DE4122672C2 - Duo-Servo-Trommelbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Duo-Servo-Trommelbremse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Duo-Servo-Trommelbremsen sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Sie haben den Vorzug einer hohen Selbstverstär­ kung, so daß mit einer vergleichsweise geringen Betäti­ gungskraft ein hohes Bremsmoment erreicht werden kann. Dies ist vor allem bei mechanischen Bremsbetätigungsvorrichtun­ gen von Vorteil. Duo-Servo-Trommelbremsen werden daher häu­ fig als Feststellbremsen in Kraftfahrzeugen verwendet.

Duo-Servo-Trommelbremsen der eingangs genannten Art sind aus der US 4 887 698 bekannt. Sie sind für Fahrzeuge vorge­ sehen, bei denen aufgrund der vorliegenden baulichen Gege­ benheiten die Notwendigkeit besteht, die an den Betäti­ gungshebel anzuschließende Betätigungsvorrichtung, bei­ spielsweise einen Seilzug, so anzuordnen, daß die Betäti­ gungskraft im wesentlichen in einer zum Umfangsrand der Bremstrommel tangentialen Richtung auf den Betätigungshebel einwirkt. Dies hat zur Folge, daß bei einer Bremsbetätigung die in Richtung der Betätigungskraft sich an die Spreizvor­ richtung anschließende Bremsbacke im Gegensatz zur anderen Bremsbacke zusätzlich zu der von der Spreizvorrichtung erzeugten Spreizkraft mit einer der Betätigungskraft ent­ sprechenden Kraft betätigt wird, so daß diese Bremsbacke aufgrund der auf sie einwirkenden höheren Gesamtkraft von dem Stützlager abgehoben wird, während die andere Brems­ backe am Stützlager abgestützt bleibt. Entspricht die Dreh­ richtung der Bremstrommel der Richtung der Betätigungs­ kraft, so behalten die Bremsbacken die Lage bei, in die sie zu Beginn des Betätigungsvorgangs bewegt wurden. Bewegt sich die Bremstrommel jedoch in der entgegengesetzten Rich­ tung, so werden die Bremsbacken beim Anlegen der Bremsbac­ ken an die Bremstrommel zusammen mit der Spreizvorrichtung durch die Reibung von der Bremstrommel in ihrer Bewegung mitgenommen, bis die in Richtung der Betätigungskraft lie­ gende Bremsbacke an dem Stützlager anschlägt, während die andere Bremsbacke vom Stützlager abgehoben wird. Dieses je nach Bremsvorgang mehr oder weniger heftige und entspre­ chend laute Anschlagen ist störend und daher unerwünscht. Weiterhin führt es zu einer ruckartigen am Hand- oder Fußhebel der Betätigungsvorrichtung spürbaren Erhöhung der Betätigungskraft, die den Betätigungskomfort beein­ trächtigt.

Bei einer aus der GB 389 552 bekannten Duo-Servo-Trommel­ bremse weist das Stützlager zur Abstützung der Bremsbacken radial nach außen divergierende Abstützflächen auf, die durch gebogene Flächen verbunden sind. Der Betätigungshebel umgreift mit einem gegabelten Ende das Stützlager und ist an den gebogenen Flächen des Stützlagers geführt. Die von einem Seilzug ausgeübte Betätigungskraft greift quer zur Richtung der Spreizbewegung der Enden der Bremsbacken an dem freien Ende des Betätigungshebels an und wird über Noc­ ken am gegabelten Ende des Betätigungshebels auf abge­ rundete Schultern der Bremsbacken übertragen. Die Abstüt­ zung des Betätigungshebels entgegen der Betätigungskraft folgt an der der Bremstrommel zugekehrten gebogenen Fläche des Stützlagers. Die Bremsbacken werden unabhängig vonein­ ander jeweils durch eine Rückzugsfeder an das Stützlager angedrückt, wobei die eine Rückzugsfeder eine größere Zug­ kraft hat als die andere, so daß sich bei einer Betätigung des Betätigungshebels in der Bremsanlegephase nur die von der schwächeren Feder gehaltene Bremsbacke vom Stützlager weg bewegen kann. Auf diese Weise wird ein Anschlaggeräusch bei der Drehrichtung der Bremstrommel vermieden, bei der die von der stärkeren Feder gehaltene Bremsbacke an das Stützlager angedrückt wird. Dreht sich die Bremstrommel in der entgegengesetzten Drehrichtung, so soll die schräge Abstützfläche des Stützlagers bewirken, daß die von der schwächeren Feder gehaltene Bremsbacke kein Anschlag­ geräusch erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Duo- Servo-Trommelbremse der eingangs genannten Art ein stören­ des Anschlagen der Bremsbacke zu unterbinden, die durch die Spreizvorrichtung in Richtung der auf den Betätigungshebel übertragenen Betätigungskraft bewegbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Trommelbremse entfaltet die zwischen der Bremsbacke und dem Stützlager angeordnete Feder eine Dämpfungswirkung, indem sie die Annäherung der Bremsbacke an das Stützlager beim Wirksam­ werden der Reibkraft verzögert und dadurch die Entstehung eines störenden Anschlaggeräusches und einen ruckartigen Kraftanstieg an der Betätigungsvorrichtung unterbindet. Hierbei ist weiterhin von Vorteil, daß in der Anfangsphase eines Bremsbetätigungsvorganges, in der das Bremslüftspiel überwunden wird, die entgegen der Richtung der Betätigungs­ kraft durch die Spreizvorrichtung betätigbare Bremsbacke zunächst in Anlage an dem Stützlager verbleibt, so daß sich auch bei einer mit der Richtung der Betätigungskraft über­ einstimmenden Drehrichtung der Bremstrommel kein Anschlag­ geräusch ergeben kann.

