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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feststellbremsvorrichtung für
ein Kraftfahrzeug mit einer Trommelbremse, die zwei aus einer Ruhestellung aufspreizbare
Bremsbacken und eine Verriegelungseinrichtung aufweist, wobei die
Bremsbacken in eine Feststellbremsstellung aufspreizbar und mittels
der Verriegelungseinrichtung in der Feststellbremsstellung verriegelbar
sind, wobei die Verriegelungseinrichtung eine elektromechanisch
betätigbare Stützeinrichtung aufweist, die dazu
ausgebildet ist, die in Feststellbremsstellung aufgespreizten Bremsbacken zu
verriegeln. Ferner betrifft die Erfindung ein Bremssystem, das mit
einer derartigen Feststellbremsvorrichtung ausgerüstet
ist, sowie ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Feststellbremsvorrichtung.
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Feststellbremsvorrichtungen
für Kraftfahrzeuge, die mit einer Trommelbremse ausgeführt
sind, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Beispielsweise
zeigt das Dokument
EP
0 729 871 B1 eine derartige Feststellbremsvorrichtung und
ein entsprechend ausgerüstetes Fahrzeugbremssystem. Die
darin beschriebene Feststellbremse lässt sich über
eine gesonderte Aktuatoreinheit zwischen ihrer Ruhestellung und
ihrer Verriegelungsstellung verlagern. Die Aktuatoreinheit ist entsprechend
leistungsstark ausgebildet, insbesondere auch deshalb, weil sie
eine mechanische Notbetätigung der Feststellbremse gewährleisten
soll.
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Aus
dem Stand der Technik gemäß
DE 10 2004 037 308 A1 ist
eine Feststellbremsvorrichtung bekannt, die über ein hydraulisches
Kraftstellglied ansteuerbar ist, so dass die Bremsbacken aus ihrer Ruhestellung
in eine Verriegelungsstellung aufgespreizt werden können.
Das hydraulische Kraftstellglied weist einen Kolben auf, der in
einem Zylinder durch hydraulische Ansteuerung verlagerbar ist und so
für ein Aufspreizen der Bremsbacken sorgt. Bei Erreichen
einer gewünschten Feststellbremswirkung wird der Kolben
des Kraftstellglieds über eine Verriegelungseinrichtung
festgestellt. Die Verriegelungseinrichtung weist hierzu einen Rastzahnmechanismus
auf. Es hat sich jedoch gezeigt, dass gerade bei einer derartigen
Vorrichtung unerwünschte Setzvorgänge auftreten,
so dass beim Festlegen des Kolbens zum Aufrechterhalten der Feststellbremswirkung
tatsächlich ein Teil der Feststellbremskraft verloren geht.
In Extremfällen kann es daher zu nicht hinreichenden Feststellbremskräften
kommen, so dass sich das entsprechend ausgestattete Fahrzeug in
unerwünschter Weise bewegen kann.
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Aus
dem Dokument
DE 196
20 344 A1 ist eine kombinierte Betriebs- und Feststellbremsanlage bekannt,
bei der diejenigen Radbremseinheiten, die allein für die
Betriebsbremsung dienen, als reine Scheibenbremsen ausgebildet sind
und diejenigen Radbremseinheiten, die sowohl für die Betriebsbremsung
als auch für die Feststellbremsung dienen, als reine Trommelbremse
ausgebildet sind. Trommelbremsen werden jedoch heutzutage nur noch
ungern zum Zwecke von Betriebsbremsungen eingesetzt.
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Als
weiterer Stand der Technik ist das Dokument
DE 1 957 376 A1 zu nennen,
das eine Trommelbremse mit Feststellbremsfunktion betrifft.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feststellbremsvorrichtung
der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die bei einfachem und
kostengünstigem Aufbau eine zuverlässige und überprüfbare
Feststellbremswirkung unter Vermeidung unerwünschter Setzeffekte
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Feststellbremsvorrichtung der eingangs bezeichneten
Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass die elektromechanisch
betätigbare Stützeinrichtung einen drehbaren Exzenter
aufweist.
