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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Fahrzeug-Trommel- und Scheibenbremsanordnungen und im Besonderen eine verbesserte Gestaltung einer elektrischen Betätigungseinheit für solche Fahrzeugbremsanordnungen.
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Die meisten Fahrzeuge sind mit einem Bremssystem ausgestattet, um Bewegungen des Fahrzeugs in kontrollierter Weise zu verlangsamen oder anzuhalten. Ein typisches Bremssystem für ein Automobil oder leichtes Nutzfahrzeug umfasst eine Scheibenbremsanordnung für jedes der Vorderräder und entweder eine Trommelbremsanordnung oder eine Scheibenbremsanordnung für jedes der Hinterräder. In einigen Fällen kann die Scheibenbremsanordnung eine solche vom Typ „Trommel-im-Topf‟ sein. Die Bremsanordnungen werden durch hydraulischen oder pneumatischen Druck betätigt, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs ein Bremspedal niederdrückt. Die Bauarten dieser Trommelbremsanordnungen und Scheibenbremsanordnungen sowie der zugehörigen Betätigungseinheiten sind im Fachgebiet bekannt. Eine typische Scheibenbremsanordnung der Trommel-im-Topf-Bauart hat eine hydraulisch oder pneumatisch betätigte Betriebsscheibenbremse und eine mechanisch betätigte Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse. Zur Betriebsscheibenbremse gehört ein Rotor, der an dem Fahrzeugrad zur gemeinsamen Drehung befestigt ist. Der Rotor hat zwei voneinander abgewandte Reibscheiben, an denen Teile einer Bremssattelanordnung selektiv angreifen. Das Innere des Rotors begrenzt eine zylindrische Bremsfläche.
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Eine Bremssattelanordnung ist gleitend auf Bolzen abgestützt, die an einem Anbauflansch befestigt sind. Der Anbauflansch ist an einem nicht drehbaren Bauteil des Fahrzeugs befestigt, beispielsweise am Achsschenkel oder Achsflansch. Zur Bremssattelanordnung gehört ein Paar Bremsbacken, die an gegenüberliegenden Seiten des Rotors angeordnet sind. Die Bremsbacken stehen in Antriebsverbindung mit einem oder mehreren hydraulisch betätigten Kolben zur Bewegung zwischen einer Bremslösestellung, in der sie von den gegenüberliegenden Reibscheiben des Rotors beabstandet sind, und einer Bremsstellung, in der sie in Reibeingriff mit den gegenüberliegenden Reibscheiben des Rotors bewegt werden. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal niederdrückt, drängt der Kolben die Bremsbacken aus der Bremslösestellung in die Bremsstellung, so dass sie an den Reibscheiben des Rotors reibend angreifen und dadurch die Drehung des zugehörigen Fahrzeugrads verlangsamen oder anhalten.
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Die Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse hat zwei einander gegenüberliegende bogenförmige Bremsbacken, die auf einer Stützplatte so abgestützt sind, dass sie gegenüber dieser gezielt beweglich sind. Die Stützplatte ist am Anbauflansch befestigt oder kann mit diesem einstückig gestaltet sein. An jedem der Bremsbacken ist ein Reibkissen oder -belag befestigt. Die Bremsbacken erstrecken sich innerhalb der zylindrischen Bremsfläche des Rotors. Um eine Feststell- und Notbremsung zu bewirken, zieht der Fahrer manuell an einem Betätigungshebel. Der Hebel ist mit einem Betätigungskabel verbunden, das ein Feststellbrems-Kabelende aufweist, welches, wenn daran gezogen wird, einen mechanischen Betätigungsmechanismus betätigt. Der Betätigungsmechanismus ist nahe einem der Enden der Bremsbacken angeordnet und so beweglich, dass er die Bremsbacken auswärts voneinander weg bewegt, so dass die Bremsbeläge reibend an der zylindrischen Bremsfläche des Rotors angreifen. Dieser reibende Angriff bewirkt eine Verlangsamung oder Beendigung der Drehbewegung des Rotors und somit des Fahrzeugrads in kontrollierter Weise.
