DE102012003869A1 - Vehicle has several protrusions formed in roadway side surface of brake disc and engaged with road surface when braking device is activated - Google Patents

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Abstract

The vehicle has a braking device (1) comprising a vehicle inflatable element (3) that is arranged on the vehicle underside and expandable from an idle state. The braking effect is achieved by the braking device in the expanded active state of the inflatable element. The brake disc (4) is pressed by the inflatable element in the expanded active state, in the direction of a road surface (9). Several protrusions (8) are formed in the roadway side surface of the brake disc and engaged with the road surface when brake device is activated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Bremsvorrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a vehicle with a braking device according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2005 062 277 A1 beschrieben, ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsvorrichtung bekannt. Die Bremsvorrichtung weist ein am Unterboden des Kraftfahrzeugs angeordnetes Bremskissen auf. Das Bremskissen ist aus einem Ruhezustand heraus ausdehnbar und erzielt in einem ausgedehnten Aktivzustand eine Bremswirkung. Das Bremskissen ist Bestandteil eines Verkleidungselements, welches am Unterboden befestigt ist.From the prior art, as in the DE 10 2005 062 277 A1 described a motor vehicle with a braking device known. The brake device has a brake pad arranged on the underbody of the motor vehicle. The brake pad is expandable from a rest state and achieves a braking effect in an extended active state. The brake pad is part of a cladding element which is attached to the subfloor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einer verbesserten Bremsvorrichtung anzugeben.The invention has for its object to provide a vehicle with an improved braking device.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit einer Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a vehicle with a braking device with the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Beim Fahrzeug mit einer Bremsvorrichtung, welche zumindest ein an einer Unterseite des Fahrzeugs angeordnetes aufblasbares Element aufweist, das aus einem Ruhezustand heraus ausdehnbar ist und in einem ausgedehnten Aktivzustand eine Bremswirkung erzielt, wirkt das aufblasbare Element im ausgedehnten Aktivzustand erfindungsgemäß auf eine Bremsplatte ein und bewegt und/oder presst diese in Richtung einer Fahrbahnoberfläche, wobei an einer fahrbahnseitigen Oberfläche der Bremsplatte eine Mehrzahl von Ausformungen angeordnet sind, welche bei aktivierter Bremsvorrichtung form- und/oder kraftschlüssig in die Fahrbahnaberfläche eindringen oder eingreifen. Auf diese Weise ist eine mittels der Bremsvorrichtung erzeugbare Bremskraft signifikant erhöht, da vorteilhafterweise Verzahnungseffekte, mittels derer große Kräfte übertragbar sind, zwischen Fahrbahnoberfläche und Ausformungen der Bremsplatte effektiv genutzt werden.In the vehicle having a braking device which has at least one inflatable element disposed on a lower side of the vehicle, which is expandable from a rest state and achieves a braking effect in an extended active state, the inflatable element in the extended active state acts on a brake plate according to the invention and moves and / or presses them in the direction of a road surface, wherein on a roadway-side surface of the brake plate, a plurality of formations are arranged, which form-locking and / or non-positively penetrate or engage in the Fahrbahnaberfläche with activated braking device. In this way, a braking force which can be generated by means of the braking device is significantly increased, since gear effects, by means of which large forces can be transmitted, are effectively utilized between the road surface and the formations of the brake disk.

Das form- und/oder kraftschlüssige Eindringen der Ausformungen in die Fahrbahnoberfläche ermöglicht insbesondere auf Fahrbahnoberflächen mit verringertem Gleitreibungskoeffizienten, beispielweise nasse, mit Schnee oder Eis bedeckte und/oder unbefestigte Fahrbahnoberfläche, eine signifikant erhöhte Bremskraft.The positive and / or non-positive penetration of the formations into the road surface makes it possible, in particular on road surfaces with a reduced coefficient of sliding friction, for example wet, snow or ice covered and / or unpaved road surface, to have a significantly increased braking force.

Somit erhöhen sich für eine bestimmte Zeitdauer in gewünschter Weise die Reibungs- und Bremskräfte zwischen Kraftfahrzeug und Fahrbahnoberfläche. Der Bremsweg bis zum Stillstand des Fahrzeugs wird entsprechend kürzer.Thus, for a certain period of time increases in the desired manner, the friction and braking forces between the vehicle and the road surface. The braking distance until the vehicle stops is correspondingly shorter.

