DE10158762A1

DE10158762A1 - Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10158762A1
Application number: DE2001158762
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Zielfleisch; Alexander Zernickel
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-12

Abstract

Bei einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem rotationssymmetrischen Betätigungsorgan, welches innerhalb eines Gehäuses (1) über eine Bewegungen übertragende Rampeneinheit zu einer Bremsscheibe (12) hin und von dort fort axial verstellbar sowie über eine Antriebswelle (2) mit einem die jeweilige Verstellung bewirkenden Elektromotor verbunden ist, wobei die Rampeneinheit einen Satz von mehreren Wälzkörpern (7) enthält, welcher zwischen einer Rampen aufweisenden ersten Rampenscheibe (4) und einer Rampen aufweisenden zweiten Rampenscheibe (8) angeordnet und an den Rampen axial abgestützt ist, und wobei die erste Rampenscheibe (4) mit der Antriebswelle (2) verbunden und die zweite Rampenscheibe (8) an der ersten Rampenscheibe (4) axial abgestützt ist, weist erfindungsgemäß die Rampeneinheit mindestens eine dritte Rampenscheibe (9) auf, welche axial hinter der zweiten Rampenscheibe (8) sowie zwischen dieser und der Bremsscheibe (12) angeordnet ist, wobei ein weiterer Satz von Wälzkörpern (7) zwischen Rampen der zweiten Rampenscheibe (8) und Rampen der dritten Rampenscheibe (9) angeordnet und axial abgestützt ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem rotationssymmetrischen Betätigungsorgan, welches innerhalb eines Gehäuses über eine Bewegungen übertragende Rampeneinheit zu einer Bremsscheibe hin und von dort fort axial verstellbar sowie über eine Antriebswelle mit einem die jeweilige Verstellung bewirkenden Elektromotor verbunden ist, wobei die Rampeneinheit einen Satz von mehreren Wälzkörpern enthält, welcher zwischen einer Rampen aufweisenden ersten Rampenscheibe und einer Rampen aufweisenden zweiten Rampenscheibe angeordnet und an den Rampen axial abgestützt ist, und wobei die erste Rampenscheibe mit der Antriebswelle verbunden und die zweite Rampenscheibe an der ersten Rampenscheibe axial abgestützt ist.

Hintergrund der Erfindung

Aus der Druckschrift WO 99 02 885 A ist eine solche Bremsvorrichtung bekannt. Sie weist infolge nur jeweils eines Rampenpaares für einen Wälzkörper einen begrenzten Arbeitshub ihres Betätigungsorgans auf und ist sehr aufwendig konstruiert. Auch die Druckschrift DE 198 50 923 A1 zeigt eine Betätigungsvorrichtung mit nur einem Rampenpaar.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Bremsvorrichtung anzugeben, deren Herstellungskosten gegenüber denjenigen bisher bekannter Bremsvorrichtungen erheblich gesenkt sind, in Verbindung mit einer Vergrößerung des Axialhubes des Betätigungsorgans.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rampeneinheit mindestens eine dritte Rampenscheibe aufweist, welche axial hinter der zweiten Rampenscheibe sowie zwischen dieser und der Bremsscheibe angeordnet ist, wobei ein weiterer Satz von Wälzkörpern zwischen Rampen der zweiten Rampenscheibe und Rampen der dritten Rampenscheibe angeordnet und axial abgestützt ist. Auf diese Weise erhält man einen Aktuator mit einer einfach aufgebauten Mehrfach-Rampenkonstruktion, bei welchem die Wälzkörper zwischen den Rampenscheiben untergebracht sind, wobei eine der Rampenscheiben in den Boden eines Kolbens integriert sein kann, in welchem die Rampenscheiben angeordnet sind.

