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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Bremssysteme für Fahrzeuge bekannt.
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Dabei sind beispielsweise Bremssysteme bekannt, bei welchem die einzelnen Bestandteile räumlich im Fahrzeug voneinander unterschiedlich angeordnet sind. Dabei beruhen beispielsweise herkömmliche Druckmodulationssysteme für hydraulische bzw. elektrohydraulische Bremsen auf überwiegend dezentral aufgebautes System. In einer Baueinheit einem elektrohydraulischen Bremssystem können z.B. ein Ventilblock, ein Elektromotor, eine Pumpe, Ventile, ein Druckspeicher und ein Druckgeber mit einem elektronischen Steuergerät zusammengefasst sein, während ein Bremskraftverstärker separat im Motorraum bzw. in der Nähe oder unmittelbar an einer Stirnwand zur Begrenzung der Fahrgastzelle des Fahrzeuges angeordnet ist.
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Der zunehmende Bedarf an rekuperationsfähigen Bremssystemen für Elektro- und Hybridfahrzeuge, der wachsende Markt für immer vielfältigere Assistenzfunktionen auf der Basis der Bremsregelsysteme und der Bedarf an kompakteren und kosten- und gewichtssparenderen Systemen fördern die Entwicklung einer moderneren Gattung von Bremssystemen, die integrierten Bremssysteme. Ein solches ist beispielhaft der
DE 10 2006 015 906 A1 und die
DE 10 2013 004 549 A1 zu entnehmen. Das technische Hauptmerkmal integrierter Bremssysteme ist die Zusammenführung der Bremsbetätigung, deren vakuumunabhängige Energieversorgung und der Komponenten des Stabilitätsregelsystems in einer einzelnen Baugruppe. Ein solches integriertes Bremssystem wird üblicherweise im Fahrzeug über die Stirnwand mit dem Fußhebelwerk verschraubt und ist selbst geografisch im Fahrzeug im Motor- bzw. Aggregate-Raum angeordnet. Das Fußhebelwerk ist im Innenraum an der Stirnwand befestigt und die Pedalerie befindet sich im Fußraum.
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Während dem Betrieb eines Bremssystems, insbesondere eines integrierten Bremssystems, übertragen sich übertragen sich über die Stirnwand unerwünschte (insbesondere akustisch) wahrnehmbare Schwingungen in den Fahrzeuginnenraum bzw. in Fahrgastzelle. Derartige Schwingungen werden von Fahrzeuginsassen und insbesondere vom Fahrzeugfahrer als Komfortbeeinträchtigung in Form von Geräuschen empfunden.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug mit einem Bremssystem aufzuzeigen, welches derart ausgebildet ist, dass durch das Bremssystem entstehende unerwünschte Geräusche gedämpft bzw. vermindert werden.
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Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch ein Fahrzeug mit einem Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
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Es wird ein Fahrzeug, insbesondere ein zweispuriges Kraftfahrzeug, mit einem Bremssystem vorgeschlagen. Bei dem Bremssystem handelt es sich bevorzugt um ein elektrohydraulisches bzw. hydraulisches bzw. elektrisches Bremssystem bzw. Bremsregelsystem.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Bremssystem als oben beschriebenes integriertes Bremssystem (kurz als IB bezeichnet). Das IB ist bevorzugt ein mechatronisches Bauteil mit Ventilen (insbesondere Magnetventilen) und zumindest einem Elektromotor, welches viele Teile einer Bremsarchitektur (also insbesondere ein Bremsgerät eine Regeleinheit) in eine kompaktere Form bringt.
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Dabei ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Bremssystems an eine sog. Stirnwand zur Begrenzung des Fahrzeuginnenraums des Fahrzeuges angrenzend angeordnet ist. Im Falle eines nicht-integrierten (also herkömmlichen) Bremssystems, ist beispielsweise ein Bremskraftverstärker bzw. ein Hauptbremszylinder des Bremssystems, beispielsweise über einen Flansch an der Stirnwand angrenzend angeordnet bzw. mit der Stirnwand verbunden. Im Falle eines integrierten Bremssystems ist die gesamte Bremsregelsystem-Baueinheit insbesondere mittels eines Flansches an der Stirnwand angebunden. Eine solche Anbindung erfolgt dabei bevorzugt durch eine Verschraubung.