Um eine möglichst hohe Dämpfungswirkung zu erzielen, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Feder vor­ gespannt sein, wobei die Vorspannkraft auch größer bemessen sein kann als die Kraft der parallel zur Spreizvorrichtung zwischen den Bremsbacken wirksamen Rückzugsfederanordnung. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder als Druckfeder ausgebildet und in einem am Brems­ schild befestigten Gehäuse angeordnet, wobei die Bremsbacke einen seitlichen Arm aufweist, der mit der Druckfeder in Eingriff tritt. In einer anderen Ausgestaltung kann vorge­ sehen sein, daß die Feder zwischen dem Stützlager und der Bremsbacke angeordnet ist. Hierbei kann die Feder als Blattfeder ausgebildet sein, die mit einem Schenkel am Bremsschild befestigt ist und mit einem zweiten Schenkel zwischen das Stützlager und die Bremsbacke greift, wobei die elastische Verformbarkeit des zweiten Schenkels durch das Stützlager begrenzt ist. Eine in ihrer Wirkung mit die­ ser Ausgestaltung vergleichbare Ausgestaltung der Erfindung kann auch durch eine zwischen Bremsbacke und Stützlager angeordnete Druckfeder erreicht werden, die in einer Aus­ nehmung in dem Stützlager gehalten ist und ihre Vorspann­ kraft geringer ist als die Kraft der Rückzugsfederanord­ nung.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe auch vorgesehen sein, daß die durch die Spreizvorrichtung in Richtung der Betäti­ gungskraft bewegbare Bremsbacke durch ein Reibgesperre mit dem Stützlager verbunden ist, dessen Reibkraft größer ist als die zum Anlegen der Bremsbacke an die Bremstrommel erforderliche Betätigungskraft. Das Reibgesperre hält in der Anfangsphase des Betätigungsvorgangs die in Betäti­ gungsrichtung liegende Bremsbacke am Stützlager fest, so daß die Reibkraft bei einer der Betätigungskraft entgegen­ gerichteten Drehung der Bremstrommel ohne eine Verschiebung der Bremsbacke in Umfangsrichtung unmittelbar am Stützlager abgestützt werden kann. Das Reibgesperre wird vorzugsweise durch eine an dem Bremsschild befestigte Blattfeder und eine der Blattfeder gegenüberliegende Reibfläche des Stütz­ lagers gebildet, zwischen denen die Bremsbacke angeordnet ist. Die Blattfeder kann weiterhin in einem Winkel geneigt gegen die Bremsbacke angestellt sein, um die Reibkraft durch Selbstverstärkung in der der Betätigungskraft entge­ gengesetzten Richtung zu erhöhen.