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Eine Feststellbremsanordnung ist beispielsweise aus dem Dokument
JP 2006-132 616 A bekannt. Diese Feststellbremsanordnung umfasst eine Haltestruktur zum Halten von Bremsbacken in einem Bremszustand.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine verbesserte Gestaltung einer elektrischen Betätigungseinheit zur Verwendung in einer Fahrzeugbremsanordnung.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Trommelbremsanordnung einen Anbauflansch, der ein Widerlager aufweist, eine am Anbauflansch befestigte Stützplatte, an der zwei Bremsbacken abgestützt sind, und eine elektrische Betätigungseinheit zum Betätigen der Trommelbremsanordnung, um die Bremsbacken wahlweise zwischen einer Bremsstellung und einer Bremslösestellung zu bewegen, dabei gehören zur elektrischen Betätigungseinheit ein Motor, ein Zahnradgetriebe, das mit dem Motor in Antriebsverbindung steht, um angetrieben zu werden, eine Spindelmutter, die mit dem Zahnradgetriebe in Antriebsverbindung steht, um in Drehung versetzt zu werden, eine Zugstange, die mit der Spindelmutter in Antriebsverbindung steht, um translatorisch angetrieben zu werden, und eine Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung, die mit der Zugstange in Antriebsverbindung steht, um betätigt zu werden und dadurch die Bremsbacken zwischen der Bremsstellung und der Bremslösestellung zu bewegen, wobei die Zugstange mit der Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung durch ein Verbindungsglied in Antriebsverbindung steht, von dem ein erstes Ende schwenkbar mit der Zugstange, und ein zweites Ende schwenkbar mit einem zweiten Bauteil der Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung verbunden ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Trommelbremsanordnung eine Trommel-im-Topf Scheibenbremsanordnung, und die elektrische Betätigungseinheit dient zum Betätigen einer Feststell- und Notbremse der Trommel-im-Topf Scheibenbremsanordnung.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Betätigungseinheit ferner ein Federbauteil, das mit der Zugstange in Antriebsverbindung steht, um eine Zusatzkraft auf die Zugstange auszuüben, wenn die Bremsbacken in der Bremsstellung sind; dies ermöglicht eine Anpassung der elektrischen Betätigungseinheit an Fahrzeuge verschiedener Bauarten.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Betätigungseinheit ferner ein Kassettengehäuse, das dazu ausgebildet ist, das Federbauteil, die Spindelmutter und die Zugstange aufzunehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform definiert der Motor eine erste Achse und die Spindelmutter und Zugstange definieren eine zweite Achse, die zur ersten Achse parallel ist.
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Gemäß einer Ausführungsform definiert der Motor eine erste Achse, die Spindelmutter definiert eine zweite Achse und die Zugstange definiert eine dritte Achse, wobei die erste, zweite und dritte Achse zueinander parallel sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Bauteil der Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung schwenkbar mit einem ersten Bauteil der Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung verbunden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist einer der beiden als Verbindungsglied und als zweites Bauteil bezeichneten Gegenstände mit einem aufragenden Ansatz versehen, und der andere dieser Gegenstände weist eine vertiefte Öffnung auf, und dabei steht das Verbindungsglied mit dem zweiten Bauteil dadurch in Antriebsverbindung, dass ein Abschnitt des aufragenden Ansatzes in die vertiefte Öffnung hinein verformt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform hat die Zugstange einen Außengewindeabschnitt, und die Spindelmutter hat einen Innengewindeabschnitt, der mit dem Außengewindeabschnitt der Zugstange ineinander greift, wodurch eine Drehung der Spindel eine Translationsbewegung der Zugstange bewirkt.
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Gemäß einer Ausführungsform hat die Zugstange einen verbreiterten Kopf, und die Spindelmutter hat eine Schulter derart, dass der verbreiterte Kopf der Zugstange an der Schulter der Spindelmutter anliegt, wenn die elektrische Betätigungseinheit in der Bremslösestellung ist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine elektrische Betätigungseinheit für eine Trommelbremsanordnung:
- eine elektrische Betätigungseinheit zum Betätigen der Trommelbremsanordnung, um zwei Bremsbacken der Trommelbremsanordnung wahlweise zwischen einer Bremsstellung und einer Bremslösestellung zu bewegen, wobei die elektrische Betätigungseinheit einen Motor aufweist, sowie ein Zahnradgetriebe, das mit dem Motor in Antriebsverbindung steht, um angetrieben zu werden, eine Spindelmutter, die mit dem Zahnradgetriebe in Antriebsverbindung steht, um in Drehung versetzt zu werden, eine Zugstange, die mit der Spindelmutter in Antriebsverbindung steht, um translatorisch bewegt zu werden, und eine Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung, die mit der Zugstange in Antriebsverbindung steht, um betätigt zu werden und dabei die Bremsbacken zwischen der Bremsstellung und der Bremslösestellung zu bewegen, wobei die Zugstange mit der Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung in Antriebsverbindung durch ein Verbindungsglied steht, von dem ein erstes Ende mit der Zugstange schwenkbar verbunden ist und ein zweites Ende mit einem zweiten Bauteil der Bremsbacken-Betätigungsgliederanordnung schwenkbar verbunden ist.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden für Fachleute aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, die im Licht der beigefügten Zeichnungen zu lesen ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht eines Teils einer ersten Ausführungsform einer Trommel-imTopf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung mit einer elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen der Feststell- und Notbremse der Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung.
- 2 ist eine weitere Ansicht der ersten Ausführungsform der Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung mit einer elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen der in 1 dargestellten Feststell- und Notbremse,
- 3 ist eine Ansicht ausgewählter Komponenten der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung.
- 4 ist ein Schnittbild ausgewählter Komponenten der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung.
- 5 ist eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen der Feststell- und Notbremse einer Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung, worin die elektrische Betätigungseinheit in einer vollständig nicht angelegten oder vollständig gelösten Stellung gezeigt ist.
- 6 ist eine weitere Ansicht der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform einer elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen der Feststell- und Notbremse einer Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung, worin die elektrische Betätigungseinheit in einer vollständig angelegten oder Vollbremsstellung gezeigt ist.
