DE102005051444A1

DE102005051444A1 - Brake system e.g. servo brake system, for hybrid vehicle, has actuator formed as artificial muscle that is attached to pressure line such that muscle acts on medium by contraction/or expansion and is arranged within main brake cylinder

Info

Publication number: DE102005051444A1
Application number: DE200510051444
Authority: DE
Inventors: Michael Figura; Claas Schaefer; Torsten Dr. Kluge
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-05-03

Abstract

The system (1) has an actuator formed as an artificial muscle (2) and a pressure line (3). Pressure medium e.g. hydraulic oil, is included in the pressure line for controlling the system between an operating position (4) and an idle position (6). The artificial muscle is attached to the pressure line such that the muscle acts on the medium by contraction/or expansion. The artificial muscle is arranged within a main brake cylinder that is connected with the pressure line.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, die zumindest einen als künstlichen Muskel ausgestalteten Aktuator und zumindest eine Druckleitung aufweist, in der ein Druckmedium zur Steuerung der Bremsvorrichtung zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition aufgenommen ist.The The invention relates to a braking device, the at least one as artificial Muscle configured actuator and at least one pressure line, in a pressure medium for controlling the braking device between a working position and a rest position is added.

Derzeitig bekannte Bremsvorrichtungen sind beispielsweise als Servobremsanlagen für Fahrzeuge bekannt. Diese Servobremsanlagen werden beispielsweise mittels Vakuum angetrieben bzw. betrieben, um die Bremskraft des Bremsfußpedals des Fahrzeugs, welches durch den Fahrer betätigt wird, zu erhöhen. Dies war in der Vergangenheit eine einfache und kosteneffektive Lösung. Heutzutage werden aber mehr und mehr turbogeladene Motoren und Hybridfahrzeuge populär, so daß der Motor nicht mehr das erforderliche Vakuum zur Verfügung stellen kann, was zu der Installation von kostenintensiven Vakuumpumpen führt, die insbesondere im Motorraum des Kraftfahrzeuges angeordnet werden. Die Vakuumpumpen sollen das erforderliche Vakuum zum Antrieb der Servobremsanlage zur Verfügung stellen. Der zur Verfügung stehende Einbauraum im Motorraum ist aber derart eng bemessen, daß eine Überlastung des Motorraumes mit zu vielen Komponenten nicht anstrebsam ist.current known braking devices are, for example, as power brake systems for vehicles known. These servo-braking systems, for example, by means of vacuum driven or operated to the braking force of the brake pedal of the vehicle operated by the driver. This has been a simple and cost effective solution in the past. nowadays But more and more turbocharged engines and hybrid vehicles popular, so that the Engine can no longer provide the required vacuum, which leads to the installation of costly vacuum pumps, the be arranged in particular in the engine compartment of the motor vehicle. The vacuum pumps should provide the necessary vacuum for driving the Provide servo brake system. The available standing installation space in the engine compartment but is so narrow that an overload the engine compartment with too many components is not ambitious.

Weiterhin ist die bekannte Lösung mittels der zusätzlichen Vakuumpumpe dahin gehend nachteilig, da dies eine sehr ineffektive und äußerst teure Lösung ist. Hierbei wird zuerst Kraftstoff verbraucht und die durch dessen Verbrennung erzeugte Energie in eine Rotation transformiert. Diese Rotation wird dann in elektrische Energie umgewandelt, wobei die elektrische Energie in das Vakuum transformiert wird, welches in eine Bewegung von Bremsbelägen durch das Druckmedium umgewandelt wird. Üblicherweise ist das Druckmedium eine Hydraulikflüssigkeit bzw. ein Hydrauliköl.Farther is the known solution by means of additional Vacuum pump then disadvantageous, since this is a very ineffective and extremely expensive solution is. Here, fuel is consumed first and by the Combined combustion energy is transformed into a rotation. These Rotation is then converted into electrical energy, with the electrical energy is transformed into the vacuum, which in a movement of brake pads is converted by the printing medium. Usually, the print medium a hydraulic fluid or a hydraulic oil.

Die auf den Anmelder zurückgehende europäische Patentanmeldung EP 04105245 betrifft eine Bremsvorrichtung insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Betätigung der Bremsvorrichtung. Die Bremsvorrichtung weist einen mit einem Bremsbelag versehenen Träger und ein als Reibpartner für den Bremsbelag dienendes Bremsreibelement auf. Eine Betätigungsvorrichtung ist vorgesehen, mit der der Bremsbelag mittels eines Aktuators mit dem Bremsreibelement in Eingriff bringbar ist, so daß die Bremsvorrichtung zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition schaltbar ist. Der Aktuator umfaßt mindestens einen künstlichen Muskel, durch dessen Aktivierung die Bremsvorrichtung zwischen der Arbeitsposition und der Ruheposition schaltbar ist.The originating from the applicant European patent application EP 04105245 relates to a braking device, in particular for use in a motor vehicle and a method for actuating the braking device. The brake device has a carrier provided with a brake pad and serving as a friction partner for the brake pad brake friction. An actuating device is provided, with which the brake lining can be brought into engagement with the brake friction element by means of an actuator, so that the braking device can be switched between a working position and a rest position. The actuator comprises at least one artificial muscle, by the activation of the braking device between the working position and the rest position is switchable.

Die aus der EP 04105245 bekannte Bremsvorrichtung hat sich dahin gehend bewährt, daß die Bremsvorrichtung über eine verbesserte Betätigungsvorrichtung verfügt und insbesondere kostengünstiger ist als eine herkömmliche Bremsvorrichtung. Allerdings sind die künstlichen Muskeln bzw. ist der künstliche Muskel direkt dem Bremsbelag zugeordnet und so Umwelteinflüssen wie Hitze, Staub und Wasser ausgesetzt.The from the EP 04105245 known braking device has been proven to the effect that the braking device has an improved actuator and in particular is less expensive than a conventional braking device. However, the artificial muscles or the artificial muscle is directly associated with the brake pad and so exposed to environmental influences such as heat, dust and water.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln dahin gehend zu verbessern, daß diese effektiver und kostengünstiger als eine herkömmliche Bremsvorrichtung ausführbar ist, wobei der Aktuator bzw. der künstliche Muskel gleichzeitig gegen Umwelteinflüsse geschützt sein soll.Of the present invention is based on the object, a braking device of the type mentioned above with simple means to improve that these more effective and cheaper than a conventional one Braking device is executable, wherein the actuator or the artificial Muscle should be protected at the same time against environmental influences.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der zumindest eine künstliche Muskel derart der zumindest einen Druckleitung zugeordnet ist, daß dieser durch dessen Kontraktion bzw. Expansion auf das Druckmedium einwirkt.According to the invention Task solved by that the at least one artificial one Muscle is assigned to the at least one pressure line, that this acts by the contraction or expansion of the pressure medium.

