DE19858642A1

DE19858642A1 - Getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung zur Betätigung der Bremsbacken

Info

Publication number: DE19858642A1
Application number: DE1998158642
Authority: DE
Inventors: Ulf Sintram
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-06-21
Also published as: WO2000037819A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung (1) zur Betätigung der Bremsbacken einer Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug, wobei in einem Gehäuse (2) ein erster und ein zweiter Bremskolben (3 und 4) axial verschiebbar gelagert ist und - im montierten Zustand - die Bremskolben (3 und 4) die entsprechende Betätigung der Bremsbacken bewirken, wobei die Bremskolben (3 und 4) zur Realisierung der Verschiebung - in axialer Richtung gesehen - über eine Druckstange (5) und ein mit der Druckstange (5) zusamenwirkendes erstes Zahnrad (6) wirksam miteinander verbunden sind und das erste Zahnrad (6) mit Hilfe eines zweiten Zahnrades (7) antreibbar ist. DOLLAR A Ein optimaler Betrieb der Bremsbacken und eine kostengünstige Herstellung ist dadurch gewährleistet, daß das erste und zweite Zahnrad (6 und 7) so zusammen in Eingriff stehen, daß eine axiale Verschiebung des ersten Zahnrades (6) ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung zur Betätigung der Bremsbacken einer Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug, wobei in einem Gehäuse ein erster und ein zweiter Bremskolben axial verschiebbar gelagert ist und - im montierten Zustand - die Bremskolben die entsprechende Betätigung der Bremsbacken bewirken, wobei die Bremskolben zur Realisierung der Verschiebung - in axialer Richtung gesehen - über eine Druckstange und ein mit der Druckstange zusammenwirkendes erstes Zahnrad wirksam miteinander verbunden sind und das erste Zahnrad mit Hilfe eines zweiten Zahnrades antreibbar ist.

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Möglichkeiten zur Betätigung der Bremsbacken einer Trommelbremse bekannt. Hierbei werden die auf einem Bremsträger angeordneten Bremsbacken zumeist dadurch bewegt, daß die Bremsträger entsprechend auseinander gespreizt werden, wodurch die Bremsbacke dann an dem Trommelgehäuse entsprechend zur Anlage kommt. Die Spreizvorrichtungen zur Realisierung der Spreizung der Bremsträger können ganz unterschiedlich ausgebildet sein. Bekannt sind beispielsweise Radzylinder oder auch - seltener - Spreizkeile zur Realisierung des Fahr-Bremsbetriebs. Zur Realisierung einer mechanisch betätigbaren Feststellbremse dienen beispielsweise Spannhebel oder auch Spreizschlösser.

Die Praxis hat nun gezeigt, daß die beiden Bremsbacken unterschiedlich stark abnutzen können. Dies kann insbesondere bei einer als Simplexbremse ausgeführten Trommelbremse auftreten, da hier eine sogenannte auflaufende und eine sogenannte ablaufende Bremsbacke existiert. Aufgrund der unterschiedlichen Abnutzung der beiden Bremsbacken ist unter Umständen auch die Anordnung bzw. Ausbildung einer entsprechenden Nachstellvorrichtung zur Kompensation des Bremsbackenverschleißes problematisch. Hier existieren ganz unterschiedlich ausgebildete Nachstellvorrichtungen.