- 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der ausgewählten Komponenten der in 5 und 6 dargestellten zweiten Ausführungsform der elektrischen Betätigungseineinheit.
- 8 ist eine Ansicht ausgewählter Komponenten der in 5 und 6 dargestellten zweiten Ausführungsform der elektrischen Betätigungseinheit, worin zur Erläuterung nur einige der Komponenten in zusammengebautem Zustand gezeigt sind.
- 9 ist eine Ansicht einer dritten Ausführungsform einer elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen der Feststell- und Notbremse einer Trommel-im- Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, ist in
1 und
2 eine erste Ausführungsform einer Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse
10 einer Trommel-im Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung dargestellt, die als Ganzes mit 12 bezeichnet ist und eine als Ganzes mit 14 bezeichnete elektrische Betätigungseinheit zum Betätigen von deren Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse
10 (d.h. der Feststellbremse) aufweist. Die allgemeine Gestaltung und Wirkungsweise der Trommel-im-Topf Fahrzeug- Scheibenbremsanordnung
12 ist im Fachgebiet üblich und kann im Allgemeinen ähnlich der Bauweise sein, die in
US 5,322,145 (Evans) und
US 6,729,444 (Schmandt et. al.) beschrieben ist, deren Inhalte zur Gänze hier einbezogen werden. Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit der hier offenbarten besonderen Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung
12 beschrieben und dargestellt werden wird, ist zu beachten, dass diese Erfindung in Verbindung mit anderen Trommel-im-Topf Scheibenbremsanordnungen im Zusammenhang mit dem zugehörigen Feststell- und Notbremsteil und im Zusammenhang mit Trommelbremsanordnungen in Verbindung mit dem zugehörigen Betriebsbremsteil verwendbar ist, wenn dies gewünscht wird. Im Übrigen werden nur solche Bereiche der dargestellten Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsenanordnung
12, die für eine volles Verständnis dieser Erfindung nötig sind, im Einzelnen erläutert und abgebildet.
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Wie gezeigt, hat die abgebildete Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung 12 einen Adapter oder Anbauflansch 16, ein Widerlager 18, eine Stützplatte 20, zwei Bremsbacken 22 und 24 und eine insgesamt mit 26 bezeichnete Betätigungsgliederanordnung für die Feststellbremsbacken. In der dargestellten Ausführungsform ist der Adapter 16 ein einteiliges Gussteil und dazu eingerichtet, an einem fahrzeugfesten, nicht drehbaren Bauteil des Fahrzeugs, beispielsweise einem (nicht dargestellten) Achsflansch oder einem (nicht dargestellten) Achsschenkel befestigt zu werden, so dass er eine (nicht dargestellte) Achswelle umschließt. Um dies zu ermöglichen, hat der Adapter 16 eine verhältnismäßig weite Öffnung 16A und mehrere in ihm rings um die Öffnung 16A ausgebildete kleinere Montagelöcher 16B für Gewindebolzen. Die Öffnung 16A ermöglicht es, dass sich durch sie hindurch ein äußeres Ende einer Achswelle zu einem (nicht dargestellten) Fahrzeugrad erstreckt; in den Gewindebolzenmontagelöchern 16B sind (nicht dargestellte) passende Halterungen angeordnet, um den Adapter 16 an der zugehörigen Fahrzeugkomponente zu befestigen. In dieser Ausführungsform ist das Widerlager 18 in einem Stück mit dem Adapter 16 gegossen. Alternativ kann die Konstruktion oder Machart des Adapters 16 und/oder des Widerlagers 18, falls erwünscht, anders sein als dargestellt und beschrieben.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Stützplatte 20 der Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung 12 vorzugsweise ein Stanzteil aus Metall, in dem eine zentrale Öffnung 20A sowie mehrere (nicht dargestellte) kleinere Öffnungen rings um die zentrale Öffnung 18A des Adapters 18 ausgebildet sind. Die zentrale Öffnung 20A der Stützplatte 20 ermöglicht es, dass sich ein äußeres Ende der (nicht dargestellten) drehbaren Achswelle durch sie hindurch zu einem (nicht dargestellten) Rad des Fahrzeugs erstreckt. Die kleineren Öffnungen der Stützplatte 20 sind dazu vorgesehen, passende Halterungen aufzunehmen, beispielsweise die in 1 dargestellten, mit Gewinde versehenen Montagebolzen, die in (nicht dargestellten) Gewindelöchern des Adapters 16 aufgenommen sind, um die Stützplatte 20 am Adapter 16 zu befestigen. Alternativ kann, falls erwünscht, die Konstruktion oder Machart der Stützplatte 20 und/oder des Adapters 16 anders sein als dargestellt und beschrieben, und ihre Befestigung aneinander und/oder an anderen zugehörigen Fahrzeugkomponenten kann anders sein als dargestellt und beschrieben.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die Bremsbacken 22 und 24 an der Stützplatte 20 mittels üblicher Schwenkzapfen- und Federklammeranordnungen gehalten, die insgesamt mit 30 bezeichnet sind. Jede dieser Anordnungen 30 umfasst einen Zapfen 32, der sich durch eine (nicht dargestellte) Öffnung der Stützplatte 20 und durch eine (nicht dargestellte) zugehörige Öffnung erstreckt, welche in den Bremsbacken 22 und 24 vorgesehen ist. Die Zapfen 32 haben äußere Enden, die dazu ausgebildet sind, an Klammern 34 der Federklammeranordnungen 30 angebracht oder befestigt zu werden, um dadurch die Bremsbacken 22 und 24 in üblicher Weise an der Stützplatte 20 festzuhalten. Die dargestellte Trommel-im-Topf Scheibenbremsanordnung 12 hat ferner zwei Rückstellfedern 36 und 38 und eine manuelle Nachstellvorrichtung 40 für die Bremsbacken. Alternativ kann die Abstützung der Bremsbacken 22 und 24 auf der Stützplatte 20 anders als dargestellt sein, wenn dies erwünscht ist.
