DE102010061843A1

DE102010061843A1 - Fahrzeugbremsanordnung

Info

Publication number: DE102010061843A1
Application number: DE102010061843A
Authority: DE
Inventors: Adil Lakeshore Khan; Clement Dearborn Sagan; Dale Scott Livonia Crombez; Daniel A. Canton Gabor; Daniel Anthony Canton Villar; Mark Belleville Maddiman; Prashanth Canton Kaparthi
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-06-09
Also published as: US20110126663A1; US8607660B2; CN201914231U; US9421956B2; US20140041470A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft verschiedene Fahrzeugbremsanordnungen. Bremspedalarme enthalten zum Beispiel einen Nockenblock, der dazu konfiguriert ist, die Wirkverbindung zwischen dem Bremskraftverstärker und dem Pedalarm zu vereinfachen. Der Nockenblock kann bezüglich des Pedalarms beweglich sein, um den Leerweg zwischen dem Pedalarm und dem Bremskraftverstärker in By-Wire-Bremsanordnungen zu beeinflussen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugbremsanordnungen insbesondere auch Fahrzeugbremsanordnungen für elektrische oder Hybridelektrische Fahrzeugbremsanordnungen. Solche Fahrzeugbremsanordnungen können elektrische Komponenten aufweisen, z. B. zur Bremsenergierückgewinnung und werden auch Brake-by-wire oder By-wire Bremssysteme genannt. Es werden hier verschiedene Bremspedal-Bremskraftverstärker-Eingriffsanordnungen für die Bremsanordnungen besprochen sowie Verfahren zur Herstellung solcher Bremsanordnungen.
HINTERGRUND
Heutige Fahrzeuge enthalten verschiedene Bremssysteme, die es dem Bediener gestatten, das Fahrzeug durch Ausüben eines Drucks auf ein Bremspedal anzuhalten. Fahrzeugbremsanordnungen enthalten ein Pedal mit einem mit dem Bremssystem verbundenen Pedalarm. Ein Bremskraftverstärker kann bezüglich des Pedalarms positioniert werden; der Bremskraftverstärker verstärkt die von dem Pedalarm bereitgestellte Bremskraft. Standardmäßig sind ein mit dem Pedalarm verbundener Gabelkopfbolzen und ein am Bremskraftverstärker befestigter Gabelkopf vorgesehen. Die Gabelkopfanordnung richtet den Pedalarm auf Bremskraftverstärker aus und verbindet ihn mit ihm. Herkömmliche Hybridelektrofahrzeuge enthalten By-Wire-Bremsanordnungen, die Gabelkopfanordnungen aufweisen. Die Installation solcher Anordnungen kann jedoch sehr komplex sein. Des Weiteren können die Teile für die Gabelkopfanordnung die Endteilekosten für die Fahrzeugbremsanordnung erhöhen.
Die veröffentliche US-Patentanmeldung Nr. 20070193394 offenbart zum Beispiel eine Schubstangenhalterungsanordnung, die einen Gabelkopf enthält, wobei sich eine Schubstange davon nach außen erstreckt und in Eingriff mit einem Bremskraftverstärker befindlich ist. Der Gabelkopf weist zwei Schenkel auf, einen Gabelkopfhalterschenkel und einen geschlitzten Gabelkopfschenkel. Der Gabelkopfhalterschenkel ist an einer ersten Seite des Bremspedalarms befestigt und enthält ein Stiftloch, das auf das Halterungsbefestigungsloch ausgerichtet ist. Diese Anordnung erfordert immer noch die Grundkomponenten einer Gabelkopfanordnung, deren Herstellung und Installation teuer sein kann.
Bestehende Versuche, die Gabelkopfanordnung von dem Bremssystem zu entfernen, erfordern Teile, die ähnlich kompliziert sind. Zum Beispiel offenbart die US-PS 7 409 889 eine Anordnung, bei der ein Ende einer Bremskraftverstärkersteuerstange einen Kopf aufweist. Eine sphärische Lagerfläche ist in einer komplementären Nabe, die in einer Wand des Zwischenteils der Bremskraftverstärkerbetätigungsstange ausgebildet ist, untergebracht. Ein Haltestift wird zur Verbindung der Bremskraftverstärkerstange mit dem Pedalarm verwendet. Obgleich diese Anordnung keinen herkömmlichen Gabelkopf erfordert, ist die Anordnung kompliziert und auch mit zusätzlichen Produktions- und Herstellungskosten verbunden.
Deshalb ist es wünschenswert, die Teilekomplexität für die Bremsanordnung durch Verringern der Anzahl der Endteile zu reduzieren. Es ist günstig, einen einfacheren Eingriff zwischen der Bremskraftverstärkerstange und dem Bremspedalarm bereitzustellen, um die Produktions- und Herstellungskosten des Fahrzeugs zu reduzieren.
Bei der Konzipierung eines Fahrzeugbremssystems für ein elektrisches oder Hybridelektrisches Fahrzeug kommen auch noch andere Überlegungen ins Spiel. Bei Fahrzeugen mit Bremsenergierückgewinnungssystemen kann zwischen dem Bremspedalarm und der Anlagefläche des Bremskraftverstärkers ein Leerweg definiert sein, um zu gestatten, dass zumindest ein Teil der Bremsenergie zurückgewonnen wird. Dieser Leerweg kann größer oder kleiner sein, um verschiedenen Fahrzeugspezifikationen Rechnung zu tragen. Sollte in dem Bremsenergierückgewinnungssystem ein Fehler vorliegen, ist der Leerweg unerwünscht und kann die Betätigung des hydraulischen Bremssystems unnötig verzögern. Bei By-Wire-Bremssystemen, die das Bremspedal von dem aktiven Bremskarftverstärker entkoppeln, muß der Leerweg zwischen dem Bremskraftverstärker und dem Pedal überwunden werden, wenn das System nicht länger im By-Wire-Modus arbeiten kann. Der sich ergebende längere Bremspedalweg ist unerwünscht.
Des Weiteren ist es erwünscht, eine Vorrichtung zur Anpassung des Leerwegs für ein By-Wire-Bremssystem bereitzustellen. Es wäre günstig, eine Bremspedalanordnung vorzusehen, bei der der Abstand zwischen dem Pedalarm und dem Bremskraftverstärker für verschiedene Fahrzeugzustände eingestellt werden kann. Im Falle eines By-Wire-Systemversagens ist es wünschenswert, eine Bremsanordnung vorzusehen, die den Abstand zwischen dem Pedalarm und einer Anlagefläche des Bremskraftverstärkers schließt.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Erfindung kann eines oder mehrere der oben erwähnten Probleme lösen. Andere Merkmale und/oder Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält eine Bremsanordnung: ein Bremspedal; einen mit dem Bremspedal gekoppelten Pedalarm; einen am Pedalarm befestigten Nockenblock; und einen Bremskraftverstärker, der derart konfiguriert ist, dass er mit dem Nockenblock in Eingriff kommt, wenn das Bremspedal in einem vorbestimmten Ausmaß betätigt wird. Der Verstärker enthält dazu eine Schubstange, die derart konfiguriert ist, daß sie sich gezielt in den Nockenblock erstreckt.
