DE102018215979A1 - Spreizeinrichtung für Trommelbremse mit Kompensationseinrichtung und die Trommelbremse - Google Patents

Spreizeinrichtung für Trommelbremse mit Kompensationseinrichtung und die Trommelbremse Download PDF

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Ahmed Sefo
Uwe Bach
Adrian Messner
Wolfgang Ritter
Falk Petzold
Jens Hoffmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spreizeinrichtung (1) zum Spreizen von Bremsbacken (2,3) einer Trommelbremse (4) sowie die zugehörige Trommelbremse für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse (5) und wenigstens eine Kompensationseinrichtung (8) zum Kompensieren eines durch einen Bremsbelagverschleiß bedingten Leerweges (L). Um eine verbesserte Spreizeinrichtung (1) anzubieten, welche kompakt und schmutzresistent aufgebaut ist, eine robuste und zuverlässige Leerwegkompensation bei allen Betriebszuständen ermöglicht, selbsttätig kleinstmögliche Aktivierungswege für schnellstmögliche Betätigungszeiten einstellt sowie dem Effekt einer schrumpfenden Bremstrommel zuverlässig entgegenwirkt wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Kompensationseinrichtung (8) eine in dem Gehäuse (5) koaxial zu der Spreizachse (A) angeordnete, in eine Umfangsichtung federbelastet verdrehbare Nachstellschraube (9) mit einer ersten Stirnverzahnung (10) aufweist, welche in eine komplementäre sowie in Umfangsrichtung in Bezug auf das Gehäuse (5) verdrehgesichert angeordnete zweite Stirnverzahnung (11) eingreift.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spreizeinrichtung für Trommelbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zugehörige Trommelbremse.
  • Es ist bekannt, bei Fahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen als Betriebsbremse ausgelegten Trommelbremsen zu verwenden. Diese verfügen oft über eine rotatorisch angetriebene Spreizeinheit. Als Antrieb für die Spreizeinheit dient dabei meist ein Elektromotor mit einem nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe.
  • Bei derartigen Spreizeinheiten ist es ferner bekannt, zur Wandlung der rotatorischen Bewegung des Antriebs der in eine translatorische Spreizbewegung des Abtriebs einfache und robuste Kugelrampenanordnungen zu verwenden. Bei einer Kugelrampenanordnung werden meist drei oder mehr Kugeln zwischen zwei Scheiben in darin eingearbeiteten, in Umfangsrichtung gegenläufig ausgerichteten Rampen eingespannt, so dass bei Verdrehung einer der Scheiben die Kugeln in den Rampen abrollen und die Scheiben dadurch auseinander drücken.
  • Weil die Bremsbacken in der Trommelbremse sich beim zunehmenden Bremsbelagverschleiß immer weiter auseinander bewegen, entsteht dadurch zwischen der Spreizeinheit und den durch die beaufschlagten Bremsbacken ein Leerweg, welcher sich negativ auf die Betätigungszeit und -kraft auswirkt und kompensiert werden muss.
  • Ein charakteristisches Merkmal bei Kugelrampenanordnungen ist dabei ein vergleichsweise geringer Hub, welcher durch die bauraumbedingt stark begrenzten Durchmesser der Kugeln und Scheiben sowie Tiefe der Rampen eingeschränkt ist. Mit dem Hub der Kugelrampenanordnungen alleine kann ein betriebsbedingter Verschleiß meist nicht ausreichend ausgeglichen werden. Es ist daher bekannt, Spreizeinheiten mit Kugelrampenanordnungen mit gesonderten Kompensationseinrichtungen zu versehen, welche den Leerweg kompensieren.
  • Aus FR 2 869 661 A1 ist eine gattungsgemäße Spreizeinheit bekannt. Deren Kompensationseinrichtung weist eine außerhalb vom Gehäuse der Spreizeinheit montierte stirnverzahne Mutter auf, weiche an einem außen am Gehäuse vorgesehenen Anschlag in Umfangsrichtung verrastbar ist und bei Verdrehung eine durch die Bremsbacke verdrehgesicherte Stützschraube axial verschiebt. Eine derartige nachgeschaltete Kompensationseinrichtung erhöht jedoch den Montage- und Serviceaufwand und ist einer starken Verschmutzung durch Bremsstaub ausgesetzt, wodurch ein automatisier, elektronisch gesteuerter Betrieb der Bremse erheblich eingeschränkt werden kann.