Aus den DE-GM 19 43 694 und DE-GM 73 00 934 ist es bei Außenbackenbremsen bekannt, die an einem Bremshebel schwenkbar gelagerte Bremsbacke mit Hilfe einen Reibwider­ stand erzeugender Blattfedern gegenüber dem Bremshebel der­ art zu verspannen, daß die Bremsbacke nach einer Bremsbetä­ tigung in ihrer Lage gegenüber dem Bremshebel reibschlüssig festgehalten wird. Für die Ausbildung einer Vorrichtung zur Vermeidung eines Anschlaggeräusch bei einer Duo-Servo- Trommelbremse vermitteln die bekannten Blattfederanordnun­ gen keine Anregung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht einer Duo-Servo-Trommelbremse nach Entfernen der Bremstrommel,

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 1 eines erfindungsgemäßen Ausführungsbei­ spiels einer Duo-Servo-Trommelbremse mit einem Reibgesperre und

Fig. 3 bis 5 Teilansichten analog zu Fig. 2 von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung mit einer zwischen Bremsbacke und Stützlager wirksamen Dämpfungsfeder.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer mechanisch betätigbaren Duo-Servo-Trommelbremse. An einem Bremsschild 1, welches mit einem nicht drehbaren Teil der Radaufhängung eines Fahrzeugs verbunden wird, sind zwei Bremsbacken 2, 3 verschiebbar gelagert. Die zylindrischen Außenflächen der Bremsbacken 2, 3 werden durch Reibbeläge 4 gebildet, die durch Aufpressen oder Kleben auf den Bremsbacken 2, 3 befe­ stigt sind. Zwischen den in der Zeichnung oben liegenden Enden der Bremsbacken 2, 3 ist ein längenverstellbares Spannschloß 5 angeordnet, welches frei zwischen den Enden der Bremsbacken hängt und durch die Kraft einer die Enden der Bremsbacken 2, 3 verbindenden Zugfeder 6 in seiner Lage gehalten wird. Über das Spannschloß 5 sind die Bremsbacken 2, 3 aneinander abgestützt. Zwischen den unteren Enden der Bremsbacken 2, 3 befindet sich ein Stützlager 7, welches fest mit dem Bremsschild 1 verbunden ist und zur Abstützung der bei einer Bremsbetätigung auf die Bremsbacken einwir­ kenden Reibkraft dient. Parallel zum Stützlager 7 ist eine Rückzugsfeder 8 angeordnet, die mit den Enden der Bremsbac­ ken 2, 3 verbunden ist und diese an das Stützlager 7 andrückt. Neben der Rückzugsfeder 8 befindet sich eine Spreizvorrichtung 9, die aus einer Drucklasche 10 und einem gelenkig mit dieser verbundenen, zweiarmigen Betätigungshe­ bel 11 besteht, der schwenkbar an der Drucklasche 10 gela­ gert ist. Mit seinem kurzen Hebelarm stützt sich der Betä­ tigungshebel 11 an der Bremsbacke 3 ab. Der lange Hebelarm des Betätigungshebels 11 ragt durch eine Öffnung im Brems­ schild aus der Trommelbremse heraus und wird dort mit einer mechanischen Betätigungsvorrichtung verbunden.

