Der untere Endteil des zylindrischen Abschnitts 6 ist durch eine Vielzahl von äquidistant beabstandeten Längsschlitzen 10 unterteilt, um eine Vielzahl von Schenkeln 11 zu bilden, von denen jeder mit einem radial nach außen gewandten Flanschabschnitt 12 versehen ist. Der Stopfen 5 wird in dem Hohlraum 4 des Gehäuses 2 durch eine radial einwärts gerichtete elastische Deformierung der Schenkel 11 befestigt, die ausreicht, den Stopfen in die Lage zu versetzen, in den Hohlraum einzudringen und daran nach innen gerichtet zu gleiten, bis die Flanschabschnitte 12 gegenüberliegend eine Innennut 13 erreichen, die in der Hohlraumwandung ausgebildet ist, in welche die Flanschabschnitte bei elastischer Zurückstellung der Schenkel einschnappen, um den Stopfen innerhalb des Gehäuses festzuhalten. Der Abstand zwischen den Flanschabschnitten 12 und dem Flansch 8 ist so gewählt, daß sich der Flansch 8 gegen das Ende des Gehäuses abstützt, wenn der Stopfen weit genug eingeführt ist, um den vorgenannten Schnappeingriff auszuführen. Das Einführen des Stopfens bringt auch das Profil 3 in Antriebseingriff innerhalb der komplementären Öffnung 3A des Stopfens. Der Abschnitt 5A des Stopfens, der sich von dem Flansch 8 nach oben erstreckt, besitzt eine sechseckige Form zum Ansetzen eines passenden Drehwerkzeugs, wie etwa eines Schraubenschlüssels.
In dem im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiel befinden sich der Stopfen und die Justierwelle 1 in ständigem Antriebseingriff und drehen zusammen während einer normalen Betätigung der Justiereinrichtung. Wenn gewünscht wird, die Justiereinrichtung zurückzudrehen, um sie zu dejustieren, wird ein Schraubenschlüssel an dem sechseckigen Profil 5A angesetzt und der Stopfen 5 zusammen mit der Welle 1 in die Dejustierrichtung gedreht. Der Werkstoff des Stopfens ist so gewählt, daß der Kunststoff bei einer bestimmten Größe des Sechsecks und einem vorgegebenen Drehmoment deformiert wird, das geringer gewählt ist als dasjenige, welches zu einem Verklemmen der Justiereinrichtung führen könnte, was ein Abrutschen des Schraubenschlüssels bewirkt und dadurch eine fortgesetzte Drehung der Justierwelle verhindert. Dieser Vorgang wird den Stopfen unbrauchbar machen und seine Entfernung aus dem Bremsengehäuse zusammen mit seiner Dichtung 7 erfordern, wobei ein neuer Stopfen und eine Dichtung als Teil der Wartungsarbeiten montiert werden. Es wird erkannt werden, daß die Verwendung des Stopfens in der vorgenannten Weise eine Überlastung und ein Verklemmen von Justiereinrichtungskomponenten verhindert, so daß die Justiereinrichtung intakt bleibt und nicht notwendigerweise eine Demontage und Wiederherstellung als Teil von Wartungsarbeiten erfordert.
In dem in 3 dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel ist das Vierkantprofil 3 der Justierwelle 1 durch einen zylindrischen Endabschnitt 14 ersetzt, der eine keilwellenförmige Außenfläche 15 aufweist, die mit in dem Stopfen 5 ausgebildeten inneren Keilwelleninnennuten 16A in Eingriff stehen. Bei dieser Anordnung weisen elastische Schenkel 16 am unteren Ende des Stopfens nach innen gewandte Abschnitte 17 auf, die innerhalb einer Nut 18 der Justierwelle unterhalb des Profils 15 eingreifen. Beim Auftreten eines unzulässigen Drehmoments während einer Dejustiertätigkeit bewirkt die über die Keilwellennuten auf die Schenkel 16 übertragende Kraft, das letztere nach außen nachgeben und verhindern, daß eine Antriebskraft von dem Stopfen 5 auf die Welle 1 übertragen wird.
