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Title:
COMBINED VEHICLE BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/040948
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a combined vehicle brake which has a hydraulically actuable driving brake and an electromechanically actuable parking brake device, wherein, in a brake housing, a hydraulic operating pressure space is bounded by a brake piston which is chargeable with hydraulic pressure medium in order to carry out normal braking, and therefore, in order to obtain a braking action, the brake piston is actuable along a longitudinal axis of the piston, and wherein the parking brake device acts on the brake piston by means of a gearing by the gearing converting the rotational movement of an electromechanical actuator into a translation movement and bringing about an actuation of the brake piston in order to carry out parking brake operations and keeping said brake piston in the actuated position, wherein the gearing has a threaded spindle and a threaded nut which are in contact with each other via a plurality of rolling bodies. In order to achieve greater overall efficiency of the parking brake device with a simultaneously lower electric power consumption, it is provided according to the invention that the axial bearing (13) is connected in series to a further axial bearing (15) which acts only during the release operation of the parking brake device and is configured in such a manner that the frictional moment transmitted by the further axial bearing (15) is higher than the returning torque of the threaded spindle (9), the returning torque being generated by the rotation-translation gearing (8).

Inventors:
WINKLER THOMAS (DE)
BAUER JUERGEN (DE)
BALZ JUERGEN (DE)
PFEIFFER STEFAN (DE)
KOCH DIRK (DE)
BOEHME THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/068594
Publication Date:
March 20, 2014
Filing Date:
September 09, 2013
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
International Classes:
F16H25/22; F16D65/18
Domestic Patent References:
WO2008037738A12008-04-03
WO2007051809A12007-05-10
Foreign References:
DE102009014340A12010-09-23
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Claims:
Patentansprüche / Patent Claims

Kombinierte Fahrzeugbremse, die eine hydraulisch

betätigbare Betriebsbremse und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung aufweist, wobei in einem Bremsgehäuse () ein hydraulischer Betriebsdruckraum

() von einem Bremskolben () begrenzt ist, der zur

Durchführung von Betriebsbremsungen mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagbar ist, so dass der Bremskolben (6) zur Erzielung einer Bremswirkung entlang einer Kolbenlängsachse (A) betätigbar ist, und wobei die Feststell¬ bremsvorrichtung auf den Bremskolben (6) mittels eines Rot-Trans-Getriebes (8) wirkt, das von einem elektrome- chanischen Aktuator angetrieben wird und eine Betätigung des Bremskolbens (6) zur Durchführung von Feststell¬ bremsvorgängen bewirkt und in der betätigten Stellung hält, wobei das Rot-Trans-Getriebe (8) eine Gewindespindel (9) und eine Gewindemutter (10) aufweist, die über mehrere Wälzkörper (11) miteinander in Kontakt stehen, sowie mit einem Axiallager (13), an dem sich die Gewindespindel () abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Axiallager

(13) ein weiteres Axiallager (15) in Serie geschaltet ist, das nur beim Lösevorgang der Feststellbremsvorrichtung wirkt und so ausgelegt ist, dass das vom weiteren Axiallager

(15) übertragene Reibmoment höher ist als das vom

Rot-Trans-Getriebe (8) generierte, rücktreibende Moment der Gewindespindel (9) .

Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Axiallager (15) durch eine im Bremsgehäuse (1) ausgebildete erste Reibfläche (16) sowie eine zweite Reibfläche (17) gebildet wird, die an einem Drehmomentübertragungselement (19) ausgebildet ist, das mit der Gewindespmdel (9) m eine Kraftübertra¬ gungsverbindung bringbar ist.

Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reibfläche (16) an einer ringförmigen Scheibe (18) ausgebildet ist.

Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reibfläche (16) an einer im Bremsengehäuse (1) ausgebildeten, zur Gewindespindel (9) senkrecht stehenden Wand vorgesehen ist, die den hyd¬ raulischen Betriebsdruckraum (7) begrenzt.

Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (18) aus einem Kunststoff besteht .

Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (18) aus einem Metall hergestellt ist.

Kombinierte Fahrzeugbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Reibradius der ersten Reibfläche (16) dem mittleren Rollradius des ersten Axiallagers (13) entspricht.

Kombinierte Fahrzeugbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungselement (19) topfförmig ausgeführt ist und einen an der Gewindespindel (9) ausgebildeten radialen Kragen (12) umgreift.

9. Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drehmomentübertragungs¬ element (19) und dem Kragen (12) eine Freilaufmechanik (20) vorgesehen ist.

10. Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufmechanik (20) als eine Rampen-Wälzkörper-Anordnung ausgeführt ist.

11. Kombinierte Fahrzeugbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufmechanik als eine

Schleppfeder ausgeführt ist.

