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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Fahrzeugscheibenbremsenanordnungen und insbesondere auf eine verbesserte elektrische Feststellbremse mit aktivem Kolbeneinfahren.
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Fahrzeugscheibenbremsen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Demnach beschreiben beispielsweise die Schrift
DE 10 2005 051 082 A1 und das entsprechende
US-Patent Nr. 8,322,495 B2 , auf die hier beide in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird, eine entsprechende Scheibenbremse, die als eine Schwimmsattel-Scheibenbremse ausgeführt ist. In diesem Fall ist eine Bremsbelaganordnung, die zwei gegenüberliegende Bremsbeläge aufweist, zu beiden Seiten einer Bremsscheibe vorgesehen. Der eine Bremsbelag ist an einem Schwimmsattel befestigt, während der andere Bremsbelag bezüglich des Schwimmsattels durch einen Betätigungskolben hydraulisch verlagert werden kann. Durch das Anlegen einer hydraulischen Last an einen Betätigungskolben wird der bewegliche Bremsbelag zur Bremsscheibe hin verlagert. Durch die Schwimmsattelfunktion wird der Bremsbelag, der fest mit dem Schwimmsattel ist, auf eine allgemein bekannte Art und Weise von der anderen Seite gegen die Bremsscheibe gezogen, so dass eine Bremskraft auf beiden Seiten auf die Bremsscheibe wirkt. Bei dieser Schwimmsattelfunktion, die seit langer Zeit bekannt ist, wird bei diesem Stand der Technik jedoch auch eine elektromechanische Betätigungsvorrichtung vorgesehen. Diese wird dazu verwendet, eine Feststellbremsenfunktion bereitzustellen. Mit entsprechender Steuerung kann die Scheibenbremse zusätzlich auch elektromechanisch betätigt werden.
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Bei Verwendung einer Kolbeneinfahrvorrichtung kann das Laufspiel (das zwischen dem Finger an dem Träger, der den außenliegenden Bremsbelag stützt, und der Vorderseite des Kolbens vorliegt) bei Abnahme der Bremsbelagdicke aufgrund von Abnutzung unerwünschterweise zunehmen und dabei unerwünschterweise die Betätigungszeit verlängern und sich auf den Fluidverbrauch auswirken. Das Laufspiel wird allgemein als der Gesamtabstand des kombinierten „Spaltsraums“, der zwischen dem Finger und der Vorderseite des Kolbens vorliegt, definiert. Die vorliegende Offenbarung löst dieses Problem hinsichtlich verlängerter Bremsenbetätigungszeit und erhöhten Fluidverbrauchs.
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Auf die vorläufige
US-Patentanmeldung Nr. 62/803,870 wird hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen.
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Ein Merkmal der vorliegenden Offenbarung besteht in der Bereitstellung von aktivem Einfahren des Kolbens einer Bremsenanordnung oder Bremsenausführung, der die zurückgesetzte Position der Bremsbeläge mit Abnahme der Bremsbelagdicke einstellt. Die Basis des Einfahrens des Kolbens ist abhängig von der Position der Einstellmutter der elektrischen Feststellbremse (EPB (Electric Parking Brake)) der Bremsenanordnung. Bei der vorliegenden Offenbarung wird die zurückgesetzte Position der Bremsbeläge, die bezüglich des Laufspiels festgelegt wird, durch die Position der Einstellmutter festgelegt. Somit sind zur Berücksichtigung von Bremsbelagabnutzung regelmäßige EPB-Betätigungen erforderlich. Die vorliegende Offenbarung ist dazu konfiguriert, das aktive Einfahren des Kolbens durch Vorsehen eines federbasierten Einfahrmechanismus, der auf die Einstellmutter der EPB reagiert, und eines Sicherungsrings, der zur Anordnung in dem Kolben konfiguriert ist, zu erzielen.
