DE102012208327A1

DE102012208327A1 - Wrap-around braking device i.e. band brake, for braking brake drum for power shift transmission in e.g. hybrid vehicle, has wrap-around element actuated by actuation device that comprises Bowden cable with casing and inner cover

Info

Publication number: DE102012208327A1
Application number: DE201210208327
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Niessen; Thomas Eckenfels
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-12-20

Abstract

The device (1) has a wrap-around element (2) wrapping around a braking body (4) i.e. hollow wheel of planetary transmission, and actuated by an actuation device (8). The actuation device comprises a Bowden cable (10) with a casing (12) and an inner cover (15). An end (21) of the cover is connected with an end region (31) of the wrap-around element. An end of the casing is connected with another end region (32) of the wrap-around element. Another end of the cover is connected with a linear adjusting device (25). The end regions of the wrap-around element are bent from a braking band section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umschlingungsbremsvorrichtung mit einem Umschlingungselement, das einen Bremskörper umschlingt und über eine Betätigungseinrichtung betätigbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, das den Bremskörper einer derartigen Umschlingungsbremsvorrichtung darstellt. The invention relates to a belt brake device with a belt, which wraps around a brake body and can be actuated via an actuating device. The invention further relates to a planetary gear with a ring gear, which represents the brake body of such a belt brake device.

Aus der europäischen Patentschrift EP 1 390 635 B1 ist eine Umschlingungsbremsvorrichtung beziehungsweise eine Bandbremse zur Abbremsung einer Bremstrommel bekannt. Die Bandbremse weist eine schwimmend gelagerte Gewindespindel mit einem Rechts- und einem Linksgewinde auf. Ein Bremsband, das die Bremstrommel umschlingt, ist über zwei Muttern sowohl am Rechts- als auch am Linksgewinde befestigt. Durch Drehung der Gewindespindel mittels eines Elektromotors bewegen sich die beiden Muttern aufeinander zu, wodurch das Bremsband mit der Bremstrommel in Anlage kommt und diese abbremst, oder voneinander weg, wodurch das Bremsband geöffnet wird und die Bremstrommel frei gibt. From the European patent EP 1 390 635 B1 a wrap brake device or a band brake for braking a brake drum is known. The band brake has a floating threaded spindle with a right-hand and a left-hand thread. A brake band that wraps around the brake drum is attached via two nuts on both the right and left hand threads. By rotation of the threaded spindle by means of an electric motor, the two nuts move towards each other, causing the brake band comes into abutment with the brake drum and these brakes, or away from each other, whereby the brake band is opened and the brake drum free.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Umschlingungsbremsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. The object of the invention is to provide a belt brake according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and inexpensive to produce.