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Erfindungsgemäß kann
der drehbare Exzenter der Stützeinrichtung zum Spreizen
der Bremsbacken oder zum Feststellen der Bremsbacken in einer aufgespreizten
Stellung verdreht und in der verdrehten Stellung festgelegt werden.
Anhand der aktuellen Drehstellung des Exzenters lässt sich
dann auf einfache Weise überprüfen, ob tatsächlich
eine hinreichende Feststellbremsstellung erreicht wurde, oder ob
die Feststellbremsbetätigung fehlschlug und zu wiederholen
ist. Darüber hinaus bietet der Exzenter den Vorteil, dass
er verhältnismäßig raumsparend nahe den
aufzuspreizenden Bremsbacken angeordnet werden kann, so dass man
eine kompakte Einheit erhält. Auch zeigt der Exzenter kein
Setzverhalten.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Exzenter vermittels
eines Drehantriebs drehantreibbar ist. Obgleich der Drehantrieb
je nach Anwendungsmodus entsprechend leistungsstark auszubilden
ist, kann dieser relativ klein bauend ausgestaltet sein. So erhält
man eine kompakte Feststellbremsvorrichtung. Vorzugsweise wird ein
elektromechanischer Drehantrieb, beispielsweise ein Motor oder ein
Drehmagnet, eingesetzt, wenngleich es auch möglich ist,
einen anderweitig betriebenen, beispielsweise hydraulisch ansteuerbaren,
Drehantrieb einzusetzen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht eine Verriegelungseinrichtung
vor, die zum Angreifen an dem Exzenter ausgebildet ist. Dabei kann
vorgesehen sein, dass die Verriegelungseinrichtung eine Verriegelungskolben
aufweist. Der Verriegelungskolben kann Teil einer Kolben-Zylinder-Anordnung
sein, die ebenfalls hydraulisch ansteuerbar ist. So kann vorgesehen
sein, dass der Verriegelungskolben vermittels einer im Bremssystem
vorgesehenen Pumpe, insbesondere vermittels einer Pumpe eines ABS-
oder ESP-Systems, und/oder eines Mehr-Wege-Ventils hydraulisch ansteuerbar
ist.
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Zur
Verriegelung des Exzenters in einer Feststellbremsstellung sieht
eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Exzenter mit einer
Zahnformation versehen ist, an der die Verriegelungseinrichtung
angreift. Die Verriegelungseinrichtung, insbesondere der Verriegelungskolben,
weist eine korrespondierende Komplementär-Zahnformation
auf, die mit der Zahnformation am Exzenter zusammenwirkt und in
einer entsprechenden Verriegelungsstellung den Exzenter festlegen
kann. Vorzugsweise ist die Verriegelungseinrichtung, insbesondere
der Verriegelungskolben, über eine Feder in die Verriegelungsstellung
vorgespannt und kann durch aktives Ansteuern, insbesondere hydraulisches
Ansteuern, in eine Stellung überführt werden,
in der er den Exzenter frei gibt, das heißt in der er nicht
mit der Zahnformation in Wechselwirkung tritt.
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Zur
symmetrischen Kraftübertragung und Abstützung
der Bremsbacken über den Exzenter sieht eine Weiterbildung
der Erfindung vor, dass der Exzenter zwei Exzenterbacken oder -scheiben
aufweist, zwischen welchen eine Profilscheibe angeordnet ist, die
an ihrem Außenumfang mit der Zahnformation versehen ist.
Dadurch ist gewährleistet, dass die aufgespreizten Bremsbacken
in der Feststellbremsstellung nicht derart an dem Exzenter angreifen,
dass sich dieser insbesondere bei hohen auftretenden Belastungen
deformiert oder verlagert und so ein unbeabsichtigtes Lösen
der Verriegelungseinrichtung hervorgerufen wird.
