DE4122672C2 - Duo-Servo-Trommelbremse - Google Patents
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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.
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