DE102005025296A1 - Drum brake with locking device e.g. for vehicle, has brake drum, two brake shoes, and mechanical retention mechanism for determining brake position - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trommelbremse mit einer Feststellvorrichtung, welche in der Lage ist, eine Feststellbremsposition mechanisch zu sichern.The The present invention relates to a drum brake with a locking device, which is capable of mechanically locking a parking brake position to back up.
Aus dem Stand der Technik sind Trommelbremsen bekannt, welche mittels eines Seilzugs betätigbar sind. Hierbei sind beispielsweise Duo-Servo-Feststellbremsen bekannt, welche zwei Bremsbacken aufweisen, die sich gegenüber einem gemeinsamen Widerlager abstützen. Bremsbeläge an den Bremsbacken werden mechanisch gegen eine die Bremsbacken umschließende Bremstrommel angelegt. Bisher werden derartige Trommelbremsen mechanisch, z.B. über einen Seilzug betätigt. Derartige Seilzugeinrichtungen nehmen jedoch einen relativ großen Bauraum im Fahrzeug ein und werden im Innenraum als teilweise störend angesehen. Weiterhin ist es bekannt, bei derartigen Bremsen den Handbremshebel durch eine Motoreinheit zu ersetzen. Diese Motoreinheit betätigt dann den Seilzug. Dadurch kann ein Fahrer beispielsweise einen Knopf oder Schalter betätigen, so dass der Motor angetrieben wird und eine Feststellung des Fahrzeugs ausgeführt wird.Out Drum brakes are known in the prior art, which means a cable operable are. Here, for example, duo-servo parking brakes are known which have two brake shoes which face each other support common abutment. Brake pads on the brake shoes are mechanically against a the brake shoes enclosing Brake drum applied. So far, such drum brakes are mechanical, e.g. above a cable operated. However, such Seilzugeinrichtungen take a relatively large amount of space in the vehicle and are considered in the interior as partially disturbing. Furthermore, it is known in such brakes the handbrake lever to be replaced by a motor unit. This motor unit then operates the cable. This allows a driver, for example, a button or Press switch, so that the engine is driven and a determination of the vehicle accomplished becomes.
Derartige Feststellbremsen sind auch unter dem Begriff Cable-Puller bekannt.such Parking brakes are also known by the term cable puller.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die erfindungsgemäße Trommelbremse mit Feststellvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie auf einen Seilzug o.Ä. verzichten kann. Erfindungsgemäß kann hierbei die Trommelbremse besonders kompakt und raumsparend aufgebaut sein. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Trommelbremse eine mechanische Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung einer Feststellbremsposition, einen motorischen Antrieb und ein angetriebenes Element umfasst. Der Antrieb treibt dabei das angetriebene Element an und das angetriebene Element kommt mittelbar oder unmittelbar mit den Bremsbacken der Trommelbremse in Kontakt. Dadurch kann eine Feststellbremsposition der Bremsbacken mechanisch verriegelt werden.The drum brake according to the invention with locking device with the features of claim 1 indicates in contrast the advantage that they o.Ä. can do without. According to the invention in this case the drum brake be constructed very compact and space-saving. This is characterized according to the invention achieved that the drum brake a mechanical locking device for locking a parking brake position, a motorized Drive and a driven element comprises. The drive is driving the driven element and the driven element comes indirectly or directly in contact with the brake shoes of the drum brake. As a result, a parking brake position of the brake shoes mechanically be locked.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise ist zwischen dem Antrieb und dem angetriebenen Element ein Getriebe angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Getriebe dabei innerhalb der Bremstrommel angeordnet. Weiter bevorzugt ist ein Antrieb senkrecht auf einer Rückenplatte der Trommelbremse angeordnet. Somit kann ein besonders platzsparender Aufbau erreicht werden.Preferably is a transmission between the drive and the driven element arranged. Particularly preferably, the transmission is within arranged the brake drum. More preferably, a drive is vertical on a back plate the drum brake arranged. Thus, a particularly space-saving Construction can be achieved.
Um auf zusätzliche Sicherungselemente verzichten zu können, ist das Getriebe vorzugsweise selbsthemmend ausgebildet. Erfindungsgemäß ist es hierbei ausreichend, wenn nur zwischen zwei sich miteinander im Eingriff befindlichen Getriebeelementen eine Selbsthemmung ausgebildet ist.Around on additional To be able to do without securing elements, the gear is preferably self-locking educated. According to the invention, it is this sufficient if only between two engaged with each other located gear elements is formed a self-locking.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Bremsbacken mittels Fluiddruck, insbesondere mittels eines Hydraulikdrucks, an die Bremstrommel anlegbar. Dadurch kann eine Trommelbremse bereitgestellt werden, welche als normale Betriebsbremse und als Feststellbremse verwendbar ist und sehr kompakt aufgebaut ist.According to one preferred embodiment of the present invention, the brake shoes by means Fluid pressure, in particular by means of a hydraulic pressure, to the brake drum applied. This may provide a drum brake, which can be used as a normal service brake and as a parking brake is and is very compact.
