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BEANSPRUCHUNG EINER PRIOTIÄT
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Diese
Anmeldung beansprucht das gleiche Anmeldedatum wie die vorläufige US-Anmeldung (US-Provisional
Application) Nr. 60/867.689, eingereicht am 29. November 2006, deren
Inhalt hiermit vollständig
als Referenz für
alle Zwecke aufgenommen wird.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes System und
Verfahren für
die Bereitstellung einer Parkbremsbaugruppe und speziell eines Parkbremsaktors.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Auf
dem Gebiet der Automobilproduktion werden Parkbremsbaugruppen üblicherweise
verwendet, um eine Bewegung eines Fahrzeugs zu verhindern. In einer
typischen Parkbremsbaugruppe wird ein Bedienmittel, wie ein Pedal,
ein Hebel oder anderes, bereitgestellt, um das Aktivieren und das Lösen eines
Parkbremsaktor-Mechanismus zu bewirken. Typischerweise ist das Bedienmittel
beabstandet angeordnet und mittels einer Verbindung (z.B. Kabel,
Draht oder anderes), mit dem Parkbremsaktor verbunden, um eine Bewegung
einer oder mehrerer Komponenten des Aktors zu bewirken. Durch diese
Bewegung und die Konfiguration des Parkbremsaktors bewegen sich
die Backen oder Klötze
des Fahrzeugbremssystems, um auf eine entsprechende Komponente,
wie etwa eine Bremstrommel, ein Rotor oder anderes reibwirksam einzuwirken.
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In
einer besonderen Anwendung kann eine Parkbremsbaugruppe ein Drum-in-Hat-Bremssystem (kombinierte
Scheiben- und Trommelbremse) beinhalten. In dieser Anwendung beinhaltet
die Baugruppe üblicherweise
einen Parkbremsaktor-Mechanismus, der mit einem Bedienmittel verbunden
und so konfiguriert ist, dass die Bremsbacken in Reaktion auf die
Bedienung radial nach außen
gegen eine innere Oberfläche
einer Bremstrommel bewegt werden. Nach dem Lösen des Aktors kehrt das Bedienmittel
wieder in eine Ausgangsposition zurück und ermöglicht dadurch den Bremsbacken
durch eine oder mehrere mit der Trommelbremse verbundene Federn in
ihre Ausgangsposition zurückzukehren.
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Beispiele
für Parkbremsbaugruppen
lassen sich in den
US-Patenten
Nr. 1.913.156 ,
2.118.188 ,
4.678.067 ,
4.844.212 ,
4.887.698 ,
5.180.037 ,
5.400.882 ,
5.529.149 ,
5.957.247 ,
6.412.609 ,
6.464.046 und
6.666.302 finden, die alle als Referenz für alle Zwecke
aufgenommen werden. Wie hierin dargestellt und beschrieben, verbessert
die vorliegende Erfindung diese Parkbremsbaugruppen
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt verbesserte Parkbrems- und Aktorbaugruppen
bereit, die verbesserte Arbeitszyklen und niedrigere Herstellungskosten
im Vergleich zu den herkömmlichen
Baugruppen aufweisen.
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In
einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Aktormechanismus
für eine
Parkbremse bereit. Der Aktormechanismus umfasst einen Hebel, der
eine erste Schwenkstelle und eine zweite Schwenkstelle aufweist.
Der Aktormechanismus umfasst auch eine erste Strebe, die so konfiguriert
ist, dass der Aktorhebel schwenkbar in die erste Schwenkstelle eingreift
und eine zweite Strebe, die so konfiguriert ist, dass der Aktorhebel
in die zweite Schwenkstelle eingreift. Bei Betätigung des Aktorhebels ist
die erste Strebe, die zweite Strebe oder beide generell in Längsrichtung
zu einander verschiebbar, um auf ein oder mehrere Bremselemente
einzuwirken. Dies lässt
die Kontaktoberflächen
der Bremselemente (z.B. ein Bremsklotz oder eine Backe) mit einer
entsprechenden gegenüberliegenden
Bremskomponente (z.B. ein Rotor oder eine Bremstrommel) in Bremswirkung
treten oder diese aufheben. In diesem Aspekt wird die Positionierung
des Aktormechanismus durch das Eingreifen in ein oder mehrere Bremseelemente
erreicht. Wahlweise kann die erste Strebe, die zweite Strebe und/oder
der Hebel auch wendbar sein, um die Installation in einer Fahrzeugbremsbaugruppe
zu ermöglichen,
die auf beiden Seiten des Fahrzeugs angeordnet ist, oder um die
einfache Korrektur von unsachgemäß installierten
Komponenten zu ermöglichen.
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In
einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Parkbremsbaugruppe
bereit. Die Baugruppe beinhaltet ein Gehäuse und ein oder mehrere mit
Kontaktoberflächen
versehene Bremselemente, die bezüglich
des Gehäuses
schwenkbar angebracht sind. Das eine oder die mehreren Bremselemente
sind so angepasst, dass sie von einer Achse nach außen rotierbar
sind, um einen Kontakt mit einer entsprechenden Bremskomponente
herzustellen. Die Baugruppe beinhaltet weiterhin einen Aktormechanismus,
der umfasst: a) einen Hebel, der eine erste Schwenkstelle und eine
zweite Schwenkstelle aufweist, b) eine erste Strebe, in die an der
ersten Schwenkstelle der Aktorhebel schwenkbar eingreift, und die
eine erste Längsachse
aufweist; und c) eine zweite Strebe, in die an der zweiten Schwenkstelle
der Aktorhebel schwenkbar eingreift, und die (i) eine zweite Längsachse
aufweist, die generell in paralleler Ausrichtung mit der ersten
Längsachse
ist und die (ii) eine Kontaktfläche
aufweist, in die eine erste Aussparung eingreift, die in wenigstens
einem der Bremselemente ausgebildet ist. Bei Betätigung des Aktorhebels werden
die erste Strebe, die zweite Strebe oder beide generell in Längsrichtung
zu einander verschoben, um die Kontaktflächen mindestens eines der Bremselemente
in Bremswirkung mit der entsprechenden Bremskomponente in Bremswirkung
oder Bremsaufhebung zu bringen.