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Bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine elektrische Feststellbremse für ein Fahrzeugbremsensystem einen Sattel, einen Kolben, eine Spindel, eine Einstellmutter, ein ringartiges Glied und ein Vorspannglied. Das Vorspannglied kann in Form einer herkömmlichen Feder oder einer Wellenfeder vorgesehen sein. Der Kolben kann in einem Hohlraum des Sattels angeordnet sein. Die Spindel kann von einem Motor angetrieben werden, der durch ein Steuersignal betätigt werden kann. Die Einstellmutter kann über einen Gewindeeingriff an der Spindel angeordnet sein, wobei die Spindel dazu konfiguriert ist, die axiale Bewegung der Einstellmutter zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position anzutreiben, wobei die eingefahrene Position entsprechend dem Steuersignal eingestellt werden kann. Das ringartige Glied kann an einer Innenfläche des Kolbens angebracht sein. Das Vorspannglied kann zwischen dem ringartigen Glied und einem Flansch der Einstellmutter angeordnet sein. Bei Betätigung der Spindel über den Motor und ein Steuersignal kann die Einstellmutter mit dem vorderen Ende des Kolbens in Eingriff gelangen, während sich die Einstellmutter in eine ausgefahrene Position bewegt, wodurch der Kolben zur Scheibe hin gedrückt wird. Gleichermaßen kann sich die Einstellmutter bei Betätigung der Spindel über den Motor und ein Steuersignal aus der ausgefahrenen Position in eine eingefahrene Position bewegen, wobei das Vorspannglied den Kolben über das ringartige Glied, das an dem Kolben angebracht ist, in eine Bewegung von der Scheibe weg drückt. Die eingefahrene Position der Einstellmutter kann durch ein Steuersignal, das der Bremsbelagdicke entspricht, bestimmt werden.
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Die elektrische Feststellbremse kann ferner eine Volumenreduzierungsvorrichtung umfassen, die an der Einstellmutter angebracht ist, wobei die Einstellmutter zwischen der Spindel und der Volumenreduzierungsvorrichtung angeordnet ist. Die zuvor erwähnte Volumenreduzierungsvorrichtung kann ein Gegenlager für das Vorspannglied bereitstellen. Dementsprechend kann das Vorspannglied zwischen der Volumenreduzierungsvorrichtung und dem Kolben, vorzugsweise in einer radialen Richtung, angeordnet sein. Darüber hinaus kann das Vorspannglied zwischen dem ringartigen Glied und einem Flansch der Einstellmutter, vorzugsweise in einer axialen Richtung, angeordnet sein. Alternativ dazu kann das Vorspannglied zwischen dem ringartigen Glied und einem Flansch der Volumenreduzierungsvorrichtung, vorzugsweise in einer axialen Richtung, angeordnet sein. Das zuvor erwähnte ringartige Glied kann in einer in einer Innenfläche des Kolbens definierten Nut über einen Eingriff durch mechanische Anbringung angeordnet sein. Die Bremsenanordnung kann des Weiteren optional eine Unterlegscheibe umfassen, die zwischen dem ringartigen Glied und dem Vorspannglied angeordnet ist, wobei die Unterlegscheibe dazu konfiguriert ist, für eine verbesserte Lagerung für das Vorspannglied zu sorgen. Das zuvor erwähnte Steuersignal, das die Spindel über den Motor aktiviert, bestimmt auch die eingefahrene Position der Einstellmutter entsprechend der Bremsbelagdicke.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine elektrische Feststellbremse für ein Fahrzeugbremsensystem einen Sattel, einen Kolben, eine Spindel, ein ringartiges Glied und ein Vorspannglied. Der Sattel kann ferner ein Paar Bremsbelagträger umfassen, die zu beiden Seiten einer Bremsscheibe angeordnet sind, wobei jeder Bremsbelagträger einen Bremsbelag stützt. Der Kolben kann in einem Hohlraum des Sattels angeordnet sein, wobei der Kolben dazu konfiguriert ist, den Bremsbelag an die Bremsscheibe anzulegen, wenn sich der Kolben in einer ausgefahrenen Position befindet. Die Spindel kann in dem Kolben angeordnet sein, und die Spindel kann dazu konfiguriert sein, die axiale Bewegung einer Einstellmutter über einen Gewindeeingriff zwischen der Einstellmutter und der Spindel zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position anzutreiben. Das ringartige Glied kann an einer Innenfläche des Kolbens angebracht sein. Das Vorspannglied kann zwischen dem ringartigen Glied und einem Flansch der Einstellmutter angeordnet sein. Dementsprechend koppeln das Vorspannglied und das ringartige Glied den Kolben mit der Einstellmutter, wenn sich die Einstellmutter aus der ausgefahrenen Position in die eingefahrene Position bewegt, so dass das Vorspannglied den Kolben von der Bremsscheibe weg drückt, vorzugsweise über das ringartige Glied.