Description:
Beschreibung

Kombinierte Fahrzeugbremse Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Fahr ¬ zeugbremse, die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine elektromechanisch betätigbare Feststellbremsvorrichtung aufweist, wobei in einem Bremsgehäuse ein hydraulischer Be ¬ triebsdruckraum von einem Bremskolben begrenzt ist, der zur Durchführung von Betriebsbremsungen mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagbar ist, so dass der Bremskolben zur Erzielung einer Bremswirkung entlang einer Kolbenlängsachse betätigbar ist, und wobei die Feststellbremsvorrichtung auf den Bremskolben mittels eines Rot-Trans-Getriebes wirkt, das von einem elektromechanischen Aktuator angetrieben wird und eine Betätigung des Bremskolbens zur Durchführung von Feststellbrems ¬ vorgängen bewirkt und in der betätigten Stellung hält, wobei das Rot-Trans-Getriebe eine Gewindespindel und eine Gewindemutter aufweist, die über mehrere Wälzkörper miteinander in Kontakt stehen, sowie mit einem Axiallager, an dem sich die Gewindespindel abstützt.

Eine derartige hydraulische Fahrzeugbremse mit elektrisch betätigbarer Feststellbremsvorrichtung ist beispielsweise aus der älteren internationalen Patentanmeldung der Anmelderin WO 2008/037738 AI bekannt. Das Besondere an der vorbekannten Fahrzeugbremse besteht darin, dass die Wälzkörper zwischen zwei Anschlägen im Gewindegang begrenzt beweglich angeordnet sind, wobei ein Federelement zwischen den Wälzkörpern und einem Anschlag angeordnet ist und bei einem lastfreien Betätigen des Getriebes ein Rutschen der Wälzkörper ermöglicht und bei einem Betätigen des Getriebes unter Last ein Abrollen der Wälzkörper ermöglicht. Durch diese Merkmale wird erreicht, dass das Getriebe kostengünstig herstellbar ist. Das Getriebe ist dabei als ein zweistufiges Untersetzungsgetriebe ausgeführt, wobei eine Stufe des Untersetzungsgetriebes eine selbsthemmende Wirkung auf ¬ weist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Fahrzeugbremse der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, bei der der Gesamtwirkungsgrad der Feststellbremsvorrichtung erhöht werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass mit dem Axiallager ein weiteres Axiallager in Serie geschaltet ist, das nur beim Lösevorgang der Feststellbremsvorrichtung wirkt und so ausgelegt ist, dass das vom weiteren Axiallager übertragene Reibmoment höher ist als das vom Rot-Trans-Getriebe rück ¬ treibende Antriebsmoment der Gewindespindel.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Unteransprüchen 2 bis 11 entnehmbar. So ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass das weitere Axiallager durch eine im Bremsgehäuse ausgebildete erste Reibfläche sowie eine zweite Reibfläche gebildet wird, die an einem Drehmomentübertragungselement ausgebildet ist, das mit der Gewinde-spindel in eine Kraftü- bertragungsverbindung bringbar ist.

Bei einer vorteilhaften, kostengünstig herstellbaren Ausführungsform ist die erste Reibfläche an einer ringförmigen Scheibe ausgebildet. Die Scheibe besteht dabei aus einem Kunststoff oder einem Metall.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass die erste Reibfläche an einer im Bremsengehäuse ausgebildeten, zur Gewindespindel senkrecht stehenden Wand vorgesehen ist, die den hydraulischen Betriebsdruckraum begrenzt.

Eine optimale Auslegung der im Getriebe verwendeten Axiallager wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes dadurch erreicht, dass der mittlere Reibradius der ersten Reibfläche dem mittleren Rollradius des ersten Axial ¬ lagers entspricht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Unteransprüchen 8 bis 11 entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen

Fahrzeugbremse mit hydraulisch betätigbarer Betriebsbremse und elektromechanisch betätigbarer Feststellbremse; und

Fig. 2, 3 teilweise als Explosionszeichnungen eine Ausführung des erfindungsgemäßen Getriebes, das in eine Fahrzeugbremse nach Fig. 1 einsetzbar ist. Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Fahrzeugbremse weist einerseits eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und andererseits eine elektromechanisch betätigbare Feststell ¬ bremsvorrichtung auf. Die Fahrzeugbremse weist ein Bremsgehäuse 1 auf, welches den äußeren Rand einer lediglich schematisch angedeuteten Bremsscheibe 2 und zwei Bremsbeläge 3, 4 umgreift. Das Bremsgehäuse 1 bildet auf seiner Innenseite einen Brems ¬ zylinder 5, der einen Bremskolben 6 axial verschiebbar aufnimmt. In den zwischen Bremszylinder 5 und Bremskolben 6 gebildeten Betriebsdruckraum 7 kann zur Durchführung von Betriebsbremsungen Bremsflüssigkeit zugeführt werden, so dass sich ein Bremsdruck aufbaut, der den Bremskolben 6 axial entlang einer Kolbenlängsachse A zur Bremsscheibe hin verschiebt. Dadurch wird der dem Bremskolben 6 zugewandte Bremsbelag 3 gegen die Bremsscheibe 2 gedrückt, wobei sich als Reaktion das Bremsgehäuse 1 in der entgegen gesetzten Richtung verschiebt und dadurch auch den anderen Bremsbelag 4 gegen die Bremsscheibe 2 drückt.