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Die Stirnwand stellt dabei ein Bauteil, insbesondere ein Karosserie- bzw. Bodengruppen-Bauteil dar, welches eine Fahrgastzelle des Fahrzeuges bzw. den Fahrzeuginnenraum begrenzt bzw. definiert. Die Stirnwand ist dabei insbesondere jene Begrenzung des Fahrgastzelle, welche den Fußraum der Fahrgastzelle vom Fahrzeugäußeren abtrennt.
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D.h., dass sich der Teil des Bremssystems bzw. das Bremssystem selbst, welches an der Stirnwand räumlich angrenzt, nicht im Fahrzeuginneren, also nicht innerhalb der Fahrgastzelle befindet. Die Stirnwand trennt den Teil des Bremssystems bzw. das Bremssystem räumlich vom Fahrzeuginnenraum.
Wie bereits genannt, ist der Teil des Bremssystems bzw. das gesamte Bremssystem bevorzugt mittels eines Flansches an der Stirnwand befestigt.
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Ferner ist es vorgesehen, dass der genannte Teil des Bremssystems bzw. das Bremssystem selbst über eine durch die Stirnwand hindurch in das Fahrzeuginnere ragendes Verbindungselement mit einem Fußhebelwerk verbunden ist. Das Verbindungselement stellt dabei insbesondere eine sogenannte Kolbenstange bzw. Druckstange dar, welche gleichzeitig als Kolbenstange eines Hydraulikzylinder eines bevorzugten hydraulischen bzw. elektrohydraulischen Bremssystems dient.
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Das Fußhebelwerk umfasst insbesondere einen Fußhebel-Flansch bzw. einen Fußhebel-Lagerbock zur Befestigung des Fußhebelwerks an der Stirnwand im Fahrzeuginnenraum. Ferner umfasst das Fußhebelwerk eine mit dem Verbindungselement, insbesondere mit der Kolbenstange, sowie mit dem Flansch verbundene Pedalerie. Mit der Pedalerie kann ein Fahrzeugführer seinen Beschleunigungs- bzw. seinen Bremswunsch an das Fahrzeugbrems- bzw. an das Fahrzeugantriebssystem ausgeben.
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Es ist demnach bevorzugt vorgesehen, dass das Bremssystem bzw. zumindest ein Teil davon an die Stirnwand an der Fahrzeugaußenseite angeordnet ist und wiederrum über das Verbindungselement mit Fußhebelwerk, welches selbst an der Stirnwand an der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, verbunden ist.
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Es ist ferner vorgesehen, dass das Bremssystem bzw. der Teil des Bremssystems durch ein Entkopplungselement von dem Fahrzeuginnenraum akustisch zumindest teilweise entkoppelt ist. Das Entkopplungselement ist dabei derart an der Stirnwand bzw. am Bremssystem angeordnet, dass vom Bremssystem erzeugte akustisch im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbare Schwingungen zumindest teilweise gedämpft in den Fahrzeuginnenraum eintreten.
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Dies bedeutet das Entkopplungselement ist derart ausgebildet und derart am Bremssystem bzw. an einem Teil dessen bzw. an der Stirnwand angeordnet, dass vom Bremssystem erzeugte Schwingungen, insbesondere in Form von Körperschall, nur mehr gedämpft bzw. teilweise entkoppelt oder sogar vollständig entkoppelt in den Fahrzeuginnenraum bzw. in die Fahrgastzelle übertragen werden.
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Das Entkopplungselement bringt daher einen hohen Komfortvorteil mit sich, da Fahrzeuginsassen weniger störende Geräusche bzw. störende Schwingungen des Bremssystems wahrnehmen.
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Das Entkopplungselement ist in einer bevorzugten Ausführung räumlich als Zwischenelement zwischen dem Bremssystem (bzw. einem Teil davon), insbesondere zwischen dem Flansch des Bremssystems und der Stirnwand an der Fahrzeugaußenseite angeordnet. Das Entkopplungselement ist besonders bevorzugt zwischen dem Flansch des Bremssystems, der Stirnwand und dem Fußhebelwerk eingeklemmt. Also ähnlich einem Sandwich wo sich mehrere Lagen zwischen zwei äußeren Begrenzungen befindet. Durch eine derartige räumliche Anordnung werden die vom Bremssystem erzeugten Schwingungen bereits vor dem Eintritt in den Fahrzeuginnenraum gedämpft bzw. entkoppelt.