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Zur Betätigungsgliederanordnung 26 für die Feststellbremsbacken gehören, wie am besten in 3 und 4 dargestellt, ein erstes „Bremsbackenbetätigungs“-Bauteil oder Verbindungsglied 42, ein zweites „Bremsbackenbetätigungs“-Bauteil oder Verbindungsglied 44 und ein drittes „inneres“ Verbindungsglied 46. In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Bauteil 42 vorzugsweise ein allgemein langgestrecktes einstückiges Stanzteil aus Stahl mit einem ersten Abschnitt 48 und einem zweiten Abschnitt 50. Der erste Abschnitt 48 hat an einem Ende eine Nut 48A. Wie in 2 dargestellt, ist das Ende 48 dazu ausgebildet, einen Stegabschnitt 24A der Bremsbacke 24 aufzunehmen.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der zweite Abschnitt 50 des ersten Bauteils 42 gabelförmig und weist zwei voneinander beabstandete Arme 52 und 54 auf. Jeder der Arme 52 und 54 ist mit einer Öffnung 52A bzw. 54A versehen, die in ihm nahe einem distalen Ende ausgebildet ist. Zum ersten Bauteil 42 gehört ferner ein dazwischenliegender Verbindungsschenkel 56, der die Arme 53 und 54 miteinander verbindet. Alternativ kann, falls erwünscht, die Bauweise und Machart des ersten Bauteils 42 anders sein als dargestellt.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das zweite Bauteil 44 vorzugsweise als allgemein langgestrecktes einstückiges Stanzteil aus Stahl gestaltet und hat ein erstes Ende 60 und ein zweites Ende 62. Das erste Ende 60 ist mit einer in ihm ausgebildeten Öffnung 60A versehen. Wie am besten in 4 gezeigt, ist bei der dargestellten Ausführungsform die Öffnung 60A vorzugsweise ein abgestuftes oder angesenktes Loch, was einen weiter unten zu diskutierenden Zweck hat. Das zweite Ende 62 ist mit einer in ihm ausgebildeten Öffnung 62A und Nut 62B versehen. Wie in 2 dargestellt, ist die Nut 62B dazu ausgebildet, einen Stegabschnitt 22A der Bremsbacke 22 aufzunehmen. Alternativ kann die Konstruktion oder Machart des zweiten Bauteils 44 anders sein als dargestellt, wenn dies gewünscht wird.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das dritte Bauteil 46 vorzugsweise als allgemein langgestrecktes einstückiges Stanzteil aus Stahl gestaltet und hat ein erstes Ende 66 und ein zweites Ende 64. Das erste Ende 66 ist mit einer in ihr ausgebildeten, nicht durchgehenden Öffnung 66A versehen. In der dargestellten Ausführungsform ist das zweite Ende 64 vorzugsweise mit einer in ihm ausgebildeten, nur durchgestellten, nicht durchgehenden Öffnung 64A versehen, um einen erhabenen oder aufragenden „Verbindungs“-Vorsprung oder Knopf 68 zu bilden, der sich zur einem weiter unten zu besprechenden Zweck vom dritten Bauteil 46 nach außen erstreckt. Alternativ kann die Gestaltung und Machart des dritten Bauteils 46 anders sein als dargestellt, wenn dies gewünscht wird.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Glied 42 mit dem zweiten Glied 44 vorzugsweise schwenkbar durch einen Schwenkzapfen 72 und eine E-Klammer 74 verbunden. Der Schwenkzapfen 72 hat einen verdickten Kopf 72A und einen Schaft von vermindertem Durchmesser, in dem eine Nut oder Vertiefung 72B ausgebildet ist. Der Schwenkzapfen 72 erstreckt sich durch Öffnungen 52A, 62A und 54A des Arms 72 bzw. des zweiten Glieds 62 und des Arms 74; die E-Klammer 74 ist in die Nut 72B des Zapfens 72 eingebaut, um dadurch den Zapfen 72 in der Einbaustellung zu halten. Alternativ kann die Verbindung des ersten Glieds 42 mit dem zweiten Glied 44, falls gewünscht, anders als dargestellt sein.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das dritte Glied 46 vorzugsweise schwenkbar mit dem zweiten Glied 44 verbunden. Um dies zu erreichen, wird der Ansatz 68 des dritten Glieds 46 durch die Öffnung 60A im Ende 60 des zweiten Glieds 44 hindurch gesteckt, und dann wird der Ansatz 68 umgebördelt oder gestaucht, wie am besten in 4 dargestellt, um das dritte Glied 46 mit dem zweiten Glied 44 schwenkbar zu verbinden. Alternativ kann die Verbindung des dritten Glieds 46 mit dem zweiten Glied 44, falls erwünscht, anders sein als dargestellt. Beispielsweise kann das zweite Glied 44 an Stelle des dritten Glieds 46 den Ansatz aufweisen, oder es können gesonderte Befestigungsmittel, beispielsweise ein Schwenkzapfen und eine Halteklammer verwendet werden, falls dies gewünscht ist.