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Ferner
eignet sich die vorliegende Erfindung in einigen der zusätzlichen
Aspekte auch zur Montage des Aktormechanismus außerhalb des Verankerungsblocks,
der zur Unterstützung
bei der Positionierung der Bremselemente verwendet wird. Die Konfiguration
der Bremselemente und des Aktormechanismus ermöglicht auch die Montage des
Aktormechanismus direkt am Bremsmechanismus, ohne den Einsatz von
zusätzlichen
Montagemitteln. Der Aktormechanismus kann weiterhin frei von mechanischen
Haltemitteln konfiguriert werden (wie Nieten, Montagemitteln in
Verbindung mit einem Verankerungsblock, oder anderen), um die Position
der Aktorkomponenten zu einander zu halten. Darüber hinaus sind während der
Betätigung
des Aktormechanismus die Kontaktflächen zwischen dem Aktor und
den Bremselementen frei von Reibungskräften.
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Es
sollte bemerkt werden, dass sich die oben genannten Aspekte und
Beispiele nicht auf sich beschränken,
da es bei der vorliegenden Erfindung andere als hier dargestellte
gibt. Zum Beispiel können alle
oben genannten Aspekte oder Merkmale der Erfindung kombiniert werden,
um andere einzigartige Konfigurationen zu bilden, so wie hier, in
den Zeichnungen, oder anderweitig dargestellt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Explosionsperspektivansicht einer Bremsbaugruppe, inklusive
einer Ausführungsform
eines Parkbremsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Vorderansicht der Bremsbaugruppe und des Parkbremsmechanismus
aus 1.
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3 zeigt
eine Perspektivansicht eines Parkbremsmechanismus gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Explosionsperspektivansicht des Parkbremsmechanismus aus 3.
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5A und 5B zeigen
eine Querschnittsansicht des Parkbremsmechanismus aus 4 in
verschiedenen Positionen.
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht des Parkbremsmechanismus aus 3.
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7 zeigt
eine Seitenansicht eines ersten Aktorhebels eines Parkbremsmechanismus
der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt
eine Seitenansicht eines zweiten Aktorhebels eines Parkbremsmechanismus
der vorliegenden Erfindung.
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9 bis 11 zeigen
verschiedene Wirkungskonfigurationen zwischen Parkbremsmechanismen
und Bremselementen der vorliegenden Erfindung
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im
Allgemeinen bezeichnet die vorliegende Erfindung ein verbessertes
Fahrzeugbremssystem. Im Besonderen bezeichnet die vorliegende Erfindung einen
verbesserten Parkbremsaktor zur Verbesserung einer Parkbremsbaugruppe
eines Fahrzeugsbremssystems.
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Die
Parkbremsbaugruppe bietet Vorteile gegenüber dem Stand der Technik,
indem die Langlebigkeit des Parkbremssystems verbessert wird. In
einem Aspekt wird zum Beispiel dieser Vorteil durch die einzigartige
Konfiguration der Komponenten erreicht, die der Parkbremsaktor umfasst.
In einer möglichen Bauweise
kann dies auch erreicht werden durch eine deutliche Vermeidung von
Oberflächenreibung,
Verschleiß,
oder beides, was den Komponenten während der Betätigung der
Parkbremse oft widerfährt. Das
bedeutet, dass die vorliegende Erfindung die Beseitigung von Einwirkung
durch Nocken (camming) eines Hebels gegen eine Bremsbacke ermöglicht.
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Im
Gegensatz zu vielen bisherigen Systemen, sind die Kontaktflächen zwischen
dem Parkbremsaktor-Mechanismus und dem entsprechenden Bremselement
(z. B. Bremsbacke, Klotz, etc.) im Wesentlichen frei von Reibungswiderstand,
wenn eine mit einem Aktorhebel verbundene Kante auf einen Bremsklotz
einwirkt. Die obige Verbesserung wird durch die Änderung des Parkbremsaktor
erreicht, indem die genockte (cammed) Oberfläche entfernt wird, die verwendet
wird, die Bewegung des Bremselements zu verursachen, um auf eine
entsprechende Bremskomponente (z.B. Bremstrommel, Rotor oder andere)
einzuwirken. So kann in einer bestimmten Ausführungsform ein rotierender
Hebel mit versetzten Schwenkverbindungen in dem Aktor verwendet
werden, um eine Bewegung von Verbindungsteilen des Bremselements
zu bewirken.
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Die
Parkbremsanlage bietet auch die Möglichkeit zur Reduzierung der
Herstellungskosten der Bremsbaugruppe indem die Bremsbaugruppe verbessert
wird. Die Baugruppe stellt auch eine Verbesserung bereit für die Installation,
Inspektion und den Austausch von Komponenten der Baugruppe. In einem
Aspekt werden zum Beispiel die Komponenten, die den Parkbremsaktor-Mechanismus
bilden, an die die Parkbremsbaugruppe bildende Komponente montiert
und von ihr dort gehalten, und genauer an das Bremselement auf welches
der Aktor einwirkt (z. B. Bremsbacke, Klotz, etc.). Die Aktorbaugruppe lässt sich
in der Bremsbaugruppe aufnehmen, durch ein innerhalb angeordnetes
Verankerungsbauteil. Darüber
hinaus, oder als Alternative, kann der Aktor von einer gegenüberliegenden
Bremsbacke oder einem Klotz gehalten werden.