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Vorstehend
wurde bereits erläutert, dass die Verriegelungseinrichtung
hydraulisch ansteuerbar sein kann. Zusätzlich oder alternativ
hierzu sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Bremsbacken
mittels eines Kraftstellglieds in die Feststellbremsstellung aufspreizbar
sind, wobei das Kraftstellglied eine hydraulisch ansteuer bare Kolben-Zylinder-Einheit
umfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kolben-Zylinder-Einheit
zwei hydraulisch verlagerbare Aktuatorkolben aufweist, die über eine
gemeinsame Hydraulikkammer druckbeaufschlagbar sind.
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Um
eine raumsparende Anordnung des Exzenters zu Gunsten einer kompakten
Feststellbremsvorrichtung zu erzielen, sieht eine Weiterbildung
der Erfindung vor, dass der Exzenter in der Hydraulikkammer angeordnet
ist. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Aktuatorkolben
und der Exzenter in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen
sind, wobei der Exzenter auf einer Exzenterwelle angebracht ist,
die drehbar in dem Gehäuse gelagert ist. Ferner bietet
es sich in diesem Zusammenhang an, dass der Drehantrieb an dem Gehäuse angebracht
ist.
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Ebenso
wie vorstehend im Hinblick auf die Verriegelungseinrichtung geschildert,
kann auch für die hydraulische Ansteuerung der Kolben-Zylinder-Einheit
vorgesehen sein, dass die Hydraulikkammer vermittels einer im Bremssystem
vorgesehenen Pumpe, insbesondere vermittels einer ABS- oder ESP-Pumpe,
mit Hydraulikfluid beschickbar ist. So kann die Ansteuerung allein
durch wahlweises Aktivieren und Deaktivieren der ABS- bzw. ESP-Pumpe erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass zwischen der ABS- bzw.
ESP-Pumpe und der Hydraulikkammer ein ansteuerbares Mehr-Wege-Ventil
vorgesehen ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die
Feststellbremsvorrichtung dann und nur dann hydraulisch beschickt
wird, wenn das Mehr-Wege-Ventil in eine Offenstellung übergeführt
wurde.
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Erfindungsgemäß ist
es somit möglich, wie nachfolgend auch noch im Hinblick
auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Ansteuern
der Feststellbremsvorrichtung im Detail erläutert werden
wird, zunächst die Bremsbacken mittels des Kraftstellglieds
in die Feststellbremsstellung hydraulisch aufzuspreizen und in der
Folge dann durch Ansteuern des Drehantriebs den Exzenter derart
zu verdrehen, dass er die Aktuatorkolben in der Feststellbremsstellung
festlegt. Sobald der Exzenter diese Stellung erreicht hat wird er
durch Ansteuern der Verriegelungseinrichtung verriegelt. Gleichermaßen
ist es aber auch möglich, den Drehantrieb des Exzenters
so stark auszubilden, dass ein hydraulisches Aufspreizen der Bremsbacken
mittels einer entsprechenden Kolben-Zylinder-Einheit nicht mehr
erforderlich ist und diese ganz weggelassen werden kann. Unabhängig
von der Wahl dieser beiden Ausführungsvarianten und der
entsprechenden Anpassung der Leistungsstärke des Drehantriebs
sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung in diesem Zusammenhang
vor, dass die elektromechanisch betätigbare Stützeinrichtung,
insbesondere der Drehantrieb, nach Maßgabe einer Leistungsaufnahme
ansteuerbar ist. Dadurch kann erfasst werden, wann der Exzenter
hinreichend weit verdreht wurde, dass er die Bremsbacken in ihrer
Feststellbremsstellung kontaktiert und in dieser festlegt.