Künstliche Muskeln im Sinne der Erfindung sind Aktuatoren, welche in ihren Eigenschaften der natürlichen Muskulatur ähneln bzw. nachgebildet sind. Charakteristisch für künstliche Muskeln ist insbesondere eine im Volumen stattfindende Krafterzeugung aufgrund atomarer oder molekularer Wechselwirkungen. Häufig bestehen künstliche Muskeln – ähnlich wie natürliche Muskeln – aus einem gestaltveränderlichen, weichen Material.artificial Muscles according to the invention are actuators, which in their Properties of the natural Musculature resemble or imitated. In particular, it is characteristic of artificial muscles a volume-based force generation due to atomic or molecular interactions. Often exist artificial Muscles - much like natural Muscles - off a shapeable, soft material.

Die Krafterzeugung in bekannten künstlichen Muskeln kann z. B. auf elektrostatischen Anziehungskräften, auf dem piezoelektrischen Effekt, auf einer Ultraschallerzeugung, auf einem Formgedächtnis von Materialien, auf einem Ionenaustausch, auf einer Streckung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen und/oder auf der Einlagerung von Wasserstoff in Metallhydride beruhen.The Force generation in known artificial muscles can z. On electrostatic attractive forces, on the piezoelectric Effect, on an ultrasound generation, on a shape memory of Materials, on an ion exchange, on a stretch of carbon nanotubes and / or based on the incorporation of hydrogen into metal hydrides.

Je nach Wirkungsprinzip können künstliche Muskeln aus Polymeren, insbesondere Polymer-Gelen, aus ferroelektrischen Substanzen, aus Silizium, aus Legierungen mit einem Formgedächtnis oder dergleichen hergestellt sein. Eine detaillierte Beschreibung verschiedener Arten künstlicher Muskeln ist z. B. in der EP 0 924 033 A2 , der US 2002/0026794 A1, der US 6 109 852 und ähnlicher Patentliteratur zu finden. Darüber hinaus sind Beispiele künstlicher Muskeln in Publikationen der einschlägigen Forschungsinstitute beschrieben (z. B. Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart; Abteilung für künstliche Intelligenz des MIT, Massachusetts, USA).Depending on the mode of action, artificial muscles can be made of polymers, in particular polymer gels, of ferroelectric substances, of silicon, of alloys with a shape memory or the like. A detailed description of various types of artificial muscles is known, for example, from: B. in the EP 0 924 033 A2 , the US 2002/0026794 A1, the US Pat. No. 6,109,852 and related patent literature. In addition, examples of artificial muscles are described in publications of the relevant research institutes (eg Max Planck Institute for Solid State Research in Stuttgart, Germany) cooked; Department of Artificial Intelligence of MIT, Massachusetts, USA).

Im Vergleich zur EP 04105245 sind die künstlichen Muskeln bzw. ist der zumindest eine künstliche Muskel von der Bremsscheibe bzw. von einem Kraftfahrzeugrad getrennt, was bedeutet, daß diese vorteilhaft gegen Umwelteinflüsse wie Hitze, Staub und Wasser geschützt sind.In comparison to EP 04105245 are the artificial muscles or the at least one artificial muscle of the brake disc or a motor vehicle wheel separated, which means that they are advantageously protected against environmental influences such as heat, dust and water.

In der Ruheposition, in der ein Bremsbelag und ein Bremsreibelement voneinander getrennt sind, stellt der künstliche Muskel dem Kolben keine Kraft zur Verfügung, so daß dem Druckmedium, welches bevorzugt als Hydraulikflüssigkeit bzw. Hydrauliköl ausgeführt ist, keine Kraft zugeführt wird. Günstig im Sinne der Erfindung ist hierbei, wenn der künstliche Muskel an einem dem Druckmedium gegenüber liegenden Seite (Kolbenboden) des Kolbens angeordnet ist. Wird nun ein Bremspedal durch einen Fahrzeugführer betätigt, erhält der künstliche Muskel ein elektrisches Signal, so daß der Muskel expandiert, wodurch der Kolben gegen das Druckmedium bzw. gegen das Hydrauliköl gedrückt wird. In diesem Fall drückt das Öl die Bremsbeläge gegen das Bremsreibelement, wodurch die Reibung erhöht und das Fahrzeug abgebremst wird.In the rest position, in which a brake pad and a brake friction element are separated, the artificial muscle represents the piston no power available so that the Pressure medium, which is preferably designed as a hydraulic fluid or hydraulic oil, no force supplied becomes. Cheap In the context of the invention, in this case, when the artificial muscle on a the Pressure medium opposite Side (piston bottom) of the piston is arranged. Will now be a brake pedal by a driver actuated, receives the artificial one Muscle sends an electrical signal, causing the muscle to expand the piston is pressed against the pressure medium or against the hydraulic oil. In this case, press the oil the brake pads against the brake friction element, whereby the friction increases and the Vehicle is braked.

Durch die Betätigung des Bremspedals wird also ein elektrisches Signal erzeugt, welches die Zustände (Expansion, Kontraktion) des künstlichen Muskels steuert. Das elektrische Signal kann abhängig von Fahrzeugzuständen zur Steuerung des künstlichen Muskels benutzt werden, wobei das elektrische Signal in eine proportional/lineare Beziehung gesetzt werden kann, was zu einfach einstellbarem Bremsverhalten führt. Beispielsweise kann ein elektrisches Signal von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig sein, und derart auf den künstlichen Muskel wirken, daß eine sportliche bzw. eine Komfortbremsung erzeugt bzw. einstellbar ist.By the operation the brake pedal so an electrical signal is generated, which the conditions (Expansion, contraction) of the artificial muscle controls. The electrical signal may vary depending on vehicle conditions Control of the artificial Muskels are used, with the electrical signal in a proportional / linear Relationship can be set, resulting in easy adjustable braking behavior leads. For example, an electrical signal may depend on the speed of the vehicle be, and so on the artificial muscle act that one sporty or comfort braking is generated or adjustable.

