Dokumentenidentifikation |
DE60027051T2 24.08.2006 |
EP-Veröffentlichungsnummer |
0001235994 |
Titel |
TROMMELBREMSE UND ELEKTRISCHE BETÄTIGUNGSVORRICHTUNG DAFÜR |
Anmelder |
SKF Engineering and Research Centre B.V., Nieuwegein, NL |
Erfinder |
KAPAAN, Jan, Hendrikus, NL-3435 DM Nieuwegein, NL; ZWARTS, Jacobus, NL-3438 VA Nieuwegein, NL |
Vertreter |
Patentanwälte Isenbruck Bösl Hörschler Wichmann Huhn, 68165 Mannheim |
DE-Aktenzeichen |
60027051 |
Vertragsstaaten |
DE, FR, GB, IT |
Sprache des Dokument |
EN |
EP-Anmeldetag |
07.12.2000 |
EP-Aktenzeichen |
009913047 |
WO-Anmeldetag |
07.12.2000 |
PCT-Aktenzeichen |
PCT/NL00/00810 |
WO-Veröffentlichungsnummer |
2001042677 |
WO-Veröffentlichungsdatum |
14.06.2001 |
EP-Offenlegungsdatum |
04.09.2002 |
EP date of grant |
29.03.2006 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
24.08.2006 |
IPC-Hauptklasse |
F16D 65/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
|
Beschreibung[de] |
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aktor für eine Trommelbremse,
umfassend ein Gehäuse, einen Gewindespindelmechanismus, welcher zwei axial ausgerichtete
Gewindespindeln umfasst, welche entgegengesetzte Steigungswinkel haben, und zwei
entsprechende Muttern, wobei die Gewindespindeln jeweils in eine zugehörige Mutter
eingreifen, wobei der Gewindespindelmechanismus gelagert ist bezüglich des Gehäuses,
und Antriebsmittel zum Zurverfügungstellen einer Linearbewegung mindestens einer
der Gewindespindeln und Muttern bezüglich des Gehäuses durch Antreiben des Gewindespindelmechanismus.
Ein derartiger Aktor ist bekannt aus US-A-1928750. Die Gewindespindeln
dieses Aktors des Standes der Technik sind Teil eines Kraft-Antriebsmechanismus,
welcher hinsichtlich der Rückplatte fixiert ist. Als ein Resultat ist es nicht immer
möglich, die Bremsbacken mit gleichen Kräften gegen die Trommel zu beaufschlagen.
Dies kann beispielsweise auftreten, nachdem die Bremsbacken ungleichmäßig abgerieben
sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Aktor der oben beschriebenen
Art zur Verfügung zu stellen, welcher dieses Problem nicht aufweist. Diese Aufgabe
wird dadurch erreicht, dass die Muttern axial gleitbar sind und nicht-rotierbar
innerhalb des Gehäuses, wobei der Rotor antreibbar verbunden ist mit einem Antriebskupplungsrad,
welches eingreift in die Keilverzahnungen, wobei die Keilverzahnungen von größerer
Breite ist als die Antriebsmittel, um axiale Verschiebung der Gewindespindeln und
der Antriebsmittel zu ermöglichen, wobei der Eingriff aufrechterhalten wird.
Die Muttern, welche aufeinander zu oder voneinander weg angetrieben
werden, können sich selbst durch ihre Aktor-Köpfe frei an die umgebende Struktur
anpassen. Als Resultat der Tatsache, dass die Muttern in axiale Richtung versetzbar
sind, kann ein Abrieb der Bremsbacken kompensiert werden.
Der maximale Durchmesser der Keilverzahnungen ist kleiner als der
Durchmesser der Bohrung des zylindrischen Rohrs, wobei die Muttern an ihrer Seite,
die den Keilverzahnungen zuweist, zurückgesetzt sind, um eine Verschiebung der Muttern
entlang dem Antriebskupplungsrad zu erlauben.