Zumeist wird das Spreizen der Bremsträger mit entsprechend hydraulisch wirkenden Radzylindern realisiert, wobei sich hier die Kolben innerhalb des Radzylinders aufgrund eines hydraulisch erzeugten Druckes entsprechend bewegen und dann auf die entsprechenden Enden der Bremsträger einwirken. Eine zumeist zusätzlich angeordnete Nachstellvorrichtung trägt dafür Sorge, daß bei einem entsprechenden Verschleiß der Bremsbacken dieser entsprechend kompensiert wird. So ist aus der DE-C-196 13 199 eine Nachstellvorrichtung zur Einstellung bzw. verschleißbedingten Nachstellung der Bremsbacken einer Trommelbremse bekannt, die geriebeähnlich ausgeführt und bei der ein erstes Zahnrad als eine Art Gewindehülse ausgebildet ist. Dieses erste Zahnrad wird mit Hilfe eines zweiten Zahnrades angetrieben, wobei eine Art Druckstange, die in einer Ausnehmung der Gewindehülse über entsprechende Gewinde mit der Gewindehülse in Eingriff steht, dann axial verschoben wird, so daß hierüber eine Einstellung bzw. Nachstellung der Bremsbacken erfolgen kann.

Die Entwicklung in der Kraftfahrzeugtechnik geht derzeit dahin, daß man versucht, die hydraulisch betriebenen Radzylinder zu ersetzen, vorzugsweise durch entsprechende elektromotorische Antriebsformen. Problematisch bei dem Antrieb, d. h. der Betätigung der Bremsträger bzw. der Bremsbacken ist die Gewährleistung, daß auch beide Bremsbacken optimal an der entsprechenden Wandung des Trommelgehäuses zur Anlage kommen, wenn unterschiedlicher Reibverschleiß der Bremsbacken auftritt. Um dies nun optimal zu gewährleisten, ist man dazu übergegangen, sogenannte "schwimmende Lagerungen" zu realisieren, damit die Bremskräfte der Bremsbacken optimiert sind. Beispielsweise wird der Hand-Bremsbetrieb im Stand der Technik über eine zwischen den Bremsträgern angeordnete Druckstange realisiert, wobei diese Druckstange "schwimmend" gelagert ist. Dies hat zur Folge, daß bei einer entsprechenden Kraftbeaufschlagung eine relative Bewegung der Druckstange zwischen den Bremsträgern ermöglicht ist, so daß hierdurch auf beide Bremsträger bzw. Bremsbacken eine entsprechend gleichmäßige Kraft aufgebracht werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung derartig auszugestalten und weiterzubilden, daß der durch die Bremsbacken realisierte Bremsbetrieb optimiert ist, wobei die Kosten für eine derartige Vorrichtung relativ gering sind.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß das erste und zweite Zahnrad so zusammen in Eingriff stehen, daß eine axiale Verschiebung des ersten Zahnrades ermöglicht ist. Durch diese entsprechende Lagerung bzw. Ausbildung des ersten und zweiten Zahnrades ist praktisch eine "schwimmende Lagerung" innerhalb der getriebeähnlich ausgebildeten Vorrichtung realisiert, nämlich zwischen den die Bremsträger bzw. Bremsbacken aktivierenden axial verschiebbaren Bremskolben. Zwar stehen die Zahnräder, nämlich das erste und zweite Zahnrad miteinander in Eingriff, aber sie stehen so miteinander in Eingriff, daß das erste Zahnrad nach wie vor axial verschiebbar ist. So ist das aus dem Bremskolben, der Druckstange und dem ersten Zahnrad bestehende "Gebilde" als Ganzes entsprechend innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung verschiebbar. Hierdurch ist eine Betätigung der Bremsbacken optimiert, wobei die Herstellungskosten für die hier geschilderte getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung ebenfalls minimiert sind.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im einzelnen wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der folgenden Zeichnung und Beschreibung näher beschrieben.