Möglich ist aber auch, daß eine Geschwindigkeit der Bremspedalbetätigung aufgenommen bzw. gemessen wird, so daß ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt wird, wodurch beispielsweise die Möglichkeit der Implementation einer Notbremsfunktion der Bremsvorrichtung ermöglicht wird. Dies bedeutet zum Beispiel, daß eine harte und sofortige Bremsung einsetzt, wenn das Bremspedal beispielsweise in einer Notsituation schnell betätigt wird. Zudem kann der künstliche Muskel vorteilhaft mittels einer Giersteuerung betätigt werden, um das Fahrzeug bei Ausweichmanövern zu stabilisieren.Is possible but also that one Speed of brake pedal operation recorded or measured will, so that one corresponding electrical signal is generated, whereby, for example the possibility the implementation of an emergency braking function of the braking device is made possible. This means, for example, that one hard and instant braking when the brake pedal is on, for example is pressed quickly in an emergency situation. In addition, the artificial Muscle can be advantageously operated by means of a yaw control, around the vehicle in evasive maneuvers to stabilize.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der künstliche Muskel dem Kolben des Hauptbremszylinders zugeordnet, so daß der künstliche Muskel auf diesen Kolben des Hauptbremszylinders einwirkt. Hierbei wirkt die Pedalkraft direkt auf den Kolben, wobei der künstliche Muskel an dem Kolbenboden angebracht ist. Der künstliche Muskel wird durch das elektrische Signal bzw. Steuersignal erregt, so daß dieser bei dem Bremsvorgang expandiert. Dadurch wird der Fahrerwunsch (zu bremsen) verstärkt. Denkbar ist natürlich auch der umgekehrte Fall, daß der künstliche Muskel in eine Verdrängungskammer des Hauptbremszylinders eingebaut ist, wobei der künstliche Muskel durch das elektrische Signal derart erregt wird, daß sich dieser zusammenzieht (Kontraktion). Bei dem Bremsvorgang zieht dann der künstliche Muskel an dem Kolben des Hauptbremszylinders. Bei einer derartigen Ausgestaltungen sollte der künstliche Muskel selbstverständlich nicht den ganzen Raum der Verdrängungskammer einnehmen, sondern sollte natürlich noch etwas Volumen für das Druckmedium überlassen.In In a preferred embodiment, the artificial muscle is the piston assigned to the master cylinder, so that the artificial muscle on this Piston of the master cylinder acts. This affects the pedal force directly on the piston, with the artificial muscle on the piston head is appropriate. The artificial one Muscle is excited by the electrical signal or control signal, so that this expanded during the braking process. As a result, the driver's request (to braking). It is conceivable, of course also the reverse case, that of artificial Muscle in a displacement chamber the master cylinder is installed, the artificial Muscle is excited by the electrical signal so that this contracts (contraction). In the braking process then pulls the artificial Muscle on the piston of the master cylinder. In such a Embodiments should be the artificial Muscle of course not the whole room of the repression chamber but should be natural still some volume for leave the pressure medium.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist der Aktuator ein aus einem künstlichen Muskel hergestellter Ballon, der mit dem Druckmedium gefüllt ist. Vorteilhafterweise steht der Ballon mit dem hydraulischen System bzw. der Druckleitung einer konventionellen Bremse in Verbindung. Bei einer Bremsung schrumpft der Muskel, wobei der Muskel mittels des elektrischen Signals betätigt wird. In diesem Fall steigt der Druck auf das Druckmedium bzw. auf die Hydraulikflüssigkeit, wobei die Bremsbeläge betätigt werden. Natürlich kann der Ballon auch abschnittsweise aus einem künstlichen Muskel bestehen, wobei der andere Abschnitt aus einem preiswerteren Material wie beispielsweise Stahl besteht.In In a further advantageous embodiment, the actuator is on an artificial one Muscle-made balloon filled with the pressure medium. Advantageously, the balloon is connected to the hydraulic system or the pressure line of a conventional brake in conjunction. When braking, the muscle shrinks, with the muscle using the operated electrical signal becomes. In this case, the pressure on the print medium or on the hydraulic fluid, with the brake pads be operated. Naturally the balloon can also consist of sections of an artificial muscle, the other section being made of a cheaper material such as For example, steel.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist der künstliche Muskel in einem Druckspeicher angeordnet, wobei der künstliche Muskel als Bestandteil der inneren Druckkammerwandung ausgeführt ist. Der Druckspeicher ist in einer bevorzugten Ausgestaltung als Kugelspeicher ausgeführt, kann aber selbstverständlich auch andere geometrische Formen aufweisen. Der künstliche Muskel ist bei der Ausgestaltung des Druckspeichers als Kugelspeicher bevorzugt an einer Hälfte der Innenwandung angeordnet, und weist im Querschnitt gesehen in der Ruheposition bzw. in der entspannten Position eine sichelförmige Ausgestaltung auf. Mittels des elektrischen Signals bzw. des Steuersignals expandiert der künstliche Muskel in Richtung zu gegenüberliegenden Innenwand, und erzeugt so die gewünschte Bremskraftverstärkung. Bei dieser Ausgestaltung weist der künstliche Muskel eine Wirkfläche auf, die direkt mit dem Druckmedium bzw. dem Hydrauliköl in Verbindung steht. Die Wirkfläche ist in der Ruheposition bezogen auf eine Mittelachse des Druckspeichers bevorzugt konkav gewölbt. In der Arbeitsposition, also der expandierten Position ist die Wirkfläche bezogen auf die Mittelachse ebenfalls konkav gewölbt, wodurch das Druckmedium verdrängt wird, und so die gewünschte Bremskraftverstärkung zur Verfügung stellt. Um den künstlichen Muskel insbesondere an seiner Wirkfläche gegen chemische Angriffe des Druckmediums bzw. des Hydrauliköls zu schützen, ist es günstig im Sinne der Erfindung, die Wirkfläche mit einer Schutzschicht zu versehen, die aus einem chemisch beständigen Material wie beispielsweise PP, PTFE oder dergleichen besteht. Der künstliche Muskel, insbesondere seine Wirkfläche ist dann vorteilhaft von dem Druckmedium bzw. von dem Hydrauliköl getrennt, und kann nicht mehr chemisch angegriffen werden.In a further preferred embodiment, the artificial muscle is arranged in a pressure accumulator, wherein the artificial muscle is designed as part of the inner pressure chamber wall. The pressure accumulator is designed in a preferred embodiment as a ball memory, but may of course have other geometric shapes. The artificial muscle is preferably arranged in the embodiment of the pressure accumulator as a ball store on one half of the inner wall, and has seen in cross section in the rest position or in the relaxed position, a crescent-shaped configuration. By means of the electrical signal or the control signal, the artificial muscle expands towards the opposite inner wall, thus generating the desired brake booster. In this embodiment, the artificial muscle has an active surface which is directly connected to the pressure medium or the hydraulic oil. The active surface is preferably concavely curved in the rest position relative to a central axis of the pressure accumulator. In the working position, so the expanded position, the active surface is also concavely curved relative to the central axis, whereby the pressure medium is displaced, and thus provides the desired brake booster available. To the artificial muscle in particular To protect special on its active surface against chemical attack of the pressure medium or hydraulic oil, it is convenient in the context of the invention to provide the active surface with a protective layer, which consists of a chemically resistant material such as PP, PTFE or the like. The artificial muscle, in particular its active surface is then advantageously separated from the pressure medium or from the hydraulic oil, and can no longer be attacked chemically.

