DE69306809T2

DE69306809T2 - Trommelbremse mit mechanischer betätigung

Info

Publication number: DE69306809T2
Application number: DE69306809T
Authority: DE
Inventors: Jean Mery; Pierre Pressaco
Original assignee: AlliedSignal Europe Services Techniques
Current assignee: AlliedSignal Europe Services Techniques
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2013-10-06
Also published as: DE69306809D1; JP3448711B2; RU95112037A; JPH08502578A; US5590747A; ES2096330T3; CN1087705A; KR100322634B1; WO1994010472A1; RU2107202C1; FR2697599A1; KR950703708A; CN1038779C; EP0665926B1; EP0665926A1; FR2697599B1; BR9307214A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Trommelbremsen mit mechanischer Betätigung, wobei diese mechanische Betätigung ein Hilfsmittel zur Betätigung der Bremse ist, die bereits mit einer Haupt-Bremsbetätigungsvorrichtung versehen ist, beispielsweise einer hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung. In diesem Fall kann die mechanische Steuerung eine Parkbremse oder eine Sicherheitsbremse bilden.
Die Trommelbremsen enthalten üblicherweise eine Trägerplatte, an der verschiebbar zwei Backen angebracht sind, die jeweils einen Steg und einen Kranz aufweisen, dessen der Trommel gegenüberliegende Seite einen Reibbelag aufnimmt, der mit der Trommel in einen Reibungseingriff durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung gebracht werden kann, die auf ein erstes Ende der Stege der Backen einwirkt, wobei ein Zwischenstück von variabler Länge, das den Abstand der Backen bestimmt, in der Nähe der hydraulischen Betätigungsvorrichtung angeordnet ist, wobei ein zweites Ende der Stege der Backen an einem fest mit der Trägerplatte verbundenen Abstützteil anliegt. Eine Feder drückt die Backen gegen das Zwischenstück, wenn die Bremsbetätigungsvorrichtung nicht betätigt wird.
Im allgemeinen ist ein mit einem seiner Enden an dem Steg einer der Backen angelenkter Hebel zur mechanischen Betätigung vorgesehen, der an einer Zwischenstelle in der Nähe dieser Anlenkung einen Einschnitt zum Zusammenwirken mit dem Zwischenstück von variabler Länge aufweist und ermöglicht, die Backen unter der Wirkung eines an dem anderen Ende des Hebels eingehangten Betätigungskabele in Richtung einer Beabstandung voneinander zu beaufschlagen.
Eine solche Anordnung von hydraulischen und mechanischen Betätigungsvorrichtungen, die in der Technik aufgrund des Fehlens einer Verankerung der Stege der Backen an dem fest mit der Trägerplatte verbundenen Abstützteil unter dem Ausdruck "mit schwimmenden Backen" bekannt ist, macht es notwendig, für die mechanische Betätigung über eine sehr hohe Betätigungskraft zu verfügen.
Es sind weitere Anordnungen von Trommelbremsen bekannt, die in der Technik unter dem Ausdruck "duo servo" bekannt sind und kein Abstützteil zwischen den Enden der Stege der Backen aufweisen, die somit aneinander angelenkt sind. Solche Bremsen haben eine sehr hohe Wirksamkeit sowie eine sehr mittelmäßige Stabilität, und der Verschleiß der Reibbeläge ist sehr ungleichmäßig.
Aus dem Dokument EP-A-0 419 171 ist eine Trommelbremse bekannt, welche die beiden obigen Anordnungen kombiniert und bei der die Bremse eine Konzeption mit schwimmenden Backen hat, wenn sie hydraulisch betätigt wird, und eine Konzeption duo-servo, wenn sie mechanisch betätigt wird. Jedoch werden bei dieser Trommelbremse die mechanischen Betätigungskräfte ungleichmäßig zwischen den beiden Backen verteilt, und außerdem ändert sich der Weg der mechanischen Steuervorrichtung entsprechend dem Zustand der Trommelbremse.