Ein anderes Ausführungsbeispiel betrifft eine By-Wire-Bremsanordnung, die Folgendes umfaßt: ein Bremspedal; einen mit dem Bremspedal gekoppelten Pedalarm; eine am Pedalarm befestigte Nockenfläche; einen Bremskraftverstärker, der derart konfiguriert ist, das er mit einer Nockenfläche in Eingriff kommt, wenn das Bremspedal in einem vorbestimmten Ausmaß betätigt wird; und eine vom Bremskraftverstärker ausgehende Schubstange, die derart konfiguriert ist, daß sie sich bei Ineingriffnahme der Nockenfläche linear bewegt.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbremsanordnung bereitgestellt. Das Verfahren umfaßt: Vorsehen eines Pedals; Vorsehen eines Pedalarms, der bezüglich des Fahrzeugs schwenkbar gelagert ist; Koppeln des Pedals mit dem Pedalarm; Bilden eines Nockenblocks, der dazu konfiguriert ist, mit einen Bremskraftverstärker in Eingriff zu kommen; und Koppeln des Nockenblocks mit dem Pedalarm.
Einige der Vorteile der vorliegenden Erfindung(en) bestehen darin, dass die Notwendigkeit entfällt, daß ein Fließbandarbeiter einen Verbindungsstift zwischen Bremspedal, Gabelkopf und Bremskraftverstärker einzusetzen. Der Platzbedarf zur Montage der Bremskraftverstärker/Bremspedalverbindung wird verringert. Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung mit einer bedeutenden Verringerung der Kosten und unter Umständen des Gewichts verbunden.
Die vorliegende(n) Erfindung(en) verringert/verringern die Teilekomplexität für die Bremsanordnung durch Verringern der Anzahl von Bauteilen. Weiterhin stellen die vorliegenden Lehren einen einfacheren Eingriff zwischen der Bremskraftverstärkerstange und dem Bremspedalarm bereit, um die Produktions- und Herstellungskosten für ein Fahrzeug zu reduzieren.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung(en) besteht darin, dass sie eine Vorrichtung zur Anpassung des Leerwegs für ein By-Wire-Bremssystem bereitstellen. Diese Vorrichtung ermöglicht eine Integration der Bremsanordnung in mehrere Fahrzeugplattformen. Des Weiteren schließt die Bremsanordnung im Falle eines Versagens des By-Wire-System den Abstand bzw. Leerweg zwischen dem Pedalarm und der Anlagefläche des Bremskraftverstärkers, um die Reaktionszeit des hydraulischen Bremssystems zu reduzieren.
Wenn der Gabelkopf-/Pedalstift nicht ordnungsgemäß in den Pedalarm eingesetzt wird, kann der Bolzen während des Fahrzeugbetriebs seine Ausrichtung verlieren. Des Weiteren beseitigt/beseitigen die vorliegende(n) Erfindung(en) den Versagensmodus, dass der Gabelkopf-/Pedalstift nicht ordnungsgemäß in den Pedalarm eingesetzt worden ist.
Andere Vorteile der vorliegenden Lehren bestehen darin, dass die Nockenfläche einen längeren Bremskraftverstärker-/Hauptzylinderhub für den gleichen Pedalweg bereitstellt. Des Weiteren stellt die Nockenfläche ein Pedal mit variabler Übersetzung bereit. Bei einigen Ausführungsformen enthält die Nockenfläche eine sich verjüngende Innenfläche (zum Beispiel eine konische oder trichterförmige Öffnung). Die sich verjüngende Fläche sorgt für eine leichtere Montage, insbesondere, wenn der Bremskraftverstärker nach der Bremspedalanordnung am Fahrzeug angebracht wird.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung(en) besteht darin, dass die Pedalübersetzung durch Änderungen der Position der Schubstange nicht stark beeinflußt wird. Die Position der Schubstange kann geändert werden, ohne die Nockenfläche zu ändern, um die Auslenkung der Bremskraftverstärkerschubstange zu verringern. Die Schubstange kann sich dann immer noch im gleichen Rotationsbereich (zum Beispiel +/–3 Grad) drehen.
In der folgenden Beschreibung werden bestimmte Aspekte und Ausführungsformen offensichtlich. Es versteht sich, dass die Erfindung in ihrem allgemeinsten Sinne ohne Vorsehen eines oder mehrerer Merkmale dieser Aspekte und Ausführungsformen ausgeübt werden könnte. Es versteht sich, dass diese Aspekte und Ausführungsformen rein beispielhaft sind und der Veranschaulichung dienen und die Erfindung nicht einschränken.
Unten wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen für identische oder im Wesentlichen identische Elemente die gleichen Bezugszahlen verwendet werden, ausführlicher erläutert. Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Durchführungsweisen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung mit Bremskraftverstärker gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Teilquerschnittsansicht der Fahrzeugbremsanordnung von 1.
3 ist eine andere Querschnittsansicht der Fahrzeugbremsanordnung von 1.
4 ist eine Seitenansicht des Pedalarms und der Bremskraftverstärkerstange von 1, die sich von einer ersten Position in eine zweite Position bewegen.
5 ist eine Seitenansicht eines Bremspedalarms mit einem Nockenblock gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Schemadiagramm des Seitenprofils zweier Nockenblöcke bezüglich eines Pedalarms.
7 ist eine Draufsicht einer Fahrzeugbremsanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Draufsicht der in 8 gezeigten Bremskraftverstärkerstange.
10 ist eine Draufsicht einer Bremskraftverstärkerstange gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung mit einem beweglichen Nockenblock gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbremsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbremsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, werden in den 1–14, in denen gleiche Zeichen die gleichen oder einander entsprechende Teile darstellen, mehrere beispielhafte Fahrzeugbremsanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die bereitgestellten Fahrzeugbremsanordnungen beseitigen das Erfordernis eines Gabelkopfs und Gabelkopfstifts bei der Verbindung zwischen dem Bremskraftverstärker und dem Pedalarm. Es werden hier mehrere beispielhafte mechanische Nockenblöcke dargestellt und beschrieben, die zur Verbindung mit dem Bremskraftverstärker konfiguriert sind. Die besprochenen Nockenblöcke stellen ein einfacheres, kostengünstigeres Design bereit, sind leichter herzustellen und zu montieren.
1 zeigt eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gezeigte Bremsanordnung 10 ist ein By-Wire-System, das auch hydraulische Komponenten enthält. Die Anordnung enthält ein mechanisches Pedal 20 nahe einem (nicht gezeigten) Fahrzeugboden, das mit einem Pedalarm 30 gekoppelt ist. Der Pedalarm 30 kann bei 40 an einer Fahrzeugstruktur befestigt werden. Der Pedalarm 30 ist dazu konfiguriert, sich bezüglich des Fahrzeugs um das obere Ende 50 des Pedalarms zu drehen. Ein Fahrer kann Druck auf das Pedal 20 ausüben, um eine Bremsung einzuleiten. Der Pedalarm 30 enthält Mittel, die es dem Pedalarm ermöglichen, einen Bremskraftverstärkeranordnung 60 zu aktivieren, wenn das Pedal 20 ausreichend gedrückt wird. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird der Pedalarm 30 in einer nicht betätigten (oder nicht gedrückten) Position gezeigt.