  • Aus DE 10 2014 226 270 A1 ist eine weitere Spreizeinheit mit Kompensationseinrichtung bekannt. Die Kompensationseinrichtung weist dabei eine an einer längeren drehbaren gewindebehafteten Welle angeordnete Scheibe mit Ratschenverzahnung und einer die Welle in Axialrichtung überspannende Blattfeder, wobei die Ratschenverzahnung mit einer von der Blattfeder abgewinkelten Lasche als Anschlag zusammenwirkt. Eine derartige Kompensationseinrichtung ist zwar innerhalb vom Gehäuse gut geschützt, die Baulänge, Gewicht und Steifigkeit werden jedoch als Verbesserungswürdig empfunden.
  • Ein weiterer Handlungsbedarf bei Verwendung von Kugelrampenanordnungen entsteht bei einem sogenannten Heißabstellen - Parken mit einer heißgefahrenen Bremstrommel, welche beim Erkalten schrumpft. Weil eine Kugelrampenanordnung starr ist, kann dies eine unzulässige Krafterhöhung auf die inneren Bremsenkomponenten und damit Beschädigungen bewirken. Bei herkömmlichen Trommelbremsen ist es beispielsweise bekannt, zur Betätigung der Bremsschuhe für eine Feststellbremse ein Bremsseil ausreichender Länge zu verwenden und das Schrumpfen der Bremstrommel durch seine Elastizität zu kompensieren. Ein derartiger Seilantrieb verringert jedoch die Steifigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit der Bremse und begrenzt die maximal erreichbare Bremskraft durch die Zugfestigkeit des Seils, wodurch eine Verwendung als Betriebsbremse zumindest eingeschränkt bis gar unmöglich wird.
  • Es stellt sich somit eine Aufgabe, eine verbesserte Spreizeinrichtung mit Kompensationseinrichtung für Trommelbremsen anzubieten, welche kompakt und schmutzresistent aufgebaut ist, eine robuste und zuverlässige Leerwegkompensation bei allen Betriebszuständen ermöglicht, selbsttätig kleinstmögliche Aktivierungswege für schnellstmögliche Betätigungszeiten einstellt sowie dem Effekt einer schrumpfenden Bremstrommel zuverlässig entgegenwirkt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Komponenten mit Merkmalskombinationen nach Anspruch 1 gelöst. Unteransprüche geben weitere erfindungsgemäße Ausführungen und Weiterbildungen an.
  • Die Erfindung sieht insbesondere vor, dass die Kompensationseinrichtung eine in dem Gehäuse koaxial zu der Spreizachse (A) angeordnete, in eine Umfangsichtung federbelastet verdrehbare Nachstellschraube mit einer ersten Stirnverzahnung aufweist, welche in eine komplementäre sowie in Umfangsrichtung in Bezug auf das Gehäuse verdrehgesichert angeordnete zweite Stirnverzahnung eingreift.
  • Dadurch kann die Kompensationseinrichtung in einer besonders kompakten, hochintegrierten Bauweise realisiert werden. Des Weiteren kann die Spreizeinrichtung sowohl mit einer elektromotorischen als auch hydraulischen Betätigung bei verschiedenen Trommelbremsentypen eingesetzt werden.
  • In der bevorzugten Ausführungsform kann die Spreizeinrichtung rotatorisch angetrieben sein und wenigstens eine Kugelrampenanordnung zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung (B) in eine translatorische Spreizbewegung aufweisen.
  • Dadurch kann sie in Spreizrichtung besonders steif und robusten ausgelegt werden und bei beliebigen Kraftfahrzeugtypen, insbesondere Elektrofahrzeugen eingesetzt werden.
  • Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Nachstellschraube in Umfangsrichtung über ein Federelement vorgespannt ist, welches in dem Gehäuse koaxial zu der Spreizachse angeordnet ist und sich mit einem ersten Ende am Gehäuse und mit einem zweiten Ende an der Nachstellschraube abstützt.
  • Dadurch kann besonders effektiv, platzsparend und robust ein Antrieb für eine selbsttätige Nachstellung beziehungsweise Kompensation des Leerwegs, aber auch Ersteinstellung bei Aufbau einer neuen Bremse realisiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann das Federelement als eine Biegefeder, insbesondere eine Spiralfeder ausgebildet sein, wodurch bei einem geringen Bauraumbedarf eine hohe Umdrehungszahl der Nachstellschraube zwecks einer besonders feinen Verstellbarkeit realisierbar wird.