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Anhand
der Leistungsaufnahme (Stromaufnahme) lässt sich der Belastungszustand
des Drehantriebs erfassen und so auf die Exzenterstellung, insbesondere
im Hinblick auf den Aufspreizzustand der Bremsbacken schließen.
Eine Erfassung der Exzenterstellung ist aber gleichsam auch durch
einen Winkelsensor möglich. Ferner lässt sich
nach Erfassung der Exzenterstellung feststellen, ob tatsächlich auch
eine Überführung in den Feststellbremszustand erfolgt
ist. Verbleibt die Stromaufnahme des Drehantriebs beispielsweise
auf einem im Wesentlichen gleichmäßigen Niveau,
so kann kein "Anlaufen" des Exzenters gegen die Bremsbacken, gegebenenfalls unter
Vermittlung der Aktuatorkolben, erfolgt sein, was darauf schließen
lässt, dass keine hinreichende Feststellbremswirkung erzielt
worden ist.
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Darüber
hinaus lässt sich anhand der Exzenterstellung auch ein
Verschleißzustand an den den Bremsbacken zugeordneten Bremsbelägen
ermitteln. So lässt sich in einem verschleißfreien
Ausgangszustand (Neuzustand) der Feststellbremsbeläge der
Exzenter in eine vorbestimmte Winkelstellung bringen, bevor die
Stromaufnahme des Drehantriebs einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt,
der Auskunft über das Erreichen des Feststellbremszustands
gibt. Mit zunehmendem Verschleiß muss der Exzenter jedoch
weiter verdreht werden, bevor dieser Schwellenwert erreicht wird.
Anhand der Drehstellung des Exzenters, auf die unter Berücksichtigung
der Betriebsparameter des Drehantriebs sowie dessen Stromaufnahme
geschlossen werden kann, lässt sich also der Verschleißzustand
der Feststellbremsbeläge ermitteln. Bei Überschreiten
eines bestimmten Verschleißzustands kann ein Warnsignal an
den Fahrer ausgegeben werden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug
mit einzelnen den Rädern zugeordneten Radbremseinheiten,
wobei zumindest ein Teil der Radbremseinheiten zum Durchführen
einer Betriebsbremsung sowie einer Feststellbremsung ausgebildet
ist, wobei die Radbremseinheiten, die zum Durchführen einer
Betriebsbremsung sowie einer Feststellbremsung ausgebildet sind,
jeweils eine über ein Hydrauliksystem ansteuerbare Scheibenbremsvorrichtung
für Betriebsbremsvorgänge und eine als Trommelbremse
ausgebildete Feststellbremsvorrichtung der vorstehend beschriebenen
Art aufweisen. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
die Feststellbremsvorrichtung über eine hydraulisch ansteuerbare
Kolben-Zylinder-Einheit betätigbar ist, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit
der Feststellbremsvorrichtung über ein elektromagnetisches Trennventil
mit dem Hydrauliksystem koppelbar und von diesem trennbar ist, oder
dass die Feststellbremsvorrichtung unmittelbar durch Ansteuern einer elektromechanischen
Stützeinrichtung betätigbar ist. Dieses Bremssystem
kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung derart
ausgebildet sein, dass das Trennventil nach Maßgabe eines
automatisch oder von einem Fahrer auslösbaren Steuersignals
zum Aktivieren und Freigeben der Feststellbremsvorrichtung in seine
geöffnete Stellung bzw. in seine geschlossene Stellung
schaltbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Überführen
einer Feststellbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug der
vorstehend beschriebenen Art aus einer Ruhestellung in eine Feststellbremsstellung,
wobei die Feststellbremsvorrichtung eine Trommelbremse, die zwei
aus einer Ruhestellung aufspreizbare Bremsbacken, eine hydraulisch
ansteuerbare Kolben-Zylinder-Einheit und eine Verriegelungseinrichtung
aufweist, wobei die Bremsbacken mittels der Kolben-Zylinder-Einheit
in eine Feststellbremsstellung aufspreizbar und mittels der Verriegelungseinrichtung
in der Feststellbremsstellung verriegelbar sind.