In dem Pedalarm 30 ist ein Nockenblock 70 ausgebildet, wie in 1 gezeigt. Der Nockenblock 70 ist am Pedalarm 30 befestigt und damit gekoppelt. Der Nockenblock 70 ist derart ausgestaltet, daß er den Bremskraftverstärker 60 aktivieren kann. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Nockenblock 70 derart ausgestaltet dass er eine Schubstange 80 eines Bremskraftverstärkers aufnehmen kann. Die Stange 80 erstreckt sich durch den Nockenblock 70, wenn das Pedal 20 nicht betätigt wird (wie in 1 gezeigt). Die Schubstange 80 ist so lang, dass, wenn sich der Pedalarm 30 in der nicht betätigten Position oder obersten Position befindet und der Bremskraftverstärker oder Hauptzylinder sich im maximal betätigten bzw. ausgelenkten Zustand befindet, die Stange, wie gezeigt, immer sich noch zumindest teilweise im Nockenblock 70 befindet. Auf diese Weise können die Schubstange 80 und der Nockenblock 70 selbst unter den ungünstigsten Bedingungen nicht getrennt werden, oder bei größtmöglichster Distanz. Ein erstes Ende 90 der Stange ist auf einer Seite des Pedalarms 30 und Nockenblocks 70 gezeigt. Ein zweites Ende 100 der Stange ist in einem (nicht gezeigten) Ventilblock der Bremskraftverstärkeranordnung 60 verankert. Wenn die Schubstange 80 weiter in den Zylinder 110 bewegt wird, wird im (nicht gezeigten) Hauptbremszylinder ein höherer Bremsflüssigkeitsdruck erreicht. Bei dieser Ausführungsform ist die Schubstange 80 so ausgeführt, dass sie länger als ein maximaler Bremskraftverstärkeroder Hauptzylinderhub ist.
Der Nockenblock 70 enthält eine Außenfläche 120, die den Bremskraftverstärker 60 gezielt aktiviert, wenn sich der Pedalarm 30 zur Bremskraftverstärkeranordnung dreht. Die Fläche 120 ist gekrümmt und enthält eine Bogen- oder Spline-(Nocken-)fläche; die Fläche dreht sich bezüglich eines Flansches 130 an der Bremskraftverstärkeranordnung 60. Der Flansch 130 weist eine flache Fläche auf. Die gekrümmte Fläche 120 auf der Seite des Nockenblocks 70 wandelt die Drehbewegung des Pedalarms 30 zumindest teilweise in eine Linearbewegung des Flansches 130 an der Bremskraftverstärkeranordnung 60 um, wenn der Pedalarm bezüglich des Fahrzeugs nach vorne gedreht wird.
2 zeigt eine Teilquerschnittsansicht der Fahrzeugbremsanordnung 10 von 1, die die Verbindung zwischen dem Bremskraftverstärker 60 und dem Pedalarm 30 hervorhebt. Bei der gezeigten Ausführungsform sind der Pedalarm 30 und die Bremskraftverstärkeranordnung 60 gemeinsam mit einer Halterung 140 gekoppelt. Die Halterung 140 ist mit einer Fahrzeugstruktur gekoppelt. Der Pedalarm 30 dreht sich bezüglich der Halterung 140 um Punkt 40. Eine Rückstellfeder 150 ist in der Bremsanordnung 10 enthalten, um eine Rückstellkraft an den Pedalarm 30 anzulegen, wenn dieser sich von einer betätigten Position in eine nicht betätigte Position bewegt.
In 2 wird der Einbau des Nockenblocks 70 im Pedalarm 30 gezeigt. Der Nockenblock 70 ist als ein einstückiges Teil mit dem Pedalarm 30 ausgebildet. Die gekrümmte Fläche des Nockenblocks 70 erstreckt sich über eine Vorderseite 160 des Pedalarms 30 hinaus, um mit dem Flansch 130 an der Schubstange 80 in Kontakt treten zu können. Die Schubstange 80 erstreckt sich durch einen Durchlaß 170 in der Halterung; der Zylinder 110 oder die Strebe ist durch Befestigungselemente 180 daran befestigt. Eine Schale 190 der Bremskraftverstärkeranordnung nimmt eine Membran und einen Ventilblock (nicht gezeigt) auf, der mit dem Hauptzylinder des hydraulischen Bremssystems in Verbindung steht.
Zwischen dem Nockenblock 70 und dem Flansch 130 besteht ein Leerweg oder Abstand ”X”, wie in 2 gezeigt. Der Pedalarm 30 dreht sich teilweise durch seinen Rotationsbogen ohne den Flansch 130 in Eingriff zu nehmen. Dieser Leerweg X verzögert die Reaktion der Bremskraftverstärkeranordnung 60 – und in einigen Fällen des hydraulischen Bremssystems – wenn das Pedal 20 (wie in 1 gezeigt) betätigt wird. Mit diesem Leerweg X bewegt sich die Schubstange 80 nicht linear mit dem Pedalarm 30, sondern bewegt sich zunächst weiter durch den Pedalarm 30. Der Leerweg X ermöglicht es, dass eine Bremsenergierückgewinnungseinrichtung aktiviert werden kann, bevor die Reibbremsen betätigt werden. Der Leerweg kann sich an Fahrzeugspezifikationen oder Benutzeranforderungen angepaßt werden. Der Leerweg kann größer oder kleiner sein als der in 2 dargestellte Leerweg. Ein möglicher Leerweg beträgt 9–12 Millimeter, was in eine Verzögerung von ca. 0,2 G umgesetzt werden kann. Die Position des Nockenblocks 70 und/oder des Flansches 130 können/kann verändert werden, um die Größe des Leerwegs zu ändern. Der Nockenblock 70 kann zum Beispiel bezüglich des Fahrzeugs vorgerückt werden, um die Größe des Leerwegs zu reduzieren. Als Beispiel kann der Flansch 130 weiterhin weiter weg von dem Nockenblock 70 positioniert werden, wenn sich der Pedalarm 30 in einer nicht betätigten Position befindet, um den Leerweg zu vergrößern.
3 ist eine andere Querschnittansicht der Fahrzeugbremsanordnung von 2. Der Schnitt verläuft durch die Bremskraftverstärkeranordnung 60 und zeigt, wie die Schubstange 80 durch eine im Nockenblock 70 ausgebildete Führung 200 eingeführt wird. Die Schubstange 80 kann durch die Führung 200 in den Nockenblock 70 eingeführt werden. Auf diese Weise können die Führung 200 und die Schubstange 80 Paßgenaue oder kompatible Komponenten sein. Die Führung 200 enthält eine sich verjüngende Fläche 210, die im Nockenblock 70 ausgebildet ist. Ein erstes Ende der Führung 200 definiert einen Durchlaß 220, und das zweite Ende der Führung definiert einen kleineren Durchlaß 230. Bei dieser Ausführungsform weist die sich verjüngende Fläche 210 eine konische Form auf. Der Kegel wird ungefähr von einer Fläche definiert, die in einem Winkel von 45 Grad bezüglich des Durchlasses 230 abgewinkelt ist. Die konische Fläche 210 kann breiter oder schmaler ausgeführt sein. Bei einer anderen Ausführungsform wird die konische Fläche 210 durch eine Fläche definiert, die zwischen 10 und 170 Grad bezüglich des Durchlasses 230 abgewinkelt ist.