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Unter Bezugnahme auf die zweite nicht einschränkende beispielhafte Ausführungsform kann die Innenfläche des Kolbens eine Nut definieren, die dazu konfiguriert ist, das ringartige Glied über einen Eingriff durch mechanische Anbringung aufzunehmen. Darüber hinaus kann die zweite Ausführungsform ferner optional eine Volumenreduzierungsvorrichtung umfassen, die zwischen dem Einstellmutterschaft und dem Kolben angeordnet ist, so dass die Volumenreduzierungsvorrichtung an dem Einstellmutterschaft angebracht ist.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bei Lektüre unter Betrachtung der beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
- 1A ist eine erste Ansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei sich der Kolben in der eingefahrenen Position befindet.
- 1B ist eine zweite Ansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei sich der Kolben in der ausgefahrenen Position befindet.
- 2 ist eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Bremsenanordnung, wobei das Vorspannglied eine Wellenfeder ist und sich der Kolben und die Einstellmutter in der eingefahrenen Position befinden.
- 3 stellt eine Querschnittsteilansicht einer beispielhaften EPB-Anordnung zum aktiven Kolbeneinfahren dar, wobei das Vorspannglied zwischen einem Flansch der Volumenreduzierungsvorrichtung und dem ringartigen Glied angeordnet ist.
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In der gesamten Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen beziehen sich übereinstimmende Bezugszeichen auf übereinstimmende Teile.
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1A-1B stellen eine Bremsenanordnung 10 einer ersten Ausführungsform dar, die einen Mechanismus zum aktiven Kolbeneinfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist. Wie dort gezeigt wird, umfasst die Bremsenanordnung 10 einen (ersten) außenliegenden Bremsbelag 16, eine Bremsscheibe 14 (oder Scheibe 14), einen (zweiten) innenliegenden Bremsbelag 18 und einen EPB-Mechanismus. Der EPB-Mechanismusteil der Bremsenanordnung 10 kann des Weiteren mindestens eine Spindel 32, eine Einstellmutter 60, eine optionale Volumenreduzierungsvorrichtung 62 und einen axial beweglichen Kolben 22 umfassen. Wie gezeigt wird, kann die optionale Volumenreduzierungsvorrichtung 62 zwischen dem Schaft 44 der Einstellmutter 60 und der Innenfläche des Kolbens angeordnet sein. Die optionale Volumenreduzierungsvorrichtung 62 ist an der Einstellmutter 60 angebracht und bewegt sich zusammen mit der Einstellmutter 60. Die optionale Volumenreduzierungsvorrichtung 62 kann als ein Gegenlager für das Vorspannglied (oder Vorspannglied) 26 dienen. Die Volumenreduzierungsvorrichtung 62 kann zusätzlich dazu auch als eine Drehsicherungsvorrichtung für die Einstellmutter 60 bei Verwendung bei größeren Kolben dienen.