Bei den zuvor genannten Ausführungsformen wird das elektrische Signal bzw. das Steuersignal mittels eines mechanischen Bremspedalkontaktes erzeugt. Möglich ist aber auch eine Anwendung ohne mechanischen Bremspedalkontakt, beispielsweise bei dem so genannten brake-by-wire, d. h. die Bremskraft wird rein elektrisch erzeugt. Der künstliche Muskel kann dabei vorteilhaft in den Druckspeicher eingebaut werden, wobei die Wirkfläche in einer Ruheposition bezogen auf die Mittelachse ebenfalls konkav gewölbt ist. In der maximalen Arbeitsposition dagegen ist die Wirkfläche bezogen auf die Mittelachse konvex gewölbt. Bei dieser Ausgestaltung weist der Druckspeicher einen zum künstlichen Muskel gegenüberliegenden Auslaß auf. Durch das elektrische Signal bzw. das Steuersignal expandiert der Muskel, so daß Druckmedium bzw. Hydrauliköl aus der Kammer verdrängt wird. Das verdrängte Druckmedium wirkt an anderer Stelle auf einen Kolben ein, der den Bremsbelag in Richtung zum Bremsreibelement bewegt.at the aforementioned embodiments is the electrical signal or the control signal by means of a generated mechanical brake pedal contact. But it is also possible an application without mechanical brake pedal contact, for example in the so-called brake-by-wire, d. H. the braking force is generated purely electrically. The artificial one Muscle can be advantageously installed in the accumulator, where the effective area in a rest position relative to the central axis also concave domed is. In the maximum working position, however, the effective area is related convex on the central axis. In this embodiment, the accumulator has an artificial Muscle opposite Outlet on. By the electrical signal or the control signal expands the Muscle, so that pressure medium or hydraulic oil displaced from the chamber becomes. The repressed Pressure medium acts elsewhere on a piston, the brake pad moved in the direction of the brake friction element.

In einer weiteren Ausgestaltung (brake-by-wire) ist der künstliche Muskel in einem Rohrspeicher angeordnet, wobei der künstliche Muskel bevorzugt als Ringmuskel ausgeführt ist. Der künstliche Muskel weist an seiner Wirkfläche bezogen auf eine Mittelachse sowohl in der Ruheposition als auch in der Arbeitsposition einen konkaven Verlauf auf. Der künstliche Muskel bzw. Ringmuskel expandiert bei entsprechendem elektrischen Signal bzw. Steuersignal mit seiner Wirkfläche in Richtung zur Mittelachse und verdrängt so das Druckmedium bzw. das Hydrauliköl aus dem Druckspeicher um so einen Bremsbelag zu bewegen. Der Druckspeicher ist im Querschnitt gesehen bevorzugt rechteckig ausgeführt, und kann nicht nur einen Auslaß sondern auch zwei Auslässe auf, so daß es möglich ist nicht nur eine sondern auch zwei abgehenden Druckleitungen an den Druckspeicher bzw. die Druckkammer anzuschließen.In Another embodiment (brake-by-wire) is the artificial Muscle arranged in a tube storage, the artificial Muscle is preferably designed as a circular muscle. The artificial one Muscle points to its effective area relative to a central axis both in the rest position and in the working position has a concave course. The artificial one Muscle or sphincter expands with the corresponding electrical Signal or control signal with its effective area in the direction of the central axis and displaced so the pressure medium or the hydraulic oil from the accumulator to to move such a brake pad. The accumulator is in cross section Seen preferably rectangular running, and can not only one Outlet but also two outlets on, so that it possible is not just one but also two outgoing pressure lines to the Accumulator or connect the pressure chamber.

Selbstverständlich ist die Erfindung sowohl bei Scheibenbremsen als auch bei Trommelbremsen einsetzbar.Of course it is the invention can be used both in disc brakes and drum brakes.

Vorteilhaft sind daher Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen das Bremsreibelement eine Bremsscheibe ist. Grundsätzlich sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die Bremsscheibe als Reibpartner feststeht, d. h. als Stator fungiert und der Belag zusammen mit dem Träger rotiert.Advantageous are therefore embodiments of Braking device, in which the brake friction element is a brake disc is. in principle are also embodiments possible, where the brake disc is determined as a friction partner, d. H. when Stator acts and the coating rotates together with the carrier.

Günstig sind aber auch Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen das Bremsreibelement eine Bremstrommel bzw. ein Bremstrommelsegment ist. Grundsätzlich sind auch hier Ausgestaltungen möglich, bei denen die Bremstrommel als Stator fungiert und der Belag zusammen mit dem Träger rotiert.Are cheap but also embodiments of Braking device, in which the brake friction element is a brake drum or a brake drum segment. Basically, here are also embodiments possible, where the brake drum acts as a stator and the lining together with the carrier rotates.

Zweckmäßig im Sinne der Erfindung sind Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel bei Aktivierung expandiert und auf diese Weise die Bremsvorrichtung betätigt bzw. eine Kraft auf das Druckmedium ausübt. Diese Ausführungsform eignet sich für eine Ausgestaltung der Bremsvorrichtung, bei der sich die Bremsvorrichtung bei aktiviertem, expandiertem Muskel in der Arbeitsposition befindet und der Bremsbelag und das Bremsreibelement miteinander in Eingriff stehen. Bei deaktiviertem Muskel befindet sich die Bremsvorrichtung in der Ruheposition, in der der Bremsbelag und das Bremsreibelement voneinander getrennt sind.Appropriate in the sense The invention embodiments are the braking device, in which the at least one artificial Muscle on activation expands and in this way the braking device actuated or exerts a force on the pressure medium. This embodiment is suitable for a Embodiment of the braking device, in which the braking device with activated, expanded muscle in the working position and the brake pad and the brake friction element engage each other stand. When the muscle is deactivated, the braking device is located in the rest position, in which the brake pad and the brake friction element are separated from each other.