Die sich verjüngende Fläche 210 der Führung 200 leitet die Schubstange 80 durch Durchlaß 240 im Pedalarm 30, wie in 3 gezeigt. Der Nockenblock 70 enthält zwei abgerundete Kanten 250 am Durchlaß 230, die die Schubstange bei ihrem Gleiten und Drehen bezüglich der Führung 200 unterstützen. Jede Kante 250 weist eine abgerundete Kantenfläche mit einem Krümmungsradius auf. Die abgerundeten Kanten ermöglichen es der Schubstange 80, sich gegen den Nockenblock 70 und Pedalarm 30 zu drehen. Wenn der Pedalarm 30 zur Bremskraftverstärkeranordnung 60 gedreht wird, dreht sich auch die Schubstange 80 um die Kante 250. Am gegenüberliegenden Ende der Kante 250 ist eine Ausformungsfläche 235 als die sich verjüngende Fläche 210 vorgesehen. Die Schubstange 80 dreht sich bezüglich eines Kugellagers in der Verstärkeranordnung 60 und Kante 250 gegen die Ausformungsfläche 235. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Drehung des Pedalarms 30 nicht proportional zur Drehung der Schubstange 80, da ein Teil der Drehbewegung des Pedalarms auf den Flansch 130 an der Schubstange übertragen wird. Bei anderen Ausführungsformen ist der Nockenblock 70 so ausgelegt, dass eine stärkere oder geringere Drehung der Schubstange 80 bezüglich des Pedalarms 30 möglich ist.
Der Flansch 130 ist gemäß seiner Darstellung in 3 eine Anlagefläche 260, die einstückig mit der Schubstange 80 ausgebildet ist. Wenn der Flansch 130 mit dem Nockenblock 70 in Eingriff steht, bewegt sich die Schubstange 80 bezüglich eines Ventilblocks, der in der Bremskraftverstärkeranordnung 60 untergebracht ist. Der Flansch 130 ist ein flaches, massives Bauteil. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Flansch 130 ein hohles Bauteil. Der Flansch 130 weist bezüglich der Längsachse der Schubstange eine wesentlich größere Querschnittsfläche als die Schubstange 80 auf. Der Flansch 130 weist einen Querschnitt auf, der derart ausgestaltet ist, nicht in die sich verjüngende Fläche 210 des Nockenblocks 70 zu passen und den Druck an de Bremskraftverstärker 60 weiterleitet, wenn der Flansch ausreichend gedrückt wird. Obgleich der Flansch 130 in 3 als ein Quadrat gezeigt wird, kann der Flansch bei einer anderen Ausführungsform eine abgerundete Fläche aufweisen. Bei der abgerundeten Fläche des Flansches 130 verleihen der Nockenblock 70 und der Pedalarm 30 der Anordnung 60 bezüglich der Schubstange Symmetrie. Bei einer abgerundeten Fläche am Bremskraftverstärkerflansch 130 kann die Bremskraftverstärkerschubstange 80 durch eine sich verjüngende Paßfläche (zum Beispiel 210), die im Pedalarm ausgebildet ist, daran gehindert werden, sich im Wesentlichen um ihre Achse zu drehen. Der Flansch 130 wird mit der Anlagefläche ”verkeilt”, sofern sich der Pedalarm 30 in einer vorbestimmten Position befindet.
Bei der dargestellten Ausführungsform von 3 ist der Flansch 130 zumindest teilweise mit einem Isoliermaterial 280 überzogen. Das Material 280 kann zum Beispiel aufgespritzt werden. Das Isoliermaterial 280 reduziert den Lärm der Anordnung 10, wenn der Flansch 130 und der Nockenblock 70 in Eingriff stehen. Zu den Isoliermaterialien gehören z. B. Kautschuk, Schaumstoff oder Kunststoffe. Das Material 280 kann durch ein am Flansch 130 angebrachtes umspritztes oder aus Kautschuk bestehendes Dämpferteil appliziert werden. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Isoliermaterial 280 auf einer Vorderseite des Nockenbiocks 70 aufgebracht.
Eine Mutter 290 ist gemäß ihrer Darstellung in 3 an der Schubstange 80 ausgebildet und am Flansch 130 angelegt. Die Mutter 290 kann den Flansch 130 strukturell unterstützen. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Mutter 290 von der Anordnung 60 entfernt.
Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich die Schubstange 80 vollständig durch den Pedalarm 30. Auf diese Weise ist zur Einschränkung der Bewegung der Schubstange bezüglich des Pedalarms kein Gabelkopf erforderlich; die Schubstange 80 ist unabhängig davon, ob der Pedalarm mit dem Flansch 130 in Kontakt steht, ausreichend in Bezug auf den Pedalarm 30 positioniert. In 3 wird der Pedalarm 30 in einer nicht betätigten Position gezeigt und steht nicht mit dem Flansch 130 der Schubstange in Kontakt. Nach der Montage der Bremsanordnung 10 bleibt die Schubstange 80 des Weiteren ordnungsgemäß auf den Pedalarm 30 hin ausgerichtet, um einen möglichen Kontakt zu gewährleisten. Die Länge der Schubstange 80 ist ausreichend groß, so daß, bei Maximalhub des Bremskraftverstärkers und dem Pedalarm 30 in Ruhestellung, die Stange den Pedalarm nicht ausrückt.
4 zeigt eine Seitenansicht einer Bremsanordnung 10 von 1. Der Pedalarm 30 und die Bremskraftverstärkerstange 80 bewegen sich in der Darstellung von einer ersten Position in eine zweite Position. Die Bremsanordnung 10 wird durch eine durchgezogene Linie in der ersten Position gezeigt. Die erste Position ist eine betätigte Position für die Bremsanordnung 10. Das Pedal 20 wird von einer nicht betätigten Position in eine betätigte Position gedrückt. Der Pedalarm 30 dreht sich, so dass der Nockenblock 70 mit dem Flansch 130 wie gezeigt in Kontakt kommt. Der Flansch 130 ist so konfiguriert, daß er mit dem Nockenblock 70 in Kontakt kommt, wenn das Bremspedal 20 betätigt wird und sich in einem vorbestimmten Ausmaß, zum Beispiel 35 Millimeter, bewegt. Bei weiterer Betätigung des Pedals 20 dreht sich der Pedalarm 30 um Punkt 40 am oberen Ende 50 des Pedalarms 30. Der Pedalarm 30 wird in die strichpunktiert gezeigte zweite Position, eine weitere betätigte Position, gedreht. Der Flansch 130 wird bezüglich des Fahrzeugs translatorisch nach vorne bewegt. Weiterhin bewegt sich die Schubstange 80 mit dem Flansch aus der ersten Position weiter nach vorne bezüglich des Fahrzeugs in eine zweite Position.
