Die Erfindung bezieht sich auf eine Spreizeinrichtung für eine Trommelbremse mit einem eine Längsachse aufweisenden Gehäuse das geeignet ist, an der Rückenplatte einer Trommelbremse befestigt zu werden, mit einer koaxial im Gehäuse gelagerten Spindelanordnung, umfassend eine Spindelmutter und eine Gewindespindel mit zwei Druckstücken, die geeignet sind, an je eine Backe der Trommelbremse angelegt zu werden, wobei ein Druckstück an der Spindelmutter über ein Axiallager anliegt, und eine Drehung des Druckstückes gegenüber der Spindelmutter erlaubt.

Eine stromlos selbsthemmende Spreizeinrichtung für eine elektrisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung vom Duo-Servo-Typ ist in der US 2006/0278477 A1 beschrieben. Demnach erfolgt die Lagerung der Spindelmutter im Gehäuse mit gehäusefesten Gleitlagern, die mit ihren aneinander zugewandten Enden an einen Anschlag an der inneren Mantelfläche des Gehäuses anliegen. Eine elektromechanisch betätigbare Trommelbremse mit einer Spreizeinrichtung umfassend ein Kugelgewindegetriebe und einen integrierten Sensor ist in der DE 10 2013 224 922 A1 beschrieben.

Die JP 5418243 B2 betrifft einen messtechnischen Prüfstand in Verwendung für Prüftrommeln bei Trommelbremsen. Eine Aufgabe besteht darin, eine präzise Messung der Druckkraft zu erlauben, die von einem Paar Bremsschuhe in einer Prüftrommel in einem Zustand ausgeübt werden, in dem diese nicht an einem Fahrzeug montiert ist, und wobei die Bremsschuhe auf einen Innenumfang der Prüftrommel drücken. Zur Lösung dieser Aufgabe wird in Zusammenhang mit einer Druckkraftmessvorrichtung, die eine Basis zum Halten einer Trommelbremsvorrichtung bildet vorgeschlagen, ein Paar Lastsensoren vorzusehen, die jeweilige Druckaufnahmeflächen aufweisen und eine auf die Druckaufnahmeflächen aufgebrachte Last messen; und einen Lastsensorhaltemechanismus zum Halten eines Paares der Lastsensoren, um zu bewirken, dass die Druckaufnahmeflächen eines Paares der Lastsensoren Reibungsmaterial eines Paares der Bremsbacken in der Trommelbremsvorrichtung gegenüberliegen. In Halterung an der Basis sind die Druckaufnahmeflächen konvex gekrümmte Flächen. Bei einem solchen Aufbau wird die Reibungskraft, die zwischen den Druckaufnahmeflächen der Lastsensoren und den Reibungsmaterialien der Bremsbacken erzeugt wird, verringert, so dass die Wirkung der Reibungskraft verringert ist, und Druckkraftmessung besonders präzise erfolgt. Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, die Lagerung der Spindelanordnung im Gehäuse zu verbessern. Auch insbesondere die axiale Beweglichkeit ist zu erhöhen, die notwendig ist, um eine Verschiebung der Spindelanordnung, die aus einem Verschleiß der Bremsbacken herrührt, zu kompensieren. Außerdem soll die Teilanzahl verringert und der Wirkungsgrad erhöht werden.

Die fortschrittlich verbesserte Problemlösung beruht dabei in verblüffender Eleganz mithin auf zwei axial mit Spiel, das heisst prinzipiell verschiebbar, im Gehäuse arrangierten Wälzlagern (Loslageranordnung) laut der Merkmalskombination des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Die Erfindung erlaubt in völligem Gegensatz zu bekanntem Stand der Technik eine besonders effizient und gleichzeitig rationalisiert verbessert gelagerte Spreizvorrichtung, mittels weitestgehend reibungsfrei, ungehemmter Rotation wie auch Translation ihrer Einbaukomponenten gegenüber dem Gehäuse. Wirkungsgrad und das Hysterese-Verhalten der Spreizvorrichtung ist deutlich verbessert.

Zwecks vorteilhafter Weiterbildung von den grundsätzlich vielfältigst, das heisst in beliebiger Variation untereinander und miteinander kombinierbar ausgestaltbaren Ausführungsformen sieht die Erfindung weiterhin beispielhaft ergänzend noch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche vor. Die sehr vorteilhaften und vielfältigen Varianten der Erfindung beziehen sich insbesondere auch beispielhaft darauf, dass die Wälzlagerungen der Spindelmutter jeweils ringförmige Käfige einbeziehen, in denen Lagerkugeln aufgenommen sind, und wobei jeder der Käfige verschiebbar zwischen zwei Absätzen an der äußeren Mantelfläche der Spindelmutter gehalten ist.