Die Rampeneinheit ist über ein Axiallager in dem als Bremssattel wirkenden Gehäuse abgestützt. Der Antrieb erfolgt über eine mit der Antriebswelle verbundene Kupplung. Bei der über die Kupplung eingeleiteten Drehbewegung erfolgt eine Spreizung der Rampen und damit ein Bremshub. Die Rampen sind so ausgelegt, daß über gegenseitig zusammenwirkende Vorsprünge der Rampenscheiben deren Mitnahme erfolgt, um einen ausreichenden Summenhub zu gewährleisten. Die Vorsprünge können sowohl innerhalb als auch außerhalb des Laufbahnbereichs der Rampenscheiben angeordnet sein. Die Anzahl der Rampen an einer Rampenscheibe richtet sich jeweils nach der Größe des Arbeitshubes.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform erfolgt die Mitnahme der Rampenscheiben unmittelbar über die Wälzkörper, wenn diese an Rampen- Endanschlägen anliegen.

Es ist möglich, die Rampenpaare mit unterschiedlichen Steigungen auszubilden, um je nach Bedarf variable Zustellkräfte und Zustellgeschwindigkeiten der Bremsvorrichtung erzielen zu können. Auch die Bestückung mit Wälzkörpern nach Anzahl und Größe kann variieren. Zur Steuerung des Ansprechverhaltens der unterschiedlich ausgebildeten Rampenpaare ist es möglich, an den Laufbahnen Rastpunkte vorzusehen. Die Rückführung der Rampen kann über nicht dargestellte Umfangsfedern oder Axialfedern erfolgen.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist besonders geeignet für Bremsen mit verschleißfesten Bremsbelägen. Bei Verwendung eines Kolbens kann dabei die Kolbenlänge auf ein Minimum reduziert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung;
Fig. 2 eine Teil-Ansicht der Rampeneinheit der Bremsvorrichtung in der Ausgangsposition;
Fig. 3 die Rampeneinheit gemäß Fig. 2 während der Ausführung eines Hubes;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Bremsvorrichtung, bei welcher die Rampenscheiben in einem Kolben angeordnet sind;
Fig. 5 eine Teil-Ansicht einer abgewandelten Rampeneinheit der Bremsvorrichtung in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung, wobei die Mitnahme der Rampen unmittelbar über die Wälzkörper erfolgt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Eine in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erfindungsgemäße Bremsvorrichtung weist innerhalb eines als Bremssattel wirkenden Gehäuses 1 eine drehbar gelagerte Antriebswelle 2 auf. Diese ist über eine Kupplung 3 mit einem nicht dargestellten Elektromotor verbunden, der sich außerhalb des Gehäuses 1 befindet. An dem von der Kupplung 3 abgewandten axialen Ende der Antriebswelle 2, welches sich innerhalb des Gehäuses 1 befindet, ist eine erste Rampenscheibe 4 angeformt. Diese stützt sich mit ihrer der Kupplung 3 zugewandten Stirnseite über ein Wälzlager 5 in dem Gehäuse 1 axial ab. An der anderen Stirnseite der ersten Rampenscheibe 4 sind mehrere Rampen 6 in Umfangsrichtung hintereinander ausgebildet.
Die Rampen 6 dienen zur abrollbaren Anlage von Wälzkörpern 7, welche gleichzeitig an Rampen 6 einer zweiten Rampenscheibe 8 abrollbar anliegen. Die zweite Rampenscheibe 8 ist innerhalb des Gehäuses 1 in einem axialen Abstand hinter der ersten Rampenscheibe 4 angeordnet und weist an ihren beiden Stirnseiten Rampen 6 auf. Der zweiten Rampenscheibe 8 folgt in dem Gehäuse 1 in einem axialen Abstand eine dritte Rampenscheibe 9, an deren der zweiten Rampenscheibe 8 zugewandter Stirnseite ebenfalls Rampen 6ausgebildet sind. Auch zwischen der zweiten Rampenscheibe 8 und der dritten Rampenscheibe 9 sind erfindungsgemäß Wälzkörper 7 abrollbar anliegend angeordnet.
Hinter der dritten Rampenscheibe 9 befindet sich in dem Gehäuse 1 zwischen zwei Bremsbelägen 10 und 11 eine Bremsscheibe 12, welche beim Bremsen, also beim Drehen der Antriebswelle 2 in einer Richtung und Umwandeln dieser Bewegung innerhalb der Rampeneinheit von der dritten Rampenscheibe 9 mit der erzeugten Axialkraft beaufschlagt wird.
Bei der Rampeneinheit, die von den Rampenscheiben 4, 8 und 9 mit den dazwischen angeordneten Wälzkörpern 7 gebildet wird, sind die Rampen 6 so ausgebildet, daß jeweils Vorsprünge 13 und 14 benachbarter Rampen- Stirnseiten gegenseitig zusammenwirken und bei der Drehung einer Rampenscheibe die Mitnahme der jeweils benachbarten Rampenscheibe verursachen. Auf diese Weise wird ein ausreichender Summenhub der Bremsvorrichtung erzeugt. Im Gegensatz dazu weist die Ausführungsform gemäß Fig. 5 solche aneinander anlegbaren Vorsprünge nicht auf. Hier erfolgt die Mitnahme der Rampenscheiben unmittelbar über die Wälzkörper 7, wenn diese an Rampen- Endanschlägen 15 und 16 anliegen.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 bis 3 nur dadurch, daß die drei Rampenscheiben 4, 8 und 9 mit den dazwischen angeordneten Wälzkörpern 7 in einem topfförmigen Kolben 17 untergebracht sind, der in dem Gehäuse 1 axial verschiebbar angeordnet ist. Dabei erfolgt die Verschiebung zur Bremsscheibe hin durch die Spreizung der Rampenscheiben, während für die Verschiebung des Kolbens von der Bremsscheibe fort eine nicht dargestellte Rückholfeder vorgesehen werden kann.
Das erfindungsgemäße Mehrfachrampensystem bietet gegenüber Ausführungen mit nur einem Rollrampenkäfig folgende Vorteile: Bei gleicher Käfigbestückung und Rampensteigung vervielfacht sich der Axialhub. Bei gleichem Axialhub kann die Steigung der Rampen halbiert werden, wenn zwei Rampensysteme mit entsprechendem Kraftanstieg vorgesehen werden. Es können bei gleichem Axialhub mehr Wälzkörper mit höherer Tragzahl vorgesehen werden. Wenn das Rollrampensystem zwischen der zweiten Rampenscheibe 8 und der dritten Rampenscheibe 9 mit kleinerem Steigungswinkel ausgeführt ist, als zwischen der ersten Rampenscheibe 4 und der zweiten Rampenscheibe 8, ist in der zweiten Zustellstufe eine Kraftverstärkung möglich. In diesem Fall ist eine Einklinksteigung beim Start der Wälzkörper 7 an den Rampenscheiben 8 und 9 vorzusehen, damit das Rampensystem mit flacherem Steigungswinkel nicht vorauseilt. Bezugszahlenliste 1 Gehäuse
2 Antriebswelle
3 Kupplung
4 erste Rampenscheibe
5 Wälzlager
6 Rampe
7 Wälzkörper
8 zweite Rampenscheibe
9 dritte Rampenscheibe
10 Bremsbelag
11 Bremsbelag
12 Bremsscheibe
13 Vorsprung
14 Vorsprung
15 Rampen-Endanschlag
16 Rampen-Endanschlag
17 Kolben