Vorzugsweise umfasst das angetriebene Element ein Nockenelement mit einem ersten und einem zweiten Nocken. Bei einer Rotation des Nockenelements kommt dabei der erste Nocken mittelbar oder unmittelbar mit der ersten Bremsbacke in Kontakt und der zweite Nocken kommt mit der zweiten Bremsbacke in Kontakt, um die Feststellposition mechanisch zu verriegeln.Preferably The driven element comprises a cam element with a first and a second cam. Upon rotation of the cam element while the first cam comes directly or indirectly with the first brake shoe in contact and the second cam comes with the second brake shoe in contact to the locking position mechanically to lock.
Vorzugsweise ist zwischen dem Nockenelement und dem Antrieb ein Planetengetriebe angeordnet. Besonders bevorzugt ist dabei das Nockenelement als ein Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet.Preferably is a planetary gear between the cam member and the drive arranged. Particularly preferred is the cam element as formed a ring gear of the planetary gear.
Um eine definierte Ausgangs- bzw. Endposition des Nockenelements sicherstellen zu können, ist vorzugsweise wenigstens ein Anschlag zur Begrenzung einer Rotation des Nockenelements angeordnet. Dadurch kann insbesondere eine Rückstellung des Nockenelements in eine immer gleiche definierte Ausgangsposition sichergestellt werden.Around ensure a defined initial or final position of the cam member to be able to is preferably at least one stop for limiting a rotation arranged the cam member. This can in particular a provision of the Cam element in a always same defined starting position be ensured.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Verriegelungseinrichtung eine Spindeleinrichtung mit einer Doppelspindel. Die Doppelspindel weist dabei ein erstes und ein zweites Gewinde auf, wobei das erste und das zweite Gewinde zueinander gegenläufig ausgebildet sind. Das erste Gewinde befindet sich mit einem ersten Freilaufelement im Eingriff und das zweite Gewinde befindet sich mit einem zweiten Freilaufelement im Eingriff. Bei einer Rotation der Doppelspindel bewegen sich dadurch die beiden Freilaufelemente in einander entgegengesetzte Richtungen. Dadurch kann ein sicheres Eingreifen bzw. Lösen der Feststellvorrichtung erreicht werden.According to one another preferred embodiment The present invention comprises the locking device a spindle device with a double spindle. The double spindle has a first and a second thread, wherein the first and the second thread are formed opposite to each other. The first thread is located with a first freewheel element in Engaged and the second thread is located with a second Freewheel element engaged. With a rotation of the double spindle thereby move the two freewheeling elements in opposite directions Directions. This can be a safe intervention or release of the locking device be achieved.
Um einen besonders kompakten und kostengünstigen Aufbau zu erreichen, sind das erste und das zweite Freilaufelement vorzugsweise jeweils als Bremsschuh der Trommelbremse ausgebildet. Dadurch kann die Teileanzahl sehr gering gehalten werden.Around to achieve a particularly compact and inexpensive construction, Preferably, the first and second freewheel members are respectively designed as a brake shoe of the drum brake. This allows the number of parts be kept very low.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verriegelungseinrichtung eine Spindeleinrichtung mit einer Spindel und einem Freilaufelement. Wenn er Antrieb betrieben wird, bringt die Spindel dabei eine Verriegelungskraft auf eine Bremsbacke auf und das Freilaufelement bringt eine Verriegelungskraft auf die andere Bremsbacke auf. Bei dieser Ausgestaltung mit einer Einfachspindel kann somit ein besonders einfacher Aufbau realisiert werden.According to one another preferred embodiment of the present invention the locking device comprises a spindle device with a spindle and a freewheeling element. If he is driven, bring the spindle while a locking force on a brake shoe and the freewheeling element brings a locking force to the other Brake shoe on. In this embodiment with a single spindle Thus, a particularly simple structure can be realized.