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Demzufolge kann die Einstellmutter 60 bei Betätigung der Spindel 32 über den Motor 42 und ein Steuersignal 20 mit dem vorderen Ende 28 des Kolbens 22 in Eingriff gelangen, während sich die Einstellmutter 60 in eine ausgefahrene Position 50 bewegt, wodurch der Kolben 22 zu der Scheibe 14 hin gedrückt wird. Gleichermaßen kann sich die Einstellmutter bei Betätigung der Spindel 32 über den Motor 42 und ein Steuersignal 20 auch aus der ausgefahrenen Position 50 (1B) in eine eingefahrene Position 52 (1A) bewegen, wobei das Vorspannglied 26 den Kolben 22 über das ringartige Glied 56, das an dem Kolben 22 angebracht ist, in eine Bewegung von der Scheibe 14 weg drückt. Die eingezogene Position 52 der Einstellmutter 60 kann durch ein Steuersignal 20, das einer Bremsbelagdicke entspricht, bestimmt werden. D. h., dass sich die eingezogene Position 52 der Einstellmutter 60 mit Abnahme der Bremsbelagdicke 82 allmählich zur Scheibe 14 hin verlagern kann.
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Dadurch, dass der Kolben 22 mit der Einstellmutter 60 gekoppelt ist, wenn sich die Einstellmutter aus der ausgefahrenen Position 50 in die eingefahrene Position 52 bewegt, wie oben erläutert wird, kann sich die eingefahrene Position 52 des Kolbens 22 entlang der Achse A (in 1A und 2 gezeigt) mit Abnahme der Bremsbelagdicke 82 (zu der Scheibe 14 hin, zusammen mit der Einstellmutter 60) verstellen. Wie hier erläutert wird, ist die Einstellmutter 60 dazu konfiguriert, sich bei Abnahme der Bremsbelagdicke 82 aufgrund von Abnutzung dahingehend über den Gewindeeingriff der Einstellmutter mit der Spindel 32 entlang der Achse A (zu der Scheibe 14 hin) zu verschieben, ein vorbestimmtes Laufspiel (S2 + S3) trotz der abnehmenden Dicke 82 der Bremsbeläge 16, 18 aufgrund von Abnutzung aufrechtzuerhalten. Unter Bezugnahme auf 1A ist das Laufspiel (S2 + S3) die Summe von Luftspalten S1, S2, die zwischen dem Finger 97 und dem vorderen Ende 28 des Kolbens 22 vorliegen. Somit ist das Laufspiel bei dem nicht einschränkenden Beispiel von 1A die Summe der Abstände S2 und S3, wobei S2 und S3 die „Luftspalte“, die zwischen dem Finger 97 und dem vorderen Ende 28 des Kolbens 22 vorliegen, darstellen. Die Einstellmutter 60 (und die optionale Volumenreduzierungsvorrichtung 62) ändert ihre axiale eingefahrene Position entlang der Achse A zusammen mit dem Kolben 22.
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Dementsprechend positioniert die Einstellmutter 60 die eingefahrene Position des Kolbens 22 neu (mit Abnutzung der Bremsbeläge 16, 18), so dass die Zeitdauer zur Betätigung des EPB-Mechanismus (Anlegen der Bremsbeläge 16, 18 an die Bremsscheibe 14) nicht mit Abnutzung der Bremsbeläge 16, 18 zunimmt, da das Laufspiel (S2 + S3 in 1A-1B und 2) trotz der abnehmenden Dicke 82 der Bremsbeläge 16, 18 beibehalten wird. Darüber hinaus wird der Fluidverbrauch bei einer hydraulischen Betätigung trotz der abnehmenden Dicke 82 der Bremsbeläge 16, 18 nicht beeinflusst. Somit sind die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung entsprechend konfiguriert, das aktive Einfahren des Kolbens 22 zu erzielen, indem ein Vorspannglied 26, das auf einen Flansch 68 der Einstellmutter 60 (oder eine Volumenreduzierungsvorrichtung 62) des EPB wirkt, und ein einem Sicherungsring ähnliches Glied 56, das an dem Kolben 22 angebracht ist, vorgesehen wird.