  • Für eine weiter verbesserte Integration und vereinfachten Aufbau bei verringertem Bauraumbedarf kann die Spreizbewegung (S) über ein verdrehgesichertes Abstützelement in die Bremsbacke geleitet werden, wobei die Nachstellschraube gegenüber Abstützelement über ein Gewinde axial verstellbar angeordnet wird.
  • Diese Gewindeverbindung kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung besonders einfach und preiswert aufgebaut sein, indem das Abstützelement einen rohrförmigen Vorsprung mit Innengewinde und die Nachstellschraub einen Schaft mit Außengewinde aufweist, welches mit dem Innengewinde zusammenwirkt.
  • Eine weitere Verringerung von Komplexität und bauraumbedarf bei einer hohen Steifigkeit und reduziertem Kraftverlust in Spreizrichtung kann gemäß der bevorzugten Ausführung realisiert werden, wenn die komplementäre Stirnverzahnung an einem verdrehgesichert sowie axial verschiebbar angeordneten Führungselement ausgebildet wird, welches an seiner der Nachstellschraube abgewandten Seite über Kugelrampenanordnung axial gegen eine drehbare Antriebsmutter abgestützt ist.
  • Für eine weitere Erhöhung der Steifigkeit bei einer verbesserte Radialführung und verringerten Baulänge kann bei einer bevorzugten Ausführungsform die Nachstellschraube an ihrer dem Führungselement zugewandten Seite mit einem Führungsdorn versehen sein, mit dem sie sich in einer achszentrischen Bohrung im Führungselement radial abstützt und axial geführt wird.
  • Für ein vereinfachtes Zusammenwirken mit einem elektromechanischen Betätigungsantrieb bei einem weiter hin kompakten Aufbau kann die Antriebsmutter radial zumindest bereichsweise eine Außenverzahnung zur Einleitung der Antriebsbewegung und an beiden Stirnseiten Kugelrampenanordnungen zur Erzeugung von Spreizbewegung aufweist.
  • Gemäß der Erfindung können eine Verklemmung sowie Beschädigung einer Bremse in Feststell- beziehungsweise Parkstation aufgrund einer beim erkalten schrumpfenden Bremstrommel zuverlässig vermeiden und eine ungewollte Nachstellung verhindert werden, wenn eine axiale Höhe der Stirnverzahnung größer vorgesehen ist als eine axiale Abstandsvergrößerung zwischen Spreizangriffspunkten der Bremsbacken, welche durch eine größtmögliche betriebsbedingte Wärmeausdehnung einer zugeordneten Bremstrommel verursacht ist.
  • Des Weiteren beansprucht die Erfindung eine Trommelbremse, umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße Spreizeinheit. Dabei kann die erfindungsgemäße Spreizeinheit bei verschiedenen Typen von Trommelbremsen gleichermaßen erfolgreich verwendet werden, beispielsweise bei Duo-Servo oder Simplex Trommelbremsen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels hervor. Hierbei zeigen:
    • 1 eine Draufsicht auf eine Trommelbremse mit einer erfindungsgemäßen Spreizeinheit bei einer abgenommenen Bremstrommel.
    • 2 Querschnittsansicht einer Nachstellschraube mit einem verankerten Federelement gemäß Ausführungsform nach 1.
    • 3 und 4 stark vergrößerte Detailansicht im von Stirnverzahnungen im Axialschnitt in einer zueinander Positionierung kurz vor Überspringen der Zähne.
  • Weil die grundsätzliche Funktionsweise sowohl einer Trommelbremse als auch einer Kugel-Rampen-Vorrichtung hinreichend bekannt sind, wird nachfolgend vorwiegend auf die erfindungswesentlichen Funktionseigenschaften eingegangen.