Vorzugsweise umfasst die Verriegelungseinrichtung mit der Einfachspindel ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad, welche beide jeweils geradverzahnt ausgebildet sind. Das zweite Zahnrad ist dabei als Freilaufelement an der Spindel ausgebildet oder ist mit dem Freilaufelement verbunden und eine Breite der beiden Zahnräder ist unterschiedlich. Dadurch kann erreicht werden, dass sich das zweite Zahnrad in Axialrichtung der Zahnräder relativ zum ersten Zahnrad bewegen kann, wenn die Verriegelungsposition eingenommen wird bzw. wenn die Verriegelungsposition gelöst wird.Preferably includes the locking device with the single spindle first gear and a second gear, both of which are straight teeth are formed. The second gear is as a freewheeling element formed on the spindle or is connected to the freewheeling element and a width of the two gears is different. This can be achieved that the second gear in the axial direction of the gears relative to the first gear can move when the locking position is taken or when the locking position is released.
Gemäß einer noch anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verriegelungseinrichtung ein Taumelscheibengetriebe. Das Taumelscheibengetriebe ist zwischen einem ersten und einem zweiten Betätigungselement, welche die Bremsbacken an die Bremstrommel anlegt, und dem Antrieb angeordnet. Durch Verwendung eines Taumelscheibengetriebes kann ein sehr kompakter Aufbau bei einer sehr großen Untersetzung erhalten werden.According to one Still another preferred embodiment of the invention comprises Locking device a swash plate gear. The swashplate transmission is between a first and a second actuator, which the brake shoes to the brake drum applies, and arranged the drive. By using a swashplate transmission can be a very compact design a very big one Reduction can be obtained.
Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Verriegelungseinrichtung eine Hebelvorrichtung mit einem Hebel. Ein erstes Ende des Hebels ist mit dem Antrieb verbunden und ein zweites Ende des Hebels ist an einem Drehpunkt gelagert. Der Hebel ist mittelbar oder unmittelbar mit der ersten und der zweiten Bremsbacke verbunden. Bei einer Betätigung des Antriebs wird der Hebel um den Drehpunkt geschwenkt, so dass der Hebel eine Verriegelungskraft auf die erste und zweite Bremsbacke ausüben kann.According to one Still another preferred embodiment of the invention comprises Locking device a lever device with a lever. A first end of the lever is connected to the drive and a second end of the lever is mounted at a pivot point. The lever is indirectly or directly with the first and the second brake shoe connected. When pressed of the drive, the lever is pivoted about the pivot point, so that the lever has a locking force on the first and second brake shoes exercise can.
Vorzugsweise umfasst die Hebelvorrichtung ferner eine Spindel, welche sich mit dem ersten Ende des Hebels im Eingriff befindet. Die Spindel ist mit den Antrieb verbunden und bei einer Betätigung des Antriebs dreht sich die Spindel, so dass das erste Ende des Hebels in Axialrichtung der Spindel bewegt wird. Dabei schwenkt der Hebel um den Drehpunkt, wobei der Drehpunkt nicht ortsfest angeordnet ist, sondern seine Lage verändern kann.Preferably The lever device further comprises a spindle, which cooperates with the first end of the lever is engaged. The spindle is connected to the drive and upon actuation of the drive rotates the spindle, leaving the first end of the lever in the axial direction the spindle is moved. The lever pivots about the pivot point, wherein the fulcrum is not fixed, but its location change can.
Weiter bevorzugt umfasst die Hebelvorrichtung ein mechanisches Nachstellelement zum Ausgleich von verschleißbedingten Wegänderungen der Verriegelungseinrichtung, z.B. bei Verschleiß der Bremsbeläge. Das mechanische Nachstellelement ist dabei mit einem ersten Ende am Drehpunkt des Hebels gelagert und mit einem zweiten Ende mittelbar oder unmittelbar in Kontakt zu einer der Bremsbacken.Further Preferably, the lever device comprises a mechanical adjusting element to compensate for wear-related route changes the locking device, e.g. at wear of the brake pads. The mechanical adjuster is with a first end on Pivoted pivot point of the lever and indirectly with a second end or directly in contact with one of the brake shoes.
Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung zwischen den Bremsbacken schwimmend gelagert. Dadurch wird ein gleichmäßiges Eingreifen der Bremsbacken sichergestellt.Preferably the locking device is floating between the brake shoes stored. This will ensure even engagement of the brake shoes ensured.
Hinsichtlich der oben erläuterten Ausführungsformen mit Spindellösungen sei angemerkt, dass bei allen eine entsprechende Stellwegreserve vorgesehen werden kann, um einen Ausgleich von durch Verschleiß bedingten Wegänderungen zu berücksichtigen. Dadurch ist es möglich, auf entsprechende Nachstellvorrichtungen zum Ausgleich von Verschleiß zu verzichten.Regarding the above explained embodiments with spindle solutions It should be noted that all provided a corresponding travel reserve can be compensated for by wear and tear route changes to take into account. This makes it possible to dispense with appropriate adjusting devices to compensate for wear.