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Wie am besten in 2 dargestellt, gehören bei der abgebildeten Ausführungsform zu der elektrischen Betätigungseinheit 14 zum Betätigen der Trommel-im-Topf Festsstell- und Notbremse 10 ein elektrischer Motor 80, ein Planetengetriebe 82, ein Riementrieb 84, eine Spindelmutter 86 und eine Zugstange 88. Der Elektromotor 80 ist treibend mit einem (nicht dargestellten) passenden Betätigungsglied verbunden, um die Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse 10 zu betätigen. Der Elektromotor 80 kann von irgendeiner geeigneten Bauart sein, beispielsweise ein Gleichstrommotor.
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Das Planetengetriebe 82 ist mit einem Abtriebselement des Elektromotors 80 antriebsverbunden und bewirkt, dass das Abtriebsdrehmoment des Motors 80 vergrößert oder vervielfacht wird. Der Riementrieb stellt eine Antriebsverbindung zwischen dem Planetengetriebe 82 und der Spindelmutter 86 her. Wie in 2 dargestellt, definiert in dieser Ausführungsform der Motor 80 eine erste Achse XI, und die Spindelmutter 86 und Zugstange 88 definieren eine zweite Achse X2, die zur ersten Achse parallel und von dieser beabstandet ist, um eine „zweiarmige“ Konstruktion der Betätigungseinheit zu bilden.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Spindelmutter 86 innerhalb der Einheit 12 mit geeigneten Mitteln axial festgehalten, beispielsweise durch ein Bauteil 90, ist aber mittels des Riementriebs 84 frei in der Einheit 12 drehbar. Um dies zu erreichen, hat das Bauteil 90 ein erstes Ende 90A, das vorzugsweise mit Presssitz in einem offenen Ende der Spindelmutter 86 sitzt, und ein zweites Ende 90B, das mit Schiebesitz in eine Öffnung 76A eingreift, welche in einem ersten Gehäuseteil 76 der Einheit 12 ausgebildet ist. Ferner ist ein geeignetes Lager 82, beispielsweise ein Axialdrucklager, in einem zweiten Gehäuseteil 78 der Einheit 12 angeordnet, um die Spindelmutter 86 drehbar abzustützen. Die Spindelmutter 86 ist in einem inneren Abschnitt mit einem Innengewinde 86 versehen. Alternativ kann die Mutter 86, falls gewünscht, mit anderen geeigneten Mitteln drehbar abgestützt sein.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Zugstange 88 zusammengesetzt aus einem ersten Endabschnitt 94, die auf einem Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde 94A versehen ist, und einem gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 96, mit dem ein joch- oder schäckelartiges Endstück 98 auf geeignete Weise verbunden ist. Das Außengewinde 94A der Zugstange 88 ist in das Innengewinde 86A der Spindelmutter 86 so eingeschraubt, dass eine Drehbewegung der Spindelmutter 86 eine translatorische oder axiale Bewegung der Zugstange 88 (wie mit dem Doppelpfeil 100 in 2 angedeutet) in einer Richtung bewirkt, die im Wesentlichen senkrecht zur Stützplatte 20 ist (d.h. in die Trommel-im-Topf Fahrzeug-Bremsanordnung 12 in 2 hinein und aus ihr heraus). Außerdem ist in der dargestellten Ausführungsform eine Manschettendichtung 102 vorzugsweise auf dem äußeren oder freiliegenden Abschnitt der Zugstange 88 angeordnet (d.h. dem Abschnitt der Zugstange 88, der aus dem Gehäuse der elektrischen Betätigungseinheit 14 heraus ragt).
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In der dargestellten Ausführungsform kann das Joch 98 mit dem Ende 94 der Zugstange 88 auf irgendeine geeignete Weise verbunden sein, beispielsweise durch Schweißen, Aufpressen, Aufschrauben oder durch irgendein anderes geeignetes Befestigungsverfahren. Vorzugsweise ermöglicht das zum Verbinden des Jochs 98 mit dem Ende 94 der Zugstange 88 angewandte Verfahren eine freie Drehung zwischen dem Joch 98 und dem dritten Bauteil 46. Alternativ kann das Joch 98, falls gewünscht, mit dem Ende 94 der Zugstange 88 auf andere Weise verbunden sein.
