DE69001863T2

DE69001863T2 - Elektrisch betaetigte trommelbremse.

Info

Publication number: DE69001863T2
Application number: DE9090304762T
Authority: DE
Inventors: Edward J Dehoff; Linda L Hallinan; Robert J Hammersmith; Alexander Kade; Donald E Schenk; Schuyler S Shaw
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2010-05-02
Also published as: CA2013125C; EP0398546A2; US5000297A; CA2013125A1; EP0398546A3; DE69001863D1; EP0398546B1

Description

Das Gebiet der vorliegenden Erfindung ist das von elektrisch betätigten Trommelbremsen für Kraftfahrzeuge. Genauer ist das Gebiet der vorliegenden Erfindung das von elektrisch betätigten Trommelbremsen mit Parkbremsen.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Trommelbremsen für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen. Ein Beispiel einer Trommelbremse ist in der US -A-4 762 209 gezeigt und beschrieben. Elektrisch betätigte Trommelbremsen sind beschrieben in der US-A-4 295 687 und FR-A-22 96 792.
In jüngster Zeit sind viele Entwicklungen auf dem Gebiet der kraftfahrtechnischen Bremsen geschehen, die verlangen, daß die Bremsen auf eine elektronische Steuerung reagieren, um eine Traktionssteuerung und/oder Antiblockierbremsung für das Fahrzeug zu ermöglichen. Da die neueren Entwicklungen auf diesem Gebiet elektronische Steuerungen verwendet haben, ist es nur eine logische Weiterentwicklung, eine Fahrzeugbremse zur Verfügung zu stellen, die sich auch auf eine elektrische Betätigung stützt, da eine elektrische Betätigung eine Kraftzeugbremse liefert, die von Natur aus besser für die digitale, elektronische Steuerung geeignet ist, welche in vielen modernen Kraftfahrzeugbremsanordnungen vorgesehen sind.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugtrommelbremse zur Verfügung zu stellen, welche besser für die fortschrittlichen Bremssysteme geeignet ist, die in vielen Fahrzeugen heute erhältlich sind, indem eine elektrische Betätigung vorgesehen ist.
Eine elektrische betätigte Trommelbremse gemäß der vorliegenden Erfindung ist gegenüber der FR-A-22 96 792 durch die Merkmale gekennzeichnet, welche im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben sind.
Die vorliegende Erfindung stellt eine elektrisch betätigte Trommelbremse mit einer Parkbremse zur Verfügung.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Hilfe eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher:
Fig. 1 eine Vorderaufrißansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Trommelbremse der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2, 3, 5, 6 und 7 entlang der Linien 2-2, 3-3, 5-5, 6-6 bzw. 7-7 von Fig. 1 genommen sind; und
Fig. 4 eine Ansicht entlang Linie 4-4 von Fig. 3 ist.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 besitzt die Trommelbremse 7 der vorliegenden Erfindung eine konventionelle Bremstrommel 10 (von der ein Umriß gezeigt ist), welche zur Befestigung an einem Fahrzeugrad vorgesehen ist. An dem Fahrzeug ist eine Grundplatte 12 befestigt, welche in üblicher Weise an dem Achsengehäuse befestigt ist. Zweite 20 und erste 21 Backen sind durch einen unter Federvorspannung stehenden Stift befestigt, um sie gegen die Grundplatte 12 vorzuspannen. Der Abstand zwischen den ersten und zweiten Backen 21, 20 ist verstellbar eingestellt durch eine Schraube und einen sternradförmigen Einsteller 24, der durch eine Klinke 26 betätigt ist, die ebenfalls drehbar mit der Grundplatte 12 verbunden ist. Eine Feder 28 hält die ersten 21 und zweiten 20 Backenn oben zusammen und umgibt die Schraube und den Sternradeinsteller 24. An ihren unteren Enden berühren die ersten 21 und zweiten 20 Backen einen Anker 30 mit Stiften 31 und 32, die bezüglich der Grundplatte 12 fixiert sind. Während der Betätigung trennen sich die ersten und zweiten Backen 21, 20 voneinander weg von dem unteren Anker 30. Eine Linie 34, welche die Trommelbremse 7 in zwei Teile teilt, trennt den Anker 30 von dem Einsteller 24, wobei sich der Anker und der Einsteller im wesentlichen im gleichen Abstand von dieser Linie befinden. Eine Antriebsschraube 40 ist drehbar an der Grundplatte 12 befestigt und durch ein Lager 96 in Position gehalten. Die Antriebsschraube 40 ist von einer Haube 42 bedeckt und ist schraubbar mit einer nicht drehbaren Mutter 44 in Eingriff. Die Mutter 44 ist in einer Fassung 48 so befestigt, daß ihre Rotation verhindert wird, jedoch ein Verschieben in eine linearen Richtung erlaubt wird. Die Fassung 48 hat eine Verlängerung 50 (Figur 5), die drehbar mit einem Anwendungshebel 52 verbunden ist. Der Anwendungshebel 52 hat die Form eines gekrümmten Armes und besitzt eine Leergang-Drehverbindung mit der Grundplatte 12 zwischen den beiden Stiften 31, 32 des Ankers 30 über einen Stift 54.