Der Antrieb der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung ist vorzugsweise ein Elektromotor. Um eine Beschädigung des Elektromotors zu verhindern, ist weiter bevorzugt eine Strombegrenzungseinrichtung und/oder eine Momentenbegrenzungseinrichtung vorgesehen. Die von diesen Einrichtungen erfassten Werte können auch für eine Diagnose der Feststellvorrichtung hinsichtlich des Verriegelungszustands verwendet werden.Of the Drive the locking device according to the invention is preferably an electric motor. To damage the electric motor too Prevent is further preferred a current limiting device and / or a torque limiting device. The of Values detected by these devices can also be used to diagnose the locking device in terms of the lock state.
Die vorliegende Erfindung kann insbesondere bei Fahrzeugen der Oberklasse und bei sogenannten Light-Trucks oder SUV's verwendet werden.The The present invention is particularly applicable to upper class vehicles and used in so-called light trucks or SUVs.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:following Be exemplary embodiments of Invention described with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben.following With reference to the figures, embodiments of the invention described in detail.
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die
Wenn
der Antrieb
Es sei angemerkt, dass entweder Elemente des Planetengetriebes oder des Schneckengetriebes als selbsthemmendes Getriebe ausgeführt sind, um ein selbständiges Lösen der Feststellbremse zu verhindern. Wenn die Bremsbeläge an der Bremstrommel angelegt sind, wird der Elektromotor abgeschaltet. Durch das selbsthemmende Getriebe ist somit die Feststellbremsposition mechanisch verriegelt. Die Abstellung des Elektromotors kann beispielsweise anhand von Signalen erfolgen, welche durch einen Stromaufnahmesensor oder einen Momentenbegrenzungssensor erfasst werden.It It should be noted that either elements of the planetary gear or of the worm gear are designed as self-locking gear, an independent one Solve the Parking brake to prevent. When the brake pads are applied to the brake drum are, the electric motor is switched off. By the self-locking Transmission is thus the parking brake position mechanically locked. The Shutdown of the electric motor, for example, based on signals carried out, which by a current consumption sensor or a torque limiting sensor be recorded.
Wie
in
Zum
Lösen der
Feststellbremse wird der Antrieb
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf
Das
zweite Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Antriebsdrehmoment
wird auf ein Hohlrad
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf
Wie
aus
Wenn
eine Feststellbremsposition eingenommen werden soll, wird der elektromotorische
Antrieb
Wenn
die Bremsbeläge
durch die Rotation der Hülse
Optional
kann an der Spindel
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf
Das
erste Gewinde
Zum
Verriegeln der Feststellbremse wird wieder der Antrieb
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf
Wie
in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
wird ein Drehmoment eines motorischen Antriebs
Die
Taumelscheibe
Wie
aus
Die
Funktion der Verriegelungseinrichtung
Der
Vorteil der Verriegelungseinrichtung
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf
Wie
in
Der
Hebelmechanismus umfasst dabei einen Hebel
Wie
in
Um
eine Feststellbremsposition mechanisch zu verriegeln, wird der elektromotorische
Antrieb
Ein
Lösen der
verriegelten Feststellposition erfolgt beim sechsten Ausführungsbeispiel
wieder durch ein Antreiben des Antriebs
Zu
allen im Vorhergehenden dargestellten Ausführungsbeispielen sei angemerkt,
dass eine Stromaufnahme und/oder ein Moment des Antriebs
Weiterhin sei angemerkt, das alle vorhergehenden Ausführungsbeispiele die Feststellbremsposition nur rein mechanisch erreichen und verriegeln können. Eine andere Möglichkeit für alle dargestellten Ausführungsbeispiele besteht darin, dass die Trommelbremsen auch fluidisch, insbesondere hydraulisch oder pneumatisch, in die Feststellbremsposition gebracht werden können und anschließend die Verriegelungseinrichtung lediglich die mechanische Verriegelung übernimmt. Hierbei kann die Feststellbremsfunktion insbesondere auch mit vorhandenen Bremsregelsystemen des Fahrzeugs, z.B. ESP- oder ABS-Systemen, kombiniert werden.It should also be noted that all the preceding embodiments only reach and lock the parking brake position purely mechanically can. Another possibility for all illustrated embodiments is that the drum brakes can also be brought fluidically, in particular hydraulically or pneumatically, in the parking brake position and then the locking device takes over only the mechanical locking. In this case, the parking brake function can in particular also be combined with existing brake control systems of the vehicle, eg ESP or ABS systems.
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