Die Aufgabe ist bei einer Umschlingungsbremsvorrichtung mit einem Umschlingungselement, das einen Bremskörper umschlingt und über eine Betätigungseinrichtung betätigbar ist, dadurch gelöst, dass die Betätigungseinrichtung einen Bowdenzug mit einer Hülle und einer Seele umfasst. Die Umschlingungsbremsvorrichtung wird auch als Bandbremse bezeichnet. Entsprechend wird das Umschlingungselement auch als Band oder Bremsband bezeichnet. Als Bowdenzug oder Seilzug wird ein bewegliches Maschinenelement zur Übertragung einer Zugkraft bezeichnet. Die erfindungsgemäße Verwendung eines Bowdenzugs zur Betätigung der Bandbremse ermöglicht es, auf einfache Art und Weise eine Stelleinrichtung, mit welcher die Umschlingungsbremsvorrichtung vorzugsweise elektromotorisch betätigt werden kann, räumlich getrennt von den Enden des Umschlingungselements anzuordnen. Im Gegensatz dazu, muss die Stelleinrichtung bei herkömmlichen Umschlingungsbremsvorrichtungen in unmittelbarer Nähe der Enden des Umschlingungselements angeordnet werden. Die Länge des Bowdenzugs ist nahezu frei wählbar, wodurch Bauraumprobleme vermieden werden. The object is achieved in a belt brake device with a belt element, which wraps around a brake body and can be actuated via an actuating device, achieved in that the actuating device comprises a Bowden cable with a shell and a soul. The wrap brake device is also referred to as a band brake. Accordingly, the wrap is also referred to as a band or brake band. As Bowden cable or cable a movable machine element for transmitting a tensile force is called. The use according to the invention of a Bowden cable for actuating the band brake makes it possible in a simple manner to arrange a positioning device with which the belt brake device can preferably be operated by an electric motor, spatially separated from the ends of the belt element. In contrast, in conventional wrap-around brake devices, the actuator must be located in the immediate vicinity of the ends of the wrap element. The length of the Bowden cable is almost freely selectable, which space problems can be avoided.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Umschlingungsbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende der Seele mit einem ersten Endbereich des Umschlingungselements verbunden ist. Ein erstes Ende der Hülle des Bowdenzugs ist vorzugsweise mit einem zweiten Endbereich des Umschlingungselements verbunden. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Umkehr der Wirkrichtung bei einer Momentenumkehr im Betrieb der Umschlingungsbremsvorrichtung vermieden werden. A preferred embodiment of the wrapping brake device is characterized in that a first end of the core is connected to a first end portion of the wrapping element. A first end of the sheath of the Bowden cable is preferably connected to a second end region of the wrapping element. This can be avoided in a simple manner, a reversal of the effective direction at a torque reversal in the operation of the belt brake device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Umschlingungsbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende der Seele mit einer linearen Stelleinrichtung verbunden ist. Mit Hilfe der linearen Stelleinrichtung kann auf die Seele eine Zugkraft aufgebracht werden, die auf den mit der Seele verbundenen ersten Endbereich des Umschlingungselements übertragen wird. Durch die Zugkraft wird der mit der Seele verbundene erste Endbereich auf den zweiten Endbereich des Umschlingungselements zu bewegt, der mit dem ersten Ende der Hülle verbunden ist. Ein zweites Ende der Hülle ist vorzugsweise an der Stelleinrichtung abgestützt. A further preferred embodiment of the wrap-around braking device is characterized in that a second end of the core is connected to a linear adjusting device. With the aid of the linear adjusting device, a tensile force can be applied to the core, which is transmitted to the first end region of the belt element connected to the core. By the pulling force, the first end portion connected to the core is moved toward the second end portion of the wrapping member connected to the first end of the sleeve. A second end of the sleeve is preferably supported on the actuator.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Umschlingungsbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die lineare Stelleinrichtung einen linearen Stellmotor umfasst. Der lineare Stellmotor ist vorzugsweise als Elektromotor ausgeführt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Bowdenzugs zwischen den Enden des Umschlingungselements und dem Elektromotor, kann dieser nahezu beliebig positioniert werden, was einen Einsatz der erfindungsgemäßen Umschlingungsbremsvorrichtung auch in komplizierten technischen Vorrichtungen erheblich vereinfacht. A further preferred embodiment of the belt brake device is characterized in that the linear actuator comprises a linear actuator. The linear servomotor is preferably designed as an electric motor. Due to the inventive use of the Bowden cable between the ends of the belt and the electric motor, this can be positioned almost anywhere, which considerably simplifies the use of the invention Umschlingungsbremsvorrichtung even in complicated technical devices.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Umschlingungsbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Endbereich des Umschlingungselements zwischen zwei Anschlägen bewegbar sind. In Abhängigkeit von der Drehrichtung eines im Betrieb auftretenden Bremsmoments kommt entweder der erste Endbereich an dem ersten Anschlag oder der zweite Endbereich an dem zweiten Anschlag zur Anlage. Dabei ist vorzugsweise ein erster Anschlag dem ersten Endbereich des Umschlingungselements zugeordnet. Analog ist ein zweiter Anschlag dem zweiten Endbereich des Umschlingungselements zugeordnet. Die beiden Endbereiche des Umschlingungselements sind vorteilhaft voneinander weg vorgespannt, zum Beispiel durch eine zwischen den Endbereichen eingespannte Federeinrichtung. A further preferred embodiment of the belt-braking device is characterized in that the first and the second end region of the belt element are movable between two stops. Depending on the direction of rotation of a braking torque occurring during operation, either the first end region abuts the first stop or the second end region abuts the second stop. In this case, preferably, a first stop is associated with the first end region of the wrapping element. Analogously, a second stop is associated with the second end region of the wrapping element. The two end regions of the wrapping element are advantageously biased away from one another, for example by a spring device clamped between the end regions.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Umschlingungsbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Endbereich des Umschlingungselements von einem Bremsbandabschnitt, der den Bremskörper umschlingt, abgewinkelt sind. Die beiden Endbereiche erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung, wobei sich der Begriff radial auf den Bremskörper bezieht, der, im Querschnitt betrachtet, vorzugsweise kreisförmig ausgeführt ist. Dabei sind die Endbereiche besonders bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Seele des Bowdenzugs ist zwischen den beiden Endbereichen des Umschlingungselements vorzugsweise im Wesentlichen in tangentialer Richtung angeordnet. Der Begriff tangential bezieht sich dabei wiederum auf den Bremskörper. Dabei ist die Seele geringfügig von dem Bremskörper beabstandet. A further preferred exemplary embodiment of the belt-braking device is characterized in that the first and the second end region of the belt element are angled away from a brake belt section which wraps around the brake body. The two end areas preferably extend substantially in the radial direction, wherein the term refers radially to the brake body, which, viewed in cross-section, is preferably made circular. In this case, the end regions are particularly preferably arranged substantially parallel to one another. The core of the Bowden cable is preferably arranged substantially in the tangential direction between the two end regions of the belt element. The term tangential refers again to the brake body. The soul is slightly spaced from the brake body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Umschlingungsbremsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskörper als Hohlrad eines Planetengetriebes ausgeführt ist. Das Hohlrad hat außen vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders, der von dem Umschlingungselement umschlungen ist. Zur Erzielung einer guten Bremswirkung umschlingt das Umschlingungselement vorzugsweise einen Winkelbereich von mehr als 300 Grad des Bremskörpers, aber weniger als 360 Grad. A further preferred embodiment of the belt brake device is characterized in that the brake body is designed as a ring gear of a planetary gear. The ring gear preferably has on the outside substantially the shape of a straight circular cylinder, which is looped by the wrapping element. To achieve a good braking effect, the wrapping element preferably wraps around an angle range of more than 300 degrees of the brake body, but less than 360 degrees.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, das den Bremskörper einer vorab beschriebenen Umschlingungsbremsvorrichtung darstellt. Die Umschlingungsbremsvorrichtung dient in dem Planetengetriebe dazu, das Hohlrad abzubremsen und wird daher auch als Hohlradbremse bezeichnet. Durch das Planetengetriebe wird vorzugsweise ein Lastschaltgetriebe mit zwei Übersetzungen dargestellt, das in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug, zum Einsatz kommt. The invention further relates to a planetary gear with a ring gear, which is the brake body of a previously described Umschlingungsbremsvorrichtung. The wrap brake device is used in the planetary gear to decelerate the ring gear and is therefore also referred to as Hohlradbremse. By the planetary gear is preferably a powershift transmission shown with two translations, which is used in a motor vehicle, in particular a hybrid vehicle or an electric vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, an embodiment is described in detail. Show it:

1 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Umschlingungsbremsvorrichtung in einem offenen Zustand; 1 a simplified representation of a Umschlingungsbremsvorrichtung invention in an open state;

2 die Umschlingungsbremsvorrichtung aus 1 in einem geschlossenen Zustand bei einem sich im Uhrzeigersinn drehenden Bremskörper und 2 the wrap brake device 1 in a closed state with a clockwise rotating brake body and

3 die geschlossene Umschlingungsbremsvorrichtung bei einem sich gegen den Uhrzeigersinn drehenden Bremskörper. 3 the closed loop braking device in a counterclockwise rotating brake body.

In den 1 bis 3 ist eine Umschlingungsbremsvorrichtung 1 mit einem Umschlingungselement 2 und einem Bremskörper 4 dargestellt. Bei dem Bremskörper 4 handelt es sich um ein Hohlrad eines Planetengetriebes. Das Umschlingungselement 2 umschlingt den Bremskörper 4 in einem Winkelbereich von mehr als 300 Grad, aber weniger als 360 Grad. Das Umschlingungselement 2 ist als Band ausgeführt und wird daher auch als Bremsband bezeichnet. Analog wird die Umschlingungsbremsvorrichtung 1 auch als Bandbremsvorrichtung oder Bandbremse bezeichnet. In the 1 to 3 is a wrap brake device 1 with a wrapping element 2 and a brake body 4 shown. At the brake body 4 it is a ring gear of a planetary gear. The wrapping element 2 wraps around the brake body 4 in an angular range of more than 300 degrees, but less than 360 degrees. The wrapping element 2 is designed as a band and is therefore also referred to as a brake band. The wrap-around brake device becomes analog 1 also referred to as a band brake device or band brake.