Jeder Backen 20, 21 besitzt eine Rückholfeder 60, welche diesen Backen in Richtung des Ankers 30 drängt. Der Anwendungshebel 52 weist eine Drehbewegung bezüglich der Backen 20, 21 auf durch Backenbetätiger 62, 64, welche Teile der Backen berühren. Eine Bewegung der nicht drehbaren Mutter 44 nach rechts, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, bewirkt, daß sich der Anwendungshebel 52 in Uhrzeigerrichtung dreht, wodurch die Backen 20, 21 berührt werden und nach außen auseinandergehen. Die Rückholfeder 60 veranlaßt die Backen 20, 21 in die nicht betätigte Stellung zurückzukehren. Der Einsteller 24 ist schraubeingestellt durch die Klinke 26, die von einer Einstellklinkenverbindung 68 gehalten wird, und dreht eine Einstellungsmutter 70 bei Betätigung der Trommelbremse 7. Eine Fassung 22 ist vorgesehen, welche einen Elektromotor 74 auf der Grundplatte 12 hält. Eine Verlängerung 76 dieser Fassung 22 hält eine mechanische oder elektrische Hydraulik oder ein thermisches Betätigungsorgan 78. Ein Elektromotor 74 treibt die Antriebsschraube 40 über eine Welle 82 und Getriebe 80 und 100 an. Eine Parkbremstrommel 84 ist mit der Motorwelle 82 verbunden. Um die Parkbremstrommel 84 herum ist eine Schraubenfeder 86 angeordnet, welche normal an der Parkbremstrommel 84 angreift und eine Ende 90 besitzt, welches relativ zu der Fassung 22 fixiert ist. Die Schraubenfeder 86 ist so ausgebildet, daß eine Drehung der Motorwelle 82 in eine Richtung, in der die Trommelbremse 7 in die nicht betätigte Stellung bewegt wird, bewirkt, daß die Parkbremstrommel 84 die Schraubenfeder 86 einwickelt (von dieser festgehalten wird) und an der Rotation gehindert wird. Daher bleiben, wenn die Trommelbremse 7 einmal betätigt ist, die Backen 20, 21 im Parkbremsmode betätigt. Um die Auslösung der Betätigung der Backen 20, 21 zu erlauben, besitzt das Betätigungsorgan 78 eine geradlinige Betätigungsstange 89 mit einem Eingriff 91. Eine Verschiebung der Betätigungsstange 89 durch das Betätigungsorgan 78 bringt den Eingriff 91 in Kontakt mit dein freien Ende 92 der Schraubenfeder 86, wodurch die Schraubenfeder in eine aufgewundene Stellung bewegt wird (d. h., ausdehnen oder vergrößern des Durchmessers der Schraubenfeder 86), wodurch eine freie Drehung der Parkbremstrommel 84 und dadurch eine freie Bewegung des Elektromotors 74 ermöglicht wird. Das Betätigungsorgan 78 kann entweder ein hydraulisches Betätigungsorgan oder ein thermisches Betätigungsorgan sein, welches eine keramische Heizvorrichtung verwendet, um eine Substanz zu erhitzen, welche auf eine Membran einwirkt, die mit der Betätigungsstange 89 verbunden ist. Typischerweise ist die Trommelbremse so ausgebildet, daß, wenn ein thermisches Betätigungsorgan verwendet wird, entweder für die Anordnung elektrischer Strom für die Freigabe der Trommelbremse benötigt wird, oder elektrischer Strom benötigt wird, um die Räder anfänglich freizugeben, jedoch wird es magnetische Schalter geben, die es ermöglichen, daß das Betätigungsorgan 78 ohne einen ständigen Stromfluß verschoben wird.
Die Wirkung der Trommelbremse 7 wird nun beschrieben. Der elektrische Motor 74 treibt die Gegenräder 80, 100 an, um die Antriebsschraube 40 zu drehen. Die Antriebsschraube 40 ist drehbar mit dem Anwendungshebel 52 verbunden, welcher sich um den Stift 54 dreht, der eine Leergang-Verbindung zur Verfügung stellt. Wenn die Antriebsschraube 40 gedreht wird, wird sich die nicht drehbare Mutter 44 bezüglich der Grundplatte 12 verschieben und dadurch den Anwendungshebel 52 bewegen, wodurch bewirkt wird, daß die Backenbetätigungsorgane 62, 64 die Backen 20, 21 bezüglich des Ankers 30 bewegen, um die Trommelbremse zu betätigen/freizugeben.
Die Wirkung des Parkbremsmechanismus wird nun beschrieben. Während des normalen (das ist der Nicht-Parkmodus) der Trommelbremse 7 greift der Eingriff 91 des Betätigungsorgans 78 in das freie Ende 92 der Schraubenfeder 86 ein, um die Schraubenfeder 86 in einer aufgewundenen Position zu halten und eine freie Drehung der Welle 82 durch den Elektromotor zu erlauben. Für den Parkbremsmodus, wenn der Elektromotor 74 betätigt ist, um die Backen 20, 21 an die Bremstrommel 10 anzudrücken, wird das Betätigungsorgan 78 dann betätigt, um den Eingriff 91 von dem freien Ende 92 der Schraubenfeder 86 wegzubewegen. Dadurch wickelt sich die Schraubenfeder 86 auf, zieht sich diametrisch zusammen und verbindet sich kraftschlüssig mit der Parkbremstrommel 84, um die Antriebsschraube 40 und dadurch die Backen 20, 21 in der betätigten Stellung festzuhalten. Der Parkbremsmodus wird durch Betätigung des Betätigungsorgans 78 freigegeben, indem der Eingriff 91 in Eingriff mit dem freien Ende 92 der Schraubenfeder 86 gebracht wird, um die Schraubenfeder abzuwickeln und zu ermöglichen, daß der Elektromotor 74 die Backen 20, 21 in die freigegebene Stellung bewegt.
Das Betätigungsorgan 78 wird bevorzugt elektrisch betätigt. In diesem Fall wird das Betätigungsorgan 78 wie gefordert durch elektrische Signale betätigt, welche erzeugt werden, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs den Parkbremsschalter oder -hebel des Kraftfahrzeugs bewegt.
In allen Fällen wird der Elektromotor 74, wie gefordert, durch elektrische Signale betätigt, welche erzeugt werden, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Bremspedals des Fahrzeugs bewegt.
Der Schrauben- und Sternradeinsteller 24 und die Einstellmutter 70 werden durch die Klinke 26 zur Bremsabnutzungseinstellung der Trommelbremse 7 und zur Einstellung der Anfangsposition der Backen 20, 21 betätigt.