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Besonders bevorzugt ist das Entkopplungselement als flächiges, scheibenartiges Element ausgebildet.
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Besonders bevorzugt ist es in Form einer Matte (auch als Entkopplungsmatte bezeichnet) ausgebildet.
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Das Entkopplungselement kann beispielsweise aus einem Kunststoff-Material bzw. einem elastischen Material zur Schwingungsdämpfung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Entkopplungselement aus einem Polyethylen-Material bzw. einem Polyethylen-Schaum ausgebildet.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das bevorzugt flächige und/oder scheibenartige Entkopplungselement zumindest eine Vertiefung bzw. Aussparung bzw. Erhebung bzw. Querschnittsverjüngung, welche derart ausgebildet ist, dass die Auflagefläche des Bremssystems bzw. der Stirnwand durch das Entkopplungselement verringert wird.
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Eine Vertiefung bzw. Aussparung bzw. Erhebung bzw. Querschnittsverjüngung werden an dieser Stelle alle zu „Materialunebenheiten“ zusammengefasst. Derartige Materialunebenheiten können an einer Seite des Entkopplungselements oder an beiden Seiten des Entkopplungselements angeordnet sein. Sie können beispielsweise in Form eines oder mehreren Kragen von der Grundfläche des Entkopplungselements abstehen. Es ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass derartige Materialunebenheiten durch Hinterschnitte, insbesondere quadratische Hinterschnitte gebildet werden. Derartige Hinterschnitte können beispielsweise in Form von Schwalbenschanzförmige Hinterschnitte angeordnet sein, welche aufgrund deren Geometrie dem Entkopplungselement besonders gute Dämpfungs- bzw. Entkopplungseigenschaften verleiht.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Entkopplungselement auch eine Gitterform aufweisen, wobei zwischen der Gitterstruktur kein Material angeordnet ist, sodass die Stirnwand nur über die Gitterstruktur mit dem Bremssystem bzw. einem Teil dessen verbunden ist.
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Es ist auch möglich, dass das Entkopplungselement Luftpolster bzw. Luftkissen oder dergleichen aufweist.
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Das Entkopplungselement kann ferner auch mehrschichtig ausgebildet sein. Dabei können beispielsweise unterschiedliche Materialen als Schichtverbund zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann ein Trägermaterial, wie ein TrägerVlies oder dergleichen in Kombination mit einem Kunststoffmaterial, welches bevorzugt dann die genannten Materialunebenheiten aufweist, ausgebildet sein. Das Trägermaterial kann insbesondere eine Gewebeschicht, wie das eben gekannte Vlies sein.
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Die einzelnen Schichten können stoffschlüssig, beispielsweise in Form einer Verklebung, miteinander verbunden sein.
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Ein derartiges mehrschichtiges Entkopplungselement hat den Vorteil, dass es durch das Trägermaterial zusätzliche Dichtungseigenschaften sowie zusätzliche Dämpfungseigenschaften aufweist und dass eine Schicht durch die Trägerschicht vor Beschädigung und dergleichen geschützt werden kann.
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Besonders bevorzugt ist das Entkopplungselement zusätzlich derart ausgebildet, dass es dichtende Eigenschaften aufweist. Es soll also zusätzlich als Dichtungselement dienen. Hierzu ist das Entkopplungselement bevorzugt derart zwischen dem Bremssystem (insbesondere dem Flansch) und der Stirnwand angeordnet, dass Flüssigkeiten, beispielsweise in Form von Schmutz, Wasser usw., nicht vom Fahrzeugäußeren über das Verbindungselement bzw. dem Durchbruch durch welches das Verbindungselement in den Fahrzeuginnenraum verläuft, hindurchfließen kann. Hierzu ist das Material des Entkopplungselement bzw. zumindest ein Teil des Entkopplungselements bevorzugt als wasserundurchlässig ausgebildet.