  • Fig. 1
  • 1 zeigt eine Trommelbremse 4 bei abgenommener Bremstrommel. Eine Spreizeinrichtung 1 spreizt zwei Bremsbacken 2,3 mit einem daran aufgebrachten Bremsbelag 25 auseinander gegen die nicht gezeigte Bremstrommel. Dabei ist die Spreizmechanik im Gehäuse 5 der Spreizeinrichtung 1 vorzugsweise schwimmend entlang der Spreizachse A gelagert. Bei zunehmenden Verschleiß vom Bremsbelag 25 streckt sich ein parallel zur Wirkungsachse der Spreizeinrichtung 1 zwischen den Bremsbacken 2,3 eingespannter Verschleißnachsteller 29, je nach Bauart kontinuierlich oder schrittweise, um den Radialabstand zwischen den Bremsbacken 2,3 und der Bremstrommel im unbetätigten Zustand gering zu halten. Eine Rückzugsfeder 30 presst die Bremsbacken 2,3 gegen den Verschleißnachsteller 29. Wegen der Streckung des Verschleißnachstellers 29 entsteht zwischen den Spreizangriffspunkten 23,24 der Bremsbacken 2,3 und den Wirkelementen der Spreizeinrichtung 1 ein Leerweg L, welcher wie nachfolgend beschrieben, durch eine erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung 8 kompensiert wird.
  • Fig.2
  • In der 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Spreizeinrichtung 1 im Axialschnitt durch die Spreizachse A dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Spreizeinrichtung 1 von einer nicht dargestellten elektromotorischen Antriebseinheit durch eine rotatorische Antriebsbewegung B betätigt. Hierbei wird in eine um die Spreizachse A drehbar gelagerte Antriebsmutter 20 über eine radiale Außenverzahnung 22 ein Drehmoment eingeleitet, beispielsweise durch ein nicht dargestelltes Zahnrad oder Antriebsriemen.
  • Zur Wandlung der rotatorischen Antriebsbewegung B in translatorische Spreizbewegungen S der auf die Bremsbacken 2,3 einwirkenden Abstützelement 15, 15' sind auf beiden Stirnseiten der Antriebsmutter 20 je eine Kugelrampenanordnung 6,7 vorgesehen. Das in der Darstellung linksseitige Abstützelement 15' ist dabei unmittelbar direkt durch die Kugelrampenanordnung 7 gegen die Antriebsmutter 20 abgestützt. Rechtsseitig stützt sich ein Führungselement 19 durch die Kugelrampenanordnung 6 gegen die Antriebsmutter 20. Zwischen dem Führungselement 19 und dem rechtsseitigen Abstützelement 15 ist eine Nachstellschraube 9 in einer axial kraftübertragenden Verbindung angeordnet.
  • Die beiden Abstützelemente 15, 15' und das Führungselement 19 sind in dem Gehäuse 5 axial verschiebbar und in Umfangsrichtung verdrehgesichert gelagert. Die Ausführungsart der Verdrehsicherung kann innerhalb der Erfindung applikationsspezifisch unterschiedlich ausgeführt sein. In der gezeigten Ausführungsform ist diese beispielhaft durch an den Abstütz- beziehungsweise Führungselementen 15, 15',19 radial abstehende Führungsnasen 27 realisiert, welche in eine axiale Führungsnut 28 im Gehäuse 5 eintauchen und darin geführt sind.
  • Mit dem zunehmenden Verschleiß der Bremsbeläge 25 wandert die Bremsbacke 3 im unbetätigten Ausgangszustand weg von der Spreizeinrichtung 1 aus einer nahen Position 26 in eine entfernte Position 26'. Sobald der Verschleißnachsteller 29 nach erfolgtem Belagverschleiß nachgestellt hat, entsteht im unbetätigten Zustand zwischen der Spreizeinrichtung 1 und den Bremsbacken 2,3 daher eine Lücke. Insbesondere bei einer schwimmenden Lagerung der Spreizmechanik im Gehäuse 5, aber auch bei geeigneten Typen von Trommelbremsen wie bzw. Duo-Servo ist es aufbaubedingt unerheblich, auf welcher Seite der Spreizeinrichtung 1 welche Lücke entsteht, so dass die real gegebenenfalls beidseitig vorhandenen Lückenanteile zwecks vereinfachter Darstellung einseitig kumuliert als Leerweg L dargestellt werden können, ohne die Korrektheit der Funktionsbeschreibung zu gefährden.
  • Zu seiner Kompensation von diesem Leerwegs L ist innerhalb vom Gehäuse 5 Kompensationseinrichtung 8 vorgesehen, welche axial in Reihe zu der Antriebsmutter 20 und den Kugelrampenanordnungen 6,7 in einer integrierten Weise implementiert ist.