Die Umschlingungsbremsvorrichtung 1 wird mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 8 betätigt, die einen Bowdenzug 10 umfasst. Der Bowdenzug 10, der auch als Seilzug bezeichnet wird, umfasst eine Hülle 12, die elastisch oder starr ausgeführt sein kann. Die Hülle 12 ist druckfest. Die Seele 15 kann zum Beispiel als Stahldraht oder als Drahtseil ausgeführt sein und ist so durch die Hülle 12 geführt, dass ein erstes Ende 21 der Seele 15 außerhalb der Hülle 12 und in einem Abstand von einem ersten Ende der Hülle 12 angeordnet ist. Ein zweites Ende 22 der Seele 15 ist mit einer linearen Stelleinrichtung 25 verbunden. Die lineare Stelleinrichtung 25 umfasst einen als Elektromotor ausgeführten Stellmotor 28. Über den Stellmotor 28 kann eine Zugkraft auf die Seele 15 aufgebracht werden. Ein zweites Ende der Hülle 12 ist an der Stelleinrichtung 25 abgestützt. The wrap brake device 1 is using an actuator 8th operated, the a Bowden cable 10 includes. The Bowden cable 10 , which is also referred to as a cable, comprises a shell 12 which may be elastic or rigid. The case 12 is pressure resistant. The soul 15 For example, it can be designed as a steel wire or as a wire rope and is so through the shell 12 that led to a first end 21 the soul 15 outside the shell 12 and at a distance from a first end of the shell 12 is arranged. A second end 22 the soul 15 is with a linear actuator 25 connected. The linear actuator 25 comprises a servomotor designed as an electric motor 28 , About the servomotor 28 can be a drag on the soul 15 be applied. A second end of the case 12 is at the actuator 25 supported.

Von dem Umschlingungselement 2 sind ein erster Endbereich 31 und ein zweiter Endbereich 32 abgewinkelt. An dem ersten Endbereich 31 des Umschlingungselements 2 ist das erste Ende 21 der Seele 15 befestigt. An dem zweiten Endbereich 32 liegt das erste Ende der Hülle 12 an. Außerhalb der beiden Endbereiche 31 und 32 ist der Bremskörper 4 in einem Bremsbandabschnitt 35 von dem Umschlingungselement 2 umschlungen. Die beiden Endbereiche 31 und 32 erstrecken sich im Wesentlichen in radialer Richtung parallel zueinander. Zwischen den beiden Endbereichen 31 und 32 erstreckt sich die Seele 15 in einer tangentialen Richtung. Dabei ist die Seele 15 zwischen den beiden Endbereichen 31, 32 so von dem Bremskörper 4 beabstandet, dass die Seele 15 nicht in Kontakt mit dem Bremskörper 4 kommt. From the wrapping element 2 are a first end area 31 and a second end area 32 angled. At the first end area 31 of the wrapping element 2 is the first end 21 the soul 15 attached. At the second end area 32 lies the first end of the shell 12 at. Outside the two end areas 31 and 32 is the brake body 4 in a brake band section 35 from the wrapping element 2 entwined. The two end areas 31 and 32 extend substantially in the radial direction parallel to each other. Between the two end areas 31 and 32 extends the soul 15 in a tangential direction. This is the soul 15 between the two end areas 31 . 32 so from the brake body 4 spaced that soul 15 not in contact with the brake body 4 comes.

Die beiden Endbereiche 31, 32 sind zwischen zwei gehäusefesten Anschlägen 41, 42 angeordnet. Dabei ist der erste Endbereich 31 des Umschlingungselements 2 einem ersten Anschlag 41 zugeordnet. Analog ist der zweite Endbereich 32 des Umschlingungselements 2 einem zweiten Anschlag 42 zugeordnet. The two end areas 31 . 32 are between two housing-fixed stops 41 . 42 arranged. Here is the first end area 31 of the wrapping element 2 a first stop 41 assigned. Analog is the second end region 32 of the wrapping element 2 a second stop 42 assigned.