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In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung ist das Entkopplungselement bzw. ein weiteres Entkopplungselement zwischen dem Verbindungselement und der Stirnwand bzw. dem Fußhebelwerk angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Entkopplungselement zwischen dem Fußhebelwerk-Lagerbock, welcher wiederrum selbst mit der Stirnwand verbunden ist und dem Verbindungselement, insbesondere der genannten Kolbenstange, angeordnet.
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Das Verbindungselement, also insbesondere die Kolbenstange, ist bevorzugt durch eine Aussparung bzw. ein Loch in der Stirnwand und im Lagerbock des Fußhebelwerks vom Fahrzeugäußeren (also vom Bremssystem) hindurch ins Fahrzeuginnere (also in die Fahrgastzelle) gesteckt.
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Damit sich die bevorzugte Kolbenstange relativ zum Lagerbock bzw. zur Stirnwand bewegen kann, ist die Aussparung größer in deren Durchmesser ausgebildet als der Durchmesser der Kolbenstange. Der hierbei vorhandene Luftspalt wird durch das Entkopplungselement bevorzugt ausgefüllt, sodass akustisch wahrnehmbare Schwingungen, die vom Bremssystem (also vom Fahrzeugäußeren) erzeugt werden, zumindest teilweise gedämpft bzw. entkoppelt in den Fahrzeuginnenraum gelangen.
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Hierzu ist besonders bevorzugt das Entkopplungselement ringförmig ausgebildet und derart am Verbindungselement befestigt, sodass eine genannte Relativbewegung des Verbindungselements nicht behindert wird.
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Besonders bevorzugt ist das Entkopplungselement in die Aussprung eingepresst.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Entkopplungselement als Teil eines das Verbindungselement bzw. die Kolbenstange umgebenden Faltenbalgs ausgebildet. Dieser Faltenbalg dient insbesondere zur Vermeidung des Eintretens von Schutz vom Fahrzeugaußenraum durch die Aussparung in den Fahrzeuginnenraum. Durch Vergrößerung des Querschnitts bzw. des Durchmessers des Faltenbalgs an der Position der Aussparung, kann daher auf einfache Weise eine akustische Entkopplung erfolgen. Der Faltenbalg wird demnach derart erweitert, dass die Aussparung, durch welche das Verbindungselement bzw. die Kolbenstange hindurch ragt, vollständig ausgefüllt bzw. verdeckt ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
- 1 zeigt dabei ein erstes Ausführungsbeispiel eines Entkopplungselements in einer dreidimensionalen Seitenansicht eines Bremssystems, welches an eine Stirnwand (in einer Schnittansicht) des Fahrzeuges angeordnet ist.
- 2 zeigt das Entkopplungselement mit einem Bremssystem 1 aus 1 in einer dreidimensionalen Vorderansicht.
- In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Entkopplungselements in einer dreidimensionalen Ansicht mit dem Bremssystem und der Stirnwand des Fahrzeuges zu erkennen.
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In 1 ist beispielhaft der Verbindungsaufbau eines integrierten Bremssystems 1 mit einem Fußhebelwerk 2 des Fahrzeuges zu erkennen. Das integrierte Bremssystem 1, welches in diesem Falle als kompakte Box dargestellt ist, ist über eine Kolbenstange 3 (welche in diesem Fall die Kolbenstange 3 eines Bremszylinders darstellt) mit dem Fußhebelwerk 2 des Fahrzeuges verbunden. Das Bremssystem 1 ist an einer Fahrzeugaußenseite angeordnet, während das Fußhebelwerk 2 an einer Fahrzeuginnenseite (also in der Fahrgastzelle) angeordnet ist. Das Bremssystem und das Fußhebelwerk werden durch die Stirnwand 4 räumlich voneinander getrennt. Der besseren Ansicht halber sind Teile, wie u.a. die Stirnwand 4 und das Bremssystem 1 in einer Schnittansicht aufgezeigt.
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Das Fußhebelwerk 2 umfasst in diesem Falle einen Lagerbock 2.1 (ebenfalls zumindest teilweise als Schnittansicht aufgezeigt), welcher das Fußhebelwerk 2 an die Stirnwand 4 anbindet und eine Pedalerie 2.2, welche mittels eines Gelenks mit der Kolbenstange 3 zur Betätigung des Bremssystems verbunden ist.