5 zeigt eine Seitenansicht eines beispielhaften Bremspedalarms 300 mit dem Nockenblock 310 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Form des Nockenblocks 310 kann als eine gekrümmte Fläche, geneigte Fläche oder als ein exzentrischer Radius gestaltet werden, um Pedalweg zu reduzieren. Der Nockenblock 310 kann entlang verschiedener Punkte der Längsachse der Bremskraftverstärkerschubstange positioniert werden, um verschiedene Kontaktpunkte zwischen dem Pedalarm 300 und dem Bremskraftverstärker bereitzustellen. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält der Pedalarm 300 einen Nockenblock 310, der eine gekrümmte Fläche 320 aufweist. Ein Mittelpunkt 330 für die Fläche 320 wird bezüglich des Fahrzeugs nach hinten bewegt, um die Eingriffsdynamik zwischen dem Nockenblock 310 und dem Flansch 340 zu ändern. Der Mittelpunkt 330 der Fläche 320 wird bezüglich des Pedalarms 300 bewegt. Somit definiert das Profil des Nockenblocks 310 eine Fläche 320 mit einem variablen Krümmungsradius bezüglich des Pedalarms 300. An einem oberen Ende 350 des Nockenblocks 310 ist der Krümmungsradius bezüglich des Pedalarms kleiner als der Krümmungsradius an einem unteren Ende 360 des Nockenblocks. Wenn die Fläche 320 den Flansch 340 in Eingriff nimmt, bewegt sich eine Schubstange 370 in einen Bremskraftverstärker. Der vorgesehene Nockenblock 310 und die vorgesehene Fläche 320 mit variablem Krümmungsradius ergeben eine Verringerung des Bremspedalwegs, während der gleiche Bremskraftverstärkerhub erreicht wird wie zum Beispiel bei der unter Bezugnahme auf die 1–4 besprochenen Ausführungsform.
6 zeigt schematisch Seitenprofile zweier Nockenblöcke bezüglich eines Pedalarms. Die Y-Achse stellt einen vertikalen Rand eines Pedalarms dar. Die X-Achse stellt eine Längsachse eines Fahrzeugs dar. Drei kreisförmige Glieder 380, 390 und 395 werden bezüglich der Y-Achse positioniert gezeigt. Jedes Bauteil 380, 390, 395 stellt das Vorderprofil eines Nockenblocks dar. Der Nockenblock 380 weist einen Mittelpunkt C₁ auf. Der Nockenblock 380 weist einen gleichförmigen Krümmungsradius auf. Das zweite Bauteil 390 stellt das Profil eines Nockenblocks mit einem Mittelpunkt C₂ dar, der bezüglich des Pedalarms nach unten und bezüglich des Fahrzeugs nach hinten bewegt worden ist. Der sich ergebende Bogen des Nockenblocks 390 ist eine gekrümmte Fläche, die einen variablen Krümmungsradius bezüglich der Y-Achse oder des Pedalarms, zum Beispiel R₂, R₂' und R₂'' aufweist, wie gezeigt. Der Radius R₂ ist kleiner als R₂' und R₂'', während R₁ bezüglich der Y-Achse und des Pedalarms gleichförmig ist. Das dritte Bauteil 395 stellt das Profil eines Nockenblocks mit dem Mittelpunkt C₃ dar, der nur bezüglich der Y-Achse oder des Pedalarms nach unten bewegt worden ist. Das dritte Bauteil 395 weist einen gleichförmigen Krümmungsradius auf, der gleich dem Radius des Bauteils 380 (R₁) ist. Auf diese Weise ist der Raum oder Spalt zwischen Nockenblockflächen und einem Pedalarm zwischen den Profilausführungen der Nockenblöcke 380 und 395 gleichmäßig, jedoch ist der Spalt für die Position des Nockenblocks 390 größer. Durch Bewegen des Mittelpunkts der Nockenblockfläche werden verschiedene Grade an Variabilität der Pedalübersetzung bereitgestellt.
In 7 wird eine als Querschnitt ausgeführte Draufsicht einer Fahrzeugbremsanordnung 400 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Bremsanordnung enthält einen Nockenblock 410, der dazu konfiguriert ist, sich bezüglich eines Pedalarms 420 zu bewegen. Auf diese Weise enthält die Bremsanordnung 400 eine Anordnung zur Anpassung des Leerwegs 430. Der Nockenblock 410 ist dazu konfiguriert, sich bezüglich des Pedalarms 420 zu drehen. Die Anordnung 400 enthält zwei Stifte 440, die in der Darstellung durch den Pedalarm 420 eingeführt sind. Der Nockenblock 410 enthält zwei Buchsen 450 auf jeder Seite. Die Stifte 440 sind in den Buchsen 450 eingeführt. Der Stift 440 ist mit dem Nockenblock 410 und dem Pedalarm 420 gekoppelt. Der Nockenblock 410 weist einen Durchlaß 460 auf, der so konfiguriert ist, dass sich eine Schubstange dort hindurch erstrecken kann. Der Nockenblock 410 weist eine darin ausgebildete sich verjüngende Fläche 405 auf, um die Schubstange 470 zu führen. Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Nockenblock 410 eine flache Fläche auf; bei einer anderen Ausführungsform weist der Nockenblock eine gekrümmte Fläche auf, die mit einer Fläche 480 oder einem fest an der Schubstange angebrachten Flansch zusammenwirkt. An der Stelle, an der sich die Schubstange 470 durch den Nockenblock 410 erstreckt, ist im Pedalarm 420 ein Durchlaß 415 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass sich die Schubstange gezielt dort hindurch erstreckt. Eine Mutter 490 ist an der Stange 470 befestigt, um die Fläche 480 abzustützen. Der Block 410 kann, wie in 7 gezeigt, in Abhängigkeit von dem Winkel, den die Verstärkerstange 470 während des Pedalwegs einnimmt, gedreht werden. Diese Ausführung führt zu einer Verringerung des Bremswegs, während der gleiche Bremskraftverstärkerhub erreicht wird. Dieses Konzept kann, falls erforderlich für das Pedalgefühl, auch zur Verlängerung des Pedalwegs bei gleichem Bremskraftverstärkerstangenhub verwendet werden.