Die vorliegende Erfindung hat somit die Schaffung einer Trommelbremse zur Aufgabe, welche die Vorteile der beiden obengenannten Anordnungen aufweist, ohne die Nachteile der bekannten Systeme aufzuweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung gelöst, die zwischen einer der Backen und einem ersten Ende einer Kraftübertragungsvorrichtung wirkt, die verschiebbar an der anderen Backe angebracht ist, wobei ein zweites Ende der Kraftübertragungsvorrichtung sich an dem Zwischenstück von variabler Länge abstützt und wobei die mechanische Betätigungsvorrichtung in der Nähe des Abstützteils zwischen den beiden Enden der Stege der Backen angeordnet sind.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile ergeben sich deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaft und nicht einschränkend gegebenen Ausführungsform der Erfindung, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht. In dieser zeigen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Trommelbremse;
- Fig. 2 eine bei der Trommelbremse von Fig. 1 verwendete Kraftübertragungsvorrichtung;
- Fig. 3 eine Variante der mechanischen Betätigungsvorrichtung von Fig. 1; und
- Fig. 4 eine weitere Variante der mechanischen Betätigungsvorrichtung von Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Trommelbremse weist eine Trägerplatte 10 auf, die durch eine annähernd ebene Scheibe gebildet ist. Diese Platte 10 ist dafür vorgesehen, fest mit einem festen Teil des Fahrzeugs verbunden zu werden, beispielsweise einem (nicht dargestellten) Achsflansch.
An der Trägerplatte 10 sind verschiebbar zwei Bremsbacken 12 und 14 mittels (nicht dargestellter) üblicher Mechanismen angebracht. Jede der Backen 12 und 14 weist in bekannter Weise einen annähernd ebenen Steg 12a, 14a auf, an dem ein Kranz 12b, 14b in der Form eines Kreisbogens befestigt ist, der auf seiner Außenseite einen Reibbelag 16 bzw. 18 trägt.
Die Backen 12 und 14 sind an der Trägerplatte 10 so angeordnet, daß die Außeneinhüllenden der Beläge 16 und 18 auf demselben Kreis angeordnet sind, dessen Achse mit der Achse der Trägerplatte 10 zusammenfällt. Auf diese Weise können die Beläge 16 und 18 mit der Innenfläche einer Bremstrommel 20 in Berührung treten, welche die beiden Backen abdeckt und in Fig. 1 teilweise gestrichelt dargestellt ist. Die Trommel 20 ist mit den Belägen 16 und 18 konzentrisch, und sie ist an einem sich drehenden Teil befestigt, beispielsweise einem (nicht dargestellten) Fahrzeugrad.
An der Trägerplatte 10 zwischen zwei ersten benachbarten Enden der Backen 12 und 14 ist eine hydraulisch gesteuerte Bremsbetätigungsvorrichtung 22 befestigt. Diese Bremsbetätigungsvorrichtung ist mit zwei Kolben 24 und 26 versehen, die zueinander entgegengesetzt wirken, so daß sie auf das entsprechende Ende des Steges 12a, 14a jeder Backe einen Schub ausüben, wenn die Bremsbetätigungsvorrichtung betätigt wird.
Zwischen den beiden anderen benachbarten Enden der Backen 12 und 14 ist ein ebenfalls an der Trägerplatte 10 befestigter Abstützblock 28 so angeordnet, daß sich die entsprechenden Enden der Stege 12a und 14a dieser Backen normalerweise an diesem Block abstützen.
Zwischen den beiden Enden der Stege der Backen, zwischen denen die Bremsbetätigungsvorrichtung 22 angeordnet ist, ist in der unmittelbaren Nähe zu dieser eine Zugfeder 30 angeordnet, um diese Enden aufeinander zuzubewegen, wenn die Betätigungsvorrichtung nicht betätigt wird. In vergleichbarer Weise werden die beiden anderen Enden der Backen 12 und 14 in Anlage an den Abstützblock 28 mittels einer Zugfeder 32 gehalten, die zwischen den entsprechenden Enden der Stege der Backen in der unmittelbaren Nähe dieses Blocks angeordnet ist.