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Gemäß der Darstellung in 1A-1B und 2 ist das ringartige Glied 56 an dem Kolben 22 angebracht, während ein Vorspannglied 26, wie z. B. eine Druckfeder 26 ( 1A-1B) oder ein ähnliches Glied, wie z. B. die Wellenfeder 26' (2), von dem ringartigen Glied 56 und entweder einem Flansch 68 der Einstellmutter 60 oder einem Flansch 69 der Volumenreduzierungsvorrichtung 62 auf der Seite des Vorspannglieds 26 gegenüber dem ringartigen Glied 56 entlang der Achse A gestützt werden kann. Demzufolge kann ein erstes Ende 86 des Vorspannglieds 26 neben dem ringartigen Glied 56 liegen und ein zweites Ende 88 des Vorspannglieds 26 kann neben dem Flansch 68 der Einstellmutter 60 liegen. In Bezug auf die radiale Richtung kann das Vorspannglied 26 jedoch zwischen der optionalen Volumenreduzierungsvorrichtung 62 und dem Kolben 22 angeordnet sein, wobei die Volumenreduzierungsvorrichtung 62 ein Gegenlager für das Vorspannglied 26 bereitstellt.
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Unter Bezugnahme auf die in 3 gezeigte Teilansicht wird eine alternative Ausführungsform der Offenbarung gezeigt, bei der das Vorspannglied 26 zwischen dem ringartigen Glied 56 und entweder einem Flansch 69 der optionalen Volumenreduzierungsvorrichtung 62 angeordnet sein kann. Bei dieser alternativen Ausführungsform kann das erste Ende 86 des Vorspannglieds 26 neben dem ringartigen Glied 56 liegen und das zweite Ende 88 des Vorspannglieds 26 kann neben dem Flansch 69 der Volumenreduzierungsvorrichtung 62' liegen.
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Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 2 kann eine Wellenfeder 26' implementiert und zwischen dem ringartigen Glied 56 und dem Flansch 68 der Einstellmutter 60 (anstatt der Feder 26 von 1A-1B) angeordnet sein. Das Vorspannglied 26 von 1 oder die Wellenfeder 26' von 2 ist dazu konfiguriert, im Betrieb bei Freigabe des EPB-Mechanismus 10 für aktives Einfahren des Kolbens 22 der EPB 10 zu sorgen, wie hier näher erläutert wird. Darüber hinaus kann in Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine optionale Unterlegscheibe 58 (in 1A-1B gezeigt) oder ein ähnliches Glied dazu konfiguriert sein, zwischen dem ringartigen Glied 56 und dem Vorspannglied 26 (1A-1B) oder der Wellenfeder 26' (2) vorgesehen zu sein. Die optionale Unterlegscheibe 58 sorgt bei Bedarf für weitere strukturelle Abstützung für das Vorspannglied 26 oder die Feder 26'. Da viele Sicherungsringe 56 einen variierenden radialen Querschnitt aufweisen und nicht für eine komplette 360-Grad-Abstützung sorgen, löst die optionale Unterlegscheibe 58 jegliche Strukturstabilitätsprobleme, die vorliegen können, falls ein Sicherungsring alleine mit der Feder verwendet wird. Es versteht sich ferner, dass die optionale Unterlegscheibe 58 mit dem Sicherungsring 56 integral sein kann oder die optionale Unterlegscheibe 58 von dem Sicherungsring 56 separat sein kann.
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Die Einstellmutter 60 kann einen Einstellmutterschaft 44 und einen Flansch 68, der sich von dem Einstellmutterschaft 44 erstreckt, umfassen. Die Einstellmutter 60 kann auf die Spindel 32 in dem Kolben 22 geschraubt werden. Die Einstellmutter 60 kann dazu konfiguriert sein, die eingefahrene Position (52 in 1A) des Kolbens 22 bei Abnahme der Bremsbelagdicke 82 aufgrund von Abnutzung und Verschleiß einzustellen. Das ringartigen Glied 56 kann an einer Innenfläche 64 des Kolbens 22 angebracht sein, und das Vorspannglied 26 kann zwischen dem ringartigen Glied 56 und einem Flansch 68 der Einstellmutter 60 angeordnet sein. Ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform kann die Wellenfeder 26' alternativ dazu an einem Flansch 69 der Volumenreduzierungsvorrichtung 62 (Flansch 69 der Volumenreduzierungsvorrichtung gemäß der Darstellung in 3) anliegen.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 1A-1B wird die Scheibenbremsenanordnung 10 der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung in einer Schnittteilansicht dargestellt. Diese Scheibenbremsenanordnung 10 umfasst einen Bremssattel 12 und eine Bremsscheibe 14, die mit einem Fahrzeugrad drehfest gekoppelt ist. Bremsbeläge 16, 18 sind an dem Bremssattel 12 angebracht. Der Bremsträger 21 stützt einen Bremsbelag 18, der an die Scheibe 14 angelegt wird, wenn der Kolben 22 zu der Scheibe 14 vorgeschoben wird und eine Kraft an den Bremsbelagträger 21 anlegt.