8 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung 550 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist eine Verstärkerstange 560 nicht drehbar und wird daran gehindert, sich winkelförmig zu bewegen. Die Schubstange 560 enthält eine Anlagefläche 570, die bezüglich der Schubstange 560 winkelförmig positioniert ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Fläche 570 in einem Winkel θ, der bezüglich der Schubstange 560 90 Grad beträgt, positioniert. Die Fläche 570 enthält zwei Führungsflansche 580, die sich entlang der Längsachse der Schubstange 560 erstrecken. Die Führungsflansche 580 sind bezüglich der Fläche 570 positioniert. Die Führungsflansche 580 lenken oder leiten den Pedalarm 590 in Eingriff mit der Fläche 570 in Fällen, in denen der Pedalarm möglicherweise fehlausgerichtet auf die Fläche 570 ist. Eine Nockenfläche 600 ist am Pedalarm 590 ausgebildet. Somit sind Konstruktions- und Montagetoleranzen für den Pedalarm 590 und die Schubstange 560 vergrößert. Diese Ausführungsform erleichtert die Montage und verkleinert den erforderlichen Packaging-Raum für die Pedalanordnung und den Bremskraftverstärker. Durch die einfachere Ausführung werden des Weiteren Teilekosten verringert. Die Schubstange 560 braucht sich nicht durch den Pedalarm 590 zu erstrecken.
Ein Pedal 610 ist am Pedalarm 590 befestigt. Der Pedalarm 590 enthält die Nockenfläche 600, die integral darin ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Nockenfläche 600 mit dem Pedalarm 590 gekoppelt. Die Nockenfläche 600 wandelt die Drehenergie des Pedalarms 590 in die Linearbewegung der Schubstange 560 um.
Zwischen der Nockenfläche 600 und der Fläche 570 besteht, wie in 8 gezeigt, ein räumlicher Abstand oder Leerweg ”X”. Der Pedalarm 590 dreht sich teilweise durch seinen Rotationsbogen, ohne die Fläche 570 in Eingriff zu nehmen. Dieser Leerweg ”X” verzögert die Reaktion vom Bremskraftverstärker und hydraulischen Bremssystem, wenn das Pedal betätigt wird. Die Größe des Leerwegs kann sich zur Anpassung an die Fahrzeugspezifikationen oder Benutzeranforderungen ändern. Der Leerweg kann größer oder kleiner sein als der in 8 dargestellte Spalt. Ein beispielhafter Leerweg beträgt 6 mm. Die Nockenblockfläche und/oder Fläche 570 können/kann zur Einstellung der Größe des Leerwegs geändert werden.
9 ist eine als Querschnitt ausgeführte Draufsicht der in 8 gezeigten Schubstange 560. Wie gezeigt, enthält die Schubstange 560 eine Fläche 570, die bezüglich der Schubstange winkelförmig positioniert ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Fläche 570 in einem Winkel von 90 Grad bezüglich der Schubstange 560 positioniert. Die Fläche 570 enthält zwei Führungsflansche 580, die sich entlang der Längsachse der Schubstange 560 erstrecken. Die Führungsflansche sind bezüglich der Fläche 570 winkelförmig positioniert, wie in 9 gezeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Führungsflansche 580 in einem Winkel α positioniert, der 20 Grad bezüglich der Längsachse der Schubstange 560 beträgt. Die Führungsflansche 580 lenken oder leiten den Pedalarm 590 in Eingriff mit der Fläche 570 in Fällen, in denen der Pedalarm möglicherweise fehlausgerichtet in Bezug auf die Fläche 570 ist. Somit werden die Konstruktions- und Montagetoleranzen für den Pedalarm 590 und die Schubstange 560 vergrößert. Diese Ausführungsform erleichtert die Montage und verkleinert den erforderlichen Packaging-Raum für die Pedalanordnung und den Verstärker. Durch die einfachere Ausführung werden des Weiteren Teilekosten verringert.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird eine Schubstange 650 bereitgestellt, die eine ebene Fläche 660 aufweist. Wie in 10 gezeigt, enthält die Schubstange 650 eine Fläche 660, die eben und bezüglich der Schubstange 650 festgelegt ist. Die Fläche 660 ist bezüglich der Schubstange winkelförmig positioniert. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Fläche 660 in einem Winkel θ positioniert, der bezüglich der Schubstange 650 90 Grad beträgt. Die Schubstange 650 erfordert keine Führungsflansche, da die Fläche 660 breit genug ist, Pedalverschiebung (das heißt von Seite zu Seite) bezüglich der Schubstange 650 Rechnung zu tragen.
Bezug nehmend auf 11, wird eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung 700 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Bremskraftverstärkerstange 710 nicht drehbar und wird daran gehindert, sich winkelförmig zu bewegen. Die Schubstange 710 enthält eine Fläche 720, die bezüglich der Schubstange 710 winkelförmig positioniert ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Fläche 720 in einem Winkel θ positioniert, der bezüglich der Schubstange 710 90 Grad beträgt. Die Fläche 720 enthält zwei Führungsflansche 730, die sich entlang der Längsachse der Schubstange 710 erstrecken. Diese Ausführungsform erleichtert die Montage und verkleinert den erforderlichen Packaging-Raum für die Pedalanordnung und den Verstärker. Die einfachere Ausführung reduziert weiterhin die Teilekosten.
Die Führungsflansche 730 sind bezüglich der Fläche 720 positioniert. Die Führungsflansche 730 lenken oder leiten den Pedalarm 740 in Eingriff mit der Fläche 720 in den Fällen, in denen der Pedalarm möglicherweise auf die Fläche 720 fehlausgerichtet ist. Eine Nockenfläche 750 ist am Pedalarm 740 ausgebildet.
Eine Rolle 760 ist mit dem Pedalarm 740 gekoppelt und dazu konfiguriert, die Fläche 720 in Eingriff zu nehmen, wie in 11 gezeigt. Die Rolle 760 wandelt die Drehbewegung des Pedalarms 740 in die Linearbewegung der Schubstange 710 um. Ein Pedal 770 ist an einem Pedalarm 740 befestigt.
Zwischen der Rolle 760 und der Fläche 720 ist ein räumlicher Abstand oder Leerweg ”X” vorgesehen, wie in 11 gezeigt. Der Pedalarm 740 dreht sich teilweise durch seinen Rotationsbogen, ohne die Fläche 720 in Eingriff zu nehmen. Dieser Leerweg ”X” verzögert die Reaktion von Bremskraftverstärker und hydraulischen Bremssystem, wenn das Pedal betätigt wird. Die Größe des Leerwegs kann sich zur Anpassung an die Fahrzeugspezifikationen oder Benutzeranforderungen ändern. Der Leerweg kann größer oder kleiner sein als der in 11 dargestellte Leerweg, beispielsweise 9–12 Millimeter. Die Rolle 760 und/oder die Fläche 720 können/kann zur Einstellung der Größe des Leerwegs geändert werden.
12 zeigt eine Seitenansicht einer Fahrzeugbremsanordnung 800 mit einem beweglichen Nockenblock 810 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform enthält ein System zur Anpassung des Leerwegs 820, das den Leerweg ”X” bzw. den räumlichen Abstand zwischen einem Pedalarm 830 und dem Bremskraftverstärker 840 steuert. Im ausgerückten Zustand definieren der Nockenblock 810 und der Bremskraftverstärker 840 einen Abstand zwischen sich, der in 12 als ”X” gezeigt wird. Das System zur Anpassung des Leerwegs 820 ist dazu konfiguriert, den Abstand zwischen dem Pedalarm 830 und dem Bremskraftverstärker 840 unter vorbestimmten Bedingungen zu ändern. Zum Beispiel bewegt bei einer Ausführungsform, wenn z. B. die Anordnung 800 nicht mehr im By-Wire-Modus arbeiten kann, das System zur Anpassung des Leerwegs 820 den Nockenblock 810 in eine Position, die näher am Bremskraftverstärker 840 liegt. Da das Fahrzeug bei dieser Ausführungsform keine Bremsenergierückgewinnung verwendet, kann es unerwünscht sein, einen großen räumlichen Abstand zwischen dem Pedalarm 830 und dem Bremskraftverstärker 840 vorzusehen.