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Bei
Betreiben der erfindungsgemäßen Feststellbremsvorrichtung
nach diesem Verfahren ist es möglich, den Drehantrieb relativ
leistungsschwach und entsprechend klein bauend auszubilden, um so Bauraum
zu sparen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren beispielhaft
erläutert. Es stellen dar:
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1 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Bremssystems in Übersichtsdarstellung;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht der Feststellbremsvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 eine
Teilansicht zur Erläuterung der Wirkungsweise des Exzenters.
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Bremssystems in Übersichtsdarstellung gezeigt und allgemein
mit 10 bezeichnet. Das Bremssystem 10 umfasst
eine herkömmliche Schwimmsattelbremsanordnung 12 für jedes
Fahrzeugrad, wobei in 1 repräsentativ nur eine
Schwimmsattelanordnung 12 für ein Hinterrad dargestellt
ist. Die Schwimmsattelbremsanordnung 12 wirkt mit einer Bremsscheibe 14 zusammen,
die drehfest mit dem abzubremsenden Rad gekoppelt ist. Die Bremsscheibe 14 weist
in ihrem zentralen Bereich 16 topfartige Gestaltung auf,
so dass sich eine zylindrische Trommel 18 ausbildet. In
der zylindrischen Trommel 18 ist eine als Trommelbremse
ausgeführte Feststellbremsvorrichtung 20 vorgesehen, die
im Folgenden mit Bezug auf 2 und 3 noch
im Detail erläutert wird.
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Die
Feststellbremsvorrichtung 20 und die Schwimmsattelbremsanordnung 12 sind über
ein Hydrauliksystem 22 ansteuerbar. Das Hydrauliksystem 22 umfasst
einen Hauptbremszylinder 24, der unter Vermittlung eines
Bremskraftverstärkers bzw. Bremskrafterzeugers 26 nach
Maßgabe einer Betätigung eines Bremspedals 28 Hydraulikfluid
aus einem Fluidreservoir 30 in das Hydrauliksystem 22 fördert.
Ferner weist das Hydrauliksystem 22 eine ABS-Pumpeneinheit 32 auf,
die das Bremssystem ABS-fähig macht. Zur Ansteuerung des
Bremssystems 10, insbesondere der ABS-Pumpeneinheit 32 und
der Feststellbremsvorrichtung 20, ist eine elektronische
Steuereinheit 34 vorgesehen. Diese ist ferner mit einer Feststellbrems-Betätigungseinheit 36 gekoppelt,
die beispielsweise vom Innenraum des Fahrzeugs aus bedienbar ist,
um eine Aktivierung bzw. Deaktivierung der Feststellbremsvorrichtung 20 zu
ermöglichen.
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In 1 erkennt
man ferner ein elektromagnetisches Trennventil 38, das
sich in seinem Ruhezustand in geschlossener Stellung gemäß 1 befindet
und das bei elektromagnetischer Ansteuerung von der elektronischen
Steuereinheit 34 in seine geöffnete Stellung umschaltbar
ist, so dass es die hydraulischen Komponenten der Feststellbremsvorrichtung
mit dem Hydraulikkreis 22 des Bremssystems verbindet.
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Im
Folgenden soll mit Bezug auf 2 und 3 im
Detail auf den Aufbau der erfindungsgemäßen Feststellbremsvorrichtung 20 eingegangen
werden.
