DE102006001895B4

DE102006001895B4 - Parkbremse für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006001895B4
Application number: DE102006001895.8A
Authority: DE
Inventors: Tilo Huber; Friedrich Saibold
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-01-14
Filing date: 2006-01-14
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2026-01-15
Also published as: US20070163848A1; DE102006001895A1

Abstract

Parkbremse für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein auf einem Achskörper in einem Bremsgehäuse (1) angeordnetes Lamellenpaket (11) mit zumindest einer Bremslamelle, eine Feder (8), über die zum Schließen der Bremse das Lamellenpaket (11) zusammengedrückt werden kann, und einen an der Feder (8) anliegenden Kolben (7), dessen Kolbenraum (6) zum Lösen der Parkbremse gegen die Federkraft mit hydraulischem Druck beaufschlagbar ist, wobei die Kraft des Kolbens (7) über zumindest einen Druckbolzen (4) auf ein Druckübertragungselement (2) übertragbar ist, das mit dem Lamellenpaket (11) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet dass der Kolben (7) und der zumindest eine Druckbolzen (4) voneinander formschlüssig entkoppelt sind und dass der Druckbolzen (4) innerhalb des Kolbenraums des Kolbens (2) derart angeordnet ist, dass keine Verbindung zwischen Druckbolzen (4) und Achsraum (13) besteht, so dass eine Leckage des Öls aus dem Kolbenraum des Kolbens (2) in den Achsraum (13) vermieden wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parkbremse für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Parkbremsen für Kraftfahrzeuge bekannt, welche durch Federkraft geschlossen und über hydraulischen Druck gelöst werden; sie weisen üblicherweise mindestens eine in einem Achskörper angeordnete Bremslamelle und Federn zum Zusammendrücken der mindestens einen Bremslamelle auf. Des weiteren ist zum Lösen der Bremslamellen gegen die Federkraft ein Kolben vorgesehen, dessen Kolbenraum mit hydraulischem Druck beaufschlagbar ist. Derartige Bremsen werden beispielsweise bei Achsen von Flurförderfahrzeugen und anderen, selbstfahrenden Arbeitsmaschinen eingesetzt.
Die konstruktive Ausführung von Parkbremsen wird auch durch die Anordnung der Bremslamellen beeinflußt. Bei konstruktiven Ausführungen, bei der die Park- und Betriebsbremse auf ein gemeinsames Bremslamellenpaket wirkt, ist nach dem Stand der Technik im Parkbremskolben mindestens eine, einen Bolzen aufweisende Bohrung vorgesehen, wobei der Bolzen die Federkraft durch eine Bohrung im Bremsgehäuse entweder über den Betriebsbremskolben oder direkt auf die Bremslamellen überträgt, und wobei der Bolzen mit einem zylindrischen Abschnitt in der Bohrung des Kolbens gehalten wird. Hierbei kann als Druckübertragungselement der Kolben der Betriebsbremse eingesetzt werden, wenn Betriebsbremse und Parkbremse gemeinsame Bremslamellen aufweisen.
Aus der EP 1 181 178 B1 der Anmelderin ist ein Radantrieb mit einer Park- bzw. Feststellbremse bekannt, bei welchem ein Antriebsmotor eine erste Planetenstufe antreibt, welche über eine zweite Planetenstufe einen Abtrieb antreibt und über eine Betriebs- und Feststellbremse, welche der zweiten Planetenstufe vorgeschaltet ist, bremsbar ist. Hierbei weist die Bremse eine Betätigungseinrichtung auf, welche im drucklosen Zustand eines ersten Teils der Betätigungseinrichtung die Bremse als Feststellbremse schließt und durch Druckbeaufschlagung eines ersten Teils der Betätigungseinrichtung die Bremse als Feststellbremse öffnet und durch Druckbeaufschlagung eines zweiten Teils der Betätigungseinrichtung die Bremse schließt.
Aus der DE 102 01 366 A1 der Anmelderin ist eine federkraftbetätigte hydraulisch gelöste Parkbremse (SAHR - spring applied hydraulic released, SAHR-Parkbremse) für Kraftfahrzeuge bekannt, umfassend eine auf einem Achskörper in einem Bremsgehäuse angeordnete Bremslamelle, eine Feder, mit denen die Bremslamellen zusammengedrückt werden können, und einen an der Feder anliegenden Kolben, dessen Kolbenraum zum Lösen der Bremslamellen mit hydraulischem Druck beaufschlagbar ist.
Hierbei weist der Kolben mindestens eine Bohrung auf, mit je einem Druckbolzen, der mit einem zylindrischen Abschnitt in der Bohrung des Kolbens gehalten ist, wobei der Bolzen im zylindrischen Abschnitt in der Bohrung des Kolbens eine radiale Nut aufweist. Gemäß der DE 102 01 366 A1 ist die Bohrung im Kolben als Sackbohrung mit einer radialen Nut ausgebildet; ferner ist ein Sprengring vorgesehen, der in die radialen Nuten des zylindrischen Abschnitts des Bolzens und der Sackbohrung im Kolben montierbar ist. Der zumindest eine Bolzen steht über ein Druckübertragungselement mit dem Lamellenpaket in Wirkverbindung. Üblicherweise dient als Druckübertragungselement der Kolben der Betriebsbremse.
Bei dieser Konstruktion sind extrem eingeschränkte Toleranzen der Funktionsflächen von Druckbolzen, Kolben der Parkbremse und den Führungen im Bremsgehäuse erforderlich, um gegen das Betätigungsmedium sicher abzudichten.
Um Zwangskräfte im montierten Zustand auszuschließen, muss eine Spielpassung zwischen Druckbolzen und der Bohrung im Kolben vorgesehen werden, wobei die Abdichtung zwischen Druckbolzen und der Bohrung im Parkbremskolben diese Ausgleichsbewegung zulassen muss. Des weiteren wird eine Verdrehung, die über das Lamellenpaket auf das Druckübertragungselement bzw. auf den Kolben der Betriebsbremse wirkt, über das Druckübertragungselement bzw. den Kolben der Betriebsbremse auf den zumindest einen Druckbolzen übertragen. Diese Zwangskräfte können sich in nachteiliger Weise auf die Dichtwirkung und Standfestigkeit der Dichtelemente der Druckbolzen negativ auswirken.