Bei der dargestellten Ausführungsform von 12 enthält die Bremsanordnung 800 ein Bremspedal 850, das mit dem Pedalarm 830 gekoppelt ist. Der Pedalarm 830 ist dazu konfiguriert, sich bezüglich der Fahrzeugstruktur zu drehen und dabei um Punkt 860 zu schwenken. Der Pedalarm 830 steht mit dem Bremskraftverstärker 840 in Wirkverbindung. Der Pedalarm 830 enthält einen Nockenblock 810, der durch ein federbelastetes Befestigungselement (eine Schraube oder einen Führungsstift 910) am Pedalarm befestigt ist; der Nockenblock 810 sitzt dabei an der abgewinkelten Fläche eines Keils 995. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Keil 995 an einer Vorderseite 880 des Pedalarms 830 auf ungefähr einem Drittel der Länge des Pedalarms. Der mit ”X” bezeichnete räumliche Abstand zwischen dem Nockenblock 810 und der Fläche 870 des Bremskraftverstärkers 840 kann durch Ändern der Position des Nockenblocks 810 bezüglich des Pedalarms 830 geändert werden. Der Block 810 ist derart konfiguriert, daß er sich bezüglich des Pedalarms 830 bewegen kann auf diese Weise den Abstand zwischen dem Pedalarm und dem Bremskraftverstärker 840 ändern kann, das heißt er kann den Leerweg anpassen.
Wie in 12 gezeigt, ist der Nockenblock 810 bezüglich des Pedalarms 830 in einer Horizontalrichtung ”H” beweglich. Bei dieser Ausführungsform weist die Antriebsanordnung 900 mindestens eine Feder auf, die dazu konfiguriert ist, den Keil 995 nach oben zu drücken, wodurch der Nockenblock 810 zum Eingriff mit dem Bremskraftverstärker 840 geschoben wird.
Bei der Ausführungsform von 12 wird eine Antriebsanordnung 900 gezeigt. Die Antriebsanordnung 900 enthält einen federbelasteten Elektromagneten 960. Die Antriebsanordnung 900 ist so ausgestaltet, daß sie den Keil 995 in einer Vertikalrichtung bezüglich des Pedalarms 830 bewegen kann. Der Keil 995 enthält eine Führung 990 an einer Vorderseite, die bezüglich einer vertikalen Achse ”V” winkelförmig positioniert ist. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt der Winkel θ ca. 15 Grad. Die Führung 990 leitet den Nockenblock 810 bezüglich des Fahrzeugs nach vorne, wenn die Antriebsanordnung 900 aufgrund der Feder 940 eine nach oben gerichtete Kraft an den Nockenblock 810 anlegt. Das Führungsglied 990 leitet den Nockenblock 810 nach hinten, wenn die Antriebsanordnung 900 eine nach unten gerichtete Kraft an den Nockenblock anlegt. Obgleich die Führung 990 in der Darstellung mit dem Keil 995 gekoppelt ist, kann die Führung von dem Keil 995 getrennt oder darin ausgebildet sein. Der Nockenblock 810 kann an der Führung 990 befestigt werden und ist derart ausgestaltet, daß er bezüglich der Führung gleiten kann, wenn der Keil 995 vertikal bewegt wird. Der Keil 995 enthält einen darin ausgebildeten Schlitz 1005. Der Schlitz 1005 ermöglicht dem Keil, sich bezüglich einer Schraube 910, an der der Nockenblock 810 befestigt ist, zu bewegen. Eine Reaktionsfläche 1015 ist im Pedalarm 830 ausgebildet, die die Reibung am Keil 995 reduziert, während er bezüglich des Pedalarms 830 gleitet.
Die Antriebsanordnung 900 enthält einen Aktuator 970, der dazu konfiguriert ist, einen Elektromagneten 960 zu betätigen. Des Weiteren ist eine Feder 1000 in der Antriebsanordnung 900 von 12 enthalten. Die Feder 1000 ist am Elektromagneten 960 gelagert. Die Feder 1000 ist dazu konfiguriert, den Keil 995 bezüglich des Pedalarms 830 in einer aufwärts gerichteten Position vorzuspannen. Der Nockenblock 810 wird durch die Feder 940 in Bezug auf den Bremskraftverstärker 840 vorgespannt. Ein Verriegelungsmechanismus 1010 ist in der Anordnung 900 enthalten und dazu konfiguriert, die Feder 1000 gezielt in einer vorbestimmten Position bezüglich des Pedalarms 830 zu halten. Der Verriegelungsmechanismus 1010 kann freigegeben werden, um es der Feder zu gestatten, eine Kraft an den Keil 995 anzulegen. Der Verriegelungsmechanismus 1010 ist mit dem Aktuator 970 verbunden, der die Freigabe des Verriegelungsmechanismus sowie den Elektromagneten 960 steuert. Bei Stromausfall innerhalb der Bremsanordnung kann die Feder 1000 durch die Freigabe des Verriegelungsmechanismus 1010 immer noch den Keil 995 nach oben und den Nockenblock 810 dichter zum Bremskraftverstärker 840 bewegen. Wenn θ auf einem vorbestimmten Wert, zum Beispiel unter 10 Grad in Abhängigkeit der Materialkombinationen, gehalten wird, kann der Verriegelungsmechanismus 1010 inaktiv sein und der Keil 995 kann und aufgrund von Reibungskräften nicht gleiten.