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In 2 ist
eine Radbremseinheit mit Schwimmsattelbremsanordnung 12 und
Feststellbremsanordnung 20 vergrößert
im Schnitt dargestellt. Man erkennt, dass in dem topfartigen Bereich 16,
der die Trommel 18 ausbildet, wesentliche Komponenten der
Feststellbremseinrichtung 20 untergebracht sind. Im Einzelnen
umfasst die Feststellbremseinrichtung 20 ein Gehäuse 40,
das in nicht näher gezeigter Weise am Fahrzeugchassis fest
angebracht ist. An dem Gehäuse 40 ist ein Abschirmblech 42 vorgesehen,
um ein unerwünschtes Eindringen von Fremdkörper
in die Trommel 18 zu verhindern. Das Gehäuse 40 ist
in einer Adapterscheibe 44 aufgenommen, wobei es sich mit
einem zentralen Aufnahmefortsatz 46 in eine entsprechende
Ausnehmung in der Adapterscheibe 44 hinein erstreckt.
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In
dem Gehäuse 40 ist eine Hydraulikkammer 48 vorgesehen,
die über eine schematisch dargestellte Hydraulikleitung 50 von
dem Hydrauliksystem 22 mit Hydraulikfluid beschickbar ist.
Das Gehäuse 40 nimmt ferner zwei Aktuatorkolben 52 und 54 auf.
Diese sind abgedichtet und verlagerbar in korrespondierenden Zylinderführungen
in dem Gehäuse 40 geführt. An ihrem aus
dem Gehäuse 40 hervor ragenden Ende sind die Aktuatorkolben 52 und 54 mit Aufnahmezapfen 56 und 58 versehen,
die Koppelstifte 60 und 62 aufnehmen. Über
die Koppelstifte 60 und 62 sind die Aktuatorkolben 52 und 54 mit
Bremsbacken 64 und 66 gekoppelt. Die Bremsbacken 64 und 66 weisen
an ihrem radial äußeren Umfang Bremsbeläge 68 und 70 auf.
Die Bremsbacken 64 und 66 sind in an sich bekannter
Weise aufspreizbar, so dass sie an der Innenumfangsfläche 72 des topfartigen
Bereichs 16 zum Erzielen einer Feststellbremswirkung anpressbar
sind.
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Es
sei noch darauf hingewiesen, dass an dem Gehäuse 40 und
an den Aufnahmezapfen 56 und 58 Gummidichtungen 74 und 76 angebracht sind.
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Das
Gehäuse 40 nimmt eine abgedichtet in dem Gehäuse 40 drehbar
gelagerte Antriebswelle 78 auf. Diese Antriebswelle 78 durchsetzt
die Hydraulikkammer 48 und ist mit einem elektrisch ansteuerbaren
Drehmagneten 80 antriebsmäßig gekoppelt,
wobei der Drehmagnet 80 über eine Leitung 82 bestrombar
ist. Der Drehmagnet 80 ist in einer korrespondierenden
Aufnahmeöffnung in der Adapterscheibe 44 fest
fixiert. Er ist dazu in der Lage, die Antriebswelle 78 über
einen vorbestimmten Winkelbereich, beispielsweise über
90° zu drehen. Bei einer besonders kompakten Ausführungsvariante
kann das Ventil 38 auch in dem Drehmagneten 80 integriert
sein.
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Auf
der Antriebswelle 78 ist eine Exzenteranordnung 84 vorgesehen,
die im Folgenden im Detail auch unter Bezug auf 3 erläutert
wird.
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Die
Exzenteranordnung 84 weist zwei Exzenterabschnitte 86 und 88 auf,
die beidseits einer Profilscheibe 90 angeordnet sind. Während
die Exzenterscheiben 86 und 88, wie man in 3 in
der Seitenansicht bezüglich der Exzenterscheibe 86 sieht,
elliptisches Profil aufweisen, ist die Profilscheibe 90 im
Wesentlichen kreisförmig ausgebildet, jedoch mit einer
Außenverzahnung 92. Man erkennt auch, dass die
Exzenteranordnung 84 drehfest auf der im zentralen Bereich
als Vierkantprofil ausgebildeten Antriebswelle 78 angebracht
ist.