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Parkbremse für Kraftfahrzeuge anzugeben, welche durch Federkraft geschlossen und über hydraulischen Druck gelöst wird, bei der die genannten Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen vermieden werden. Insbesondere soll eine Beeinflussung der Wirkung und Standfestigkeit der Dichtelemente aufgrund der Zwangskräfte vermieden und die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht werden. Zudem soll die erfindungsgemäße Parkbremse einfach montierbar sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird eine Parkbremse für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein auf einem Achskörper in einem Bremsgehäuse angeordnetes Lamellenpaket mit zumindest einer Bremslamelle, eine Feder, über die zum Schließen der Bremse das Lamellenpaket zusammengedrückt werden kann, und einen an der Feder anliegenden Kolben (Parkbremskolben), dessen Kolbenraum zum Lösen der Parkbremse gegen die Federkraft mit hydraulischem Druck beaufschlagbar ist, wobei die Kraft des Kolbens über zumindest einen Druckbolzen auf ein Druckübertragungselement übertragbar ist, das mit dem Lamellenpaket in Wirkverbindung steht, bei der Druckbolzen und Parkbremskolben voneinander formschlüssig voneinander entkoppelt sind. (Hierbei sind axial betrachtet Lamellenpaket, Druckübertragungselement, Druckbolzen, Kolben und Feder in dieser Reihenfolge angeordnet.) Als Druckübertragungselement dient vorzugsweise der Kolben der Betriebsbremse.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption spielt die Toleranzlage zwischen Kolben und Druckbolzen keine Rolle mehr. In vorteilhafter Weise entfallen die nach dem Stand der Technik aus der formschlüssigen Verbindung zwischen Druckbolzen und Kolben resultierenden Zwangskräfte, so dass die Betriebssicherheit und Lebensdauer erhöht wird.
Durch die formschlüssige Entkoppelung zwischen Kolben und Druckbolzen werden die vom Druckübertragungselement bzw. vom Kolben der Betriebsbremse auf den Druckbolzen übertragenen Rotationsbewegungen des Lamellenpakets nicht auf den Parkbremskolben übertragen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert, wobei in den Figuren der Fall dargestellt ist, bei dem das Lamellenpaket für die Betriebsbremse als auch für die Parkbremse benötigt wird, so dass der Kolben der Betriebsbremse als Druckübertragungselement dient.
Es zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht einer Parkbremse nach dem Stand der Technik; und
2 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Parkbremse gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bezugnehmend auf 1 umfasst eine Parkbremse nach dem Stand der Technik eine auf einem Achskörper in einem Bremsgehäuse 1 angeordnete Bremslamelle bzw. ein Lamellenpaket 11 sowie zumindest einen mit dem Kolben 2 der Betriebsbremse in Wirkverbindung stehenden Druckbolzen 4, der mit einem Kolben 7 verbunden ist, dessen Kolbenraum 6 zum Lösen der Parkbremse über die Leitung bzw. den Anschluss 5 mit Druck beaufschlagbar ist. Mit 3 ist die Leitung bzw. der Anschluss zum Befüllen des Kolbenraums des Kolbens 2 der Betriebsbremse bezeichnet. Zum Betätigen der Parkbremse ist eine Tellerfeder 8 vorgesehen, wobei die Federkraft über den Kolben 7 der Parkbremse, den Druckbolzen 4 und den Kolben 2 der Betriebsbremse auf das Lamellenpaket 11 geleitet wird.
Zum Lösen der Parkbremse wird über die Leitung 5 der Kolbenraum 6 mit Druck beaufschlagt, so dass der Kolben 7 die Tellerfeder 8 zusammendrückt, wodurch das Lamellenpaket 11 freigegeben wird.
Der Druckbolzen 4 ist in einer Bohrung 10 des Kolbens gehalten und mit dem Kolben 7 beispielsweise über einen Sicherungsring 9 formschlüssig verbunden, wodurch er beim Lüften der Parkbremse mit zurückgezogen wird.
Wie bereits erläutert, wird eine Verdrehung, die über das Lamellenpaket 11 auf den Kolben 2 der Betriebsbremse wirkt, auf den Druckbolzen 4 übertragen, was sich negativ auf die Dichtwirkung und Standfestigkeit der Dichtelemente des Druckbolzens auswirken kann.
Gemäß der Erfindung wird eine formschlüssige Entkoppelung zwischen Kolben und Druckbolzen vorgeschlagen; dies wird anhand 2 veranschaulicht.
Bezugnehmend auf 2 erfolgt die Rückstellung des Druckbolzens 4 beim Lösen der Parkbremse mittels der Rückstelleinrichtung 12, die auch den Kolben 2 der Betriebsbremse zurückdrückt; als Rückstelleinrichtung kann beispielsweise eine Tellerfeder 12 vorgesehen sein. Hierbei ist die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung 12 größer, als die aufgrund des Lösedrucks der Parkbremse im Kolbenraum 6 auf die Stirnfläche des Druckbolzens 4 wirkende Kraft. Es kann, in Abhängigkeit von Konstruktionsanforderungen auch eine von der Betriebsbremse unabhängige Rückstelleinrichtung vorgesehen sein.
Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Druckbolzen 4 innerhalb des Kolbenraums 6 des Kolbens 7 derart angeordnet ist, dass keine Verbindung zwischen Druckbolzen 4 und Achsraum 13 besteht, so dass eine Leckage des Öls aus dem Kolbenraum 6 in den Achsraum 13 vermieden wird. Gemäß der Erfindung ist radial betrachtet zwischen dem Achsraum 13 und dem Druckbolzen 4 ein Teil des Kolbens 2 der Betriebsbremse angeordnet.
Gemäß der Erfindung ist vorzugsweise keine Dichtung zwischen dem Druckbolzen 4 und dem Bremsgehäuse 1 erforderlich; zwischen Bremsgehäuse 1 und Druckbolzen 4 kann ein schmaler Spalt mit definiert niedriger Leckage vorgesehen sein, so dass das Zurückfließen des Leckageöls über den Anschluss 3 in einen Tank ermöglicht wird. Dies ist der Fall, wenn die Betriebsbremse nicht betätigt ist und dadurch die Bremsleistung zum Tank hin offen ist.
Durch die formschlüssige Entkoppelung von Druckbolzen und Parkbremsbolzen ergibt sich neben der Verbesserung der Betriebssicherheit auch eine deutliche Reduzierung der Einzelteile und eine Vereinfachung der Montage.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile der erfindungsgemäßen Parkbremse an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion der Parkbremse, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.
Bezugszeichenliste

