DE10003207A1 - Kombinierte Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Trommelbremse (1) für ein Kraftfahrzeug, die zur Umsetzung sowohl der Betriebs- als auch der Feststellbremsfunktion geeignet ist. Zur Verbesserung der Funktion sowie zur Vereinfachung des Gesamtaufbaus der kompletten Bremsanlage ist nur eine einzige vorzugsweise elektromechanische Betätigungseinheit (9) zur Umsetzung der Betriebs- und der Feststellbremsfunktion vorgesehen. Dies bedingt nur eine Versorgungsleitung zur Trommelbremse (1). DOLLAR A Weiterhin ist die Trommelbremse (1) mit einer besonders einfach aufgebauten Nachstellvorrichtung (12) ausgestattet, die den Reibbelagverschleiß an beiden Bremsbacken (4, 5) berücksichtigt und somit eine besonders genaue Nachstellung erlaubt.

Description

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug, die sowohl zur Umsetzung einer Betriebs- wie auch einer Feststellbremsfunktion betätigbar ist.

So ist aus der DE 197 05 832 A1 eine kombinierte Trommelbremse bekannt, die sowohl die Betriebs- als auch die Feststellbrems­ funktion erfüllt. Dazu ist die dort beschriebene Trommelbremse auf hydraulischem Wege für eine Betriebsbremsung und auf mecha­ nischem Wege für eine Feststellbremsung betätigbar. Dies erfor­ dert zwei voneinander unabhängige Betätigungsvorrichtungen die für die jeweilige Bremsfunktion heranzuziehen sind. Die Notwen­ digkeit getrennter Betätigungswege für die kombinierte Trommel­ bremse bedingt einen unnötig komplexen Aufbau der gesamten Bremsanlage, da sowohl hydraulische als auch mechanische Ver­ bindungsleitungen zur kombinierten Trommelbremse erforderlich sind. Ferner wird für eine derartige Anordnung der einfache Einsatz komfortabler, elektromechanischer Betätigungsvorrich­ tungen erschwert.

Als weiterer Nachteil für die beschriebene Trommelbremse er­ weist sich die aufwendige Konstruktion der Nachstellvorrich­ tung, die in den hydraulischen Betätigungszylinder integriert ist und zur Berücksichtigung des Bremsbackenverschleißes vorge­ sehen ist. Die Nachstellvorrichtung besitzt funktionale Mängel, da sie lediglich den Reibbelagverschleiß an der in Hauptdrehrichtung der Bremstrommel liegenden Primärbremsbacke berück­ sichtigt. Dies kann zu Nachstellungen führen, die der realen Verschleißsituation an beiden Bremsbacken nicht gerecht wird.

Darüber hinaus beschreibt die DE 197 14 046 A1 eine Trommel­ bremse, die als elektromechanisch betätigbare Feststellbremse ausgebildet ist und damit gerade nicht für dynamische Betriebs­ bremsungen vorgesehen ist. Dabei ist eine elektromotorische Be­ tätigungseinheit unmittelbar an der Trommelbremse befestigt und wirkt über eine Spreizvorrichtung auf die beiden Bremsbacken ein. Durch die Trommelbremse wird jedoch lediglich die Fest­ stellbremsfunktion realisiert. Zur Umsetzung der Betriebsbrems­ funktion ist in der genannten Anordnung eine eigenständig betä­ tigbare Scheibenbremse vorgesehen. Dies bedingt wiederum einen hohen Aufwand für die gesamte Bremsanlage.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine kombi­ nierte Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug derart weiterzubil­ den, daß der Gesamtaufbau der Bremsanlage vereinfacht wird und gleichzeitig eine funktionssicher arbeitende Nachstellvorrich­ tung in die Trommelbremse integrierbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine kombinier­ te Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug vor, die über eine ein­ heitliche Betätigungsvorrichtung zur Umsetzung sowohl einer Be­ triebs- als auch einer Feststellbremsung verfügt. Dadurch ist nur eine einzige Versorgungsleitung zur Betätigungsvorrichtung der Trommelbremse notwendig. Vorzugsweise ist die Betätigungs­ vorrichtung an eine Spreizvorrichtung gekoppelt, die mit zwei Bremsbacken der Trommelbremse zusammenwirkt. Dabei ist die Spreizvorrichtung zwischen ersten Enden der radial aufspreizba­ ren Bremsbacken angeordnet.

Zum Ausgleich des Reibbelagverschleißes ist zwischen zweiten Enden der Bremsbacken eine längenveränderliche Nachstellvor­ richtung angeordnet, die insbesondere in Umfangsrichtung der Trommelbremse fahrzeugfest abgestützt ist. Dadurch können die auftretenden Bremsumfangskräfte über die Nachstellvorrichtung in ein fahrzeugfestes Bauteil eingeleitet werden. Auf diesem Wege wird vorteilhaft eine Trommelbremse vom Simplex-Typ ge­ schaffen, die sich aufgrund geringerer Selbstverstärkungseffek­ te besser für die Umsetzung der Betriebsbremsfunktion eignet.