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In
einem anderen Aspekt setzt der Aktormechanismus einen im Wesentlichen
flachen und/oder symmetrischen Hebel ein, der leicht entfernbar
und wendbar ist, um zwischen den Bremsbaugruppen beider Seiten der
Achse austauschbar zu sein. Der Hebel kann jedoch gebogen oder zu
einem nicht-flachen Teil (z.B. L-förmig oder anders) geformt sein, dass
immer noch austauschbar sein kann. Diese Austauschbarkeit ist das
Ergebnis der Wendbarkeit der Komponenten bei dem eines oder mehrere
der Komponenten, die den Parkbremsaktor-Mechanismus bilden, und vorzugsweise
alle Komponenten wendbar sind, um für die Anwendung oder Installation
an gegenüberliegenden
Seiten der Fahrzeugachse zu passen. Dies steht im Gegensatz zu vielen
der Bremskomponenten nach dem Stand der Technik, die spezielle Bremskomponenten
an jeder der Achsseiten erfordern. Es ist jedoch denkbar, dass der
Aktormechanismus und/oder dessen Komponenten nicht wendbar sondern
speziell für
eine bestimmte Bremsbaugruppe, ein Rad oder eine Achse bzw. deren
Seite ausgelegt sein können.
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In
noch einen weiteren Aspekt kann auf Wunsch der Parkbremsaktor-Mechanismus
im Wesentlichen ohne mechanische Verbindungselemente (z.B. Nieten,
Schrauben oder anderweitig) ausgebildet werden, um die Komponenten
des Aktors mit einander zu verbinden (z.B. dauerhaft verbinden),
oder um den Aktormechanismus an dem Bremssystem anzubringen. Wie
bemerkt werden sollte, reduziert das Entfallen der Befestigungskomponenten
Kosten, indem nicht nur die Befestigungskomponente, sondern auch
die Zeit entfällt,
die notwendig ist, um diese Komponenten zu verwenden.
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Natürlich tragen
auch andere Aspekte der vorliegenden Erfindung, wie abgebildet und
beschrieben, zu den oben genannten Vorteilen und anderen implizit
oder explizit hierin beschriebenen Vorteilen bei.
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Bezüglich 1 und 2 stellt
die vorliegende Erfindung im Allgemeinen einen Parkbremsaktor-Mechanismus 10 zur
Verwendung mit einer Bremsbaugruppe 12 bereit. Die Parkbremsbaugruppe
ist für
eine Verwendung und vorzugsweise den Einbau in einem oder mehreren
Bremssystemen eines Fahrzeugs geeignet. Typischerweise umfasst dies
eine einzige Bremsbaugruppe eines Rads einer Achse, kann sich aber
natürlich
auf mehr als ein bis einschließlich
auf alle Räder
des Fahrzeugs erstrecken.
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Die
Bremsbaugruppe 12 kann jedes in einem Fahrzeug verwendete
Bremssystem einbeziehen. Vorzugsweise umfasst mindestens eines der
Bremsbaugruppen eine verbundene Parkbremsbaugruppe. Die Bremsbaugruppe
kann Sattelbremsen, Trommelbremsen oder andere umfassen. Solche
Bremssysteme enthalten einen oder mehrere Bremsklötze oder
-Backen, die für
ein Einwirken auf ein rotierendes Bauteil des Fahrzeugsrads, wie
Bremsrotor oder Trommel, konfiguriert sind. Die Betätigung der Bremssystemkomponenten
umfasst im Allgemeinen die hydraulische Verwendung von Bremsflüssigkeit, um
flüssig
eine Kraft auf eine Bremskomponente auszuüben, wie etwa ein Kolben, der
weiter mit einer oder mehreren Komponenten verbunden ist, die konfiguriert
sind, ein Einwirken oder ansonsten eine Bewegung der Bremselemente
zu verursachen, die auf die beweglichen Teile des Rads einwirken.
Im Gegensatz dazu werden bei der Betätigung der Parkbremsbaugruppe
oder des Mechanismus üblicherweise
mechanische Mittel wie Hebel, Kabel oder dergleichen verwendet.
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In
einer besonders vorteilhaften Anwendung wird die Parkbremsbaugruppe
mit einer Trommelbremsbaugruppe und im Besonderen mit einer Drum-in-Hat
Baugruppe verwendet. Die Trommelbremsbaugruppe umfasst ein Gehäuse 16 zur
Anbringung von verschiedenen Komponenten der Bremsbaugruppe und
wahlweisen Befestigung an das Rad oder die Achse des Fahrzeugs.
In einer Konfiguration umfasst das Gehäuse eine Montageplatte, die
im Stanz- oder Gussverfahren
hergestellt ist, wie es bei der Metallverarbeitung gewöhnlich ist.
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Das
Gehäuse 16 umfasst
eine oder mehrere Aufnahmen für
das Anbringen von einem oder mehreren Bremselementen (z.B. einer
Backe) 18, die weiterhin einen Bremsbelag 20 zur
Einwirkung auf einen entsprechenden Bremskörper, wie eine Bremstrommel
oder Rotor, aufweist und eine Halterung 22 hierfür.