In der Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung ohne die obere Gehäusehälfte, bei der die Bremskolben nur einen geringen Abstand zueinander aufweisen,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 mit dem Unterschied, daß die Bremskolben hier einen bereits größeren Abstand zueinander aufweisen,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 2 von der Seite und

Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch im Schnitt entlang der in Fig. 3 angedeuteten Schnittlinie.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung 1 zur Betätigung der nicht dargestellten Bremsbacken einer nicht dargestellten Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug. Die Anordnung dieser Vorrichtung 1 innerhalb einer Trommelbremse kann ganz unterschiedlich sein, entscheidend ist, daß durch die Vorrichtung 1 hier die Bremsbacken bzw. Bremsträger einer Trommelbremse entsprechend bewegbar sind. Hierzu ist in einem Gehäuse 2 ein erster und ein zweiter Bremskolben 3 und 4 angeordnet, die in dem Gehäuse 2 axial verschiebbar gelagert sind. Im montierten Zustand der Vorrichtung 1 innerhalb der Trommelbremse bewirken die Bremskolben 3 und 4 eine entsprechende Betätigung der Bremsbacken, nämlich ein auseinanderspreizen der Bremsträger bzw. der Bremsbacken. Die Bremskolben 3 und 4 sind - in axialer Richtung gesehen - zur Realisierung der entsprechenden Verschiebung über eine Druckstange 5 und ein mit der Druckstange 5 zusammenwirkendes Zahnrad 6 wirksam miteinander verbunden. Hierbei ist das erste Zahnrad 6 mit Hilfe eines zweiten Zahnrades 7 antreibbar, was im folgenden noch näher erörtert werden wird.

Die eingangs erwähnten Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß innerhalb des Gehäuses 2, nämlich für das aus den Bremskolben 3 und 4, der Druckstange 5 und dem ersten Zahnrad 6 bestehende "Gebilde" eine schwimmende Lagerung realisiert ist. Hierzu stehen das erste und zweite Zahnrad 6 und 7 so zusammen in Eingriff, daß eine axiale Verschiebung des ersten Zahnrades 6 ermöglicht ist. Die so realisierte "schwimmende Lagerung soll im folgenden noch näher erläutert werden:
Zunächst weist die Druckstange 5 hier ein Außengewinde 8 auf, das mit einem hier nicht dargestellten Innengewinde des ersten Zahnrades 6 in Eingriff steht, was in Fig. 4 angedeutet ist. Die Fig. 2 und 4 lassen erkennen, daß die Druckstange 5 mit dem ersten Bremskolben 3 fest verbunden ist, nämlich hier die Druckstange 5 integraler Bestandteil des ersten Bremskolbens 3 ist. Weiterhin zeigt Fig. 4, daß das erste Zahnrad 6 einen Absatz 9 aufweist und der Absatz 9 innerhalb einer Ausnehmung 10 des zweiten Bremskolbens 4 drehbar gelagert ist, so daß hierüber eine Abstützung des ersten Zahnrades 6 am zweiten Bremskolben 4 erfolgt.

Im Vergleich der Fig. 1 und 2 wird deutlich, daß der erste und zweite Bremskolben 3 und 4 in einer Lagerausnehmung 11 des Gehäuses 2 axial verschiebbar gelagert sind. Fig. 1 zeigt hier einen ersten Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei der die Bremskolben 3 und 4 nur einen geringen Abstand zueinander aufweisen. Hingegen zeigt Fig. 2 einen zweiten Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei der aufgrund der entsprechenden Drehbewegung des ersten und zweiten Zahnrades 6 und 7 sowie des Zusammenwirkens des Innengewindes des Zahnrades 6 mit dem Außengewinde 8 der Druckstange 5 die Bremskolben 3 und 4 hier einen deutlich höheren Abstand zueinander aufweisen. Anders ausgedrückt, Fig. 2 zeigt den Zustand, bei dem die Bremsbacken bzw. Bremsträger mit Hilfe der Vorrichtung 1 entsprechend spreizbar sind. Die in der Lagerausnehmung 11 verschiebbar gelagerten Bremskolben 3 und 4 sind in der Lagerausnehmung 11 "formschlüssig" geführt (Nut, Nutenstein oder dergl.), also hier nicht drehbar gelagert. Dies hat zur Folge, daß durch eine Drehbewegung des ersten Zahnrades 6 mit Hilfe des Innengewindes des ersten Zahnrades 6 die Druckstange 5 entsprechend wirksam verschoben werden kann.