1: Bremsgehäuse
2: Kolben der Betriebsbremse / Druckübertragungselement
3: Anschluss zum Befüllen des Kolbenraums des Kolbens der Betriebsbremse
4: Druckbolzen
5: Anschluss zum Befüllen des Kolbenraums des Kolbens 7
6: Kolbenraum des Kolbens 7
7: Kolben
8: Tellerfeder
9: Sicherungsring
10: Bohrung
11: Lamellenpaket
12: Rückstelleinrichtung
13: Achsraum

Claims

Parkbremse für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein auf einem Achskörper in einem Bremsgehäuse (1) angeordnetes Lamellenpaket (11) mit zumindest einer Bremslamelle, eine Feder (8), über die zum Schließen der Bremse das Lamellenpaket (11) zusammengedrückt werden kann, und einen an der Feder (8) anliegenden Kolben (7), dessen Kolbenraum (6) zum Lösen der Parkbremse gegen die Federkraft mit hydraulischem Druck beaufschlagbar ist, wobei die Kraft des Kolbens (7) über zumindest einen Druckbolzen (4) auf ein Druckübertragungselement (2) übertragbar ist, das mit dem Lamellenpaket (11) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet dass der Kolben (7) und der zumindest eine Druckbolzen (4) voneinander formschlüssig entkoppelt sind und dass der Druckbolzen (4) innerhalb des Kolbenraums des Kolbens (2) derart angeordnet ist, dass keine Verbindung zwischen Druckbolzen (4) und Achsraum (13) besteht, so dass eine Leckage des Öls aus dem Kolbenraum des Kolbens (2) in den Achsraum (13) vermieden wird.
Parkbremse für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Rückstellen des Druckbolzens (4) beim Lösen der Parkbremse eine Rückstelleinrichtung (12) vorgesehen ist, deren Rückstellkraft größer ist, als die aufgrund des Lösedrucks der Parkbremse im Kolbenraum (6) auf die Stirnfläche des Druckbolzens (4) wirkende Kraft.
Parkbremse für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass radial betrachtet zwischen dem Achsraum (13) und dem Druckbolzen (4) ein Teil des Druckübertragungselementes (2) angeordnet ist.
Parkbremse für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckübertragungselement (2) der Kolben (2) der Betriebsbremse ist.
Parkbremse für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung (12) die Rückstelleinrichtung des Kolbens (2) der Betriebsbremse ist.