Das Gehäuse und die Muttern können nicht-rotierbar zueinander gehalten
werden mittels einer Nut-Stift-Verbindung.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Anordnung für eine Trommelbremse,
umfassend eine Rückplatte zur Befestigung an einer Fahrzeugradaufhängung, z. B.
einem Achsschenkel, Gehäuse etc., ein Paar Bremsbacken, welche auf der Rückplatte
gelagert sind, einen Gewindespindelaktor, welcher in die Bremsbacken eingreift,
und einen Motor zum Antreiben des Gewindespindelaktors, zur Erzeugung einer Linearbewegung
desselben zum Verschieben der Bremsbacken nach außen und weg voneinander, wobei
der Aktor ein Gehäuse umfasst und einen Gewindespindelmechanismus, welcher bezüglich
des Gehäuses gelagert ist, und zwei axial ausgerichtete Gewindespindeln, welche
entgegengesetzte Steigungswinkel haben, und zwei entsprechende Muttern, wobei die
Gewindespindeln jeweils in eine zugehörige Mutter eingreifen, wobei die Antriebsmittel
mit beiden Gewindespindeln oder beiden Muttern verbunden sind.
Eine derartige Anordnung ist ebenfalls aus US-A-1928750 bekannt. Erfindungsgemäß
sind die Muttern axial gleitbar und nicht-rotierbar innerhalb des Gehäuses, wobei
der Rotor antreibbar verbunden ist mit einem Antriebskupplungsrad, welches eingreift
in die Keilverzahnungen, wobei das Antriebskupplungsrad von größerer Breite ist
als die Keilverzahnungen, um axiale Verschiebungen der Gewindespindeln und des Keilverzahnungsrads
zu ermöglichen, wobei der Eingriff aufrechterhalten bleibt.
Die Antriebsmittel können eine Magnetkupplung umfassen zum Aufrechterhalten
des Bremsmoments unter stromloser Bedingung (Handbremse).
Die Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Bezugnahme auf eine
Trommelbremse mit einem Aktor gemäß der Erfindung, welche in den Zeichnungen dargestellt
ist.
1 zeigt eine Ansicht der Anordnung gemäß
der Erfindung, einschließend den Aktor.
2 zeigt einen Querschnitt der Anordnung
gemäß 1, einschließend einen Teil einer Trommelbremse.
3 zeigt eine erste Ausführungsform des
Aktors gemäß der Erfindung.
4 und 5
zeigen eine zweite Ausführungsform des Aktors.
6 zeigt einen Aktor gemäß 4
und 5 in Kombination mit dem Antriebsmotor.
Die Anordnung, welche in den 1 und
2 dargestellt ist, umfasst eine Rückplatte
19, welche mit einer Fahrzeugradaufhängung (nicht dargestellt) verbunden
werden kann. Auf der Rückplatte ist ein Paar Bremsbacken 20,
21 montiert. Die Bremsbacken 20, 21 sind jeweils gelagert
auf einem Anker 28 der Rückplatte 19. Mittels der Federn
26, 29 werden die Bremsbacken 20,
21 ständig hin zu dem Anker 28 gedrückt, wie auch zu dem Gewindespindelmechanismus
2.
Der Gewindespindelmechanismus 2, welcher in einem Gehäuse
1 aufgenommen ist, welches ebenfalls fest mit der Rückplatte
19 verbunden ist, umfasst zwei axial ausgerichtete Gewindespindeln
3, 6, welche entgegengesetzte Steigungswinkel haben, sowie zwei
entsprechende Muttern 4, 7. Die Muttern 4,
7 sind gleitbar, aber nicht rotierbar über die Keilverzahnung/Nut-Verbindung
27 innerhalb des Gehäuses 1. Die Gewindespindeln 2,
3 und Muttern 4, 7 greifen ineinander ein über die Kugeln
30 (Kugelgewindespindel).