Die Bremsvorrichtung unterstützt außerdem eine Verminderung der Unfallschwere, wenn ein Unfall nicht zu vermeiden ist, da die Bremsvorrichtung Energie vor dem Unfall abbaut und während des Unfalls Energie absorbiert. Außerdem kann die Bremsvorrichtung vor allem bei einem Heckaufprall einen Bremsnickausgleich bewirken. Weiterhin kann die Bremsvorrichtung dazu beitragen, dass niedrigere Fahrzeuge bei einem Unfall nicht überfahren werden.The braking device also helps to reduce the severity of an accident when an accident is unavoidable, as the braking device dissipates energy before the accident and absorbs energy during the accident. In addition, the brake device can cause a Bremsnickausgleich especially in a rear impact. Furthermore, the braking device can help lower vehicles are not run over in an accident.

Auf diese Weise ist die Fahrzeugverzögerung signifikant verbessert oder erhöht.In this way, the vehicle deceleration is significantly improved or increased.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Seitendarstellung einer an einer Unterseite eines Fahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einem aufblasbaren Element in Ruheposition, 1 1 is a schematic side view of a brake device according to the invention arranged on an underside of a vehicle with an inflatable element in the rest position;

2 schematisch eine Seitendarstellung einer an einer Unterseite eines Fahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung mit einem aufblasbaren Element in einem ausgedehnten Aktivzustand, 2 1 is a schematic side view of a brake device according to the invention arranged on an underside of a vehicle with an inflatable element in an extended active state;

3 schematisch eine seitliche Detaildarstellung unterschiedlich ausgeformter und/oder ausgerichteter Ausformungen an einer Bremsplatte, 3 schematically a lateral detail representation of differently shaped and / or aligned formations on a brake plate,

4 schematisch eine Unteransicht einer an einer Unterseite eines Fahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung und 4 schematically a bottom view of a arranged on an underside of a vehicle according to the invention braking device and

5 schematisch eine Detaildarstellung nebeneinander angeordneter Ausformungen an einer Bremsplatte. 5 schematically a detailed representation of juxtaposed formations on a brake plate.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch eine Seitendarstellung einer an einer Unterseite eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 mit einem aufblasbaren Element 3 in Ruheposition. 1 schematically shows a side view of a arranged on an underside of a vehicle, not shown, the invention braking device 1 with an inflatable element 3 in rest position.

2 zeigt schematisch eine Seitendarstellung der an der Unterseite des Fahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1 mit dem aufblasbaren Element 3 in einem ausgedehnten Aktivzustand. 2 schematically shows a side view of arranged on the underside of the vehicle braking device according to the invention 1 with the inflatable element 3 in an extended active state.

Die Bremsvorrichtung 1 ist über einen Vorrichtungsträger 5 an zumindest einem Trägerteil 6 des Fahrzeugs und/oder an einer Karosserie des Fahrzeugs befestigt, beispielsweise an einem herkömmlichen Fahrschemel in einem Frontbereich des Fahrzeugs, d. h. im Bereich einer Vorderachse. The brake device 1 is via a device carrier 5 on at least one support part 6 of the vehicle and / or attached to a body of the vehicle, for example on a conventional subframe in a front region of the vehicle, ie in the region of a front axle.

Die Bremsvorrichtung 1 umfasst zumindest einen Gasgenerator 2, das aufblasbare Element 3 und eine Bremsplatte 4, welche mittels zumindest zwei gurtförmiger Elemente 7 mit dem Fahrzeug gekoppelt ist.The brake device 1 includes at least one gas generator 2 , the inflatable element 3 and a brake plate 4 , which by means of at least two belt-shaped elements 7 coupled with the vehicle.

In der ersten Ausführungsvariante nach 1 ist das aufblasbare Element 3 als herkömmliches Bremskissen ausgebildet.In the first embodiment according to 1 is the inflatable element 3 designed as a conventional brake pad.

In einer vorteilhaften, nicht dargestellten Ausführungsform ist das aufblasbare Element 3 als ein aufblasbarer Schlauch ausgebildet, welcher aus einem Gewebeabschnitt besteht, auf den innenseitig eine Beschichtung aufgebracht ist.In an advantageous, not shown embodiment, the inflatable element 3 formed as an inflatable tube, which consists of a tissue section, on the inside of a coating is applied.