Möglich sind Ausgestaltungen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel bei Aktivierung kontrahiert und auf diese Weise die Bremsvorrichtung betätigt bzw. eine Kraft auf das Druckmedium ausübt. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird die Ruheposition durch Aktivierung des mindestens einen künstlichen Muskels herbeigeführt. Zur Einleitung des Bremsvorgangs wird der mindestens eine künstliche Muskel deaktiviert. Diese Ausführungsform eignet sich daher insbesondere zur Ausbildung einer Feststellbremse, mit der beispielsweise ein parkendes Fahrzeug gesichert werden kann. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß der Bremsbelag sich mit dem Bremsreibelement in Eingriff befindet, wenn der mindestens eine künstliche Muskel deaktiviert ist, sich also im abgeschalteten Zustand befindet und daher keine Steuerungssignale oder dergleichen zur Sicherung des Fahrzeuges erforderlich sind.Possible are Embodiments of the braking device, in which the at least one artificial muscle contracted upon activation and in this way the braking device actuated or exerts a force on the pressure medium. Unlike the previous one described embodiment becomes the resting position by activating the at least one artificial one Muskels brought about. To initiate the braking process of at least one artificial Muscle disabled. This embodiment is therefore particularly suitable for the formation of a parking brake, with the example, a parked vehicle can be secured. It proves to be advantageous that the brake pad with the Brake friction element is engaged when the at least one artificial Muscle is disabled, so it is in the off state and therefore no control signals or the like for backup of the vehicle are required.

Vorteilhaft ist diese Ausführungsform des weiteren unter Sicherheitsaspekten, denn bei Versagen oder Ausfallen der Betätigungsvorrichtung bzw. des mindestens einen künstlichen Muskels wird das Fahrzeug gebremst und zum Stillstand gebracht.Advantageous is this embodiment further safety aspects, because in case of failure or failure the actuator or the at least one artificial Muscle, the vehicle is braked and brought to a standstill.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel bei Aktivierung seine äußere Form ändert und auf diese Weise die Bremsvorrichtung betätigt.Advantageous are also embodiments the braking device, in which the at least one artificial Muscle when activated changes its external shape and operated in this way the brake device.

Vorteilhaft sind aber auch Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel mindestens ein Polymergel umfaßt. Künstliche Muskeln auf der Basis von Polymer-Hydrogelen können durch elektrische Signale gesteuert werden und kontrahieren bei Aktivierung (vgl. Low, L. W.; Madou, M. J. "Microactuators towards microvalves for controlled drug delivery", Sensors and Actuators B: Chemical, 67 (1-2) (2000) pp. 149-160).But are also advantageous Ausführungsfor of the braking device, in which the at least one artificial muscle comprises at least one polymer gel. Artificial muscles based on polymer hydrogels can be controlled by electrical signals and contract upon activation (see Low, LW; Madou, MJ "Microactuators Towards Microvalves for Controlled Drug Delivery", Sensors and Actuators B: Chemical, 67 (1). 2) (2000) pp. 149-160).

Hinsichtlich zuletzt genannten Ausführungsform wird zudem Bezug genommen auf die zuvor gemachten Ausführungsformen, bei denen künstliche Muskeln verwendet werden, die bei Aktivierung expandieren bzw. sich zusammenziehen.Regarding latter embodiment In addition, reference is made to the embodiments made above, where artificial muscles are used, which expand upon activation or contract.

Grundsätzlich können aber auch künstliche Muskeln zum Einsatz kommen, die sowohl eine aktive Kontraktion als auch Expansion erlauben d. h. künstliche Muskeln, die durch geeignete Aktivierung expandieren und sich bei einer andersartigen Aktivierung zusammenziehen.Basically, though also artificial muscles be used, which is both an active contraction and Allow expansion d. H. artificial Muscles that expand and become attached through appropriate activation contract a different kind of activation.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel mindestens einen Formgedächtniswerkstoff umfaßt.Advantageous are embodiments the braking device, in which the at least one artificial Muscle at least one shape memory material includes.

Formgedächtniswerkstoffe an sich – so genannte shape memory materials oder shape memory alloys – sind bekannt. Sie besitzen die Fähigkeit, ihre äußere Gestalt in Abhängigkeit von der Temperatur, von der magnetischen Feldstärke oder von dem hydraulischen Druck, dem sie ausgesetzt sind, oder dergleichen zu ändern. Unter die Formgedächtniswerkstoffe werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung sämtliche Werkstoffe subsumiert, die über ein Formgedächtnis verfügen, insbesondere die Formgedächtnislegierungen wie NiTi (Nitinol), Fe-Pt, Cu-Al-Ni, Fe-Pd; Fe-Ni, Cu-Zn-Al, CuAlMn, aber auch Keramiken mit Formgedächtnis, wie beispielsweise Ce-TZP-Keramik.Shape memory materials in itself - so called shape memory materials or shape memory alloys - are known. You have the ability her outer shape dependent on from the temperature, from the magnetic field strength or from the hydraulic one Pressure to which they are exposed or the like to change. Under the shape memory materials For the purposes of the present invention, all materials are subsumed, the over one shape memory feature, in particular the shape memory alloys such as NiTi (nitinol), Fe-Pt, Cu-Al-Ni, Fe-Pd; Fe-Ni, Cu-Zn-Al, CuAlMn, but also Ceramics with shape memory, such as Ce-TZP ceramic.

Beispielsweise kann eine aus einem länglichen Draht geformte Büroklammer ihre Gestalt in der Art ändern, daß die Büroklammer – in einen Topf mit heißem Wasser gelegt – mit steigender Temperatur und bei Erreichen einer so genannten Übergangstemperatur T' in ihre ursprüngliche Form übergeht d. h. die Gestalt eines länglichen Drahtes annimmt. Sie ändert dabei ihre äußere Gestalt oder – mit anderen Worten gesagt – ihre strukturelle Konfiguration.For example can one from an elongated one Wire shaped paper clip change their shape in the way that the Paper clip - in one Pot with hot Water laid - with rising temperature and when reaching a so-called transition temperature T 'in her original Shape passes over d. H. the figure of an oblong Wire assumes. She changes while her outer shape or with other words - theirs structural configuration.

Ist dieser Transformationsprozeß umkehrbar, so handelt es sich bei dem Formgedächtniswerkstoff um einen so genannten Zwei-Weg-Formgedächtniswerkstoff, andernfalls um einen Ein-Weg-Formgedächtniswerkstoff.is this transformation process is reversible, So it is in the shape memory material so called two-way shape memory material, otherwise, a one-way shape memory material.