Bevorzugt umfaßt die Nachstellvorrichtung eine mit einem Nach­ stellhebel zusammenwirkende Gewindehülse sowie zwei in der Ge­ windehülse drehbar aufgenommene Nachstellspindeln. Dabei ist jede der Nachstellspindeln an einer Bremsbacke abgestützt. Der drehbar an einem fahrzeugfesten Bauteil, vorzugsweise einer Trägerplatte, gelagerte Nachstellhebel greift über eine Klinke in eine Außenverzahnung der Gewindehülse ein. Im Falle einer Nachstellung wird somit der Nachstellhebel geschwenkt und da­ durch die Gewindehülse verdreht. Die über ein Innengewinde in der Gewindehülse aufgenommenen Nachstellspindeln besitzen einen gegenläufigen Geweindesteigungssinn, um bei Drehung der Gewin­ dehülse eine Verlängerung der gesamten Nachstellvorrichtung und damit ein geringfügiges Aufspreizen bzw. Nachstellen der Brems­ backen hervorzurufen.

Um den ungleichmäßigen Verschleiß an den beiden Bremsbacken be­ rücksichtigen zu können, unterscheiden sich die beiden Nachstellspindeln in der Größe ihrer Gewindesteigung sowie in ihrer Gewindelänge. Dadurch können die Bremsbacken entsprechend ihrem Verschleiß möglichst genau nachgestellt werden.

Zur Berücksichtigung des Verschleißzustandes beider Bremsbacken für die Nachstellung ist der Nachstellhebel mittels eines Über­ tragungselementes an die radiale Aufspreizbewegung beider Bremsbacken gekoppelt. Dazu ist das Übertragungselement, insbe­ sondere ein flexibler Seilzug bzw. ein Gestänge, einerseits an den schwenkbar gelagerten Nachstellhebel angelenkt und anderer­ seits über eine an der zweiten Bremsbacke befestigte Umlenkvor­ richtung mit der ersten Bremsbacke verbunden. Es ergibt sich hieraus eine besonders genaue Bemessung der Nachstellung, die gleichsam beide Bremsbacken betrifft.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die ge­ meinsame Betätigungsvorrichtung für Betriebs- und Feststell­ bremsungen als elektromechanische Betätigungseinheit ausgebil­ det. Daraus ergeben sich Vorteile hinsichtlich des Komfortver­ halten sowie der Funktionalität für die gesamte Bremsanlage.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Frontansicht einer kombi­ nierten Trommelbremse nach Simplex-Bauart mit einer integrierten, erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung

Fig. 2 eine entlang der Linie X-X in Fig. 1 geschnittene Darstellung der kombinierten Trommelbremse.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel für eine kombinierte Trommelbremse 1 nach Simplex-Bauart dargestellt, die sowohl als Betriebs- als auch als Feststellbremse eingesetzt werden kann. In diesem Zusammenhang weist die Simplex-Trommelbremse 1 gegen­ über anderen Trommelbremsbauarten (z. B. Duo-Servo- Trommelbremse) geringere Selbstverstärkungseffekte auf, wodurch sich die gezeigte Trommelbremse besonders gut für den dynami­ schen Bremsenbetrieb während der Fahrt (d. h. Betriebsbrems­ funktion) eignet.

In bekannter Weise ist die Trommelbremse 1 innerhalb einer Bremstrommel 2 angeordnet, wobei alle wesentlichen Bauteile der Trommelbremse an einer fahrzeugfesten Trägerplatte 3 montiert sind. Die Trommelbremse 1 umfaßt zwei Bremsbacken 4, 5, die ra­ dial aufspreizbar an der Trägerplatte 3 gehalten sind. Zwischen den Bremsbacken 4, 5 ist an deren ersten Enden 6, 7 eine mecha­ nische Spreizvorrichtung 8 vorgesehen, die mit einer elektrome­ chanischen bzw. insbesondere elektromotorischen Betätigungsein­ heit 9 in Verbindung steht, entsprechend der oben genannten DE 197 14 046 A1. Die elektromotorische Betätigunseinheit 9 übt im einzelnen eine parallel zur Achsrichtung der Bremstrommel 2 ge­ richtete Betätigungskraft auf die Spreizvorrichtung 8 aus, die in eine radial auf die Bremsbacken 4, 5 wirkende Kraft umgewan­ delt wird. Mittels der Betätigungseinheit 9 kann somit die Spreizvorrichtung 8 auf elektrischem Wege ausgelenkt werden, wodurch die Bremsbacken 4, 5 radial an die Bremstrommel 2 ge­ drückt werden. Dabei wird die Betätigungseinheit 9 sowohl für Betriebsbremsungen als auch für Feststellbremsungen herangezo­ gen. Eine zusätzliche, eigenständige Betätigungsvorrichtung für die Feststellbremsfunktion kann also vorteilhaft entfallen.