Der Gasgenerator 2 ist vorzugsweise als herkömmlicher Gasgenerator, beispielsweise ein pyrotechnischer Gasgenerator, ein Kaltgasgenerator oder ein Hybrid-Gasgenerator, ausgebildet, mittels dessen ein Gas oder ein Gasgemisch erzeugbar ist.The gas generator 2 is preferably designed as a conventional gas generator, for example a pyrotechnic gas generator, a cold gas generator or a hybrid gas generator, by means of which a gas or a gas mixture can be generated.

An einer fahrbahnseitigen Oberfläche der Bremsplatte 4 ist eine Mehrzahl von Ausformungen 8 angeordnet, welche bei aktivierter Bremsvorrichtung 1 form- und/oder kraftschlüssig in die Fahrbahnoberfläche 9 eindringen oder eingreifen.On a road-side surface of the brake plate 4 is a plurality of formations 8th arranged, which when activated braking device 1 positive and / or non-positive in the road surface 9 penetrate or intervene.

3 zeigt schematisch eine seitliche Detaildarstellung unterschiedlich ausgeformter und/oder ausgerichteter Ausformungen 8 an einer Bremsplatte 4. Die Ausformungen 8 sind bevorzugt pyramidenförmig, kegelförmig, dornartig oder spikesartig ausgeformt, so dass ein spitzes Ende 10 einer jeden Ausformung 8 in Richtung Fahrbahnoberfläche 9 ausgerichtet ist. 3 schematically shows a side detail of differently shaped and / or aligned formations 8th on a brake plate 4 , The formations 8th are preferably pyramidal, conical, thorn-like or spike-shaped, so that a pointed end 10 every shape 8th in the direction of the road surface 9 is aligned.

Eine Ausrichtung der Ausformungen 8 kann an eine während eines Bremsvorgangs zwischen Fahrbahnoberfläche 9 und den Ausformungen 8 auftretende Relativbewegung angepasst sein. Beispielweise können die spitzen Enden 10 in Fahrtrichtung F geneigt ausgebildet sein.An alignment of the formations 8th may be at a during a braking process between the road surface 9 and the formations 8th be adjusted relative movement. For example, the pointed ends 10 be formed inclined in the direction of travel F.

Insbesondere kann eine Geometrie der Ausformungen 8 an die Bewegungsrichtung des Eindringens der Ausformungen 8 in die Fahrbahnoberfläche 9, welche eine Resultierende aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Absetzgeschwindigkeit der Bremsplatte 4 ist, angepasst werden.In particular, a geometry of the formations 8th to the direction of movement of the penetration of the formations 8th in the road surface 9 , which is a resultant of vehicle speed and settling speed of the brake plate 4 is to be adjusted.

4 zeigt schematisch eine Unteransicht der an der Unterseite des Fahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1. Die Ausformungen 8 bedecken die fahrbahnseitige Oberfläche der Bremsplatte 4 zumindest abschnittsweise, bevorzugt in einem zentralen Bereich. 4 schematically shows a bottom view of arranged on the underside of the vehicle braking device according to the invention 1 , The formations 8th cover the road surface of the brake plate 4 at least in sections, preferably in a central area.

In einer ersten Ausführungsvariante sind Ausformungen 8 und Bremsplatte 4 einstückig als integriertes Bauelement ausgebildet.In a first embodiment are formations 8th and brake plate 4 integrally formed as an integrated component.

In einer alternativen Ausföhrungsvariante sind die Ausformungen 8 jeweils als separate Bauelemente reversibel an der Bremsplatte 4 angeordnet. Auf diese Weise lassen sich defekte Ausformungen 8 einzeln austauschen, wodurch eine Lebensdauer der Bremsplatte 4 erhöhbar ist.In an alternative Ausföhrungsvariante are the formations 8th each as a separate components reversible on the brake plate 4 arranged. In this way, defective formations can be 8th replace individually, which ensures a lifetime of the brake plate 4 can be increased.