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Gemäß der Darstellung haben sich der Kolben 22 und die Einstellmutter 60 in der Freigabestellung in 1A von der Scheibe 14 weg bewegt. Es versteht sich, dass die zwei Bremsbeläge 16 und 18 mit kleinen Luftzwischenräumen S2 und S3 auf beiden Seiten der Bremsscheibe 14, die durch die Betätigung der Bremsbelagrücksetzvorrichtungen/der Klemme (nicht gezeigt) erzeugt werden, nachdem sich die Einstellmutter 60 und der Kolben 22 in die eingefahrene Position bewegt haben, angeordnet sein können. Somit kommt es zwischen jedem Bremsbelag 16, 18 und der Bremsscheibe 14 zu keinen wesentlichen Restschleifmomenten.
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Unter nun erfolgender Bezugnahme auf den Sattelhohlraum 24 in der Nähe der Bremsscheibe 14 wird eine vollumfängliche Aufnahmenut 67 in dem Sattel 12 definiert, in der ein ringartiges Dichtungselement 70 aufgenommen ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Dichtungselement 70 eine kreuzförmige oder eine X-förmige Kontur im Querschnitt aufweisen, und hat die Fähigkeit, die Reibung bezüglich des Kolbens 22 gering zu halten, während letzterer entlang der Längsachse A verlagert wird. Darüber hinaus ist in 1A-1B und 2 zu sehen, dass der Kolben 22 mit einem vollumfänglichen Balg 30 versehen sein kann, der verhindert, dass Schmutz in den Bereich zwischen dem Kolben 22 und der vollumfänglichen Wand, die den Aufnahmehohlraum 24 des Bremssattels 12 definiert, eindringt.
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Wie in 1A-1B und 2 zu sehen ist, kann der Kolben 22 eine hohle Konfiguration aufweisen. In dem hohlen Kolben 22 ist die Spindel 32 von der elektromechanischen Betätigungsanordnung aufgenommen. Die elektromechanische Betätigungsanordnung umfasst eine Antriebsanordnung 36 mit einem Elektromotor 42 und einer Getriebeanordnung, wobei der Elektromotor 42 und die Getriebeanordnung außerhalb des Kolbens 22 angeordnet sind. Eine Ausgangswelle 38 dieser Antriebsanordnung 36 treibt die Spindel 32 zum Drehen an, wobei die Spindel 32 über ein Axiallager 40 gestützt wird. Die Spindel 32 ist dazu konfiguriert, die Verschiebung der Einstellmutter 60 entlang der Achse A über den Gewindeeingriff der Spindel 32 mit der Einstellmutter 60 anzutreiben. In dem Teil der Spindel 32, der sich in der Nähe der Bremsscheibe 14 in 1A-1B und 2 befindet, weist die Spindel 32 einen im Wesentlichen konischen Abschnitt 46 auf. Gleichermaßen weist die Einstellmutter 60 einen im Wesentlichen konischen Abschnitt 46 auf, der dazu konfiguriert ist, an der Innenfläche 48 des Kolbens 22 anzuliegen und den Kolben 22 entlang der Achse A zu der Scheibe 14 hin zu treiben. In der in 1A gezeigten Freigabeposition kann zwischen der Einstellmutter 60 und der Kolbenfläche 48 ein Zwischenraum S1 vorliegen oder nicht vorliegen - in Abhängigkeit von der Federlast des bestimmten Vorspannglieds 26.