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In
einer bevorzugte Baugruppe sind die Halterungen 22 der
Bremselemente 18 für
das Einwirken mit dem Parkbremsaktor-Mechanismus 10 an
einem ersten Ende und einem Stellmechanismus 13 an einem
zweiten Ende konfiguriert. Ferner können in einer sehr bevorzugten
Konfiguration, wie hier weiter erläutert, die Halterungen des
Bremselements eine oder mehrere Aussparungshalterungen oder -bereiche 24 umfassen,
zum Eingreifen mit dem Parkbremsaktor an einer oder mehreren Stellen.
Zum Beispiel kann die Halterung des Bremselements zum wirksamen
Eingreifen in den Aktormechanismus und Tätigkeit mit diesem ausgespart
sein.
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In
einem Ansatz wird der Aktormechanismus in der Baugruppe durch einen
geeigneten Träger
gehalten, der den Mechanismus so positioniert, dass er im Allgemeinen
in einer fixen Position relativ zu dem Hebel des Aktormechanismus
ist, aber immer noch die Bewegung einzelnen Komponenten relativ
zu einander ermöglicht,
um auf ein Bremselement, wie etwa eine Backe oder einen Klotz einzuwirken.
Ein Ansatz ist, einen Verankerungsblock 26 für die Beibehaltung
der Position und/oder für
die Führung
der Bremselemente während
der Einwirkung auf die entsprechenden Bremskörper einzusetzen. Zum Beispiel
kann ein geeigneter Verankerungsblock in US-Patent-Anmeldung Nr.
11/522.552 gefunden werden, angemeldet am 14. September 2006, und
hiermit vollständig
als Referenz für
alle Zwecke aufgenommen. In einer bevorzugten Konfiguration befindet sich
der Verankerungsblock im Inneren (d.h. in Richtung der Mitte der
Baugruppe) hinsichtlich des Parkbremsaktors. Es ist auch möglich, dass
er sich auf der Außenseite
des Bremselements befindet.
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Die
Bremsbaugruppe kann ferner ein oder mehrere Federbauteile 28 (z.B.
eine Feder oder anderes) umfassen, um eine Rückholkraft für die Bremselemente
bereitzustellen. Das eine oder die mehreren Federbauteile stellen
eine Rückholkraft
für die Bremselemente
während
sowohl der Anwendung der Bremsen während des typischen Betriebs
als auch während
der Anwendung des Parkbremssystems der vorliegenden Erfindung bereit.
Wie gezeigt, kann die Bremsbaugruppe auch Federhalterungen 27 um
eine schwenkbare Befestigung der Bremselemente 18 am Gehäuse 16 bereitzustellen.
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Es
sollte bemerkt werden, dass andere Komponenten einer typischen Bremstrommelbaugruppe in
dem Bremssystem der vorliegenden Erfindung verwendet und/oder eingebaut
werden können.
Solche zusätzlichen
Merkmale können
in der gleichzeitig anhängigen
gemeinsamen US-Patent-Anmeldung Nr. 11/522.552, angemeldet am 14.
September 2006, gefunden werden. Solche Merkmale können auch
in den gemeinsamen
US-Patenten Nr. 7.070.025 ,
7.044.275 ,
6.454.062 ,
6.328.391 ,
6.321.889 ,
6.290.036 ,
6.286.643 ,
6.186.294 ,
6.131.711 ,
6.119.833 ,
6.059.077 ,
5.964.324 .
5.404.971 ,
5.305.861 ,
5.125.484 ,
5.038.898 ,
4.919.237 ,
4.782.923 ,
4.303.148 ,
4.270.634 , oder anderen gefunden werden,
die hiermit vollständig
als Referenz für
alle Zwecke aufgenommen werden.
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Die
Parkbremsbaugruppe umfasst einen Parkbremsaktor-Mechanismus 10 verursachend
die Einwirkung eines oder mehrerer Bremselemente 18 auf
eine entsprechende Bremskomponente. Die Parkbremsbaugruppe umfasst
Verbindungen 29 zur Verbindung des Aktors mit einem Bedienmittel,
wie ein Pedal, ein Hebel oder anderes, um das Aktivieren und das
Lösen des
Parkbremsaktor-Mechanismus 10 zu bewirken. Üblicherweise
ist das Bedienmittel beabstandet innerhalb des Fahrgastraums eines Fahrzeugs
angeordnet und über
ein Gestänge,
ein Kabel, einen Draht oder anders mit dem Parkbremsaktor verbunden.
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Der
Parkbremsaktor-Mechanismus 10 ist an einem Teil der Bremsbaugruppe
angebracht, vorzugsweise mit einem oder mehreren Bremsbacken oder
einem anderen Bremselement und noch vorzugsweiser zwischen zwei
gegenüberliegenden Bremselementen 18.
In einer Konfiguration befindet sich der Aktormechanismus außerhalb
eines Verankerungsblocks 26 der Bremsbaugruppe, um die
Zugänglichkeit
zu verbessern und Herstellungskosten zu senken. Die Aktormechanismus
umfasst zwei im Allgemeinen sich gegenüberliegende (und optional kontaktierende)
Streben, von denen eine oder beide konfiguriert sind, auf die Bremselemente
einzuwirken, um die Bremselemente in Bremswirkung mit einer Bremstrommel
oder einer anderen Bremsfläche zu
bringen. Die Streben des Aktormechanismus sind so konfiguriert,
dass sie, nachdem eine Kraft von dem Bedienmittel empfangen wurde,
sich gegeneinander bewegen, um eine Bewegung des Bedienmittels auf
die Bremsbacke oder andere Bremselemente 18 der Bremsbaugruppe 12 zu übertragen.