Unter der Annahme, daß sich die Bremstrommel 20 bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs in der Richtung des Pfeils A von Fig. 1 dreht, können die Backen 12 und 14 dadurch unterschieden werden, daß sich die Backe 12 an dem Abstützblock 28 abstützt, wenn sie sich in einem Reibungskontakt mit der Trommel befindet, während sich die Backe 14 unter den gleichen Umständen an dem Kolben 26 der Bremsbetätigungsvorrichtung 22 abstützt. Um diesen Unterschied zu berücksichtigen, werden die Backen 12 und 14 als "Auflaufbacke" bzw. "Ablaufbacke" bezeichnet.
Die in Fig. 1 dargestellte Trommelbremse weist außerdem ein Zwischenstück 40 auf, das zwischen den Backen 12 und 14 in der Nähe der Bremsbetätigungsvorrichtung 20 annähernd parallel zu deren Achse angeordnet ist.
Das Zwischenstück 40 hat eine variable Länge, und es ist mit automatischen Regulierungsmitteln versehen, die ermöglichen, in bekannter Weise dessen Länge entsprechend dem Verschleiß der Reibbeläge 16 und 18 zu erhöhen.
Zu diesem Zweck weist das Zwischenstück 40 zwei Endstücke 40a und 40b auf, in denen eine den Steg der Backe 12 aufnehmende Aussparung bzw. eine den Steg der Backe 14 aufnehmende Aussparung gebildet sind.
Auf der Höhe des Zwischenstücks 40 an dem Innenrand des Steges jeder Backe 12 und 14 gebildete Ausschnitte ermöglichen, das Zwischenstück an seinem Ort zu halten.
Eine mechanische Betätigungsvorrichtung so ist auf der Höhe des Abstützblocks 28 angeordnet, also in der Nähe der benachbarten Enden der Backen 12 und 14. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Vorrichtung mit Schwingarmen, wobei ein erster Schwingarm 52 schwenkbar bei 54 an dem Steg 12a einer Backe 12 und bei 56 an einem Betätigungshebel 58 angebracht ist, dessen eines Ende dafür vorgesehen ist, dort ein (nicht dargestelltes) Betätigungskabel einzuhängen.
An dem Hebel 58 ist schwenkbar bei 60 auch ein zweiter Schwingarm 62 angebracht, der wiederum bei 64 schwenkbar an einer Kraftübertragungsvorrichtung 66 angebracht ist. Die Vorrichtung 66, die alleine in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem flachen Teil von allgemein sichelförmiger Gestalt mit abgerundeten Enden 66a und 66b. Eines dieser Enden, das Ende 66a, ist als die Schwenkverbindung mit dem Schwenkarm 62 gebildet, während das andere Ende mit einer Aussparung 68 gebildet ist, in deren Boden das Endstück 40b des Zwischenstücks 40 aufgenommen ist.
Die Vorrichtung 66 ist verschiebbar an der Backe 14 angebracht. Beispielsweise kann die Vorrichtung 66 zwei längliche Öffnungen 70 und 72 in allgemein nicht parallelen Richtungen aufweisen, und fest mit dem Steg der Backe 14 können Stifte 74 und 76 verbunden sein, die in die Öffnungen 70 und 72 eingreifen.
Schließlich sind die Enden einer Zugfeder 36 in den Steg der Ablaufbacke 14 bzw. in das Endstück 40b eingehängt, um eine permanente Berührung zwischen dem Boden der an dem Ende der Vorrichtung 66 gebildeten Aussparung 68 und dem Boden der entsprechenden, in dem Endstück 40b gebildeten Aussparung zu gewährleisten. In vergleichbarer Weise wird das Endstück 40a in Richtung des Steges der Backe 12 durch eine Zugfeder 38 beaufschlagt, deren Enden sich an dem Steg der Backe 12 bzw. an dem Endstück 40a abstützen.
Die beschriebene Bremse arbeitet in der folgenden Weise:
In der Ruhestellung nehmen die verschiedenen Elemente der Bremse die in Fig. 1 dargestellten Stellungen ein.
Bei einer hydraulischen Betätigung der Bremse werden durch die Druckbeaufschlagung des Radzylinders 22 die Backen 12 und 14 gegen die Flächen des Abstützblocks 28 beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge 16 und 18 in eine Reibberührung mit der Trommel 20 gebracht werden. Wenn bei dieser Betätigung ein Ausgleich des Verschleißes der Reibbeläge notwendig ist, wird das Zwischenstück 40 automatisch verlängert, wobei dessen Endstücke 40a und 40b in Berührung mit den Stegen 12a bzw. 14a verbleiben, so daß der Abstand zwischen den Enden der Backen 12 und 14 in der Ruhestellung größer wird als vor der Betätigung der Bremsbetätigungsvorrichtung 22.