Das System zur Anpassung des Leerwegs 820 ist derart ausgestaltet, daß es den Nockenblock 810 unter bestimmten Bedingungen in eine Position überführt, die näher am Bremskraftverstärker 840 liegt. Das System zur Anpassung des Leerwegs 820 von 12 ist dazu konfiguriert, den Leerweg ”X” zwischen dem Pedalarm 830 und dem Verstärker 840 zu verkleinern, wenn die Anordnung 800 nicht länger im By-Wire-Modus arbeiten kann. Die Antriebsanordnung 900 gibt den Nockenblock 810 frei und die Feder 1000 bringt den Nockenblock 810 in Eingriff mit der Fläche 870. Dadurch wird der Leerweg zwischen dem Pedalarm 830 und dem Verstärker 840 auf ein Minimum reduziert, wodurch der zusätzliche Weg, der zur Aktivierung des Bremskraftverstärkers erforderlich ist, reduziert wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf verschiedene Verfahren 1100, 1200 zur Herstellung von Fahrzeugbremsanordnungen. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbremsanordnung 1100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Verfahren 1100 enthält die folgenden Schritte: Vorsehen eines Pedals 1110; Vorsehen eines Pedalarms 1120, der schwenkbar zum Fahrzeug gelagert ist; Koppeln des Pedals an den Pedalarm 1130; Bilden eines Nockenblocks, der derart konfiguriert ist, daß er mit einem Bremskraftverstärker in Wirkverbindung treten kann 1140; und Koppeln des Nockenblocks mit dem Pedalarm 1150. Rückbezüglich auf die 1–12 werden beispielhafte Bremsanordnungen gezeigt. Koppeln des Pedals an den Pedalarm kann unter Verwendung bekannter Befestigungstechniken, wie zum Beispiel Gießen, Schweißen, Verwenden von Befestigungselementen oder anderer Techniken, durchgeführt werden. Der Nockenblock kann auf ähnliche Weise mit dem Pedalarm gekoppelt werden oder kann auch integral mit dem Pedalarm ausgebildet werden, wie zum Beispiel in den 8 und 11 gezeigt. Des Weiteren kann der Nockenblock so mit dem Pedalarm gekoppelt werden, dass er sich bezüglich des Pedalarms bewegen kann, wie zum Beispiel in den 7 und 12 gezeigt. Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt das Verfahren Bilden einer Führung im Nockenblock. Die Führung ist derart ausgestaltet, daß sie mit einer Bremskraftverstärkerschubstange in Wirkverbindung treten kann.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbremsanordnung 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Verfahren 1200 umfaßt die folgenden Schritte: Vorsehen eines Pedals 1210; Vorsehen eines Pedalarms, der schwenkbar bezüglich des Fahrzeugs gelagert ist 1220; Koppeln des Pedals an den Pedalarm 1230; Bereitstellen eines Bremskraftverstärkers, der derart konfiguriert ist, dass er mit dem Pedalarm in Wirkverbindung treten kann 1240; und Vorsehen einer Vorrichtung zur Anpassen eines Leerwegs, die dazu geeignet ist, den räumlichen Abstand zwischen dem Pedalarm und dem Bremskraftverstärker zu steuern, sofern sie nicht in Wirkverbindung stehen 1250. In den 7 und 12 werden beispielhafte Vorrichtungen dargestellt. Vorrichtungen zum Anpassen des Leerwegs sind dazu ausgelegt, den räumlichen Abstand zwischen dem Pedalarm und dem Bremskraftverstärker zu steuern. Bei einer Ausführungsform umfaßt das Verfahren Bilden eines Blocks im Pedalarm und derartiges Konfigurieren des Blocks, dass er sich bezüglich des Pedalarms bewegen kann. Der Block kann ein Nockenblock sein, wie zum Beispiel in 12 gezeigt.
Des Weiteren kann das Verfahren Folgendes umfassen: Vorsehen einer Antriebsanordnung, die dazu konfiguriert ist, unter bestimmten Bedingungen den Block bezüglich des Pedalarms zu bewegen. Die Antriebsanordnung kann, wie zum Beispiel unter Bezugnahme auf 12 gezeigt, einen federbelasteten Elektromagneten enthalten. Des Weiteren kann die Antriebsanordnung auch andere Vorrichtungen enthalten, wie zum Beispiel Hebel oder Antriebsmittel. Bei einer Ausführungsform kann das Verfahren des Weiteren Mittel zum Führen des Blocks am Pedalarm umfassen. Die Mittel können zum Beispiel im Pedalarm ausgebildet oder daran befestigt sein, wie in 12 gezeigt.
Die offenbarten Bremsanordnungen können zum Beispiel aus einem Metall oder zum Beispiel einem Hartkunststoff bestehen. Die dargestellten Nockenblöcke bestehen aus einem Hartkunststoff und können unter Verwendung eines Befestigungselements, wie zum Beispiel von Klammern, Klipsen, Schrauben oder Nieten, am Pedalarm befestigt sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Nockenblock am Pedalarm ausgeformt. Eine beispielhafte Materialauswahl für die Komponenten der Anordnungen umfaßt Aluminiumlegierungen, Stahl und Titanlegierungen. Die offenbarten Bremsanordnungen betreffen By-Wire-Bremsanordnungen. Die Bremsanordnungen und Merkmale sind jedoch mit herkömmlichen Bremsanordnungen kompatibel und nicht auf By-Wire-Bremsanordnungen beschränkt. Obgleich die gezeigten Ausführungsformen einen räumlichen Abstand zwischen dem Bremskraftverstärker und dem Pedalarm enthalten, enthalten andere Ausführungsformen der vorliegenden Lehren keinen Abstand dazwischen, liegen aber immer noch im Schutzbereich der Erfindung.
Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an den Methodologien der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können. Für den Fachmann werden bei Betrachtung der Beschreibung und Ausübung der hier offenbarten Lehren andere Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich. Die Beschreibung und Beispiele sollen als rein beispielhaft betrachtet werden.
Obgleich die besten Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich beschrieben wurden, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausführungen und Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7409889 [0004]

Claims

By-Wire-Bremsanordnung, die Folgendes umfaßt: ein Bremspedal; einen mit dem Bremspedal gekoppelten Pedalarm; eine mit dem Pedalarm gekoppelte Nockenfläche; einen Bremskraftverstärker, der derart konfiguriert ist, daß er mit der Nockenfläche in Wirkverbindung treten kann, wenn das Bremspedal in einem vorbestimmten Ausmaß betätigt wird; und eine Schubstange, die Bestandteil des Bremskraftverstärker ist und derart ausgestaltet ist, das sie sich bei Kontakt der Nockenfläche mit dem Bremskraftverstärker linear beweglich ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, wobei sich die Schubstange nicht mit dem Pedalarm mitdreht, wenn der Bremskraftverstärker und die Nockenfläche in Wirkverbindung treten.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Fläche umfaßt, die mit der Schubstange gekoppelt ist, wobei die Fläche dazu ausgebildet ist, mit der Nockenfläche in Kontakt zu treten.
Bremsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Fläche bezüglich der Schubstange winkelförmig angeordnet ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Fläche in einem Winkel von mindestens 45 Grad bezüglich der Schubstange positioniert ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 3, die weiterhin Führungsflansche umfaßt, die mit der Fläche gekoppelt und derart ausgestaltet sind, daß sie den Pedalarm führen, wenn das Bremspedal betätigt wird.
Bremsanordnung nach Anspruch 3, die weiterhin eine Rolle umfaßt, die mit dem Pedalarm gekoppelt und derart ausgestaltet sind, daß die mit der Fläche in Wirkverbindung treten können.
Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugbremsanordnung, das Folgendes umfaßt: Vorsehen eines Pedals; Vorsehen eines Pedalarms, der schwenkbar zum Fahrzeug gelagert ist; Koppeln des Pedals mit dem Pedalarm; Bilden eines Nockenblocks, der derart konfiguriert ist, daß er mit einem Bremskraftverstärker in Wirkverbindung treten kann; und Koppeln des Nockenblocks mit dem Pedalarm.
Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin Das Bilden einer Führung im Nockenblock umfaßt, wobei die Führung derart ausgestaltet ist, daß die mit einer Bremskraftverstärkerschubstange in Wirkverbindung treten kann.