Zwischen den gegenüberliegenden, zweiten Enden 10, 11 der Bremsbacken 4, 5 ist eine längenveränderliche Nachstellvorrich­ tung 12 angeordnet, um den Reibbelagverschleiß an den Bremsbac­ ken 4, 5 auszugleichen. Hierbei werden die Bremsbacken 4, 5 mittels Federn 21, 22 gegen die Spreizvorrichtung 8 bzw. die Nachstellvorrichtung 12 verspannt.

Die Nachstellvorrichtung 12 ist allgemein als Klinken-Sperrad- Anordnung ausgebildet. Sie umfaßt im wesentlichen eine mit ei­ nem Nachstellhebel 13 zusammenwirkende Gewindehülse 14 mit In­ nengewinde, die zwei Nachstellspindeln 15, 16 aufnimmt. Der Nachstellhebel 13 ist schwenkbar an der fahrzeugfesten Träger­ platte 3 gelagert und greift mit einer Klinke 17 in einen Zahn­ kranz 18 an der Gewindehülse 14 ein. An dem der Klinke 17 ge­ genüberliegenden Ende des Nachstellhebels 13 ist ein Seilzug 19 oder ein alternativ wirkendes Übertragungselement 19 befestigt. Dieser Seilzug 19 ist mit seinem anderen Ende über eine an der zweiten Bremsbacke 5 befestigte Umlenkrolle 20 an der ersten Bremsbacke 4 fixiert. Dabei ist vorteilhaft in den Seilzug 19 ein Federelement 23 integriert, das den Seilzug 19 stets ge­ spannt hält. Insgesamt wird durch den Seilzug 19 der Betäti­ gungsweg beider Bremsbacken 4, 5 für die Bemessung der Nach­ stellung berücksichtigt.

Während einer Betätigung der kombinierten Trommelbremse 1 wer­ den die beiden Bremsbacken 4, 5 mittels der Spreizvorrichtung 8 radial auseinandergedrückt. Durch die Bewegung beider Bremsbac­ ken 4, 5 wird der durch das Federelement 23 vorgespannte Seil­ zug 19 über die Umlenkrolle 20 gezogen, so daß er an dem Nach­ stellhebel 13 zieht und diesen um die Lagerstelle 24 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei ist dafür gesorgt, daß bei normalem Bewegungshub der Bremsbacken 4, 5, d. h. ohne Belagver­ schleiß der Seilzug 19 beim Bremsen zwar vorgespannt ist und der Nachstellhebel 13 geringfügig verschwenkt wird, jedoch nicht in dem Maße, daß eine Nachstellung veranlaßt wird. Erst bei Auftreten von Belagverschleiß wird ein höherer Bewegungshub der Bremsbacken 4, 5 erzeugt, der zu einer entsprechend großen Verschwenkung des Nachstellhebels 13 führt.

Bei ausreichender Schwenkbewegung des Nachstellhebels 13, wird diese durch Eingriff der Klinke 17 in den Zahnkranz 18 in eine Drehbewegung der Gewindehülse 14 umgewandelt. Dazu ist die Ge­ windehülse 14 drehbar in einem fahrzeugfest montierten Abstütz­ bock 25 gelagert. Bevorzugt ist der Abstützbock 25 entweder un­ mittelbar in die Trägerplatte 3 integriert oder unmittelbar mit dieser verbunden. Gleichzeitig ist die Gewindehülse 14 in Um­ fangsrichtung der Bremstrommel 2 über den Zahnkranz 18 bzw. ein Sicherungselement 26, insbesondere in Form einer Scheibe 26, am Abstützbock 25 verschiebesicher gehalten. Dadurch können auf­ tretende Bremsumfangskräfte über die Gewindehülse 14 auf den Abstützbock 25 übertragen werden. Es ergibt sich somit eine Trommelbremse 1 nach Simplex-Bauart.

Innerhalb der Gewindehülse 14 sind jeweils über ein Innengewin­ de zwei Nachstellspindeln 15, 16 aufgenommen, die sich verdreh­ gesichert an den zweiten Enden 10, 11 der Bremsbacken 4, 5 abstützen. Die Gewindehülse besitzt dazu zwei getrennte Innenge­ windeabschnitte, da die beiden Nachstellspindeln 15, 16 einen gegenläufigen Gewindesteigungssinn aufweisen. Dadurch verschie­ ben sich die Nachstellspindeln 15, 16 im Falle einer Nachstel­ lung, d. h. bei Drehung der Gewindehülse 14, aus der Gewinde­ hülse 14 heraus und verstellen die beiden Bremsbacken 4, 5 in Richtung auf die Bremstrommel 2 zu.