Die Einwirkung zwischen den Streben und der Bremsbacke oder des
anderen Elements bildet im Allgemeinen eine direkt kontaktierende
Kraft und kann daher frei von Gleit- und Reibungsbewegung zwischen
den Kontaktflächen
des Aktormechanismus und den Bremselementen des Bremssystems sein.
Dies liegt daran, dass die an das Bremselement angelegte Kraft eine
Axialkraft umfasst, im Gegensatz zur Kraft einer Rotationsnocke
(rotational cam)(z.B. pendeln)(sweeping).
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Bezugnehmend
auf 3 bis 6 wird eine Baugruppe eines
Parkbremsaktor-Mechanismus 10 gezeigt.
Im Allgemeinen umfasst der Parkbremsaktor einen Betätigungshebel 30,
der mit dem Bedienmittel der Parkbremsbaugruppe durch ein Verbindungsteil 29 verbundenen
ist. Durch Anwendung einer Kraft, wie etwa durch Spannung der Verbindung,
wird eine Drehung des Hebels entlang einer Ebene verursacht, um
eine Bewegung einer oder mehrerer, vorzugsweise einer ersten Strebe 32 und einer
zweiten Strebe 34, zueinander zu bewirken. Wenn zum Beispiel
der Hebel rotiert wird, bewegt sich jede Strebe in Längsrichtung,
im Allgemeinen in unterschiedliche (z.b. gegensätzliche) Richtungen zueinander
und auch im Allgemeinen in derselben oder einer Richtung parallel
zu der Ebene der Bewegung des Hebels.
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Der
Betätigungshebel 30 erstreckt
sich entlang einer Längsachse
und umfasst ein erstes Endteil zum Eingriff in die erste und zweite
Strebe 32, und ein zweites Endteil zum Eingriff in das
Verbindungsteil 29. Der Hebel greift durch eine Schwenkwirkung
in die erste und die zweite Strebe 32, 34 ein.
In der gezeigten Konfiguration umfasst der Betätigungshebel Öffnungen,
die die Stifte oder andere längliche
Vorsprungsteile aus der ersten und zweiten Strebe durchragen. Zum
Beispiel umfasst der Aktorhebel eine im Allgemeinen runde Öffnung 36 und
einen im Allgemeinen länglichen
Schlitz 38 zur Aufnahme von Vorsprungsteilen, wie ein Stift
oder anderes, die mit der ersten und zweiten Strebe in Zusammenhang stehen,
verbunden sind oder ausgebildet sind. Alternativ ist es denkbar,
dass Löcher
oder Schlitze im Zusammenhang mit dem Hebel in den Streben enthalten
sein können,
wobei der Hebel einen oder mehrere Vorsprünge zum Eingreifen in diese
umfasst. Weiterhin ist es denkbar, wie in 7 und 8 dargestellt,
dass die Position der Öffnung 36 und
des Schlitzes 38 umgekehrt sein können
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Der
Hebel 40 umfasst auch einen Verbinder 40 zum Anschluss
an ein Bedienmittel oder ein Verbindungsteil 29 davon.
In einer Ausführungsform kann
die Form des Hebels möglicherweise
als Haken zur verbesserten Übertragung
der Hebelwirkung von dem Bedienmittel zu den Komponenten des Aktormechanismus
konfiguriert sein. Vorteilhafterweise unterstützt diese Hakenkonfiguration
auch die sichere Verbindung mit dem Verbindungsteil 29.
Andere Hebelformen können
nach Wunsch eingesetzt werden.
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Bezugnehmend
auf 4 umfasst die erste Strebe 32 ein erstes
längliches
Bauteil mit einer ersten Längsachse.
Die erste Strebe umfasst einen mittleren Teil und gegenüberliegende
distale Teile. Die Strebe umfasst eine erste Seite, eine zweite
Seite, einen oberen Teil und unteren Teil, und einen Vorsprung 42,
der sich von der ersten Seite erstreckt und ein freies Ende aufweist,
zur Bestimmung einer Schwenkachse. Wie gezeigt, kann der Vorsprung aus
einem Stück
mit der ersten Strebe ausgebildet sein; jedoch kann der Vorsprung
auch eine separate Komponente, wie ein Stift oder ähnliches,
umfassen. Der Vorsprung und die Schwenkachse befinden sich im Allgemeinen
in der Mitte der ersten Strebe und im oberen Teil der Strebe.
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Die
distalen Teile der ersten Strebe befinden sich in einer anderen
Ebene relativ zum Mittelteil und sind im Allgemeinen in einer Ebene
(coplanar) mit dem freien Ende des Vorsprungs. Wie gezeigt, umfassen
die distalen Teile Kontaktflächen 44 zur
Einwirkung auf die Bremselemente 18 der Bremsbaugruppe 12,
und wahlweise eine oder mehrere in den Bremselementen ausgebildete
Aussparungen 24. Vorzugsweise umfassen die distalen Teile
weiterhin einen oder mehrere, vorzugsweise zwei Zinken 48, die
sich entlang der Achse in einer Gabelform fortsetzen, um die Aufnahme
und Beibehaltung der Position der ersten Strebe bezüglich des
Bremselements zu unterstützen.
Wie zu bemerken ist, liegen beide Zinken auf entgegengesetzten Seiten
der Aufnahme 22 und verhindern oder begrenzen die Bewegung
der ersten Strebe gegenüber
dem Bremselement.
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Die
zweite Strebe 34 umfasst ein zweites längliches Bauteil mit einer
zweiten Längsachse.