Bei einer mechanischen Betätigung der Bremse wird der Betätigungshebel 58 bezüglich Fig. 1 nach links in der Richtung des Pfeils F beaufschlagt, so daß die Schwingarme 52 und 62 die Schwenkpunkte 54 und 64 voneinander entfernen. Der Schwingarm 52 bringt auf die Backe 12 eine Kraft auf, welche die Backe gegen die Trommel 20 zu drücken sucht, während der Schwingarm 62 eine Kraft auf die Vorrichtung 66 aufbringt, die diese an der Backe 14 zu verschieben sucht. Eine solche Verschiebung bewirkt, daß auf die Stifte 74 und 76 eine radiale Kraft aufgebracht wird, welche die Backe 14 an die Trommel 20 anzulegen sucht, während das Ende 66b der Vorrichtung 66 auf das Endstück 40b des Zwischenstücks 40 eine Kraft ausübt, die über das Endstück 40a zu dem Steg 12a der Backe 12 zurückübertragen wird.
Es ist somit zu sehen, daß eine Trommelbremse geschaffen wurde, welche bei einer hydraulischen Betätigung die Vorteile einer Bremse mit schwimmenden Backen und bei einer mechanischen Betätigung für eine Feststellbremsung oder eine Sicherheitsbremsung die Vorteile einer Duo-Servo-Bremse aufweist. Es wird nämlich eine große Stabilität der Bremse bei einer hydraulischen Betätigung und eine große Wirksamkeit bei einer mechanischen Betätigung erhalten, von der angenommen wird, daß sie sehr viel seltener für Bremsvorgänge verwendet wird.
In den Figuren 3 und 4 sind Ausführungsvarianten der mechanischen Betätigungsvorrichtung der Trommelbremse dargestellt. In Fig. 3 enthält eine solche Vorrichtung 90 einen ersten exzentrischen Zahnbogen 92, der schwenkbar bei 54 an dem Steg 12a der Backe 12 angebracht ist, und einen zweiten exzentrischen Zahnbogen 94, der schwenkbar bei 64 an der Kraftübertragungsvorrichtung 66 angebracht ist. Einer der Zahnbögen, beispielsweise der Zahnbogen 92, ist fest mit einem Betätigungshebel 58 verbunden. Es ist leicht zu sehen, daß die Betätigung dieses Hebels 58 bewirkt, daß die Anlenkpunkte 54 und 64 mit identischer Funktionsweise wie oben beschrieben voneinander entfernt werden.
In Fig. 4 enthält die mechanische Betätigungsvorrichtung 80 ein Kurventeil 82, das fest mit einem schematisch dargestellten und mit dem Bezugszeichen 58 versehenen Betätigungshebel verbunden ist. Das Kurventeil 82 weist symmetrische Evolventenflächen 84 und 86 auf, die mit einer ersten Rolle 54' zusammenwirken, die drehbar bei 54 an dem Steg 12a der Backe 12 angebracht ist, und mit einer zweiten Rolle 64', die drehbar bei 64 an der Kraftübertragungsvorrichtung 66 angebracht ist. Wie oben beschrieben, bewirkt die Betätigung des Hebels 58, daß die Anlenkpunkte 54 und 64 voneinander entfernt werden.
Aus der besonderen Konzeption der erfindungsgemäßen Trommelbremse ergeben sich weitere Vorteile. Wenn sich das so ausgerüstete Fahrzeug nach einer hydraulischen Betätigung im Stillstand befindet, werden die Stege der Backen 12 und 14 fest gegen den Abstützblock 28 beaufschlagt. Die auf den Betätigungshebel ausgeübte Kraft wird nun nicht dafür verwendet, die Backen 12 und 14 von dem Abstützblock 28 zu entfernen, sondern dazu, die verschiedenen Elemente der Bremse in eine solche Konfiguration zu bringen, daß beim Nachlassen des hydraulischen Drucks in der Bremsbetätigungsvorrichtung 22 die Backen 12 und 14 ihre Stellung eines Reibungseingriffs mit der Trommel 20 beibehalten.
Da die mechanische Betätigungsvorrichtung 50 in der Nähe des Abstützteils 28 angeordnet ist, dessen Seiten als Positionsreferenz an dieser Stelle dienen, bleiben außerdem die Backen 12 und 14, deren Beläge 16 und 18 an dieser Stelle nur einen geringen Verschleiß erfahren, sowie der Betätigungsweg des Hebels 58 und damit des in diesen eingehängten Betätigungskabels unabhängig von dem Verschleiß der Reibbeläge im wesentlichen konstant.