Folglich könnte der oben beschriebene Übergang der Büroklammer zu einem länglichen Draht bei geeigneter Auswahl eines Zwei-Weg-Formgedächtniswerkstoffes rückgängig gemacht werden. Hierzu wird die Temperatur abgesenkt, wobei der Draht sich bei Unterschreiten einer Übergangstemperatur T" zu einer Büroklammer umformt. Die Aktivierung durch Temperaturveränderung soll nur als Beispiel verstanden werden. Für den vorliegenden Fall – einer unter Verwendung von Formgedächtniswerkstoffen hergestellten Bremsvorrichtung – ist die Aktivierung mittels elektrischer Signale eher geeignet.consequently could the transition described above the paperclip to an elongated wire reversed with a suitable choice of a two-way shape memory material become. For this purpose, the temperature is lowered, the wire itself when falling below a transition temperature T "to a paper clip reshapes. The activation by temperature change is intended only as an example be understood. For the present case - one using shape memory materials manufactured brake device - is the activation by means of electrical signals more suitable.

Die Ausbildung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung erfordert prinzipbedingt einen Zwei-Weg-Formgedächtniswerkstoff, so daß die Bremsvorrichtung zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition wechseln kann.The Formation of a braking device according to the invention requires in principle a two-way shape memory material, so that the braking device switch between a working position and a rest position.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel elektrisch steuerbar ist. Insbesondere kann dabei die vom Muskelelement erzeugte mechanische Energie aus der elektrischen Energie des Signals stammen. Elektrisch gesteuerte künstliche Muskelelemente haben den Vorteil, daß diese mit der üblichen Steuerungstechnik einer Brennkraftmaschine kompatibel sind.Advantageous are embodiments the braking device, in which the at least one artificial Muscle is electrically controllable. In particular, while the from Muscle element generated mechanical energy from the electrical Energy of the signal originate. Electrically controlled artificial Muscle elements have the advantage that these with the usual Control technology of an internal combustion engine are compatible.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel stufenweise steuerbar ist, insbesondere zweistufig schaltbar ist. Eine derartige Ausbildung des künstlichen Muskels erleichtert die Steuerung, insbesondere wenn der künstliche Muskel gemäß einer Ein-Aus-Schaltung funktioniert d. h. lediglich von einem deaktivierten Zustand – Ruheposition – in einen aktivierten Zustand – Arbeitsposition – wechselt und umgekehrt. Komplexe Kennfelder müssen bei dieser Ausführungsform nicht generiert und bereitgestellt werden, wie dies beispielsweise bei stufenlos steuerbaren künstlichen Muskelelementen bzw. Aktuatoren erforderlich ist.Advantageous are embodiments the braking device, in which the at least one artificial Muscle is gradually controlled, in particular two-stage switchable is. Such a training of the artificial muscle facilitates the control, especially if the artificial muscle according to a On-off circuit works d. H. only one disabled Condition - resting position - in one activated state - working position - changes and vice versa. Complex maps must in this embodiment not generated and deployed, such as this with infinitely controllable artificial Muscle elements or actuators is required.

Vorteilhaft sind aber unter anderen Gesichtpunkten auch Ausführungsformen der Bremsvorrichtung, bei denen der mindestens eine künstliche Muskel stufenlos steuerbar ist. Dies gestattet eine größere Vielfalt und Flexibilität bei der Generierung und Steuerung der Bremskräfte, insbesondere eine kontinuierliche Erhöhung bzw. Erniedrigung der Bremskraft und damit ein kontrolliertes Bremsen.Advantageous but are also embodiments of the braking device, among other aspects where the at least one artificial Muscle is infinitely controllable. This allows for greater diversity and flexibility in the generation and control of the braking forces, in particular a continuous increase or lowering of the braking force and thus a controlled braking.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:Further advantageous embodiments are in the following description of the figures disclosed. Show it:

1 eine Bremsvorrichtung mit einem künstlichen Muskel in einer ersten Ausgestaltung, 1 a braking device with a artificial muscle in a first embodiment,

2 eine Bremsvorrichtung mit einem künstlichen Muskel in einer zweiten Ausgestaltung, 2 a braking device with an artificial muscle in a second embodiment,

3 eine Bremsvorrichtung mit einem künstlichen Muskel in einer dritten Ausgestaltung, und 3 a braking device with an artificial muscle in a third embodiment, and

4 eine Bremsvorrichtung mit einem künstlichen Muskel in einer vierten Ausgestaltung. 4 a braking device with an artificial muscle in a fourth embodiment.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit den selben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures are the same parts always with the same Reference numerals provided, which is why these usually described only once become.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Bremsvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugs die zumindest einen als künstlichen Muskel 2 ausgestalteten Aktuator und zumindest eine Druckleitung 3 aufweist, in der ein Druckmedium zur Steuerung der Bremsvorrichtung 1 zwischen einer Arbeitsposition 4 und einer Ruheposition 6 aufgenommen ist. Der zumindest eine künstliche Muskel 2 ist derart der zumindest einen Druckleitung 3 zugeordnet, daß dieser durch dessen Kontraktion bzw. Expansion auf das Druckmedium einwirkt. Der künstliche Muskel 2 wird im folgenden der Einfachheit halber als Muskel 2 bezeichnet. Das Druckmedium ist eine Hydraulikflüssigkeit bzw. ein. Hydrauliköl. 1 shows a section of a braking device 1 a motor vehicle, the at least one as an artificial muscle 2 designed actuator and at least one pressure line 3 in which a pressure medium for controlling the braking device 1 between a working position 4 and a resting position 6 is included. The at least one artificial muscle 2 is so the at least one pressure line 3 assigned to this acts by its contraction or expansion on the print medium. The artificial muscle 2 in the following, for the sake of simplicity, as a muscle 2 designated. The pressure medium is a hydraulic fluid or a. Hydraulic oil.