Zur Betätigung der Duo-Servo-Trommelbremse werden die der Spreizvorrichtung 9 benachbarten Enden der Bremsbacken 2, 3 auseinandergedrückt, wobei die an der Drucklasche 10 abge­ stützte Betätigungskraft B, mit der der Betätigungshebel 11 betätigt wird, für ein Abheben der Bremsbacke 2 vom Stütz­ lager 7 sorgt, während die Bremsbacke 3 am Stützlager 7 abgestützt bleibt. Dreht sich nun die Bremstrommel entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeils C, so kann die beim Anlegen an die Bremstrommel auf die Bremsbacken 2, 3 einwirkende Reibkraft nur über die Bremsbacke 2 am Stützla­ ger 7 abgestützt werden. Die Bremsbacke 2 wird also wieder in ihre in der Zeichnung dargestellten Lage zurückbewegt, wobei sie an dem Stützlager 7 anschlägt. Gleichzeitig wird hierbei die Bremsbacke 3 von dem Stützlager 7 abgehoben, da sie über das Spannschloß 5 an der Bremsbacke 2 abgestützt ist und somit der Bewegung der Bremsbacke 2 folgt.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Duo-Servo-Trommel­ bremse gemäß Fig. 1, bei der ein Abheben und dadurch ermöglichtes Anschlagen der Bremsbacke 2 vermieden ist. Hierzu ist an dem Bremsschild 1 eine Blattfeder 15 befe­ stigt, die mit einem in einem Winkel α geneigten Federschenkel 16 gegen eine seitliche Kante der Bremsbacke 2 drückt. Auf der der Blattfeder 15 entgegengesetzten Seite ist an dem Stützlager 7 eine Reibfläche 17 vorgesehen, an der die Bremsbacke 2 unter der Wirkung der Blattfeder 15 anliegt. Durch die Blattfeder 15 und die Reibfläche 17 wird ein Reibgesperre gebildet, dessen Reibkraft ausreicht, um die Betätigungskraft B aufzunehmen. Durch den Anstellwinkel α des Federarms 16 wird zusätzlich eine Selbstverstärkung der Reibkraft in der Wirkungsrichtung der Betätigungskraft B erzeugt, so daß die Vorspannkraft der Blattfeder 15 ent­ sprechend niedriger gehalten werden kann, wodurch die Mon­ tage der Bremsbacken erleichtert wird. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind die Bremsbacken 2, 3 durch 2 Rückzugsfe­ dern 8 miteinander verbunden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Bremsschild 1 eine Blattfeder 18 durch Schrauben befe­ stigt, die einen rechtwinklig zur Ebene des Bremsschilds 1 abgebogenen Federarm 19 aufweist, der in einem Zwischenraum zwischen dem Stützlager 7 und der Bremsbacke 2 angeordnet ist. Das dem Bremsschild 1 benachbarte Ende des Federarms 19 liegt an dem Stützlager 7 an und zwischen dem anderen Ende des Federarms 19 und dem Stützlager 7 ist ein Spiel 20 vorgesehen, welches bei gelöster Bremse vorhanden ist, wenn die Bremsbacke 2 allein unter der Wirkung der Rückzugsfe­ dern 8 gegen den Federarm 19 gedrückt wird.

Wird die in Fig. 3 dargestellte Bremse betätigt, so ent­ fernt sich unter der Wirkung der Betätigungskraft B die Bremsbacke 2 vom Stützlager 7, während die Bremsbacke 3 am Stützlager 7 abgestützt bleibt. Der Federarm 19 folgt auf­ grund der durch die Rückzugsfedern 8 hervorgerufenen Vor­ spannung dieser Bewegung ganz oder teilweise. Gelangen die Bremsbacken 2, 3 nun in Eingriff mit der in Richtung des Pfeils C rotierenden Bremstrommel, so hebt die Bremsbacke 3 von dem Stützlager 7 ab, während die Bremsbacke 2 gegen den Federarm 19 und das Stützlager 7 gedrückt wird. Durch seine Federkraft fängt der Federarm 19 diese Bewegung elastisch auf und vermeidet dadurch ein geräuschvolles Anschlagen an dem Stützlager 2. Mit steigender Reibkraft verformt sich der Federarm 19 soweit, daß das Spiel 20 aufgezehrt wird und er sich mit seinem freien Ende ebenfalls an dem Stütz­ lager 7 abstützt.

Eine Ausgestaltung einer Duo-Servo-Trommelbremse mit einer Anschlagdämpfung für die Bremsbacke 2 ist in Fig. 4 gezeigt. Hierbei ist in benachbarten Ausnehmungen im Stütz­ lager 7 und in der Bremsbacke 2 eine vorgespannte Schrau­ bendruckfeder 21 angeordnet, die sich in axialer Richtung an der Bremsbacke 2 und am Stützlager 7 abstützt. Die Vor­ spannkraft der Schraubendruckfeder ist etwas geringer als die Federkraft der Rückzugsfedern 8, so daß die Bremsbacke 2 in der Bremslösestellung an dem Stützlager 7 anliegt. Beim Betätigen der Bremse hebt die Bremsbacke 2 zunächst vom Stützlager 7 ab und wird dann nach dem Anlegen an die Bremstrommel durch die anwachsende Reibkraft wieder an das Stützlager 7 zurückbewegt. Hierbei wird durch die Vorspann­ kraft der Schraubendruckfeder 21 das Anschlagen der Brems­ backe 2 an das Stützlager 7 gedämpft.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur Dämpfung des Anschlagens der Bremsbacke 2 eine Schrau­ bendruckfeder 22 vorgesehen, die in einem am Bremsschild 1 befestigten Federgehäuse 23 gelagert ist. Das Federgehäuse 23 weist einen Anschlag 24 auf, der die Ausdehnung der Schraubendruckfeder 22 auf ein vorgegebenen Maß beschränkt. Hierdurch kann die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 22 größer bemessen werden als die Kraft der beiden in die Bremsbacken 2, 3 eingehängten Rückzugsfedern 8. An dem Steg der Bremsbacke 2 ist ein Winkelstütze 25 befestigt, die mit ihrem freien Ende an der dem Stützlager 7 abgekehrten Seite der Schraubendruckfeder 22 anliegt. In der dargestellten Bremslösestellung ist zwischen dem Stützlager 7 und der Bremsbacke 2 ein Spiel 20 vorhanden. Die Bremsbacke 3 liegt am Stützlager 7 an.

Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Wird bei einer Betätigung der Bremse die in Richtung der Betäti­ gungskraft B verschobenen Bremsbacke 2 bei einer Drehung der Bremstrommel in Richtung des Pfeils C durch die Reib­ kraft in Richtung auf das Stützlager 7 zurückbewegt, so gelangt die Winkelstütze 25 zunächst in Eingriff mit der Schraubendruckfeder 22, wodurch ein Teil der Reibkraft auf­ genommen und die Annäherung der Bremsbacke 2 an das Stütz­ lager 7 verzögert und damit gedämpft wird. In der Brems­ stellung ist ein Spiel 20 nicht mehr vorhanden und die Bremsbacke 2 liegt unmittelbar an dem Stützlager 7, so daß hohe Bremskräfte übertragen werden können.

Claims (10)

1. Duo-Servo-Trommelbremse mit einer einem Stützlager zur Abstützung der Bremsbacken benachbarten, mechanischen Spreizvorrichtung mit einem Betätigungshebel, auf den die Betätigungskraft von einer Betätigungsvorrichtung im wesentlichen in einer zum Rand der Bremstrommel tan­ gentialen Richtung derart übertragen wird, daß eine Bremsbacke durch die Spreizvorrichtung in Richtung der Betätigungskraft bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Betätigungskraft bewegbare Bremsbacke (2) an dem Stützlager (7) über eine Feder (18, 21, 22) abgestützt ist, deren Federkraft in Rich­ tung der Spreizkraft der Spreizvorrichtung (9) auf die Bremsbacke (2) einwirkt.

2. Duo-Servo-Trommelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18, 21, 22) vorgespannt ist.

3. Duo-Servo-Trommelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft der Feder (18, 22) größer bemessen ist als die Kraft der parallel zur Spreizvorrichtung (9) zwischen den Bremsbacken (2, 3) wirksamen Rückzugsfederanordnung (8).

4. Duo-Servo-Trommelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (22) als Druckfeder ausgebildet ist und in einem am Bremsschild (1) befestigten Gehäuse (23) angeordnet ist, wobei die Bremsbacke (2) einen seitlichen Arm (25) aufweist, der mit der Druckfeder (22) in Eingriff tritt.

5. Duo-Servo-Trommelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18, 21) zwi­ schen dem Stützlager (7) und der Bremsbacke (2) ange­ ordnet ist.

6. Duo-Servo-Trommelbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18) als Blattfeder aus­ gebildet ist, die mit einem Schenkel am Bremsschild (1) befestigt ist und mit einem zweiten Schenkel (19) zwi­ schen das Stützlager (7) und die Bremsbacke (2) greift, wobei die elastische Verformbarkeit des zweiten Schen­ kels (19) durch das Stützlager (7) begrenzt ist.

7. Duo-Servo-Trommelbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Druckfeder ausgebildete Feder (21) in einer Ausnehmung in dem Stützlager (7) gehalten ist und ihre Vorspannkraft geringer ist als die Kraft der Rückzugsfederanordnung (8).

8. Duo-Servo-Trommelbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Spreizvorrichtung (9) in Richtung der Betätigungskraft bewegbare Bremsbacke (2) durch ein Reibgesperre (15, 16, 17) mit dem Stützlager (7) verbunden ist, dessen Reibkraft größer ist als die zum Anlegen der Bremsbacke (2) an die Bremstrommel erforderliche Betätigungskraft.

9. Duo-Servo-Trommelbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibgesperre durch eine an dem Bremsschild (1) befestigte Blattfeder (15) und eine der Blattfeder (15) gegenüberliegende Reibfläche (17) des Stützlagers (7) gebildet ist, zwischen denen die Brems­ backe (2) angeordnet ist.

10. Duo-Servo-Trommelbremse nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Blattfeder (15) in einem Winkel (α) geneigt gegen die Bremsbacke (2) angestellt ist.