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Gemäß der Darstellung in 1A-B und 2 ist ein ringartiges Glied 56 an der Innenfläche 64 des Kolbens 22 angebracht. Das Ringelement 56 kann, muss aber nicht, aus einem Elastomermaterial hergestellt sein. Gemäß der Darstellung in den verschiedenen Ausführungsformen von 1A-1B und 2 kann das Ringelement 56 in einer inneren Nut 66 des Kolbens 22 über einen mechanischen Eingriff aufgenommen sein. Das ringartige Glied 56 kann, muss aber nicht, einen Außendurchmesser 74 aufweisen, der geringfügig größer als der Innendurchmesser 72 des Kolbens 22 ist. Das ringartige Glied 56 kann auf der Innenumfangsfläche 64 oder einer inneren Nut 66 des Kolbens 22 mit einer mechanischen Anbringung aufliegen. Die in dem Kolben 22 definierte Nut 66 ist dazu konfiguriert, den Sicherungsring 56 oder das ringartige Glied 56 in Scherung zu bringen.
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Dementsprechend hält in den in 1A und 2 gezeigten Positionen das ringartigen Glied 56 aufgrund des zuvor erwähnten mechanischen Eingriffs mit dem Kolben 22 den Kolben 22 gegen eine Bewegung zu der Bremsscheibe 14 in der axialen Richtung A fest, während das Vorspannglied 26 den Kolben 22 von der Scheibe 14 weg drückt, an der Verbindungsstelle des ringartigen Glieds mit dem Kolben 22. Demzufolge gibt es, sobald der Kolben 22 durch das Wegschieben der Einstellmutter 60 von der Scheibe 14 eingefahren worden ist, keine wesentlichen Restchleifmomente, die zu übermäßiger Abnutzung an den Bremsbelägen 16, 18 oder zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch führen, da der Kolben 22 den Bremsbelag 18 nicht mehr an die Scheibe 14 anlegt.
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Demzufolge wird wie angegeben die Einfahrfunktion für den Kolben 22 durch die Anordnung zwischen dem ringartigen Glied 56, dem Vorspannglied 26 (1A-1B) (oder der Wellenfeder 26' von 2) und der Einstellmutter 60 erzielt, wobei die Einstellmutter 60 dazu konfiguriert ist, sich infolge eines Steuersignals 20 über den Gewindeeingriff der Einstellmutter mit der Spindel von der Scheibe 14 weg zurückzusetzen, und das Zurücksetzen der Einstellmutter 60 bewirkt das Einfahren des Kolbens 22. Die zurückgesetzte Position 52 der Einstellmutter wird jedoch mit im Laufe der Zeit aufgrund von Abnutzung erfolgender Abnahme der Dicke 82 der Bremsbeläge 16, 18 zu der Scheibe 14 hin verstellt. Infolge der Verstellung der zurückgesetzten Position 52 der Einstellmutter 60 und des Kolbens 22 wird das Laufspiel (S2 + S3) in dem Ausgangszustand gemäß 1A und 2 aufgrund einer softwaregesteuerten Verstellung der Einstellmutter 60 im Wesentlichen konstant (in der Freigabeposition) gehalten.
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Unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, bei der ein Vorspannglied 26 vorgesehen ist, zeigt 1B einen Zustand, in dem eine rein elektromechanische Betätigung mit Beginn in der Freigabeposition gemäß 1A durchgeführt wird. In diesem Fall bewirkt die Steuerung der elektromechanischen Betätigungsvorrichtung 34, dass sich die Spindel 32 dreht, wodurch die Einstellmutter 60 (und die optionale Volumenreduzierungsvorrichtung 62) (über den Gewindeeingriff der Einstellmutter 60 mit der Spindel) entlang der Achse A zu der Scheibe 14 verlagert wird. Während der Verschiebung der Einstellmutter 60 zu der Scheibe 14 hin liegt die Einstellmutter 60 an dem Kolben 22 an und bewegt ihn (und den Träger und den Bremsbelag 18) zu der Scheibe 14 entsprechend dem Pfeil P4 zur Erzielung einer Feststellbremsenwirkung. Wenn die EPB betätigt wird, wird das ringartige Glied 56 keiner elastischen Verformung ausgesetzt, während sich der Kolben 22 zu der Scheibe 14 vorschiebt.