Die Muttern 4, 7 tragen jeweils einen Aktorkopf
8, 9, gegen dessen Oberflächen 24, 25 die Nasen
31, 32 der Bremsbacken 20, 21 über die Feder
26 gepresst werden.
Zwischen den Gewindespindeln 3, 6 ist ein Keilverzahnungsrad
5 eingebunden. Wie in der vergrößerten Darstellung gemäß 6
gezeigt ist, ragt dieses Keilverzahnungsrad 5 durch eine Öffnung
12 in das Gehäuse 1 hinein. In dieser Öffnung 12 ist
ein Antriebskupplungsrad 16 aufgenommen, dessen Breite größer ist als die
Breite der Keilverzahnungen 5. Das Kupplungsrad 16 wiederum greift
ein in das Ritzel 33, welches verbunden ist mit dem Rotor 15 des
Motors 13. Dieser Motor 13 ist ebenso verbunden mit der Rückplatte,
jedoch mit der Seite, welche entgegengesetzt ist zu der Seite, auf der der Aktor
1, 2 montiert ist. Das Antriebskupplungsrad ragt somit durch die
Öffnung 34 in der Rückplatte 19 sowie durch die Öffnung
12 in das Gehäuse 1. Bei Beaufschlagung des Stators
14 des Motors 13 mit Energie wird der Rotor 15 und damit
auch das Ritzel 33, das Antriebskupplungsrad 16 und die Keilverzahnungen
5 in Rotation versetzt. Somit stellt der Aktor, und insbesondere der Gewindespindelmechanismus
2, die gewünschte gegenseitige Verschiebung der Bremsbacken 20,
21 zur Bremstrommel 35 (in 2 dargestellt)
hin oder von dieser weg zur Verfügung.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den 1,
2 und 3
tragen die Muttern 4, 7 jeweils ein Aktorglied 8,
9, welches eine flache äußere Oberfläche 24, 25 aufweist.
Wie beschrieben, ist es in diesem Fall notwendig, eine Rotation der Muttern
4, 7 bezüglich des Gehäuses 1 zu verhindern mittels der
Keilverzahnung/Nut-Verbindungen 27.
In den Ausführungsbeispielen gemäß 4
und 5 und ebenso gemäß 6
sind die Aktorglieder ausgeführt mit Flanschen 36, 37, welche
Augen 22, 23 haben. Die entsprechenden Enden 31,
32 der Bremsbacken 20, 21 sind in diesem Fall ebenfalls
mit Augen ausgestattet, derart, dass die drehbare Verbindung hergestellt wird durch
ein Einfügen von Stiften durch die jeweiligen Augen 22, 23 sowie
die Augen in den Enden 31, 32 (nicht dargestellt) der Bremsbacken
20, 21.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Muttern 4,
7 gegen eine Rotation gehalten über diese drehbare Verbindung, so dass
keine zusätzliche Keilverzahnung/Nut-Verbindung hier notwendig ist.
Mittels der Balgen 10, 11 wird das Innere des Gehäuses
1 gegen Schmutz etc. geschützt.
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Anspruch[de] |
- Aktor für eine Trommelbremse, umfassend ein Gehäuse (1), einen
Gewindespindelmechanismus (2), welcher zwei axial ausgerichtete Gewindespindeln
(3, 6) umfasst, welche entgegengesetzte Steigungswinkel haben,
und zwei entsprechende Muttern (4, 7), wobei die Gewindespindeln
(3, 6) jeweils in eine zugehörige Mutter (4,
7) eingreifen, wobei der Gewindespindelmechanismus gelagert ist bezüglich
des Gehäuses (1), und Antriebsmittel (5) zum Zurverfügungstellen
einer Linearbewegung mindestens einer Gewindespindel (3) und Mutter (4)
bezüglich des Gehäuses (1) durch Antreiben des Gewindespindelmechanismus
(2), dadurch gekennzeichnet, dass die Muttern (4,
7) axial gleitbar und nicht-rotierbar innerhalb des Gehäuses (1)
sind, wobei ein Rotor (15) antreibbar verbunden ist mit einem Antriebskupplungsrad
(16), welches eingreift in die Antriebsmittel (5), wobei das Antriebskupplungsrad
(16) von größerer axialer Breite ist als die Antriebsmittel (5),
um axiale Verschiebung der Gewindespindeln (3, 6) und der Antriebsmittel
(5) zu ermöglichen, wobei der Eingriff aufrechterhalten wird.