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Wie in 3 dargestellt, ist bei der abgebildeten Ausführungsform das Joch 98 mit dem Ende 66 des dritten Bauteils 46 durch einen Schwenkzapfen 102 und eine E-Klammer 104 verbunden. Der Schwenkzapfen 102 hat einen verdickten Kopf 102A und eine Nut oder Vertiefung 102B.
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Das Joch 98 hat ein Paar voneinander beabstandeter Arme 108 und 110, durch die sich je ein Loch 108A bzw. 110A hindurch erstreckt. Um das Joch 98 mit dem dritten Bauteil 46 schwenkbar zu verbinden, erstreckt sich der Schwenkzapfen 102 durch die Öffnungen 108A, 66A und 110A des Arms 108 bzw. des dritten Bauteils 46 bzw. des Arms 110, und die E-Klammer 104 ist in die Nut 102B des Zapfens 102 eingesetzt, um dadurch den Zapfen in seiner Einbaustellung zu halten. Alternativ kann die Verbindung des Jochs 98 mit dem dritten Bauteil 46, falls erwünscht, anders sein als abgebildet.
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Wenn im Betrieb der abgebildeten Ausführungsform das dritte Bauteil 46 betätigt wird (d.h. in Richtung des Pfeils 100 in 2 durch Betätigung der elektrischen Einheit 14 nach unten bewegt wird), bewirkt das erste Bauteil 42 der Betätigungsgliederanordnung 26 der Feststellbremsbacken, dass die Bremsbacken 24 und 22 belastet und nach außen in Anlage an einer (nicht dargestellten) inneren zylindrischen Bremsfläche eines Trommelbereichs einer Trommel-im-Topf Bremsrotorbremse gelangen. Insbesondere greift das erste Bauteil 42 an der Bremsbacke 24 an und bewegt sie nach außen (nach rechts in 2), und das zweite Bauteil 44 greift an der Bremsbacke 22 an und bewegt sie nach außen (nach links in 2).
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Das dritte Bauteil 46 an der Verbindung zwischen dem Joch 98 der Zugstange 88 und dem zweiten Bauteil 44 der Betätigungsgliederanordnung 26 für die Feststellbremsbacken ermöglicht bei der dargestellten Ausführungsform, dass die Zugstange 88 ein- und ausgefahren wird (d.h. geradlinig/rechtwinklig zu den Bremsbacken, wie mit dem Pfeil 100 angedeutet), und dass sich die Verbindungsgliederanordnung 26 bei der Bremsbackenmitnahme allgemein vor- und zurückbewegt, während gleichzeitig eine Biegemomentbelastung bei der Bremsbackenmitnahme vermindert oder daran gehindert wird, auf die Zugstange 88 übertragen zu werden. Der Begriff „Bremsbackenmitnahme“ wird hier als Umfangsbewegung oder Rotation der Bremsbacken verstanden, die eintritt, wenn die Bremsbacken an der inneren zylindrischen Fläche des Trommelbereichs des Trommel-im-Topf Rotors angreifen, während sich das Fahrzeug bewegt. Ferner hat die in dieser Ausführungsform vorgesehene zweistufige Anordnung die Wirkung, dass die elektrische Betätigungseinheit 14 so klein und kompakt wie möglich gehalten wird, indem der Motor 80, das Planetengetriebe 82 sowie die Spindelmutter - und Zugstangenanordnung auf zwei parallelen Achsen angeordnet sind und ein einfacher Riementrieb 84 verwendet wird, um diese Bauteile anzutreiben.
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Nun auf 5 und 6 eingehend und entsprechende Bezugszahlen verwendend, um ähnliche oder entsprechende Teile zu bezeichnen, ist dort eine zweite Ausführungsform einer insgesamt mit 112 bezeichneten elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen einer Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse einer Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung dargestellt. Wie dort gezeigt, umfasst die elektrische Betätigungseinheit 112 in dieser Ausführungsform den Elektromotor 80, das Planetengetriebe 82, den Riementrieb 84, eine Spindelmutter 114, eine Zugstange 116 und ein „kassettenartiges“ Gehäuse 118.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Spindelmutter 114 innerhalb der Einheit 112 durch passende Mittel axial festgelegt, beispielsweise durch das weiter unten besprochene Bauteil 160, ist jedoch frei, sich mittels des Riementriebs 84 in der Einheit 112 zu drehen. Wie am besten in 8 dargestellt, hat die Spindelmutter 114 offene Enden und ist mit einer gestuften Außenfläche 120 und einer durch sie hindurchgehenden Stufenbohrung 128 versehen.