4 stellt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel dar, in welchem die Anordnung der Welle 1 der in 1 dargestellten darin gleicht, daß sie an ihrem oberen Ende zur Kopplung mit einer komplementären Vertiefung 3A in dem Stopfen 5 ein Vierkantantriebsprofil 3 trägt. Die übrigen Einzelteile des Stopfens 5 gleichen ebenfalls denjenigen der 1. Der Hauptunterschied verglichen mit der Anordnung der 1 besteht darin, daß das Justiergehäuse 2 mit gegenüberliegenden Innenschultern 2A, 2B ausgebildet ist und der Stopfen 5 durch eine Feder 20 zu einer Position nach oben gedrückt wird, die durch ein Anstoßen der Schenkel 16 des Stopfens gegen die Schulter 2A bestimmt ist, wobei die Feder zwischen den Schenkeln und der Schulter 2B wirkt. In seiner dargestellten Stellung ist der Stopfen 5 von der Justierwelle 1 entkoppelt, welche somit bei Betätigung unabhängig von dem Stopfen frei drehen kann. Wenn eine Bremsendejustiertätigkeit verlangt wird, wird der Stopfen 5 gegen die Wirkung der Feder 20 nach innen gedrückt, um die Vertiefung 3A mit dem Justierwellenprofil 3 in Eingriff zu bringen und die Justiereinrichtung in die Lage zu versetzen, durch Ansetzen eines Schraubenschlüssels an dem vorspringenden Abschnitt des Stopfens 5 zurückgedreht zu werden, bis das sechseckige Profil bei einem vorgegebenen Drehmoment deformiert wird, um, wie zuvor, eine weitere Dejustierung auszuschließen.
Das weitere alternative Ausführungsbeispiel, das in 5 dargestellt ist, hat eine Justierwelle, die ähnlich derjenigen ist, die in 3 dargestellt ist, mit einem keilwellenförmigen freien Endabschnitt 15, der normalerweise innerhalb eines Hohlraums 21 des Stopfens 5 mit einem größeren Durchmesser als der keilwellenförmige Abschnitt 15 sitzt. Oberhalb des Abschnitts 15 ist der Stopfen 5 mit einem weiteren Hohlraum 22 versehen, der eine Feder 23 enthält, welche zwischen dem Boden 24 dieses Hohlraums und der Oberseite des Abschnitts 15 wirkt und dadurch den Stopfen und die Justierwelle um ein Maß auseinander drückt, das durch den Eingriff der Schenkel 16 des Stopfens mit der Unterseite eines Flansches 25 auf der Justierwelle begrenzt wird. Für eine Dejustiertätigkeit wird der Stopfen gegen die Wirkung der Feder 23 nach innen gedrückt, um die inneren Keilwellennuten 26 des Hohlraums 24 mit dem keilwellenförmigen Außenabschnitt 15 der Justierwelle in Eingriff zu bringen und letztere in die Lage zu versetzen, durch Anwendung einer Drehkraft an dem Stopfen, z.B. mittels eines Schraubenschlüssels, gedreht zu werden. Der keilwellenförmige Abschnitt 15 ist ausgebildet, um infolge einer Deformation des Stopfenmaterials bei einem vorgegebenen Drehmoment gegenüber den Keilwellennuten 26 durchzurutschen und dadurch ein Verklemmen der Justiereinrichtung in der zuvor erwähnten Weise zu verhindern.
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel kann die Welle 1 als manuelle Zusatzjustierwelle ausgebildet sein, die normalerweise von der Justiereinrichtung entkoppelt ist, jedoch axial damit in Eingriff gebracht wird, um eine Dejustierung auszuführen. Bei einer derartigen Anordnung können der Stopfen und die Welle permanent gekoppelt sein und zusammen axial bewegt werden, wenn eine Dejustierung verlangt wird, wobei, wie zuvor, ein Schutz gegen eine unzulässige Justierung aus einer Deformation des Stopfenmaterials resultiert.
Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Mechanismus in vielerlei Hinsicht von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen variieren kann. Zum Beispiel kann der Stopfen mit jeder passenden Anzahl von Schenkeln versehen werden, die irgendeine geeignete Form zur Kopplung mit dem Gehäuse oder der Justierwelle aufweisen; und die äußere Form des Stopfens zum Ansetzen eines passenden Drehwerkzeugs kann jede geeignete alternative Form aufweisen, wie etwa Keilwellennuten oder Schlitze.
Man wird erkennen, daß die Erfindung das Problem eines unzulässigen Justierdrehmoments während der Dejustierung in besonders einfacher und praktischer Weise löst, indem sie sicherstellt, daß die Justierwelle selbst nicht in unzulässiger Weise drehend belastet wird. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Ausführungsbeispiele besteht darin, daß das Ergebnis durch Anpassung eines Stopfens erzielt wird, welcher normalerweise lediglich als Staubabdeckung dient.

Claims

Justiermechanismus, umfassend: ein Gehäuse (2), das eine Justierwelle (1) enthält, von welcher ein Endabschnitt, der ein Antriebsprofil aufweist, von der Außenseite des Gehäuses (2) aus zugänglich und bedienbar ist, um den Justiermechanismus zurückzudrehen oder zu dejustieren, gekennzeichnet durch ein ein Drehmoment übertragendes Element (5), das auf das Antriebsprofil des Endabschnittes der Justierwelle (1) aufgesetzt oder aufsetzbar ist und über welches ein Drehmoment auf die Welle (1) zum Zurückdrehen oder Dejustieren übertragen werden kann, wobei das Element derart ausgebildet ist, daß die Übertragung eines zurückdrehenden Moments vorgegebener Größe über das Element (5) auf die Welle (1) zu einer Unterbrechung oder Reduzierung der Drehmomentübertragung in dem Element (5) in der Weise führt, daß eine weitere Drehmomentübertragung auf die Welle (1) verhindert oder reduziert wird.