- Aktor gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein zylindrisches Rohr (1)
umfasst, wobei die Gewinde (4, 7) einen entsprechenden zylindrischen
Umfang haben und gleitbar in das zylindrische Rohr (1) passen.
- Aktor gemäß Anspruch 2, wobei die Muttern (4, 7)
an ihren voneinander weg weisenden Enden ein Aktorglied (8, 9)
aufweisen.
- Aktor gemäß den Ansprüchen 2 oder 3, wobei an oder nahe den voneinander
weg weisenden Enden der Muttern (4, 7) eine Dichtung, z. E. ein
Dichtbalg (10, 11), vorgesehen ist, wobei die Dichtungen mit den
zugehörigen Enden des zylindrischen Rohrs (1) verbunden sind.
- Aktor gemäß den Ansprüchen 2, 3 oder 4, wobei die Antriebsmittel eine
Scheibe (5) umfassen, welche durch eine Öffnung (12) in dem zylindrischen
Rohr (1) antreibbar ist.
- Aktor gemäß Anspruch 5, wobei die Antriebsmittel Keilverzahnungen
(5) umfassen, z.B. ein Schraubenzahnrad (5).
- Aktor gemäß Anspruch 6, wobei die Antriebsmittel einen Motor (13)
umfassen, dessen Stator (14) in das Gehäuse (1) eingreift und
dessen Rotor (15) antreibend verbunden ist mit den Keilverzahnungen (5).
- Aktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der maximale
Durchmesser der Keilverzahnungen (5) kleiner ist als der Durchmesser der
Bohrung (17) des zylindrischen Rohres (1), und wobei die Muttern
(4, 7) an ihren den Keilverzahnungen (5) zuweisenden
Enden ausgebuchtet (18) sind, um eine Verschiebung der Muttern (4,
7) entlang des Antriebskupplungsrades (5) zu ermöglichen.
- Aktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gewindespindelmechanismus
(2) Kugelgewindespindeln oder Walzengewindespindeln umfasst.
- Aktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse
(1) und die Mutter (4) zueinander nicht-rotierbar gehaltert sind
mittels einer Nut-Stift-Verbindung (27).
- Aktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Encoder-Sensor
vorgesehen ist zum Messen vom Rotationen und/oder Linearverschiebungen.
- Aktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine
Komponente erzeugt ist mittels Hartdrehens.
- Aktor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine
Komponente durch Pulvermetallurgie erzeugt ist.
- Anordnung für eine Trommelbremse, umfassend eine Rückplatte (19)
zur Befestigung an einer Fahrzeugradaufhängung, z. B. einem Achsschenkel, Gehäuse
etc., ein Paar Bremsbacken (20, 21), welche auf der Rückplatte
(19) gelagert sind, einen Gewindespindelaktor, welcher in die Bremsbacken
eingreift und einen Motor (13) zum Antreiben des Gewindelspindelaktors
(1, 2), zur Erzeugung einer Linearbewegung desselben zum Verschieben
der Bremsbacken (20, 21) nach außen und weg voneinander, wobei
der Aktor ein Gehäuse (1) umfasst und einen Gewindespindelmechanismus (2),
welcher bezüglich des Gehäuses (1) gelagert ist, und zwei axial ausgerichtete
Gewindespindeln (3, 6), welche entgegengesetzte Steigungswinkel
haben, und zwei entsprechende Muttern (4, 7), wobei die Gewindespindeln
(3, 6) jeweils in eine zugehörige Mutter (4,
7) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Muttern (4,
7) axial gleitbar und nicht-rotierbar innerhalb des Gehäuses (1)
sind, ein Rotor (15) antreibbar verbunden ist mit einem Antriebskupplungsrad
(16), welches eingreift in die Antriebsmittel (5), wobei das Antriebskupplungsrad
(16) von größerer axialer Breite ist als die Antriebsmittel (5),
um axiale Verschiebungen der Gewindespindeln (3, 6) und der Antriebsmittel
(5) zu ermöglichen, wobei der Eingriff aufrechterhalten bleibt.