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In der dargestellten Ausführungsform hat die Außenfläche 120 der Spindelmutter 114 einen ersten Bereich 122, einen zweiten Bereich 124 mit vermindertem Durchmesser und einen dritten Bereich 126 mit vermindertem Durchmesser. Der erste Bereich 122 hat einen ersten Außendurchmesser D1, der zweite Bereich 124 hat einen zweiten Außendurchmesser D2, der kleiner ist als der erste Außendurchmesser, und der dritte Bereich 126 hat einen Außendurchmesser D3, der kleiner ist als der zweite Außendurchmesser D2. Die Außenfläche 120 hat eine erste Schulter 120A, die am Übergang zwischen dem ersten Bereich 122 und dem zweiten Bereich 124 ausgebildet ist, und eine zweite Schulter 120B, die am Übergang vom zweiten Bereich 124 zum dritten Bereich 126 ausgebildet ist. Alternativ kann die Konstruktion oder Ausbildung der Außenfläche 120 der Spindelmutter 114, falls gewünscht, anders sein als abgebildet.
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In der abgebildeten Ausführungsform hat die Öffnung 128 einen ersten Bereich 130, einen zweiten Bereich 132 und einen dritten Bereich 134. Der erste Bereich 130 hat einen ersten Innendurchmesser D4, der zweite Bereich 132 hat einen zweiten Innendurchmesser D5, der kleiner ist als der erste Innendurchmesser D4, und der dritte Bereich 134 hat einen Innendurchmesser D6, der kleiner ist als der zweite Innendurchmesser D5. Die Öffnung 128 hat eine erste Schulter 136, die am Übergang vom ersten Bereich 130 zum zweiten Bereich 132 ausgebildet ist, und eine zweite Schulter 138, die am Übergang vom zweiten Bereich 132 zum dritten Bereich 134 ausgebildet ist. Der dritte Bereich 134 ist mit einem Innengewinde 134A versehen.
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In der abgebildeten Ausführungsform ist der erste Bereich 130 vorzugsweise mit einer drehmomentübertragenden Fläche versehen, um eine entsprechend drehmomentübertragende Außenfläche des Bauteils 160 aufzunehmen und dadurch die Spindelmutter 120 mit dem Bauteil 120 zu gemeinsamer Drehung zu verbinden. Im Betrieb ist das Bauteil 160 treibend mit einem Abtrieb des Getriebes 82 verbunden, so dass eine Drehung der Spindelmutter 120 über den Elektromotor 14 und den Riementrieb 84 bewirkt wird. Alternativ kann die Konstruktion oder Ausbildung der Öffnung 128 anders sein als abgebildet, wenn dies gewünscht wird.
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In der abgebildeten Ausführungsform umfasst die Zugstange 116 einen verdickten Kopf 140 und einen Körper oder Schaft 142. Der Körper 142 hat einen ersten Bereich 144, einen zweiten Bereich 146 und einen dritten Bereich 148 (am besten gezeigt in 7). In der abgebildeten Ausführungsform ist der erste Bereich 144 mit einem Außengewinde 144A versehen, der zweite Bereich 146 ist ohne Gewinde, und der dritte Bereich 148 hat eine Außenfläche von geringfügig vergrößertem Durchmesser. Der dritte Bereich 148 ist mit dem Joch 98 durch geeignete Mittel verbunden. Alternativ kann die Konstruktion der Zugstange 116, falls gewünscht, anders sein als abgebildet.
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In der dargestellten Ausführungsform hat das Gehäuse 118 offene Enden und eine Außenfläche 150 sowie eine durchgehende Öffnung 162. Die Außenfläche 150 ist abgestuft und hat einen ersten Bereich 152 sowie einen zweiten Bereich 154 von vermindertem Durchmesser. Der erste Bereich 152 weist eine in ihn eingearbeitete Umfangsnut oder -ausnehmung 152A auf. Der zweite Bereich 154 ist wahlweise mit einer in ihn eingearbeiteten Umfangsnut oder -ausnehmung 154A versehen.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Öffnung 162 abgestuft und hat einen ersten Bereich 164 und einen zweiten Bereich 166 von vermindertem Durchmesser. Der erste Bereich 164 ist mit einer in ihm ausgebildeten Umfangsnut oder -ausnehmung 164A versehen. Alternativ kann die Konstruktion oder das Erscheinungsbild der Außenfläche 150 und/oder der Öffnung 162 des Gehäuses 118 anders sein als abgebildet, wenn dies gewünscht wird.
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Wie am besten in 7 gezeigt, umfasst das kartuschenartige Gehäuse 118 in der abgebildeten Ausführungsform ferner einen O-Ring 182, ein Federglied 184, ein Lagerglied 186 und ein Halteglied 188. Der O-Ring 182 ist in der „äußeren“ Ausnehmung 152A des Gehäuses 118 angeordnet. In der abgebildeten Ausführungsform ist das Federglied 184 ein Stapel konischer Federscheiben, die als Bellville-Scheiben (Tellerfedern) bekannt sind. Alternativ kann das Federglied 184, falls gewünscht, anders sein als abgebildet. Beispielsweise kann das Federglied 184 eine Druckfeder sein.