  • Die Nachstellschraube 9 ist koaxial zu der Spreizachse A drehbar gelagert und mit dem Abstützelement 15 über ein Gewinde 16 axial verstellbar verbunden. Hierfür verfügt das Abstützelement 15 über einen rohrförmigen Vorsprung 17 mit Innengewinde und die Nachstellschraube 9 über einen Schaft 18 mit Außengewinde, welches mit dem Innengewinde zusammenwirkt.
  • Ein vorgespanntes Federelement 12 wirkt kontinuierlich mit einem Drehmoment auf die Nachstellschraube 9, so dass auf diese permanent eine Kraft in Umfangsrichtung ausgeübt ist. Der entstandene Leerweg L wird nach Zurücknahme der Betätigungsbeziehungsweise Spreizkraft automatisch geschlossen, indem die Nachstellschraube 9 durch das Federelement 12 verdreht wird und über Gewinde 16 das Abstützelement 15 in Richtung Bremsbacke 3 bis auf Anschlag nachsetzt.
  • Ein für die Kompensation des konstruktiv größtmöglichen Leerwegs L erforderlicher kumulativer Verdrehwinkel der Nachstellschraube 9 ist durch Gewindesteigung vom Gewindes 16 vorgegeben. Für eine feine präzise Verstellung und geringe Verstellkräfte kann das Gewinde 16 bevorzugt mit einer geringen Steigung und vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet sein, so dass der erforderliche kumulierte Verdrehwinkel mehr als 1000°, vorzugsweise zwischen 1000° und 4000° beträgt. Dabei wird das Federelement 12 derart ausgelegt, dass es mehrere Umdrehungen der Nachstellschraube 9 ermöglicht.
  • Eine Verdrehung der Nachstellschraube 9 in Gegenrichtung bei einer Betätigung der Bremse wird durch eine spezielle Stirnverzahnung 10 unterbunden, welche in eine am Führungselement 19 ausgebildete komplementäre Stirnverzahnung 11 eingreift. Auf die besondere Gestaltung der beiden Stirnverzahnungen 10,11 wird nachfolgend anhand 4 erläutert.
  • Im Übrigen ist bei der erfindungsgemäßen Kompensationseinrichtung 8 bemerkenswert, dass die axiale Spreizkraft über die kooperierenden Stirnverzahnungen 10,11 übertragen wird, die Nachstellschraube 9 somit bei Betätigung der Bremse im direkten Kraftfluss steht.
  • An seiner dem Führungselement 19 zugewandten Seite weist die Nachstellschraube 9 einen Führungsdorn 21 auf, mit dem sie in einer achszentrischen Bohrung 22 im Führungselement 19 radial abgestützt sowie axial geführt ist.
  • Der Führungsdorn 21 kann innerhalb der Erfindung in der Bohrung 22 entweder wie gezeigt unmittelbar direkt oder, hier nicht gezeigt, unter Zwischenschaltung eines Radiallagers wie beispielsweise eines Nadellagers oder eines Gleitlagers radial abgestützt sein.
  • Das Gewinde 16 kann innerhalb der Erfindung grundsätzlich auch insofern vice versa aufgebaut sein, dass der rohrförmige Vorsprung 17 mit Innengewinde an der Nachstellschraube 9 und der Schaft 18 mit Außengewinde am Abstützelement 15 angeordnet werden.
  • Des Weiteren, ist in der gezeigten Ausführungsform ist Federelement 12 als eine flache Spiralfeder ausgeführte Biegefeder gestaltet. Jedoch ist innerhalb der Erfindung auch eine Torsionsfeder wie beispielsweise eine Schraubenfeder aus Federdraht zulässig.
  • Um eine unkontrollierte Aktivierung der Kompensationseinrichtung 8 vor der vollständigen Montage Trommelbremse 4 zu verhindern, kann die Spreizeinrichtung 1 mit einer hier nicht gezeigten Sicherungseinrichtung ausgestattet werden, welche die Spreizbewegungen S unterbindet und nach Montage der Bremstrommel entfernt wird, beispielsweise in Gestalt eines u-förmigen Halters, welches die beiden Stirnseiten vom Gehäuse 5 umgreift.
  • Fig. 3
  • In der 3 ist im Querschnitt die bevorzugte Ausführung des Federelements 12 mit der Nachstellschraube 9 dargestellt. Das Federelement 12 ist hier als eine vorgespannte flache Spiralfeder ausgebildet, welche koaxial zu der Spreizachse A angeordnet ist und die Nachstellschraube 9 radial umschlingt. Das Federelement 12 ist mit seinem ersten, radial äußeren Ende 13 am Gehäuse 5 und mit einem zweiten, radial inneren Ende 14 an der Nachstellschraube 9 abstützt, vorzugsweise verankert.