- Anordnung gemäß Anspruch 14, wobei das Gehäuse ein zylindrisches Rohr
(1) umfasst, wobei die Muttern (4, 7) einen entsprechenden
zylindrischen Umfang haben und gleitbar in das zylindrische Rohr (1) passen.
- Anordnung gemäß Anspruch 15, wobei die Muttern (4,
7) an ihren voneinander weg weisenden Enden ein Aktorglied (8,
9) aufweisen.
- Anordnung gemäß Anspruch 16, wobei jedes Aktorglied (8,
9) drehbar (22, 23) verbunden ist mit einer zugehörigen
Bremsbacke (20, 21).
- Anordnung gemäß Anspruch 16, wobei jedes Aktorglied (8,
9) eine Widerlager-Oberfläche (24, 25) aufweist, wobei
die Bremsbacken mittels einer Feder (26) unter Vorspannung gegen eine zugehörige
Widerlager-Oberfläche (24, 25) gehalten werden.
- Anordnung gemäß Anspruch 18, wobei jede Mutter (4,
7) nicht-drehbar in dem zylindrischen Rohr (1) gehalten wird.
- Anordnung gemäß Anspruch 19, wobei an oder nahe den voneinander weg
weisenden Enden der Muttern (4, 7) eine Dichtung, z. B. ein Dichtbalg
(10, 11), vorgesehen ist, wobei die Dichtungen mit den zugehörigen
Enden des zylindrischen Rohrs (1) verbunden sind.
- Anordnung gemäß Anspruch 20, wobei die Antriebsmittel Keilverzahnungen
(5) umfassen, welche antreibbar sind durch eine Öffnung (12) in
dem zylindrischen Rohr (1).
- Anordnung gemäß Anspruch 21, wobei die Antriebsmittel ein Schraubenzahnrad
(5) umfassen.
- Anordnung gemäß Anspruch 22, wobei die Antriebsmittel einen Motor
(13) umfassen, dessen Stator (14) in das Gehäuse (1)
eingreift und dessen Rotor (15) antreibend verbunden ist mit dem Schraubenzahnrad
(5).
- Anordnung gemäß einem der Ansprüche 14-23, wobei der maximale Durchmesser
des Schraubenzahnrades (5) kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung
(17) des zylindrischen Rohres (1), und wobei die Muttern (4,
7) an ihren dem Schraubenzahnrad (5) zuweisenden Enden ausgebuchtet
(18) sind, um eine Verschiebung der Muttern (4, 7) entlang des
Antriebskupplungsrades (5) zu ermöglichen.
- Anordnung gemäß einem der Ansprüche 14-24, wobei der Gewindespindelmechanismus
(2) Kugelgewindespindeln oder Walzengewindespindeln umfasst.
- Anordnung gemäß einem der Ansprüche 14-25, wobei das Gehäuse (1)
verbunden ist mit einer Rückplatte (19).
- Anordnung gemäß einem der Ansprüche 14-26, wobei der Antrieb eine
Magnetkupplung zum Aufrechterhalten des Bremsmomentes unter stromloser Bedingung
(Handbremse) umfasst.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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Patent Zeichnungen (PDF)
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