In 2 ist durch einen Pfeil 51 ein Zugmoment angedeutet, das auftritt, wenn sich der Bremskörper 4 im Uhrzeigersinn dreht und die Umschlingungsbremsvorrichtung 1 geschlossen wird. Beim Auftreten des Zugmoments 51 entfernt sich der erste Endbereich 31 des Umschlingungsmittels 2 von dem ersten Anschlag 41. Der zweite Endbereich 32 liegt an dem zweiten Anschlag 42 an. Der erste Endbereich 31 wird zu dem zweiten Endbereich 32 des Umschlingungselements 2 hingezogen, um die Umschlingungsbremsvorrichtung 1 zu schließen. In 2 is by an arrow 51 a pulling moment indicated that occurs when the brake body 4 turns clockwise and the wrap brake device 1 is closed. When the tensile torque occurs 51 the first end area moves away 31 of the belt 2 from the first stop 41 , The second end area 32 lies on the second stop 42 at. The first end area 31 becomes the second end area 32 of the wrapping element 2 attracted to the wrap brake device 1 close.

In 3 ist durch einen Pfeil 52 ein Schubmoment angedeutet, das auftritt, wenn sich der Bremskörper 4 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Bei geschlossener Bremse kommt der erste Endbereich 31 an dem ersten Anschlag 41 zur Anlage. Der zweite Endbereich 32 des Umschlingungselements 2 wird durch Aufbringen einer Zugkraft auf die Seele 15 von dem zweiten Anschlag 42 weg zu dem ersten Endbereich 31 hin bewegt. In 3 is by an arrow 52 indicated a thrust moment, which occurs when the brake body 4 turns counterclockwise. When the brake is closed, the first end area comes 31 at the first stop 41 to the plant. The second end area 32 of the wrapping element 2 is by applying a tensile force on the soul 15 from the second stop 42 away to the first end area 31 moved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Umschlingungsbremsvorrichtung Umschlingungsbremsvorrichtung
22: Umschlingungselement wrapping
44: Bremskörper Brakes
88th: Betätigungseinrichtung actuator
1010: Bowdenzug Bowden
1212: Hülle shell
1515: Seele soul
2121: erstes Ende first end
2222: zweites Ende second end
2525: lineare Stelleinrichtung linear actuator
2828: Stellmotor servomotor
3131: erster Endbereich first end area
3232: zweiter Endbereich second end area
3535: Bremsbandabschnitt Brake band section
4141: Anschlag attack
4242: Anschlag attack
5151: Pfeil arrow
5252: Pfeil arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1390635 B1 [0002]

Claims

Wrap-around brake device with a wrap-around element ( 2 ), which has a brake body ( 4 ) and via an actuating device ( 8th ) is actuated, characterized in that the actuating device ( 8th ) a Bowden cable ( 10 ) with a shell ( 12 ) and a soul ( 15 ).

Wrap-around braking device according to claim 1, characterized in that a first end ( 21 ) the soul ( 15 ) with a first end region ( 31 ) of the wrapping element ( 2 ) connected is.

Wrap-around braking device according to claim 2, characterized in that a first end of the sheath ( 12 ) with a second end region ( 32 ) of the wrapping element ( 2 ) connected is.

Wrap-around braking device according to claim 2 or 3, characterized in that a second end ( 22 ) the soul ( 15 ) with a linear actuator ( 25 ) connected is.

Wrap-around braking device according to claim 4, characterized in that the linear adjusting device ( 25 ) a linear actuator ( 28 ).

The wrap-around brake device according to claim 5, characterized in that the servomotor ( 28 ) is designed as an electric motor.

Wrap-around braking device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the first ( 31 ) and the second ( 32 ) End region of the wrapping element ( 2 ) between two attacks ( 41 . 42 ) are movable.

Wrap-around braking device according to claim 7, characterized in that the first and second end regions ( 31 . 32 ) of the wrapping element ( 2 ) of a brake band section ( 35 ), the brake body ( 4 ) wraps around, is angled.

Wrap-around braking device according to claim 8, characterized in that the brake body ( 4 ) is designed as a ring gear of a planetary gear.

Planetary gear with a ring gear, the brake body ( 4 ) a wrap brake device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8.