Die zweite Strebe umfasst einen mittleren Teil und gegenüberliegende
distale Teile. Wie bei der ersten Strebe umfasst die zweite Strebe
auch eine erste Seite, eine zweite Seite, einen oberen Teil und
unteren Teil, und umfasst auch einen zweiten Vorsprung 50 aus
der zweiten Seite, der ein freies Ende aufweist, zur Bestimmung
einer Schwenkachse. Der Vorsprung kann aus einem Stück mit der
zweiten Strebe ausgebildet sein; jedoch kann der Vorsprung auch
eine separate Komponente, wie einen Stift oder ähnliches, umfassen. Der Vorsprung
und die Schwenkachse befinden sich im Allgemeinen in der Mitte der
zweiten Strebe und im unteren Teil der Strebe.
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Die
distalen Teile der zweiten Strebe befinden sich in einer anderen
Ebene relativ zu den Mittelteilen und ragen weg von dem freien Ende
des Vorsprungs. Die distalen Teile umfassen Kontaktflächen 52 zur
Einwirkung und Kraftausübung
auf die Bremselemente 18 der Bremsbaugruppe 12,
und wahlweise eine oder mehrere in den Bremselementen ausgebildeten
Aussparungen 24. Vorzugsweise umfassen die distalen Teile
weiterhin einen oder mehrere, vorzugsweise zwei Zinken 54,
die sich entlang der Achse in einer Gabelform fortsetzen, um die
Aufnahme und Beibehaltung der Position der zweiten Strebe bezüglich der
Bremsbacke oder eines anderen Bremselements zu unterstützen. Die
Zinken begrenzen die Bewegung zu und weg von dem Gehäuse der
Bremsbaugruppe wesentlich.
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Erneut
bezugnehmend auf den gesamten Aktormechanismus, wie in 3, 5A, 5B und 6 dargestellt,
sind die erste Strebe 32, die zweite Strebe 34 und
der Aktorhebel 30 zusammen zu einer Verbindungseinheit
vereinigt. Dadurch liegt die erste Strebe der zweiten Strebe gegenüber, indem
zumindest ein Teil der zweiten Seite der zweiten Strebe zumindest
einen Teil der distalen Teile der ersten Seite der ersten Strebe
kontaktiert. Dieses Verhältnis
bildet eine Lücke 56 zwischen
einem Teil der ersten Seite der ersten Strebe und der zweiten Seite
der zweiten Strebe, angrenzend an den Mittelteil der ersten Strebe.
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Der
Aktorhebel 30 ist für
eine Längsbewegung
in der Lücke 56 zwischen
der ersten und der zweiten Strebe positioniert. Bezugnehmend auf 6,
durchragt der erste Vorsprung 42 die runde Öffnung 36,
und der zweite Vorsprung 50 durchragt den länglichen
Schlitz 38, um eine Schwenkbewegung des Hebels um entweder
jeden oder beide der ersten oder zweiten Vorsprünge bereitzustellen. Bei Betätigung des
Hebels und bei Schwenkung des Hebels um entweder jeden oder beide
der ersten oder zweiten Vorsprünge,
bewegen sich die erste Strebe, die zweite Strebe oder beide relativ
zu einander, um die erste Strebe, die zweite Strebe oder beide mit
einem Bremselement 18 in Kontakt zu bringen und den befestigten
Bremsbelag 22 reibwirksam mit einer gegenüberliegenden
Bremskomponente, wie einer Bremstrommel, in Einwirkung zu bringen.
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Während der
Schwenkbewegung des Aktorhebels 30 um den Vorsprung 42,
bewegt der Vorsprung 42 die erste Strebe in eine erste
Richtung und der Vorsprung 50 bewegt die zweite Strebe
in eine zweite und entgegengesetzte Richtung. Vorzugsweise sind
die erste und zweite Richtung parallel zu einander. Dementsprechend
wird, um diese parallele Bewegung zu ermöglichen, und um eine Klemmung zu
verhindern, der Schlitz 38 so ausgeführt, dass eine Bewegung des
Vorsprungs 50, und damit der zweiten Strebe gegenüber der
ersten Strebe und des Aktorhebels, ermöglicht ist. Natürlich kann,
wie vorher besprochen und in 7 und 8 dargestellt, die
Konfiguration von Öffnung 36 und
des Schlitzes 38 umgekehrt sein.
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Während der
Betätigung
des Parkbrems-Mechanismus, z.B. Rotation des Aktorhebels 30,
bewegen sich die erste und die zweite Strebe in Verhältnis zu
einander, um eine für
die Bewegung der Bremselemente 18 geeignete Kraft auszuüben. Zur
Erleichterung des Eingreifens der ersten und der zweiten Strebe
in die Bremselemente, weist jedes Bremselement eine Aussparung 24 zur
Aufnahme der ersten und der zweiten Strebe auf. Diese Aussparungen
unterstützen
die Beibehaltung der Position des Parkbrems-Mechanismus in Bezug
auf die Bremselemente und des Verankerungsblocks 26 während sowohl des
Aktivieren als auch des Lösens
der Parkbremsanlage.