Vorzugsweise besitzt die Spindelmutter an ihrer äußeren Mantelfläche eine Verzahnung, wobei die jeweils inneren Anschläge für die Käfige von der Verzahnung gebildet sind. Für die jeweils äußeren Anschläge sind Anschlagringe vorgesehen, die in einer Nut in der äußeren Mantelfläche der Spindelmutter gehalten sind.

Das axiale Spiel der Wälzlager ermöglicht einen reibungsfreien Betätigungshub. Durch den Verschleiß und die damit verbundene Abnutzung der Beläge wird nach und nach ein immer weiter vergrößerter Betätigungshub benötigt. In der Anfangsphase des Betätigungshubes werden die Lager zunächst über die axialen Absätze mitgenommen, wobei die Wälzlager in Axialrichtung wie Gleitlager wirken. In der Endphase des Betätigungshubes, bei der ein Anpressdruck auf die Bremsbacken ausgeübt wird, wirken die gegenüber dem Gehäuse nunmehr verschobenen Wälzlager wieder als Kugellager.

Um die Gewindespindel gegen eine Verdrehung zu sichern, so dass sie sich axial bewegt, wenn die Spindelmutter gedreht wird, ist vorgesehen, dass das Druckstück an der Gewindespindel eine drehsichere Verbindung zu der zugehörigen Bremsbacke aufweist. Diese wird durch einen Schlitz in dem Druckstück erreicht, in den ein Steg an der Bremsbacke eingreift.

Da die Bremsbacke selbst nicht um die Längsachse der Spindelanordnung drehbar ist, bewirkt sie eine Drehfixierung der Gewindespindel. Grundsätzlich kann aber auch eine drehgesicherte Führung für das Druckstück im Gehäuse vorgesehen werden.

Die Spindelmutter kann zweiteilig ausgeführt werden, nämlich durch eine Lagerbüchse, in die ein Einsatzstück, das mit der Gewindespindel zusammenwirkt, drehfest eingelassen ist.

In weiterhin beispielhaft fortgesetzter Rationalisierung kann erfindungsgemäß ein Axiallager mit einem Radiallager kombiniert ausgeführt sein.

Im Folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert. Dazu zeigt die einzige Figur einen schematisch sowie vergrößert dargelegten Längsschnitt durch eine bevorzugte Variante einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spreizeinrichtung.

Die Spreizeinrichtung ist koaxial zu einer Längsachse 2 (Spreizachse) in einem Gehäuse 1 integral aufgenommen arrangiert. Die Spreizeinrichtung ist dazu zentral und im Inneren von dem Gehäuse 1 axial verschiebbar gelagert, wobei das Gehäuse prinzipiell (d.h. zumindest Innenwandseitig) über die Form eines einfach sowie glatt durchgehend (d. h. im Wesentlichen ohne Kavitäten oder Vorsprünge) gefertigten Rohrs/Hohlzylinders verfügt. Koaxial zu der Längsachse 2 befindet sich im Gehäuse 1 eine Spindelanordnung 3. Diese besteht aus einer Spindelmutter 4 und einer Gewindespindel 5. Diese sind über einen Kugelgewindetrieb miteinander gekoppelt, wozu die Spindelmutter 4 und die Gewindespindel 5 jeweils eine Kugellaufbahn aufweisen, in der Kugeln laufen. Die Spindelmutter 4 besitzt außerdem an ihrer äußeren Mantelfläche eine gerade oder geschrägte Verzahnung in Form einer Stirnverzahnung 6, in die eine Antriebsmutter 7 eingreift. Dazu ist in der Wand des Gehäuses 1 eine entsprechende Aussparung 8 vorgesehen.

Die Spindelmutter 4 kann einteilig oder - wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt - zweiteilig ausgeführt sein. Dazu besteht sie aus einer Lagerbüchse 10, in der sich ein Einsatzstück 1 1 mit einer inneren Kugellaufbahn befindet.

Zur Lagerung der Spindelmutter 4 im Gehäuse sind zwei Wälzlager 15 vorgesehen. Diese befinden sich jeweils an den äußeren Enden der Spindelmutter und schließen zwischen sich die Stirnverzahnung der Spindelmutter ein.

Jedes Wälzlager besteht aus einem Käfig 16 sowie zwei Lagerkugelkreisen mit jeweils einer Vielzahl von Lagerkugeln 17, die auf dem Umfang der Spindelmutter 4 verteilt sind. Je nach Anforderung kann auch jeweils nur ein Lagerkugelkreis oder auch mehr als zwei vorgesehen werden. Die Käfige 16 fassen die Lagerkugeln 17 nur axial ein, so dass diese unmittelbar an der inneren Mantelfläche des Gehäuses 1 und an der äußeren Mantelfläche der Spindelmutter 4 abrollen. Dabei bildet die gegenüber der Mantelfläche der Spindelmutter hervorstehende Stirnverzahnung 6 innere Anschläge und Anschlagelemente 18 in Form von Ringen, die in Nuten in der äußeren Mantelfläche der Spindelmutter 4 eingelassen sind, äußere Anschläge für die Käfige 16.