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In der abgebildeten Ausführungsform umfasst das Lagerglied 186 ein Drucklager 186A, das zwischen zwei Laufbahnscheiben 186B angeordnet ist. Alternativ kann das Lagerglied 186 anders sein als abgebildet, wenn dies gewünscht wird. Beispielsweise kann das Lagerglied 186 ein Kugellager oder irgendein anderes geeignetes Lager sein, wenn dies gewünscht wird. Das Halteglied 188 ist als C-Klammer abgebildet und in der „inneren“ Ausnehmung 134A des Gehäuses 118 angeordnet. Alternativ kann das Halteglied 188 anders sein als abgebildet, wenn dies gewünscht wird.
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Wenn die elektrische Betätigungseinheit 112 freigegeben wird und sich aus der in 6 gezeigten Bremsstellung in die Bremslösestellung gemäß 5 bewegt, stößt der verdickte Kopf 140 der Zugstange 160 gegen die zweite Schulter 138 der Spindelmutter 114, wie sich aus einem Vergleich der 5 und 6 ergibt. Somit ist ein „mechanischer Anschlag“ gegeben, wenn die elektrische Betätigungseinheit 112 unwirksam ist; er bewirkt, dass die Axialkraft der Zugstange 116 auf den Adapter der zugehörigen Trommel-im-Topf Scheibenbremsanordnung einwirkt oder auf ihn übertragen wird.
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In dieser Ausführungsform stellt das Federglied 184, wenn die elektrische Betätigungseinheit 112 betätigt ist, eine „Folgekraft“ bereit, um einen zusätzlichen Weg der Zugstange bereitzustellen, wenn eine Bremsbacken-Mitlaufbewegung statt findet. Die Tatsache, dass das dritte Bauteil 46 mit dem zweiten Bauteil 44 durch Verwendung des erhabenen Vorsprungs 68 verbunden ist, ergibt einen geringen Raumbedarf für die Verbindung und verlangt nicht, dass zusätzliche Befestigungsmittel verwendet werden. Ferner kann das Gestaltungskonzept der Komponenten des Kassettengehäuses in dieser Ausführungsform (d.h. der in 4 dargestellten, zum Gehäuse 118 zusammengebauten Komponenten) leicht verändert oder abgewandelt und bei einer üblichen elektrischen Betätigungseinheit (d.h. der in 7 ohne die zusammengebauten Kassettengehäusebauteile dargestellten Einheit 112) verwendet werden.
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Wendet man sich nun der 9 zu und verwendet gleiche Bezugszahlen, um ähnliche oder gleiche Teile zu bezeichnen, so ist dort eine dritte Ausführungsform einer insgesamt mit 212 bezeichneten elektrischen Betätigungseinheit zum Betätigen der Trommel-im-Topf Feststell- und Notbremse einer Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung dargestellt. Wie dort gezeigt, umfasst in dieser Ausführungsform die elektrische Betätigungseinheit 212 den Elektromotor 80, ein insgesamt mit 214 bezeichnetes Planetengetriebe, einen ersten Riementrieb 216, einen zweiten Riementrieb 218 und eine Spindelmutter- und -Zugstangenanordnung, die insgesamt mit 220 bezeichnet ist.
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In dieser Ausführungsform verbindet der erste Riementrieb 216 einen Ausgang des Motors 80 treibend mit einem Eingang des Planetengetriebes 214, und der zweite Riementrieb 218 verbindet einen Ausgang des Planetengetriebes 214 treibend mit einem Eingang der Spindelmutter- und -Zugstangenanordnung 220. Der Motor 80 definiert eine erste Achse X3, das Planetengetriebe 214 definiert eine zweite Achse X4, und die Spindelmutter- und -Zugstangenanordnung 220 definiert eine dritte Achse X5. In dieser Ausführungsform sind die Achsen X3, X4 und X5 parallel zueinander und gegeneinander in einer „kleeblattartigen“ Gestaltung versetzt.
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Wie an dieser Ausführungsform erkennbar, hat die kleeblattartige Gestaltung die Wirkung, die elektrische Betätigungseinheit 212 so klein oder kompakt wie möglich zu halten, in dem der Motor 80, das Planetengetriebe 214 und die Spindelmutter- und -Zugstangenanordnung 220 auf drei parallelen Achsen angeordnet sind und zwei Riementriebe 216 und 218 verwendet werden, um diese Komponenten anzutreiben.
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Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit der hier offenbarten Trommel-im-Topf Fahrzeug-Scheibenbremsanordnung 12 beschrieben und abgebildet worden ist, wird erkannt werden, dass diese Erfindung in Verbindung mit anderen Trommel-im-Topf Scheibenbremsanordnungen in Verbindung mit dem zugehörigen Feststell- und Notbremsteil verwendbar ist und auch in Verbindung mit Trommelbremsenanordnungen mit den zugehörigen Betriebsbremsenteil verwendbar ist, wenn dies gewünscht wird.
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Das Prinzip und die Durchführungsweise dieser Erfindung sind in Übereinstimmung mit dem Patentrecht in den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und dargestellt worden. Dies ist jedoch so zu verstehen, dass die Erfindung, ohne von Reichweite und Erfindungsgedanken der beigefügten Ansprüche abzuweichen, in anderer Weise ausgeübt werden kann als sie hier spezifisch erläutert und illustriert worden ist.