  • Fig.4
  • Die Stirnverzahnungen 10,11 sind in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform jeweils als eine Art Ratschenverzahnung ausgebildet, bei der eine Zahnflanke als eine flachere Rampe 31,31' und die andere Zahnflanke als eine steilere Rampenstirnfläche 32, 32' ausgeführt ist. Dadurch ergibt sich für die Nachstellschraube 9 in Umfangsrichtung eine Sperrrichtung R und eine entgegengesetzte Gleitrichtung G. In Sperrrichtung R werden die Rampenstirnflächen 32 der Nachstellschraube 9 gegen die Rampenstirnflächen 32' des Führungselements 19 gepresst und eine Verdrehung ist dadurch nicht möglich. In die entgegengesetzte Gleitrichtung G geiten die Rampen 31, 31' aneinander ab und die Nachstellschraube 9 wird gegenüber des Führungselements 19 verdreht und gleichzeitig axial versetzt.
  • Die Krafteingriffsrichtung vom Federelement 12 auf die Nachstellschraube 9 ist in Gleitrichtung G vorgesehen, so dass die Nachstellschraube 9 stets bestrebt ist sich solange in Gleitrichtung G zu drehen, bis eine ausreichend starke axiale Gegenkraft ein weiteres Abgleiten der Rampen 31,31' aneinander verhindert. Dies geschieht im Normalfall, wenn das Abstützelement gegen die Bremsbacke 3 anläuft und sich an dieser abstützt.
  • Durch Reibung im Bremsbetrieb heizt sich die Bremstrommel auf. Bedingt durch die werkstoffspezifische Wärmeausdehnung vergrößert sich der Durchmesser der Bremstrommel temporär. Wird die Bremse dabei beispielsweise als Feststellbremse verwendet und die Bremsbacken 2,3 an die aufgeheizte Bremstrommel angelegt Position 26", ergibt sich beim Abstand zwischen den Spreizangriffspunkten 23,24 der an die Bremstrommel angelegten Bremsbacken 2,3 im Vergleich zu der nahen Position 26 einer kalten Bremstrommel eine Abstandsvergrößerung W wie in der 2 dargestellt.
  • Die Abstandsvergrößerung W ähnelt in ihrem Effekt im Hinblick auf die ausbleibende axiale Gegenkraft dem Leerweg L, bildet sich jedoch im Unterschied zu diesem beim Abkühlen der Bremstrommel selbsttätig zurück. Wird die Abstandsvergrößerung W genauso wie der Leerweg L bei ihrer Entstehung kompensiert, kann dies nach Abkühlung der Bremstrommel zur unzulässig hohen Spannungen in der Trommelbremse 4 führen, wodurch die Bremse verklemmen oder Komponenten beschädigt werden könnten. Daher soll eine Kompensation der Abstandsvergrößerung W vermieden werden. Dies wird erreicht, indem die axiale Zahnhöhe H bei Stirnverzahnungen 10,11 größer ausgelegt wird, als die größtmögliche Abstandsvergrößerung W. Dadurch geht das Abstützelement 15 bei einer vorhandenen Abstandsvergrößerung W früher auf Anschlag gegen die Bremsbacke 3 in Position 26", als Zähne der Stirnverzahnungen 10,11 einander überspringen können.