Die Ausformungen 8 sind in Fahrtrichtung F nebeneinander in Form einer Reihe angeordnet. Dabei sind bevorzugt mehrere Reihen von Ausformungen 8 in Fahrtrichtung F hintereinander an der Bremsplatte 4 angeordnet.The formations 8th are arranged side by side in the direction of travel F in the form of a row. In this case, preferably several rows of formations 8th in the direction of travel F one behind the other on the brake plate 4 arranged.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Ausformungen 8 benachbarter und in Fahrtrichtung F hintereinander angeordneter Reihen von Ausformungen 8 versetzt zueinander angeordnet, wie in 5 dargestellt.In a particularly advantageous embodiment, the formations 8th adjacent and in the direction of travel F successively arranged rows of formations 8th staggered to each other, as in 5 shown.

Die Bremsvorrichtung 1 ist bei einer erkannten Kollisionsgefahr des Fahrzeugs mit einem anderen Objekt aktivierbar. Eine Erkennung der Kollisionsgefahr erfolgt dabei vorzugsweise mittels einer vorausschauenden Fahrzeugsensorik. Bei einer Aktivierung des Gasgenerators 2 wird ein Gasgemisch erzeugt, welches in das aufblasbare Element 3 einleitbar ist. Das Befüllen des aufblasbaren Elements 3 bewirkt eine Ausdehnung des selbigen. In einem ausgedehnten Aktivzustand wirkt das aufblasbare Element 3 derart oberseitig auf die Bremsplatte 4 ein, dass die Bremsplatte 4 aus der Ruheposition in Richtung der Fahrbahnoberfläche 9 bewegt wird. Dabei wird die Bremsplatte 4 mit den Ausformungen 8 insbesondere mit einer vom aufblasbaren Element 3 erzeugten Anpresskraft auf die Fahrbahnoberfläche 9 gepresst.The brake device 1 can be activated with another object if there is a detected risk of collision of the vehicle. A detection of the risk of collision is preferably carried out by means of a predictive vehicle sensor system. When the gas generator is activated 2 a gas mixture is generated, which in the inflatable element 3 can be introduced. Filling the inflatable element 3 causes an expansion of the same. In an extended active state, the inflatable element acts 3 such on the top of the brake plate 4 one, that the brake plate 4 from the rest position in the direction of the road surface 9 is moved. This is the brake plate 4 with the formations 8th in particular with one of the inflatable element 3 generated contact pressure on the road surface 9 pressed.

Dabei erfolgt, da das aufblasbare Element 3 zwischen der Bremsplatte 4 und dem Trägerteil 6 oder einer Unterseite einer Unterbodenverkleidung angeordnet ist, eine Abstützung einer Normalkraft des aufblasbaren Elements 3 und des Weiteren eine Einleitung der Normalkraft in eine Fahrzeugstruktur der Karosserie des Fahrzeugs. Auf diese Weise ist ein Anpressdruck des aufblasbaren Elements 3 und der mit diesem gekoppelten Bremsplatte 4 an einen Fahrbahnbelag der Fahrbahnoberfläche 9 und eine dadurch erzielte Bremswirkung verbessert, welche aus einer Reibung der Bremsplatte 4 auf der Fahrbahnoberfläche und/oder einer Verzahnung der Ausformungen 8 mit der Fahrbahnoberfläche 9 resultiert.This is done because the inflatable element 3 between the brake plate 4 and the carrier part 6 or an underside of a subfloor lining, a support of a normal force of the inflatable element 3 and further, introducing the normal force into a vehicle structure of the body of the vehicle. In this way is a contact pressure of the inflatable element 3 and the brake plate coupled thereto 4 to a road surface of the road surface 9 and improves a braking effect achieved thereby, which consists of a friction of the brake plate 4 on the road surface and / or a toothing of the formations 8th with the road surface 9 results.