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Das Bremssystem 1 ist mittels eines Flansches 1.1 an die Stirnwand verschraubt.
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Zwischen dem Flansch 1.1 des Bremssystems und der Stirnwand 4 ist ein Entkopplungselement 5 in Form eines Zwischenelements angeordnet. Das Entkopplungselement 5 ist in 1 nicht erkennbar, jedoch in 2 näher gezeigt.
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2 zeigt dabei nur das Bremssystem 1, die Kolbenstange 3 und das an dem Flansch 1.1 des Bremssystem 1 befestigte Entkopplungselement 5 in einer Ansicht von vorne. Die Stirnwand 4 sowie das Fußhebelwerk 3 sind der Einfachheit halber nicht aufgezeigt. Wie in 2 zu erkennen, ist das Entkopplungselement 5 scheibenartig ausgebildet und umfasst (im Querschnitt betrachtet) schwalbenschwanzförmige Hinterschnitte 5.1. Durch derartige Hinterschnitte 5.1 wird die Auflagefläche des Flansches 1.1 des Bremssystems bzw. der Stirnwand 4 verringert und eine höhere Schwingungsdämpfung kann gewährleistet werden. Ferner ist das Entkopplungselement 5 aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet. Die Hinterschnitte 5.1 können dabei an beiden Flächenseiten angeordnet sein. Wie in 2 zu erkennen umfass das Entkopplungselement 5 drei Aussparungen. Die kreisförmige große Aussparung 5.2 dient dem Durchgang für die Kolbenstange 3, während die anderen beiden kleinen Aussparungen 5.3 jeweils zur Befestigung am Flansch 1.1 bzw. der Stirnwand 4 dienen. In diesem konkreten Fall erfolgt diese Befestigung mittels Schrauben 8.
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Das Entkopplungselement 5 dient daher der akustischen Dämpfung bzw. Entkopplung, sodass eine Ausbreitung von im Bremssystem entstehenden Schwingungen insbesondere in Form von Körperschall durch die Stirnwand hindurch über das Fußhebelwerk in die Fahrgastzelle verringert werden kann. Damit kann vorteilhaft die Entstehung störender Geräusche im Fahrzeuginnenraum minimiert werden.
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In 3 ist ein alternatives bzw. zusätzliches Entkopplungselement 6 aufgezeigt. Wie in 1 bereits zu erkennen, ist um die Kolbenstange 3 ein Faltenbalg 7 angeordnet, der das Eindringen von Schmutz in den Fahrzeuginnenraum durch die Aussparung in der Stirnwand 4 verhindern soll. Die Kolbenstange 3 wird ausgehend vom Fahrzeugäußeren durch den Flansch 1.1 des Bremssystems 1 und die genannte Aussparung der Stirnwand 4 und eine entsprechende Aussparung des Lagerbocks 2.1 hindurch gesteckt und an deren Ende mit der Pedalerie 2.2 verbunden.
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In 3 ist der Einfachheit halber, wie in 2, nur das Bremssystem 1, die Kolbenstage 3 mit dem Faltenbalg 7 und der Lagerbock 2.1 aufgezeigt. Ein Entkopplungselement 5, wie es in 2 dargestellt ist, ist an zwar nicht eingezeichnet, jedoch auch denkbar. Im Gegensatz zur Ausführung aus 1 bzw. 2 ist der Faltenbalg 7 derart erweitert, dass die Aussparung 2.1.1 (vgl. 1) des Lagerbocks 2.1 (nicht aufgezeigt in 3) zur Durchführung der Kolbenstange 3 ggü. Schwingungen entkoppelt bzw. Dämpfend ausgebildet bzw. ausgefüllt ist. Das Material des Faltenbalgs 7 wird daher derart erweitert und in die Aussparung 2.1.1 verpresst, dass eine akustische Entkoppelung von Schwingungen zwischen Fahrzeugaußenraum und Fahrzeuginnenraum stattfindet. Unerwünschte Geräusche ausgehend vom Fahrzeugbremssystem in die Fahrgastzelle können damit vorteilhaft minimiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006015906 A1 [0001, 0004]
- DE 102013004549 A1 [0001, 0004]