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In 9 bis 11 werden
zum Beispiel drei Aussparungskonfigurationen dargestellt, die bei dem
Parkbrems-Mechanismus der vorliegenden Erfindung in Anwendung kommen
können. 9 zeigt eine
erste Aussparungskonfiguration, bei der das Bremselement 18 eine
Aussparung 24 umfasst, die eine erste Aufnahme 58 und
eine zweite Aufnahme 60 zum Eingreifen in die erste Strebe
bzw. die zweite Strebe aufweist. Die erste Aufnahme verhindert eine Bewegung
des Parkbremsmechanismus nach außen und die zweite Aufnahme
verhindert eine Bewegung des Parkbremsmechanismus nach innen. 10 zeigt
eine zweite Aufnahmekonfiguration, bei der das Bremselement 18 eine
Aussparung 24 mit einer einzelnen Aufnahme 62 zum
Eingreifen sowohl in die erste Strebe als auch die zweite Strebe
versehen ist. Die einzelne Aufnahme 62 ist konfiguriert,
um eine Bewegung des Parkbrems-Mechanismus 10 bezüglich des
Bremselements sowohl nach außen
als auch nach innen zu verhindern. 11 zeigt
eine dritte Aussparungskonfiguration, bei der das Bremselement eine
Aussparung 24 mit einer einzigen Aufnahme 64 zum
Eingreifen in die erste Strebe umfasst. In dieser Konfiguration
verhindert die einzelne Aufnahme eine Bewegung des Parkbremsaktors
nach außen
während
der Verankerungsblock 26 eine Bewegung des Parkbremsaktors
nach innen verhindert. Es sollte bemerkt werden, dass andere Konfigurationen denkbar
sind.
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Wie
aus den obigen Konfigurationen bemerkt werden kann, kann die Länge der
ersten und zweiten Strebe und die Position entsprechender Kontaktflächen 44, 52 veränderbar
sein, abhängig
von der Aufnahmekonfiguration der Aussparung 24. Darüber hinaus
sollte, wie in 5A und 5B dargestellt,
bemerkt werden, dass die Zinken 48 und 54 eine
Bewegung des Parkbrems-Mechanismus 10 in senkrechter Richtung
zur Oberfläche
des Bremselements in 9 bis 11 verhindern.
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Die
Kontaktfläche
zwischen dem Aktormechanismus 10 und dem Bremselement 18 kann
zumindest teilweise von der angeübten
Kraft und Reibung (und erwarteten Abnutzung) zwischen den Kontaktoberflächen des
Aktormechanismus (z.B. Streben) und dem Bremselement in Abhängigkeit
stehen. Wie bereits erwähnt,
umfasst der Kontakt zwischen den Parkbrems-Mechanismus und den Bremselementen
eine Axialkraft gegen die Bremselemente, die im Wesentlichen parallel
mit der Axialbewegung der ersten und zweiten Strebe ist. Diese Axialkraft
ergibt so gut wie keine Reibungskraft zwischen der Parkbremsbaugruppe 10 und
dem Bremselement 18, was die Lebensdauer der Parkbremsbaugruppe
im Gegensatz zu den Gleit-(sliding), Pendel-(sweep) und/oder Nocken-(cammed)Parkbremssystemen
erheblich verlängert.
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In
einer Ausführungsform,
können
die Kontaktflächen
zwischen den Streben und dem Bremselement deutlich kleiner sein
als bei früheren
Bremsbaugruppen. Es wird erwartet, dass durch die Verringerung von
potenziellem Oberflächenreibungsverschleiß, die erforderliche
Kontaktfläche
zwischen den Streben und dem Bremselement um mindestens 5%, oder
mindestens 10% oder mindestens 20% oder mindestens 50 % oder mehr
verringert werden kann. Da die Kontaktfläche veränderbar ist, ist es denkbar, dass
die Kontaktfläche
weniger als 24 mm2, 10 mm2, sogar
weniger als ungefähr
5 mm2 betragen kann.
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Die
den Aktormechanismus 10 bildenden Komponenten können aus ähnlichen
oder unähnlichen
Materialien sein. Sie können
aus einem hochfesten Material sein, einem gehärteten Material (selektiv oder
vollständig),
oder Kombinationen davon, um Kräfte
von den anderen Komponenten des Aktors zu übertragen oder zu empfangen.
Optional können sie
auch verschleißbeständig gegenüber der
Drehbewegung zwischen den Streben 32, 34 und dem
Hebel 30, gegenüber
dem Kontakt zwischen den Streben 32, 34 und den
Bremselementen und/oder gegenüber
Kontakt zwischen dem Hebel und dem Bedienmittel ausgeführt sein.
Diese Kontaktflächen
können selektiv
oder vollständig
mit reibungsverringerndem Material beschichtet oder, zur örtlichen
Härtung
oder anderweitigen Veränderung
der physikalischen Eigenschaften des Materials, oberflächenbehandelt sein.
Diese optionale verschleißbeständige Eigenschaft
kann durch die Zusammensetzung des Materials erlangt werden, das
die Aktorkomponenten bildet, oder kann eine Oberflächenbeschichtung,
eine Oberflächenbehandlung,
eine Schichtwerkstoffbehandlung oder eine Kombination davon auf
einigen oder allen Oberflächen
umfassen. Zu den geeigneten Materialien zur Gestaltung der Komponenten
des Aktormechanismus gehören
Metall, Keramik oder anderen hochfeste Materialien. In einer Konfiguration
umfasst das Material, aus dem die Komponenten sind, einen hochfesten
Stahl wie SAE J1392 050 XLF. Doch auch andere Materialien stehen
zur Verfügung und
sind bei der vorliegenden Erfindung denkbar, wie die üblicherweise
in der Industrie für
die Herstellung mechanischer Bremskomponenten für Fahrzeuge verwendeten, oder
andere.
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Die
Aktorkomponenten können
durch Formtechniken, die für
das entsprechende Material geeignet sind, geformt werden. Bei der
Verwendung von Metall ist es jedoch angedacht, dass die Komponenten
im Stanzverfahren, Spanverfahren oder durch beides geformt werden
können.