Des Weiteren ist durch die Einleitung der Normalkraft in die Fahrzeugstruktur ein Verringern einer Fahrzeughöhe im Frontbereich während der Fahrzeugbremsung verhindert oder zumindest vermindert, d. h. ein als sogenanntes Nicken bezeichnetes Eintauchen eines Frontbereichs des Fahrzeugs. Auf diese Weise ist beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug die Gefahr eines Unterfahrens des anderen Fahrzeugs reduziert, d. h. eine Kollision in einem nicht optimalen, zu tiefen Bereich am anderen Fahrzeug. Somit ist durch die Bremsvorrichtung 1 eine Höhenverringerung des Fahrzeugs verhindert oder zumindest reduziert oder durch die Bremsvorrichtung 1 kann vorteilhafterweise noch ein zusätzliches Anheben des Fahrzeugs im Frontbereich erfolgen. Dadurch kollidieren die beiden Fahrzeuge vorzugsweise derart im Bereich ihrer jeweiligen Knautschzonen, dass eine Wirkung von Knautschzonen der Fahrzeuge verbessert ist und durch eine Verformung dafür vorgesehener Fahrzeugteile eine Energieabsorption gesteigert ist. Further, by introducing the normal force into the vehicle structure, reducing a vehicle height in the front area during vehicle braking is prevented or at least reduced, ie immersion of a front area of the vehicle, referred to as so-called pitching. In this way, for example, in the event of a collision of the vehicle with another vehicle, the risk of underrunning the other vehicle is reduced, ie a collision in a non-optimal, too deep area on the other vehicle. Thus, by the braking device 1 prevents a reduction in height of the vehicle or at least reduced or by the braking device 1 can advantageously still take place an additional lifting of the vehicle in the front area. As a result, the two vehicles preferably collide in the region of their respective crumple zones such that an effect of crumple zones of the vehicles is improved and energy absorption is increased by deformation of vehicle parts provided for this purpose.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (8)

Fahrzeug mit einer Bremsvorrichtung (1), welche zumindest ein an einer Unterseite des Fahrzeugs angeordnetes aufblasbares Element (3) aufweist, das aus einem Ruhezustand heraus ausdehnbar ist und in einem ausgedehnten Aktivzustand eine Bremswirkung erzielt, dadurch gekennzeichnet, dass das aufblasbare Element (3) im ausgedehnten Aktivzustand auf eine Bremsplatte (4) einwirkt und diese in Richtung einer Fahrbahnoberfläche (9) bewegt und/oder presst, wobei an einer fahrbahnseitigen Oberfläche der Bremsplatte (4) eine Mehrzahl von Ausformungen (8) angeordnet sind, welche bei aktivierter Bremsvorrichtung (1) form- und/oder kraftschlüssig in die Fahrbahnoberfläche (9) eindringen oder eingreifen.Vehicle with a braking device ( 1 ), which at least one on an underside of the vehicle disposed inflatable element ( 3 ), which is expandable from a rest state and achieves a braking effect in an extended active state, characterized in that the inflatable element ( 3 ) in the extended active state on a brake plate ( 4 ) and this in the direction of a road surface ( 9 ) is moved and / or pressed, wherein on a roadway-side surface of the brake plate ( 4 ) a plurality of formations ( 8th ) are arranged, which with activated braking device ( 1 ) positively and / or non-positively into the road surface ( 9 ) penetrate or intervene. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (8) in Fahrtrichtung (F) nebeneinander reihenförmig angeordnet sind.Vehicle according to claim 1, characterized in that the formations ( 8th ) in the direction of travel (F) are arranged side by side in rows. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (8) benachbarter und in Fahrtrichtung (F) hintereinander angeordneter Reihen von Ausformungen (8) versetzt zueinander angeordnet sind.Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the formations ( 8th ) adjacent and in the direction of travel (F) successively arranged rows of formations ( 8th ) are offset from one another. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (8) pyramidenförmig, kegelförmig, dornartig oder spikesartig ausgeformt sind und ein spitzes Ende (10) aufweisen.Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the formations ( 8th ) are pyramidal, conical, thorn-like or spike-like shaped and have a pointed end ( 10 ) exhibit. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtung der Ausformungen (8) an eine während eines Bremsvorgangs zwischen Fahrbahnoberfläche (9) und Ausformungen (8) auftretende Relativbewegung angepasst ist.Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that an alignment of the formations ( 8th ) to a during a braking process between the road surface ( 9 ) and formations ( 8th ) Relative movement is adjusted. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ausformungen (8) und Bremsplatte (4) einstückig als integriertes Bauelement ausgebildet sind.Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that formations ( 8th ) and brake plate ( 4 ) are integrally formed as an integrated component. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (8) jeweils als separate Bauelemente an der Bremsplatte (4) angeordnet sind.Vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the formations ( 8th ) each as separate components on the brake plate ( 4 ) are arranged. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungen (8) die fahrbahnseitige Oberfläche der Bremsplatte (4) zumindest abschnittsweise bedecken.Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the formations ( 8th ) the road surface of the brake plate ( 4 ) cover at least in sections.
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