  • Ein Grenzwert für die größtmögliche betriebsbedingte Durchmesservergrößerung der Bremstrommel und somit auch für die größtmögliche Abstandsvergrößerung W kann dabei mit ausreichenden Genauigkeit und Zuverlässigkeit aus den bekannten Geometrie- Werkstoff- und Betriebsparametern berechnet oder durch Tests bestimmt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spreizeinrichtung
    2
    Bremsbacke
    3
    Bremsbacke
    4
    Trommelbremse
    5
    Gehäuse
    6
    Kugelrampenanordnung
    7
    Kugelrampenanordnung
    8
    Kompensationseinrichtung
    9
    Nachstellschraube
    10
    Stirnverzahnung
    11
    Stirnverzahnung
    12
    Federelement
    13
    Ende
    14
    Ende
    15
    Abstützelement
    16
    Gewinde
    17
    Vorsprung
    18
    Schaft
    19
    Führungselement
    20
    Antriebsmutter
    21
    Führungsdorn
    22
    Bohrung
    23
    Spreizangriffspunkt
    24
    Spreizangriffspunkt
    25
    Bremsbelag
    26
    Position der Bremsbacke
    27
    Führungsnase
    28
    Führungsnut
    29
    Verschleißnachsteller
    30
    Rückzugfeder
    31
    Rampe
    32
    Rampenstirnfläche
    A
    Spreizachse
    B
    Antriebsbewegung
    G
    Gleitrichtung
    H
    Höhe
    R
    Sperrrichtung
    S
    Spreizbewegung
    L
    Leerweg
    W
    Abstandsvergrößerung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • FR 2869661 A1 [0006]
    • DE 102014226270 A1 [0007]

Claims (11)

  1. Spreizeinrichtung (1) zum Spreizen von Bremsbacken (2,3) einer Trommelbremse (4) für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse (5) und wenigstens eine Kompensationseinrichtung (8) zum Kompensieren eines durch einen Bremsbelagverschleiß bedingten Leerweges (L) dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (8) eine in dem Gehäuse (5) koaxial zu einer Spreizachse (A) angeordnete, in eine Umfangsichtung federbelastet verdrehbare Nachstellschraube (9) mit einer ersten Stirnverzahnung (10) aufweist, welche in eine komplementäre sowie in Umfangsrichtung in Bezug auf das Gehäuse (5) verdrehgesichert angeordnete zweite Stirnverzahnung (11) eingreift.
  2. Spreizeinrichtung (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (1) rotatorisch angetrieben ist und wenigstens eine Kugelrampenanordnung (6,7) zum Wandeln einer rotatorischen Antriebsbewegung (B) in eine translatorische Spreizbewegung (S) entlang der Spreizachse (A) aufweist.
  3. Spreizeinrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellschraube (9) in Umfangsrichtung über ein Federelement (12) vorgespannt ist, welches in dem Gehäuse (5) koaxial zu der Spreizachse (A) angeordnet ist und sich mit einem ersten Ende (13) am Gehäuse und mit einem zweiten Ende (14) an der Nachstellschraube (9) abstützt.
  4. Spreizeinrichtung (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12) als eine Biegefeder, insbesondere eine Spiralfeder ausgebildet ist.
  5. Spreizeinrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizbewegung (S) über ein, bezüglich Gehäuse (5) verdrehgesichert angeordnetes, Abstützelement (15) in die Bremsbacke (3) geleitet wird und die Nachstellschraube (9) gegenüber Abstützelement (15) über ein Gewinde (16) axial verstellbar ist.
  6. Spreizeinrichtung (1) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (15) einen rohrförmigen Vorsprung (17) mit Innengewinde und die Nachstellschraube (9) einen Schaft (18) mit Außengewinde aufweist, welches mit dem Innengewinde zusammenwirkt.
  7. Spreizeinrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die komplementäre Stirnverzahnung (11) an einem gegenüber Gehäuse (5) verdrehgesichert sowie axial verschiebbar angeordneten Führungselement (19) ausgebildet ist, welches an seiner der Nachstellschraube (9) abgewandten Seite über Kugelrampenanordnung (6) axial gegen eine drehbare Antriebsmutter (20) abgestützt ist.
  8. Spreizeinrichtung (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstellschraube (9) an ihrer dem Führungselement (19) zugewandten Seite einen Führungsdorn (21) aufweist, mit dem sie in einer achszentrischen Bohrung (22) im Führungselement (19) radial abgestützt sowie axial geführt ist.
  9. Spreizeinrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmutter (20) radial zumindest bereichsweise eine Außenverzahnung (23) zur Einleitung der Antriebsbewegung (B) und an beiden Stirnseiten Kugelrampenanordnungen (6,7) zur Erzeugung von Spreizbewegung (S) aufweist.
  10. Spreizeinrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Höhe (H) der Stirnverzahnung (10,11) größer vorgesehen ist als eine axiale Abstandsvergrößerung (W) zwischen Spreizangriffspunkten (23,24) der Bremsbacken (2,3), welche durch eine größtmögliche betriebsbedingte Wärmeausdehnung einer zugeordneten Bremstrommel verursacht ist.
  11. Trommelbremse 4 umfassend wenigstens eine Spreizeinrichtung (1) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.
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