Damit nun eine axiale Verschiebung des ersten Zahnrades 6 relativ zum zweiten Zahnrad 7 möglich ist, sind hier bei der bevorzugten Ausführungsform das erste und zweite Zahnrad 6 und 7 als Stirnräder ausgeführt, weisen also eine Geradverzahnung auf. Die Fig. 1 und 2 lassen gut erkennen, daß das erste Zahnrad 6 eine wesentlich größere Breite aufweist, als das zweite Zahnrad 7. Weiterhin zeigt Fig. 2 den Zustand der Vorrichtung 1, bei der das erste Zahnrad 6 sich bereits relativ zum zweiten Zahnrad 7 verschoben hat. Damit nun ein Antrieb des ersten Zahnrades 6 über das zweite Zahnrad 7 entsprechend realisierbar ist, ist das zweite Zahnrad 7 auf einer innerhalb des Gehäuses 2 vorgesehenen Welle 12 angeordnet. Auf der Welle 12 ist weiterhin ein Kegelrad 13 angeordnet, daß wiederum mit einem weiteren Kegelrad 14 in Eingriff steht, das auf einer Antriebswelle 15 angeordnet ist. Die Steuerung der Drehung der Antriebswelle 15 wird auf elektromotorischer und/oder elektronischer Basis realisiert.

Es ist auch durchaus denkbar, daß der Antrieb des zweiten Zahnrades 7 auf andere Art und Weise erfolgt, also nicht über die hier dargestellten Kegelräder 13 und 14 bzw. die Antriebswelle 15.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, insbesondere durch die "schwimmende Lagerung" der Bremskolben 3 und 4, der Druckstange 5 und des ersten Zahnrades 6 innerhalb der Lagerausnehmung 11 ist nicht nur eine kostengünstige Herstellung möglich, sondern auch ein optimaler Betrieb bzw. eine optimale Anlage der Bremsbacken gewährleistet.

Claims

1. Getriebeähnlich ausgebildete Vorrichtung (1) zur Betätigung der Bremsbacken einer Trommelbremse für ein Kraftfahrzeug, wobei in einem Gehäuse (2) ein erster und ein zweiter Bremskolben (3 und 4) axial verschiebbar gelagert ist und - im montierten Zustand - die Bremskolben (3 und 4) die entsprechende Betätigung der Bremsbacken bewirken, wobei die Bremskolben (3 und 4) zur Realisierung der Verschiebung - in axialer Richtung gesehen - über eine Druckstange (5) und ein mit der Druckstange (5) zusammenwirkendes erstes Zahnrad (6) wirksam miteinander verbunden sind und das erste Zahnrad (6) mit Hilfe eines zweiten Zahnrades (7) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Zahnrad (6 und 7) so zusammen in Eingriff stehen, daß eine axiale Verschiebung des ersten Zahnrades (6) ermöglicht ist.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (5) ein Außengewinde (8) aufweist, das mit einem Innengewinde des ersten Zahnrades (6) in Eingriff steht.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (5) mit dem ersten Bremskolben (3) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (6) einen Absatz (9) aufweist und der Absatz (9) innerhalb einer Ausnehmung (10) des zweiten Bremskolbens (4) drehbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Bremskolben (3 und 4) in einer Lagerausnehmung (11) des Gehäuses (2) axial verschiebbar gelagert sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Bremskolben (3 und 4) in der Lagerausnehmung (11) formschlüssig geführt sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Zahnrad (6 und 7) als Stirnrad ausgeführt sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zahnrad (7) auf einer innerhalb des Gehäuses (2) vorgesehenen Welle (12) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (12) ein Kegelrad (13) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrad (13) über ein auf einer Antriebswelle (15) angeordnetes weiteres Kegelrad (14) antreibbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Drehung der Antriebswelle (15) auf elektromotorischer und/oder elektronischer Basis realisiert wird.