Zwischen dem inneren und dem äußeren Anschlag besteht ein Abstand, der größer ist, als die Breite der Käfige 16, so dass diese mit einem axialen Spiel zwischen den Anschlägen gehalten sind.

Ein Druckstück 20 an der Gewindespindel 5 ist mit dieser fest verbunden und besitzt einen Schlitz 21 , der zur Aufnahme eines Steges an der zugehörigen Bremsbacke der Trommelbremse gehört. Diese verhindert eine Drehung der Gewindespindel 5 um die Längsachse 2, so dass bei einer Drehung der Spindelmutter 4 die Gewindespindel 5 sich axial relativ zur Spindelmutter 4 bewegt.

Ein weiteres Druckstück 22 ist über ein Axiallager 23 (ggf. auch in der Ausgestaltung als kombiniertes Axial-Radiallager) an der Stirnseite der Spindelmutter 4 innerhalb einer Vertiefung abgestützt. Auch diese besitzt einen Schlitz, in dem ein Steg der anderen Bremsbacke aufgenommen ist. Das Axiallager 23 erlaubt damit eine Drehung des Druckstückes 22 um die Längsachse 2. Wenn aufgrund des Verschleißes der Bremsbacken ein größerer Hub benötigt wird, werden die Käfige 16 über die Anschläge an der Spindelmutter 4 mitgenommen.

Es bleibt schließlich zu ergänzen, dass sich die vorliegende Erfindung ganz besonders mit Ihrer Eignung, Bestimmung und Verwendung zum Einbezug bei/in einem elektrisch, elektromechanisch oder elektrohydraulisch fremdansteuerbaren Radbremssystem anbietet. Dies kann im Einzelfall bevorzugt auch eine elektromechanisch betätigbare Kraftfahrzeugradbremse vom Trommelbremstyp sein, die als eine elektromechanisch betätigbare Betriebsbremse, und/oder als eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremse wie auch als eine beliebig arrangierte Kombination derselben (kombinierte Trommelbremse) Bremsentypen vorliegen darf. Dabei ist die Erfindung keineswegs ausschließlich auf eine rein elektromechanische Trommelbremsradbremsapplikationen beschränkt auszulegen. Vielmehr, und rein beispielsweise bevorzugt, ist es ohne Weiteres denkbar und mithin erwünscht, dass die erfindungsgemäß vorteilhaft gestaltete Spreizvorrichtung mit angepassten Schnittstellen (mechanisch, elektrisch) in einem ganz anderen oder ganz speziell organisierten, gesonderten Spezialbremssystem einbezogen ist, wie insbesondere grundsätzlich auch als Komponente in einem Scheibenbremsradbremssystem einbezogen sein darf. Dabei kann das Scheibenbremsradbremssystem gesondert hydraulisch oder elektrohydraulisch betätigbar sein. In diesem Umfeld darf die erfindungsgemäße Spreizvorrichtung insbesondere beispielhaft bevorzugt als eine Spreizkomponente einer elektrisch-femdansteuerbaren Drum-in-Disk (DID) Scheibenbremse vorliegen, ohne den prinzipiellen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung irgendwie zu verlassen. Die Schnittstellen der Erfindung sind prinzipiell universell. Weil die Erfindung mithin anlässlich einer elektrisch weiterentwickelten Fahrzeugradbremse ein effizientes Herzstück einer elektrischen Fremdansteuerungskompetenz ausbilden kann, empfiehlt sich die Erfindung mit Ihrer universellen Eignung und Bestimmung also insbesondere auch für eine Applikation für und in Kraftfahrzeugen aufweisend einen modernen Antriebsstrang einer neuen Generation (elektrische oder hybride Antriebsstränge, FEV, Elektromobilität) genauso wie für die mehr konventionell oder kostenoptimiert konfektionierten Kraftfahrzeuge, beispielsweise aufweisend einen konventionellen Antriebsstrang (konventioneller Verbrennungsmotorantrieb).

Demzufolge sind der Erfindung zwecks systemisch übergreifender Fahrzeugkooperation, auch im Rahmen eines stark variabel gestalteten Austauschverbaus, d.h. unter additivem Einbezug von flexibel variierbar gestalteten Interfaces sowie Schnittstellen (elektrisch, mechanisch) für die hochvariabel gestalteten Fahrzeugplattformen, grundsätzlich gar keine Grenzen gesetzt.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 Längsachse 3 Spindelanordnung

4 Spindelmutter

5 Gewindespindel

6 Stirnverzahnung

7 Antriebsmutter 8 Aussparung

10 Lagerbüchse

11 Einsatzstück

15 Wälzlager

16 Käfig

17 Lagerkugel

18 Anschlagelemente

20 Druckstück

21 Schlitz

22 Druckstück

23 Axiallager