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Die
kreisrunde Profilscheibe 90 ragt, wie man 2 und 3 entnehmen
kann, derart in die Aktuatorkolben 52 und 54,
dass sie mit diesen nicht in Kontakt tritt. Hingegen liegen die
Aktuatorkolben 52 und 54 mit ihrer in der Hydraulikkammer 48 befindlichen
Stirnfläche beidseits der Profilscheibe 90 an
den Exzenterscheiben 86 und 88 an.
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In
einem in 2 nicht gezeigten Bereich ist ein
in 3 dargestellter Verriegelungskolben 94 dichtend
in dem Gehäuse 40 geführt. Der Verriegelungskolben 94 dichtet
eine Federkammer 96 ab, in der eine Druckfeder 98 aufgenommen
ist. Die Druckfeder 98 drückt den Verriegelungskolben 94 in
die in 3 gezeigte Stellung in der die der Exzenteranordnung 84 zugewandte
verzahnte Stirnfläche des Verriegelungskolbens 94 an
der Außenverzahnung 92 der Profilscheibe 90 angreift
und so eine Verdrehung der Profilscheibe 90 verhindert.
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In 3 ist
ferner eine Spannfeder 100 erkennbar, die an der Bremsbacke 64 angreift
und diese auf die nicht gezeigte zweite Bremsbacke 70 zu spannt.
So kann gewährleistet werden, dass die Bremsbacken im Normalzustand
bremswirkungsfrei im Abstand von der Innenumfangsfläche 72 gehalten werden
können.
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Im
Folgenden soll auf den Betrieb der erfindungsgemäßen
Bremseinrichtung eingegangen werden.
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Im
Rahmen einer üblichen Betriebsbremsung wird die herkömmliche
Schwimmsattelanordnung 12 von einer Pumpe 102 der
ABS-Einheit 32 über ein Ventil 104 mit
Hydraulikfluid beschickt und in an sich bekannter Weise betätigt,
so dass die Bremsscheibe 14 von den Bremsbelägen
der Schwimmsattelanordnung 12 beidseits ergriffen wird.
Das Ventil 38 bleibt dabei geschlossen.
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Zur
Herbeiführung eines Feststellbremszustands wird hingegen
das Ventil 38 geöffnet. Dadurch wird von der Pumpe 102 gefördertes
Hydraulikfluid in die Hydraulikkammer 48 hinein gefördert.
Durch den Druckaufbau in der Hydraulikkammer 48 werden
die beiden Aktuatorkolben 52 und 54 aus dem Gehäuse 40 heraus
gedrückt. In der Folge werden die Bremsbacken 64 und 66 gegen
die Federwirkung der Zugfeder 100 aufgespreizt, so dass
die Bremsbeläge 68 und 70 an die Innenumfangsfläche 72 angelegt
und unter Vermittlung einer Feststellbremswirkung an diese angepresst
werden.
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Die
gewünschte Feststellbremswirkung wird ab einem bestimmten
Hydraulikdruckwert erreicht, der in an sich herkömmlicher
Weise, beispielsweise durch einen nicht gezeigten Drucksensor, im
Hydrauliksystem 22 erfasst wird. Der Hydraulikdruck liegt nicht
nur in der Hydraulikkammer 48 an, sondern auch an dem Verriegelungskolben 94,
und zwar derart, dass der Verriegelungskolben 94 entgegen
der Kraft der Druckfeder 98 entsprechend dem gestrichelten
Pfeil P aus 3 in eine Position verlagert wird,
in der dieser außer Eingriff mit der Außenverzahnung 92 ist.
In der Folge ist die Exzenteranordnung 84 zur Drehung freigegeben.
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Für
eine Drehung der Exzenteranordnung 84 wird nach Erreichen
eines bestimmten Mindestdrucks in der Druckkammer 48, der
eine vorbestimmte Feststellbremswirkung sicherstellt, der Drehmagnet 50 angesteuert.