Die Bremsvorrichtung 1 ist eine Servobremsanlage, die mittels des Druckmediums eine Kraft auf einen Bremsbelag ausübt, so daß dieser sich bei Betätigung eines Bremspedals 9 des Kraftfahrzeugs in Richtung zu einem Bremsreibelement bewegt und mit diesen in Reibkontakt kommt. Damit wird das Kraftfahrzeug in der Arbeitsposition 4 der Bremsvorrichtung 1 abgebremst. In der Ruheposition 6 dagegen sind die beiden Reibpartner (Bremsbelag, Bremsreibelement) außer Eingriff. Das Bremsreibelement kann als Scheibenbremse oder als Trommelbremse ausgeführt sein.The brake device 1 is a servo brake system, which exerts a force on a brake pad by means of the pressure medium, so that this is when pressing a brake pedal 9 of the motor vehicle is moved in the direction of a brake friction element and comes into frictional contact with these. Thus, the motor vehicle in the working position 4 the brake device 1 braked. In the resting position 6 In contrast, the two friction partners (brake pad, brake friction element) are disengaged. The brake friction element can be designed as a disc brake or as a drum brake.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Muskel 2 in einem Hauptbremszylinder 7 angeordnet, der einseitig mit der Druckleitung 3 verbunden ist. In dem Hauptbremszylinder 7 ist ein Kolben 8 mit einer Mediumseite 11 und einer dazu gegenüberliegenden Muskelseite 12 bzw. Kolbenboden angeordnet. Die Mediumseite 11 steht in direktem Kontakt mit dem Druckmedium. An der Muskelseite 12 ist eine Kolbenstange 13 angeordnet, die mit dem Bremspedal 9 verbunden ist.In the in 1 illustrated embodiment is the muscle 2 in a master cylinder 7 arranged, one-sided with the pressure line 3 connected is. In the master cylinder 7 is a piston 8th with a medium side 11 and an opposite muscle side 12 or piston crown arranged. The medium side 11 is in direct contact with the print medium. On the muscle side 12 is a piston rod 13 arranged with the brake pedal 9 connected is.

Der Muskel 2 ist in dem Hauptbremszylinder 7 integriert und liegt einerseits an der Muskelseite 12 des Kolbens 8 und andererseits an einer dazu gegenüberliegenden Innenseite 14 des Hauptbremszylinders 7 an. Die Kolbenstange 13 durchgreift den Muskel 2.The muscle 2 is in the master cylinder 7 integrated and lies on the one hand on the muscle side 12 of the piston 8th and on the other hand, on an inner side opposite thereto 14 of the master cylinder 7 at. The piston rod 13 reaches through the muscle 2 ,

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Muskel 2 in der Ruheposition 6 dargestellt. Wird das Bremspedal 9 betätigt, was mittels der gestrichelten Linie 16 in Figur dargestellt ist, wird ein elektrisches Signal 17 erzeugt, wodurch der Muskel 2 expandiert, und den Kolben 8 innerhalb des Hauptbremszylinders 7 in Richtung zur Druckleitung 3 verschiebt. Dies ist die Arbeitsposition 4, die in 1 gestrichelt dargestellt ist. Durch die Expansion des Muskels 2 wird eine Kraft auf das Druckmedium ausgeübt, so daß eine erforderliche Bremskraftverstärkung zur Verfügung gestellt ist. Weiter ist in 1 ein möglicher Kolbenhub 18 dargestellt. Selbstverständlich kann der Kolbenhub größer oder kleiner sein als in 1 dargestellt. Das elektrische Signal 17 ist bevorzugt abhängig von dem Bremspedalweg und kann beispielsweise über ein Steuergerät leicht generiert werden. Möglich ist beispielsweise, eine Notbremsfunktion zu implementieren.In the in 1 illustrated embodiment is the muscle 2 in the resting position 6 shown. Will the brake pedal 9 pressed, which means the dashed line 16 is shown in Figure, an electrical signal 17 generates, causing the muscle 2 expands, and the piston 8th inside the master cylinder 7 towards the pressure line 3 shifts. This is the working position 4 , in the 1 is shown in dashed lines. Through the expansion of the muscle 2 a force is exerted on the pressure medium, so that a required brake booster is provided. Next is in 1 a possible piston stroke 18 shown. Of course, the piston stroke may be larger or smaller than in 1 shown. The electrical signal 17 is preferably dependent on the brake pedal travel and can be easily generated for example via a control unit. It is possible, for example, to implement an emergency brake function.

Vorteilhafter Weise ist der künstliche Muskel 2 zur Erzeugung der Bremskraftverstärkung innerhalb des Hauptbremszylinders 8 angeordnet, und so vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt.Advantageously, the artificial muscle 2 for generating the brake booster within the master cylinder 8th arranged, and so protected from harmful environmental influences.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Anordnung des Muskels 2 dargestellt. Der Muskel 2 ist in einem Kugelspeicher 19 angeordnet. Hierbei ist der Muskel 2 als Bestandteil einer Druckkammerwandung 21 ausgeführt, die an einer zur Druckleitung 3 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und weist im Querschnitt gesehen im entspannten Zustand eine sichelförmige Ausgestaltung auf. Auch in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Bremspedalweg aufgenommen, so daß ein entsprechendes elektrisches Signal 17 bzw. Steuersignal erzeugt wird, wodurch der Muskel 2 expandiert. Der Bremspedalweg ist mittels des Pfeils 22 dargestellt.In 2 is another embodiment of the arrangement of the muscle 2 shown. The muscle 2 is in a ball store 19 arranged. Here's the muscle 2 as part of a pressure chamber wall 21 executed, the one to the pressure line 3 is arranged opposite side, and has seen in cross-section in the relaxed state, a crescent-shaped configuration. Also in the in 2 illustrated embodiment, the brake pedal travel is received, so that a corresponding electrical signal 17 or control signal is generated, causing the muscle 2 expanded. The brake pedal travel is by means of the arrow 22 shown.

Bei der Expansion des Muskels 2 (gestrichelte Linie 23) bzw. beim Bremsvorgang expandiert eine Wirkfläche 24 des Muskels 2 in Richtung zur Druckleitung 3, wodurch die erforderliche Bremskraftverstärkung erzeugt wird. Die Wirkfläche 24 steht hierbei im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in direktem Kontakt mit dem Druckmedium, und kann eine Schutzschicht aufweisen, welche in 2 nicht dargestellt ist.In the expansion of the muscle 2 (dashed line 23 ) or when braking expands an effective area 24 of the muscle 2 towards the pressure line 3 , whereby the required brake booster is generated. The effective area 24 stands here in contrast to the in 1 illustrated embodiment in direct contact with the printing medium, and may have a protective layer, which in 2 not shown.

Die Wirkfläche 24 ist in der Ruheposition 6 bezogen auf eine Mittelachse X konkav gewölbt, wobei die Wirkfläche 24 auch in der Arbeitsposition 4 (Expansion des Muskels 2) bezogen auf die Mittelachse X konkav gewölbt ist.The effective area 24 is in the resting position 6 curved concavely with respect to a central axis X, wherein the effective area 24 also in the working position 4 (Expansion of the muscle 2 ) is concaved with respect to the central axis X.

Bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen wird das elektrische Signal 17 bzw. das Steuersignal mittels eines mechanischen Bremspedalkontaktes erzeugt.In the in the 1 and 2 shown Embodiments will be the electrical signal 17 or generates the control signal by means of a mechanical brake pedal contact.