Justiermechanismus nach Anspruch 1, wobei das Element (5) in Form eines Stopfens besteht, der innerhalb eines Teils des Gehäuses (2) des Justiermechanismus schließend eingesteckt ist, welches einen Abschnitt der Justierwelle (1) umgibt, wobei der Stopfen (5) ein erstes Profil (3A; 16A; 26) aufweist, das mit einem Profil (3; 15) an dem Justierwellenabschnitt gekoppelt oder koppelbar ist, um eine erste Verbindung zu bilden, und ein zweites Profil (5A) aufweist, das zum Ansetzen eines ein Drehmoment übertragenden Werkzeugs von der Außenseite des Gehäuses (2) aus zugänglich ist, um eine zweite Verbindung zu bilden, wobei die erste und/oder die zweite Verbindung durch eine Deformation des Stopfens (5) bei Übertragung des vorgegebenen zurückdrehenden Moments auf die Justierwelle (1) unterbrochen werden.
Justiermechanismus nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Element (5) mit sich in Längsrichtung erstreckenden elastischen Schenkeln (11; 16) versehen ist, die so angeordnet sind, daß sie während des Einsteckens des Elements in das Gehäuse deformiert und elastisch zurückgestellt werden, um Abschnitte des Elementes (5) in eine Verschlußstellung zu bringen, in welcher sie mit einer Fläche innerhalb des Gehäuses (2) oder auf der Welle (1) zusammenwirken, die dazu dient, das Element (5) permanent in dem Gehäuse (2) zurückzuhalten.
Justiermechanismus nach Anspruch 3, wobei das Element (5) mit dem ersten Profil (3A; 16A) in permanentem Eingriff mit dem Antriebsprofil (3; 15) gehalten wird.
Justiermechanismus nach Anspruch 2, wobei das Element (5) permanent innerhalb des Gehäuses (2) gehalten und elastisch in eine Stellung gedrückt wird, in welcher das erste Profil (3A; 26) und die Justierwelle (1) entkoppelt sind, und das Element (5) innerhalb des Gehäuses (2) in Längsrichtung beweglich ist, um das erste Profil (3A; 26) mit der Justierwelle (1) in Eingriff zu bringen, wenn eine Dejustierung verlangt wird.
Justiermechanismus nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 5, wobei das Element (5) durch das Zusammenwirken eines eigenen nach innen vorstehenden Abschnitts (17) mit einem Profil (18) auf der Welle (1) permanent innerhalb des Gehäuses (2) zurückgehalten wird.
Justiermechanismus nach Anspruch 3, wobei das Element (5) mit einem radial vorstehenden Flansch (12) versehen ist, der in Längsrichtung von den Schenkelabschnitten (11) so beabstandet ist, daß er gegen eine äußere axiale Stirnfläche (2A) des Gehäuses (2) anliegt, wenn sich die Abschnitte des Elementes (5) in ihren Verschlußstellungen befinden.
Element (5) für einen Justiermechanismus, der eine Justierwelle (1) enthält, die bedienbar ist, um den Justiermechanismus zurückzudrehen oder zu dejustieren, wobei das Element (5) die Form eines Stopfens mit einer profilierten Ausnehmung (3A; 16A; 22) hat, um einen oberen Endabschnitt der Justierwelle (1) aufzunehmen und eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zwischen dem Element (5) und der Justierwelle (1) zu schaffen, wobei das Element (5) an einem der Ausnehmung entgegengesetzten Ende eine profilierte Gestalt (5A) zum Angriff eines ein Drehmoment aufbringenden Werkzeugs hat, wobei es so ausgelegt ist, daß eine Übertragung eines überlastenden oder unzulässig hohen Drehmomentes auf die Justierwelle (1) verhindert ist.
Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (5), wenn er einem überlastenden oder unzulässig hohen Drehmoment ausgesetzt wird, unbrauchbar wird.
Element nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (5) die Übertagung eines überlastenden oder unzulässig hohen Drehmomentes durch Deformation verhindert.
Verfahren zum Zurückstellen oder Dejustieren eines Justiermechanismus einer Bremse, der eine Justierwelle (1) aufweist, mittels welcher der Justiermechanismus zurückgedreht oder dejustiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Antriebsprofil der Justierwelle (1) ein Element (5), insbesondere ein Stopfen, aufgesetzt wird, mittels dem ein Drehmoment, welches kleiner ist als ein überlastendes oder unzulässiges Drehmoment, auf die Justierwelle (1) übertragen werden kann, und daß das Element (5) ersetzt wird, wenn ein überlastendes oder unzulässiges Drehmoment aufgebracht und dadurch das Element unbrauchbar gemacht wurde.