Claims

1. Trommelbremse mit einer Trägerplatte (10), an der verschiebbar zwei Backen (12, 14) angebracht sind, die jeweils einen Steg (12a, 14a) und einen Kranz (12b, 14b) aufweisen, dessen der Trommel (20) gegenüberliegende Seite einen Reibbelag (16, 18) aufnimmt, der mit der Trommel (20) in einen Reibungseingriff durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung (22) gebracht werden kann, die auf ein erstes Ende der Stege (12a, 14a) der Backen(12, 14) einwirkt, wobei ein Zwischenstück (40) von variabler Länge, das den Abstand der Backen (12, 14) bestimmt, in der Nähe der hydraulischen Betätigungsvorrichtung (22) angeordnet ist, wobei ein zweites Ende der Stege der Backen an einem fest mit der Trägerplatte (10) verbundenen Abstützteil (28) anliegt und wobei eine mechanische Betätigungsvorrichtung (50, 90, 80) zwischen einer (12) der Backen und einem ersten Ende (66a) einer Kraftübertragungsvorrichtung (66) wirkt, die an der anderen Backe (14) angebracht ist, wobei ein zweites Ende (66b) der Kraftübertragungsvorrichtung (66) an dem Zwischenstück (40) von variabler Länge anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (66) verschiebbar an der anderen Backe (14) angebracht ist und daß die mechanische Betätigungsvorrichtung (50, 90, 80) in der Nähe des Abstützteils (28) zwischen den zweiten Enden der Stege (12a, 14a) der Backen (12, 14) angeordnet ist.

2. Trommelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (66) verschiebbar an dem Steg einer Backe (14) durch Gleitsteine verschiebbar angebracht ist, die von einem der Teile (14a, 66) getragen werden und in länglichen Öffnungen (70, 72) gleiten, die in dem anderen Teil (66, 14a) gebildet sind.

3. Trommelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Betätigungsvorrichtung (50) eine Vorrichtung mit Schwingarmen ist, wobei ein erster Schwingarm (52) schwenkbar (54) an dem Steg (12a) einer Backe (12) angebracht ist und ein zweiter Schwingarm (62) schwenkbar (64) an der Kraftübertragungsvorrichtung (66) angebracht ist, wobei der erste und der zweite Schwingarm (52, 62) schwenkbar (56, 60) an einem Betätigungshebel (58) angebracht sind.

4. Trommelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Betätigungsvorrichtung (90) einen ersten exzentrischen Zahnbogen (92) aufweist, der schwenkbar (54) an dem Steg (12a) einer Backe (12) angebracht ist, und einen zweiten exzentrischen Zahnbogen (94), der schwenkbar an der Kraftübertragungsvorrichtung (66) angebracht ist, wobei einer der exzentrischen Zahnbögen (92) fest mit einem Betätigungshebel (58) verbunden ist.

5. Trommelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Betätigungsvorrichtung ein Kurventeil (82) aufweist, das fest mit einem Betätigungshebel (58) verbunden ist, wobei das Kurventeil (82) symmetrische Evolventenflächen (84, 86) aufweist, die mit einer ersten Rolle (54') zusammenwirken, die drehbar (54) an dem Steg (12a) einer Backe (12) angebracht ist, und mit einer zweiten Rolle (64'), die drehbar (64) an der Kraftübertragungsvorrichtung (66) angebracht ist.