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Wenn die Bremsenanordnung 10 rein elektromechanisch gelöst wird, bewegt sich die Einstellmutter 60 über den Gewindeeingriff der Einstellmutter 60 mit der Spindel 32 (als Reaktion auf ein elektrisches Signal) entlang der Achse A von der Scheibe 14 weg. Dadurch wird der Kolben 22 aktiv von der Scheibe 14 zurückgesetzt, da der Kolben 22 über das ringartige Glied 56 und das Vorspannglied 26 mit der Einstellmutter 60 gekoppelt ist - bis der Kolben 22 letztlich zu dem Ausgangszustand des Kolbens gemäß 1A zurückkehrt.
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Ähnlich dem Zurücksetzen des Vorspannglieds 26 von 1A-1B kann die Wellenfeder 26' von 2 den Kolben 22 von der Scheibe 14 weg drücken. Wie angezeigt wird, umfasst die Bremsenanordnung 10' bei dieser zweiten Ausführungsform eine Wellenfeder 26' oder ein ähnliches Glied (anstatt des in 1A-1B offenbarten Vorspannglieds 26), wobei die Wellenfeder 26' zur Anordnung zwischen dem ringartigen Glied 56, der Einstellmutter 60 und dem Kolben 22 konfiguriert ist. Die Wellenfeder 26' ist dazu konfiguriert, im Betrieb bei Freigabe des EPB-Mechanismus gleichermaßen für aktives Einfahren des Kolbens 22 der Bremsenanordnung 10 zu sorgen, so dass die Wellenfeder 26' das Einfahren des Kolbens 22 erzwingt, während die Einstellmutter 60 entlang der Achse A von der Scheibe 14 weg geschoben wird. Die Wellenfeder 26` der zweiten Ausführungsform in 2 unterscheidet sich von der Feder 26 der ersten Ausführungsform von 1A-1B darin, dass die Wellenfeder 26' eine Feder mit geringerer Verschiebung ist. Das Vorspannglied 26 mit längerer Verschiebung von 1A-1B bei der ersten Ausführungsform ist zur Erzielung der gewünschten EPB-Betätigung besonders hilfreich.
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Dementsprechend stellt die vorliegende Offenbarung eine Bremsenanordnung 10 für ein Fahrzeugbremsensystem bereit, die einen Sattel 12; einen Kolben 22, der in einem Hohlraum 24 des Sattels 12 angeordnet ist; eine Spindel 32; eine Einstellmutter 60; ein ringartiges Glied 56 und ein Vorspannglied 26, 26' umfasst. Die Drehung der Spindel 32 kann so konfiguriert sein, dass sie die axiale Bewegung der Einstellmutter 60 und demzufolge des Kolbens 22 zwischen einer ausgefahrenen Position 50 (in 1B gezeigt) und einer eingefahrenen Position 52, 52' (in 1A bzw. 2 gezeigt) über die axiale Verschiebung/Verlagerung der Einstellmutter 60 zwischen der ausgefahrenen 50 und der eingefahrenen Position 52, 52' antreibt.
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Das Prinzip und die Betriebsweisen der vorliegenden Offenbarung sind in ihren bevorzugten Ausführungsformen gemäß den Vorschriften der Patentbestimmungen beschrieben und dargestellt worden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Offenbarung auch auf andere Weise in die Praxis umgesetzt werden kann, als speziell erläutert und dargestellt wurde, ohne ihren Gedanken oder Schutzumfang zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005051082 A1 [0002]
- US 8322495 B2 [0002]
- US 62803870 [0004]