Neben dem gegenläufigen Gewindesteigungssinn der beiden Nach­ stellspindeln 15, 16, unterscheiden sich die Nachstellspindeln auch in der Größe ihrer Gewindesteigung sowie ihrer Gewindelän­ ge. Dies trägt dem Umstand Rechnung, daß an der sich in Haupt­ drehrichtung 27 der Bremstrommel 2 an die Spreizvorrichtung 8 anschließenden ersten Bremsbacke bzw. Primärbremsbacke 4 auf­ grund größerer Bremskräfte ein höherer Reibbelagverschleiß ein­ stellt als an der zweiten Bremsbacke bzw. Sekundärbremsbacke 5. Demzufolge weist die an der Bremsbacke 4 anliegende erste Nach­ stellspindel 15 gegenüber der zweiten Nachstellspindel 16 einen längeren Gewindeabschnitt auf, wobei die Gewindesteigung der ersten Nachstellspindel 15 im Vergleich zur zweiten Nachstell­ spindel 16 größer ist.

Anstelle eines Seilzuges 19 für die Kraftübertragung zwischen beiden Bremsbacken 4, 5 und dem Nachstellhebel 13, kann auch ein Kabel oder eine aus mehreren Kettengliedern gebildete Kette verwendet werden. Es kann auch ein Gestänge oder ein analog wirkendes Überragungselement zum Einsatz kommen.

Die Umlenkvorrichtung bzw. Umlenkrolle 20 kann aus einer fest­ stehenden Scheibe mit einer umlaufenden Ringnut gebildet sein, so daß der Seilzug 19 entlang dem Umfang mit möglichst niedri­ ger Reibung gleitet. Sie kann jedoch auch als Rolle ausgebildet sein, die unter Haftung des Seilzuges 19 gedreht wird.

Claims (11)

1. Kombinierte Trommelbremse (1) für ein Kraftfahrzeug, mit zwei radial aufspreizbaren Bremsbacken (4, 5), zwischen de­ ren ersten Enden (6, 7) eine an eine Betätigungsvorrichtung (9) gekoppelte Spreizvorrichtung (8) angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß genau eine Betätigungsvorrichtung (9) zur Betätigung der Trommelbremse (1) im Falle sowohl einer Betriebs- als auch einer Feststellbremsung vorgesehen ist.

2. Kombinierte Trommelbremse (1) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen zweiten Enden (10, 11) der bei­ den Bremsbacken (4, 5) eine längenveränderliche Nachstell­ vorrichtung (12) angeordnet ist.

3. Kombinierte Trommelbremse (1) nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung (12) insbesonde­ re in Umfangsrichtung der Trommelbremse (1) fahrzeugfest abgestützt ist.

4. Kombinierte Trommelbremse (1) nach einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung (12) eine mit einem Nachstellhebel (13) zusammenwirkende Gewin­ dehülse (14) aufweist, die zwei Nachstellspindeln (15, 16) aufnimmt, wobei die zweiten Enden (10, 11) der Bremsbacken (4, 5) an den Nachstellspindeln (15, 16) abgestützt sind.

5. Kombinierte Trommelbremse (1) nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nachstellspindeln (15, 16) einen gegenläufigen Gewindesteigungssinn aufweisen.

6. Kombinierte Trommelbremse (1) nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nachstellspindeln (15, 16) sich in der Größe der Gewindesteigung unterscheiden.

7. Kombinierte Trommelbremse (1) nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Nachstellhebel (13) über eine Klinke (17) in einen Zahnkranz (18) an der Gewindehülse (14) ein­ greift.

8. Kombinierte Trommelbremse (1) nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellhebel (13) drehbar an einem fahrzeugfest montierten Element (3) gelagert ist.

9. Kombinierte Trommelbremse (1) nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Bremsbetätigung eine Schwenkbewegung des Nachstellhebels (13) an eine ra­ diale Aufspreizbewegung beider Bremsbacken (4, 5) gekoppelt ist.

10. Kombinierte Trommelbremse (1) nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Nachstellhebel (13) mittels eines Übertragungselementes (19) über eine an einer zweiten Bremsbacke (5) befestigte Umlenkvorrichtung (20) mit einer ersten Bremsbacke (4) verbunden ist.

11. Kombinierte Trommelbremse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvor­ richtung (9) als elektromechanische, vorzugsweise elektromotorische, Betätigungseinheit (9) ausgebildet ist.