Dieser verdreht die Exzenteranordnung 84 soweit, bis die
beiden Exzenterscheiben 86, 88 wieder in festem
Kontakt mit den der Hydraulikkammer 48 zugewandten Stirnflächen
der Aktuatorkolben 52 und 54 stehen. Dieser Zustand
kann anhand der Leistungs- bzw. Stromaufnahme des Drehmagneten 50 ermittelt
werden. Sobald die Exzenterprofilscheiben 86 und 88 nämlich
in Anlage mit den Stirnflächen gelangen kann sich die Exzenteranordnung 84 nicht
weiter drehen. Die Exzenteranordnung 84 wird dann solange
in der erreichten Position festgehalten, bis dieser bei Abbau des
Hydraulikdrucks an dem Verriegelungskolben 94 durch die
Federwirkung der Druckfeder 98 wieder in die in 3 gezeigte
Stellung zurückkehren kann und an der Außenverzahnung 92 verriegelnd
angreifen kann. Dies bedeutet, dass sich die Exzenteranordnung 84 aufgrund der
Verriegelungswirkung nicht weiter verdrehen kann. Die Exzenteranordnung 84 wird
so lagestabil gehalten.
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In
der Folge wird dann der Druck in der Hydraulikkammer 48 über
das Hydrauliksystem 22 abgebaut. Aufgrund der Verriegelung
der Exzenteranordnung 84 verharren aber die beiden Aktuatorkolben 52 und 54 in
der erreichten Stellung und halten die Bremsbacken 64 und 66 weiter
gespreizt. Die Feststellbremsstellung ist somit festgelegt und wird durch
die verdrehte und gleichsam verriegelte Exzenteranordnung 84 festgehalten.
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Soll
die Feststellbremsstellung wieder aufgehoben werden, so wird die
Hydraulikkammer 48 wieder mit Hydraulikfluid gefüllt,
bis der gewünschte Druck erreicht ist. Sodann wird der
Verriegelungskolben 94 wieder druckbeaufschlagt und entsprechend dem
gestrichelten Pfeil P aus 3 außer
Eingriff mit der Außenverzahnung 92 bewegt. In
der Folge kann die Exzenteranordnung 84 wieder in die in 3 gezeigte
Ausgangsstellung zurückgedreht werden. Nach einer erneuten
Druckentlastung der Hydraulikkammer 48 können
sich die Aktuatorkolben 52 und 54 wieder in ihre
Ausgangsstellung zurück bewegen.
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Es
sei angemerkt, dass alternativ zu der Stromaufnahme des Drehmagneten
auch der Drehwinkel der Exzenteranordnung 84 erfasst werden kann,
beispielsweise mit einem Drehwinkelsensor oder dergleichen. Auch
anhand des Drehwinkels der Exzenteranordnung 84 kann auf
den aktuellen Feststellbremszustand geschlossen werden. Ein wesentlicher
Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt
darin, dass diese kompakt ausgeführt werden kann, eine
hohe Funktionssicherheit aufweist und dass mit geringem technischen
Aufwand anhand der tatsächlichen Verdrehung der Exzenteranordnung 84 zuverlässig
festgestellt werden kann, ob tatsächlich ein hinreichender
Feststellbremszustand erreicht wurde.
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Als
alternative Ausführungsform ist zu ergänzen, dass
die Spreizung der Bremsbacken über die Aktuatorkolben 52 und 54 oder
unmittelbar unter Weglassung von Aktuatorkolben 52 und 54 auch
vollkommen ohne Hydraulikunterstützung stattfinden kann.
Hierzu wird die Exzenteranordnung 84 einfach so weit verdreht,
bis der gewünschte Feststellbremszustand erreicht ist.
Bei dieser Ausführungsform ist es jedoch erforderlich,
einen hinreichend starken Drehmagneten 50 einzusetzen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0729871
B1 [0002]
- - DE 102004037308 A1 [0003]
- - DE 19620344 A1 [0004]
- - DE 1957376 A1 [0005]