Claims

1. Elektrisch betätigte Trommelbremse (7) mit einer Bremstrommel (10) zur Verbindung mit einem Rad eines Kraftfahrzeugs; einer Grundplatte (12) zur Verbindung mit dem Kraftfahrzeug; zumindest einer Bremsbacke (20, 21), welche drehbar auf der Grundplatte zum Eingriff mit der Bremstrommel (10) befestigt ist; einer Schraube (40), welche verschraubbar mit einer Mutter (44) in Eingriff steht, wobei die Schraube und die Mutter auf der Grundplatte befestigt sind; und einem Elektromotor (74); dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (44) nicht verdrehbar ist, zur geradlinigen Bewegung bezüglich der Grundplatte (12) befestigt ist und Mittel (52, 54, 62, 64) zur schwenkbaren Verbindung mit dem Bremsbacken (20, 21) besitzt; daß der Elektromotor (74) antreibend mit der Schraube (40) verbunden ist, um diese zur Betätigung der Trommelbremse (7) zu drehen; und gekennzeichnet durch einen Parkbremsmechanismus mit einer Trommel (84), welche starr mit der Antriebsschraube (40) verbunden ist, wobei die Trommel (84) von einer Schraubenfeder (86) umgeben ist, welche an einem Ende (90) fixiert ist, die Schraubenfeder in ihrem zugewundenen Modus die Trommel (84) kraftschlüssig festhält, um eine Drehung der Welle (82) zu verhindern, und durch ein Betätigungsorgan (78), welches mit dem anderen Ende (92) der Schraubenfeder (86) verbindbar ist, um die Schraubenfeder in eine Position zu bewegen, in der die Schraubenfeder im allgemeinen aufgewunden ist, um die Schraubenfeder vom Eingriff mit der Trommel abzuhalten.

2. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur schwenkbaren Verbindung mit der Bremsbacke (20, 21) einen Anwendungshebel (52) enthalten, welcher drehbar mit der nicht verdrehbaren Mutter (44) verbunden ist, wobei der Anwendungshebel ein Backenbetätigungsorgan (62, 64) besitzt und eine Drehbewegung des Anwendungshebels bewirkt, daß das Backenbetätigungsorgan die Bremsbacke (20, 21) bewegt.

3. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach Anspruch 2, welche zwei Bremsbacken (20, 21) umfaßt, welche durch den Anwendungshebel (52) bewegbar sind.

4. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Anwendungshebel (52) eine Leergangverbindung (54) mit der Grundplatte (12) besitzt, und zwar im allgemeinen an dem gegenüberliegenden Ende des Anwendungshebels zu der Verbindung mit der nicht verdrehbaren Mutter (44).

5. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebsschraube (40) durch ein Getriebe (80, 100) mit dem Elektromotor (74) verbunden ist, und wobei der Elektromotor eine Welle (82) besitzt, welche im allgemeinen parallel zu der Antriebsschraube befestigt ist, wobei die Trommel (84) mit der Welle starr verbunden ist.

6. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Betätigungsorgan des Parkbremsmechanismus (78) elektrisch betätigt wird.

7. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Betätigungsorgan des Parkbremsmechanismus (78) mechanisch betätigt wird.

8. Elektrisch betätigte Trommelbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches weiter einen Einsteller (24, 70) zum einstellbaren Setzen des Abstandes zwischen den Bremsbacken (20, 21) umfaßt.