Claims

Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem rotationssymmetrischen Betätigungsorgan, welches innerhalb eines Gehäuses (1) über eine Bewegungen übertragende Rampeneinheit zu einer Bremsscheibe (12) hin und von dort fort axial verstellbar sowie über eine Antriebswelle (2) mit einem die jeweilige Verstellung bewirkenden Elektromotor verbunden ist, wobei die Rampeneinheit einen Satz von mehreren Wälzkörpern (7) enthält, welcher zwischen einer Rampen (6) aufweisenden ersten Rampenscheibe (4) und einer Rampen (6) aufweisenden zweiten Rampenscheibe (8) angeordnet und an den Rampen (6) axial abgestützt ist, und wobei die erste Rampenscheibe (4) mit der Antriebswelle (2) verbunden und die zweite Rampenscheibe (8) an der ersten Rampenscheibe (4) axial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampeneinheit mindestens eine dritte Rampenscheibe (9) aufweist, welche axial hinter der zweiten Rampenscheibe (8) sowie zwischen dieser und der Bremsscheibe (12) angeordnet ist, wobei ein weiterer Satz von Wälzkörpern (7) zwischen Rampen (6) der zweiten Rampenscheibe (8) und Rampen (6) der dritten Rampenscheibe (9) angeordnet und axial abgestützt ist.