Eine Feststellbremsvorrichtung zur Durchführung von Fest- Steilbremsvorgängen ist elektromechanisch betätigbar und wirkt ebenfalls auf den Bremskolben 6. Dazu ist ein Rot - Trans - Getriebe 8 vorgesehen, das die Rotationsbewegung eines nicht gezeigten elektromechanischen Aktuators in eine Translationsbewegung umsetzt und eine Betätigung des Bremskolbens 6 entlang der Achse A bewirkt. Das Getriebe 8 wird im Wesentlichen durch eine Gewindespindel 9 und eine Gewindemutter 10 gebildet, die über Wälzkörper 11 miteinander in Verbindung stehen. Die Wälzkörper sind als Kugeln 11 ausgebildet. Ein mit der Ge ¬ windespindel 9 verbundener Schaft 14 ragt an der der Bremsscheibe abgewandten Seite aus dem Bremsgehäuse 1 heraus und wird unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Untersetzungsgetriebes von einem ebenfalls nicht gezeigten elektromechanischen Aktuator angetrieben. Die auf die Gewindespindel 9 übertragene Rotationsbewegung wird über die Kugeln 11, die sich im Ge- windegang zwischen Gewindespindel 9 und Gewindemutter 10 befinden, auf die Gewindemutter 10 übertragen, die eine Translationsbewegung in Richtung der Achse A vollzieht. Dadurch wird auch der Bremskolben 6 betätigt, an dem sich die Gewindemutter 10 abstützt. Gleichzeitig stützt sich die Gewindespindel 9 über einen mit der Spindel 9 verbundenen Kragen 12 und ein Axiallager 13 am Bremsgehäuse 1 ab. Das Getriebe 1 setzt also die Dreh ¬ bewegung des elektromechanischen Aktuators in eine Linearbewegung um und ist für die Generierung sowohl der Zuspannkraft als auch der Lösekraft zur Durchführung eines Feststellbremsvorganges verantwortlich.

Wie außerdem der Zeichnung zu entnehmen ist, ist mit dem Axiallager 13 ein weiteres Axiallager in Serie geschaltet, das mit dem Bezugszeichen 15 versehen ist. Dabei besteht das weitere Axiallager 15, das nur bei einem Lösevorgang der Feststellbremsvorrichtung wirksam ist, im Prinzip aus einer im Bremsgehäuse 1 ausgebildeten ersten Reibfläche 16 sowie einer zweiten Reibfläche 17 gebildet wird, die mit der Gewindespindel 9 in eine Kraftübertragungsverbindung bringbar ist. Bei der in der Zeichnung gezeigten vorteilhaften Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist die erste Reibfläche 16 an einer ringförmigen Scheibe 18 ausgebildet, die am Bremsengehäuse 1 axial abgestützt ist. Die Scheibe 18 kann dabei aus einem geeigneten Kunststoff oder einem Metall ausgebildet sein. Alternativ kann die erste Reibfläche 16 an einer senkrecht stehenden Wand des Bremsen ¬ gehäuses 1 ausgebildet sein, durch die der hydraulische

Bremsdruckraum 7 begrenzt ist. Die zweite Reibfläche 18 ist demgegenüber an einem vorzugsweise topfförmigen Drehmomentübertragungselement 19 ausgebildet, das den vorhin erwähnten radialen Kragen 12 der Gewindespindel 9 radial umgreift. Eine Übertragung der in der Zuspannrichtung der Feststellbremsvorrichtung wirkenden Kraft von der Gewindespindel 9 auf das Drehmomentübertragungselement 19 erfolgt mittels einer Frei ¬ laufmechanik, die in Fig. 2 und 3 angedeutet ist und die das Bezugszeichen 20 trägt. Eine optimale Funktion der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung wird dadurch erreicht, dass der mittlere Reibradius der ersten Reibfläche 16 dem mittleren Rollradius des ersten Axiallagers 13 entspricht. Das zweite Axial- bzw. Gleitlager 15 ist so ausgelegt, dass das aus der Zuspannkraft resultierende Reibmoment grösser ist, als das im Getriebe 8 generierte Moment. Während die Zuspannung der Feststellbremsvorrichtung über das erste Axiallager 13 erfolgt, wird die Zuspannkraft nur über das zweite Axiallager 15, und zwar vorzugsweise über die Rela ¬ tivbewegung des Drehmomentübertragungselements 19 gegenüber der Scheibe 18 abgebaut. Ansonsten ist die Funktionsweise der oben beschriebenen Anordnung beispielsweise aus der eingangs erwähnten gattungsbildenden internationalen Anmeldung WO

2008/037738 AI bekannt und braucht in diesem Zusammenhang nicht näher erläutert zu werden.