In den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen dagegen ist jeweils eine Anwendung ohne mechanischen Bremspedalkontakt, beispielsweise dem so genannten brake-by-wire, also einer elektrisch erzeugten Bremskraft dargestellt.In the in the 3 and 4 In contrast, an application without mechanical brake pedal contact, for example the so-called brake-by-wire, that is to say an electrically generated braking force, is shown in each case.

3 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher der Muskel 2 in einen als Kugelspeicher 26 ausgeführten Druckspeicher integriert bzw. eingebaut ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Muskel 2 mit seiner Wirkfläche 24 in der Ruheposition 6 bezogen auf die Mittelachse X konkav gewölbt. Erhält der Muskel 2 das elektrische Signal 17 bzw. das Steuersignal bei dem Bremsvorgang, expandiert der Muskel 2, so daß seine Wirkfläche 24 bezogen auf die Mittelachse X konvex gewölbt ist (gestrichelte Linie 27). Der Muskel 2 expandiert mit seiner Wirkfläche in Richtung zu einem dieser gegenüberliegenden Auslaß 28 bzw. zur Druckleitung 3, so daß Druckmedium aus dem Druckspeicher bzw. aus der Druckkammer verdrängt wird. Das verdrängte Druckmedium wirkt an anderer Stelle auf einen Kolben ein. 3 shows an embodiment in which the muscle 2 in one as a ball store 26 executed pressure accumulator is integrated or installed. In this embodiment, the muscle is 2 with its effective area 24 in the resting position 6 curved concavely with respect to the central axis X. Receives the muscle 2 the electrical signal 17 or the control signal in the braking process, the muscle expands 2 so that its effective area 24 is convexly curved relative to the central axis X (dashed line 27 ). The muscle 2 expands with its effective area towards one of these opposite outlet 28 or to the pressure line 3 , so that pressure medium from the pressure accumulator or from the pressure chamber is displaced. The displaced pressure medium acts elsewhere on a piston.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem der Muskel 2 in einem als Rohrspeicher 29 ausgeführten Druckspeicher integriert bzw. eingesetzt ist. Auch hier besteht kein direkter Bremspedalkontakt, so daß die Bremskraft rein elektrisch erzeugt wird. Im Unterschied zu dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Muskel 2 als Ringmuskel ausgeführt, der an seiner Wirkfläche 24 bezogen auf eine Mittelachse Y einen konkaven Verlauf sowohl in der Ruheposition 6 als auch in der Arbeitsposition 4 (gestrichelte Linie 31, Expansion) aufweist.In 4 is shown another embodiment in which the muscle 2 in a tube storage 29 executed pressure accumulator is integrated or used. Again, there is no direct brake pedal contact, so that the braking force is generated purely electrically. Unlike the in 3 illustrated embodiment is the muscle 2 executed as a sphincter muscle, at its active surface 24 with respect to a central axis Y a concave course both in the rest position 6 as well as in the working position 4 (dashed line 31 , Expansion).

Der Rohrspeicher 29 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt gesehen rechteckig ausgeführt, wobei der Muskel 2 bzw. der Ringmuskel im Querschnitt gesehen an gegenüberliegenden Längsseiten 32 anliegt, wobei die Wirkfläche in Richtung zur Mittelachse Y orientiert ist. Selbstverständlich kann der Rohrspeicher aber auch andere Querschnittsformen aufweisen, und beispielsweise rund oder oval ausgeführt sein. Wie der 4 zu entnehmen ist, weist der Rohrspeicher 29 zwei angeschlossene Druckleitungen 3 auf, die jeweils an gegenüberliegenden Hochseiten 33 angeschlossen sind.The pipe storage 29 is in the illustrated embodiment, seen in cross-section rectangular, wherein the muscle 2 or the sphincter seen in cross-section on opposite longitudinal sides 32 is applied, wherein the effective surface is oriented in the direction of the central axis Y. Of course, the tube storage but also have other cross-sectional shapes, and be executed, for example, round or oval. Again 4 can be seen, the tube memory 29 two connected pressure lines 3 on, each on opposite high sides 33 are connected.

Die Mittelachsen X und Y sind in den jeweiligen Figuren natürlich lediglich exemplarisch dargestellt, und variieren je nach Einbaulage des Hauptbremszylinders 7, des Kugelspeichers 19 und 26 und des Rohrspeichers 29. In den jeweils gewählten Darstellungen der 1 bis 4 soll die Mittelachse X exemplarisch eine vertikale Achse darstellen, wobei die Mittelachse Y exemplarisch eine horizontale Achse darstellen soll.Of course, the center axes X and Y are shown only by way of example in the respective figures, and vary depending on the installation position of the master cylinder 7 , the ball store 19 and 26 and the tube storage 29 , In the selected representations of the 1 to 4 should the center axis X exemplarily represent a vertical axis, the center axis Y is intended to represent a horizontal axis by way of example.

Insgesamt wird in den beispielhaften Ausführungen nach den 1 bis 4 ein vor Umwelteinflüssen geschützter künstlicher Muskel 2 dargestellt, der über eine Einwirkung auf das Druckmedium die erforderliche Bremskraftverstärkung bewirkt. Dadurch, daß der Muskel 2 vorteilhaft in der Druckleitung 3 bzw. in einem mit dieser verbundenen Druckkammer (Hauptbremszylinders 7, des Kugelspeichers 19 und 26 und des Rohrspeichers 29) integriert ist, wirkt eine Expansion bzw. eine Kontraktion des Muskels 2 direkt bzw. indirekt auf das Druckmedium, so daß die Muskel 2 zur Bremskraftverstärkung verwendet werden kann.Overall, in the exemplary embodiments of the 1 to 4 an artificial muscle protected from environmental influences 2 shown, which causes the required brake booster via an action on the pressure medium. Because of the muscle 2 advantageous in the pressure line 3 or in a connected with this pressure chamber (master cylinder 7 , the ball store 19 and 26 and the tube storage 29 ) is integrated, an expansion or contraction of the muscle acts 2 directly or indirectly on the pressure medium, so that the muscle 2 can be used for brake boosting.

Claims

Braking device, at least one as an artificial muscle ( 2 ) configured actuator and at least one pressure line ( 3 ), in which a pressure medium controls the braking device ( 1 ) between a working position ( 4 ) and a resting position ( 6 ), characterized in that the at least one artificial muscle ( 2 ) of the at least one pressure line ( 3 ) is assigned, that this acts by the contraction or expansion of the printing medium.