Dementsprechend können
in mindestens einer Konfiguration der Aktorhebel 30, die
Streben 32, 34, oder beide einen im Wesentlichen
flachen Bauteil umfassen. Die Stärke der
Aktorkomponenten kann jede geeignete Stärke umfassen. Zum Beispiel
kann die Stärke
der Aktorkomponenten von ca. 3 mm bis ca. 8 mm betragen. Der Hebel,
die Streben oder beide können
zur Anbringung in einer Bremsbaugruppe auf beiden Seiten des Fahrzeugs
austauschbar und wendbar ausgeführt
sein.
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Es
sollte bemerkt werden, dass eine oder mehrere zusätzliche
Funktionen hinzugefügt
werden können,
um die Leistungsfähigkeit
der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Beispielsweise kann ein Schmiermittel
zwischen den Kontaktflächen
der Komponenten des Aktormechanismus verwendet werden. Das Schmiermittel
kann auch zwischen dem Aktormechanismus und anderen Komponenten,
wie den Komponenten der Bremsbaugruppe, des Bedienmittels oder anderen,
verwendet werden. Zu den geeigneten Schmierstoffen gehören Fett
oder andere ähnliche
Arten von Schmierstoffen, die Oberflächenkohäsionseigenschaften zur Erhaltung
des Schmierstoffs auf den zu schmierenden Komponenten aufweisen.
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Im
Allgemeinen wird bei dem Betrieb eines der hierin bevorzugten Baugruppen
die Parkbremsbaugruppe durch eine Kraftanwendung auf das Bedienmittel
aktiviert. Die Kraftanwendung wird über das Verbindungsteil 29 zu
einem Ende des Aktorhebels 30 übertragen, um eine Spann- oder
Druckkraft auszuüben,
um den Hebel oder anderes zu bewegen. Diese Kraftanwendung verursacht
die Rotation des Hebels in Bezug auf die erste und zweite Strebe 32, 34 infolge
der versetzten Schwenkverbindung zwischen der ersten und der zweiten
Strebe. Indem der Aktorhebel durch die Schwenkverbindungen rotiert,
bewegen sich die erste und die zweite Strebe voneinander weg oder
nach außen,
um damit auf die Bremselemente 18 einzuwirken, die auf
den gegenüberliegenden
Seiten des Aktormechanismus 10 angeordnet sind, und üben eine
Kraft darauf aus, die ausreicht, die Bremselemente weg von einander
zu bewegen. Diese Kraft ist größer als
die Kraft, die durch das Bremsbauteil 28 auf die Bremselemente ausgeübt wird.
Diese Bewegung bewirkt, dass die Bremsbeläge 20 des Bremselements 18 auf
eine entsprechende Bremskomponente, üblicherweise die Bremstrommel,
einwirken, um zu verhindern, dass ein mit der Bremsbaugruppe verbundenes
Rad rotieret.
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Nach
Lösen des
Bedienmittels wird die Kraft, die auf den Aktorhebel 30 ausgeübt wird,
aufgehoben oder ansonsten weniger, als die des Federbauteils 28 für die Bremselemente 18.
Durch das Federbauteil bewegen sich die Bremselemente in Richtung
des Aktormechanismus 10 und zueinander. Diese Bewegung
hat eine auf die Streben 32, 34 ausgeübte Kraft zur
Folge, die wiederum eine auf den Aktorhebel ausgeübte Kraft
zur Folge hat, die den Hebel in die Ausgangsposition zurückbringt.
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Es
wurde festgestellt, dass die Merkmale der vorliegenden Erfindung
zu drastisch verbesserten Betriebszyklen der Parkbremsbaugruppe
geführt
haben. Solche Verbesserungen haben zu erhöhter Lebensdauer der Parkbremsbaugruppe über das
2, 4, 6-fache oder mehr geführt.
Im Besonderen hat die Bremsbaugruppe die erforderliche Mindestbremsenfähigkeit über einen
Betriebszyklus von mehr als 20.000 Zyklen erreicht. Es ist auch
klar, dass der Betriebszyklus der Bremsbaugruppe der vorliegenden Erfindung
wesentlich mehr als 20.000 Zyklen erreichen kann, darunter mehr
als 40.000, 50.000, 75.000, 100.000 oder sogar mehr als 125.000
Zyklen.
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Sofern
nicht anders angegeben, sind die Abmessungen und Geometrien der
verschiedenen hierin dargestellten Strukturen nicht als restriktiv
für die Erfindung
gedacht, und andere Dimensionen oder Geometrien sind möglich. Plurale
Bauweisen von Komponenten können
durch eine Bauweise aus einem Stück
vorgesehen werden. Alternativ könnte eine
Bauweise aus einem Stück
in separate, plurale Komponenten unterteilt werden. Während weiterhin ein
Merkmal der vorliegenden Erfindung im Rahmen nur einer dargestellten
Ausführungsform
beschrieben sein kann, so können
solche Merkmale mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der Ausführungsformen
für jede
gegebene Anwendung kombiniert werden. Es wird ebenfalls durch das
oben erwähnte
bemerkt, dass die Fertigung der speziellen Bauweise hierin und deren
Betrieb auch Verfahren in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung bilden.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wurde offenbart. Ein Fachmann würde jedoch
erkennen, dass bestimmte Änderungen
innerhalb der Lehren dieser Erfindung liegen würden. Daher sollten die folgenden
Ansprüche
genau betrachtet werden, um den wahren Umfang und Inhalt der Erfindung
festzustellen.