DE102022208093A1 - Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder and method for releasing a wheel brake - Google Patents
Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder and method for releasing a wheel brake Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022208093A1 DE102022208093A1 DE102022208093.9A DE102022208093A DE102022208093A1 DE 102022208093 A1 DE102022208093 A1 DE 102022208093A1 DE 102022208093 A DE102022208093 A DE 102022208093A DE 102022208093 A1 DE102022208093 A1 DE 102022208093A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spindle
- movement
- spindle nut
- brake
- brake cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
- F16D65/28—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
- B60T13/746—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive and mechanical transmission of the braking action
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
- F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
- F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
- F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
- F16D55/2245—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members in which the common actuating member acts on two levers carrying the braking members, e.g. tong-type brakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
- F16D2066/003—Position, angle or speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2121/00—Type of actuator operation force
- F16D2121/18—Electric or magnetic
- F16D2121/24—Electric or magnetic using motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2125/00—Components of actuators
- F16D2125/18—Mechanical mechanisms
- F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
- F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
- F16D2125/40—Screw-and-nut
Abstract
Ein elektromechanischer Bremszylinder (2) zum Betätigen einer Radbremse (1), insbesondere einer Radbremse (1) eines Schienenfahrzeugs, weist auf: einen Elektromotor (3) mit einem Rotor (5), eine Spindelmutter (7), eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) vorgesehen ist, und eine Spindel (8), die ein Gewinde aufweist. Die Spindelmutter (7) und die Spindel (8) sind dazu ausgebildet, eine Drehbewegung der Spindelmutter (7) in eine axiale Bewegung der Spindel (8) umzuwandeln, wobei die axiale Bewegung der Spindel (8) in eine Bewegung eines Bremsbelags (17) der Radbremse (1) relativ zu einem zu bremsenden Element der Radbremse (1) umwandelbar ist, und wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Drehmoment kleiner oder gleich einem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) überträgt.An electromechanical brake cylinder (2) for actuating a wheel brake (1), in particular a wheel brake (1) of a rail vehicle, has: an electric motor (3) with a rotor (5), a spindle nut (7), a torque transmission device which is connected between the Rotor (5) and the spindle nut (7) is provided, and a spindle (8) which has a thread. The spindle nut (7) and the spindle (8) are designed to convert a rotary movement of the spindle nut (7) into an axial movement of the spindle (8), the axial movement of the spindle (8) into a movement of a brake lining (17). the wheel brake (1) is convertible relative to an element of the wheel brake (1) to be braked, and wherein the torque transmission device is designed to have a torque less than or equal to a maximum predeterminable torque value between the rotor (5) and the spindle nut (7) transmits.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Bremszylinder zum Betätigen einer Radbremse, eine Radbremse mit dem elektromechanischen Bremszylinder und ein Verfahren zum Lösen einer Radbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge.The invention relates to an electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, a wheel brake with the electromechanical brake cylinder and a method for releasing a wheel brake, in particular for rail vehicles.
Ein elektromechanischer Bremszylinder funktioniert mit Hilfe eines Elektromotors, der elektrische Energie in mechanische Energie, nämlich eine Bewegung, über die eine Kraft übertragen werden kann, umwandelt. Bei einer Ansteuerung des elektromechanischen Bremszylinders erzeugt der Elektromotor eine rotatorische Bewegung seines Rotors. Diese rotatorische Bewegung wird auf eine in einer Hohlwelle des Bremszylinders fest eingebaute Spindelmutter übertragen, was zu einer Vorschubbewegung einer in der Hohlwelle und der Spindelmutter vorgesehenen Spindel führt. Diese Vorschubbewegung wird über eine entsprechende Bremsmechanik an einen Bremsbelaghalter übertragen, sodass Bremsbeläge an eine rotierende Bremsscheibe gedrückt werden und dadurch eine Bremskraft erzeugt wird.An electromechanical brake cylinder works with the help of an electric motor that converts electrical energy into mechanical energy, namely a movement through which force can be transmitted. When the electromechanical brake cylinder is activated, the electric motor generates a rotational movement of its rotor. This rotational movement is transmitted to a spindle nut permanently installed in a hollow shaft of the brake cylinder, which leads to a feed movement of a spindle provided in the hollow shaft and the spindle nut. This feed movement is transmitted to a brake pad holder via a corresponding brake mechanism, so that brake pads are pressed against a rotating brake disc, thereby generating a braking force.
Zum Lösen der Bremse erzeugt der Motor des elektromechanischen Bremszylinders eine entgegengesetzte rotatorische Bewegung, sodass sich die Spindel in einer zu der Vorschubbewegung entgegengesetzten Richtung bewegt. Eine Endlage der Spindel in dieser entgegengesetzten Richtung, in der die Bremse gelöst ist, wird üblicherweise durch einen Endlagensensor erfasst und an eine Bremssteuerungsvorrichtung weitergeleitet, die den Elektromotor dann abschaltet.To release the brake, the motor of the electromechanical brake cylinder generates an opposite rotational movement so that the spindle moves in a direction opposite to the feed movement. An end position of the spindle in this opposite direction, in which the brake is released, is usually detected by an end position sensor and forwarded to a brake control device, which then switches off the electric motor.
Im Falle einer Fehlfunktion dieser Erfassung besteht die Gefahr, dass die Spindel mit voller Geschwindigkeit mit der Hohlwelle kollidiert, was zu einer bleibenden Schädigung der Spindelmutter, der Spindel oder sonstigen Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders führen kann. Die in dem elektromechanischen Bremszylinder verwendeten Bauteile zum Umwandeln der rotatorischen Bewegung des Rotors in die Vorschubbewegung der Spindel sind jedoch kostenintensiv, sodass ein vorzeitiges Austauschen vermieden werden muss.In the event of a malfunction of this detection, there is a risk that the spindle will collide with the hollow shaft at full speed, which can lead to permanent damage to the spindle nut, the spindle or other components of the electromechanical brake cylinder. However, the components used in the electromechanical brake cylinder to convert the rotary movement of the rotor into the feed movement of the spindle are costly, so that premature replacement must be avoided.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es also, den obigen Nachteil auszuräumen und einen elektromechanischen Bremszylinder und eine Radbremse bereitzustellen sowie ein Verfahren bereitzustellen, die eine Beschädigung von Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders, auch bei einer Fehlfunktion einer Sensorik, verhindert.The object on which the invention is based is therefore to eliminate the above disadvantage and to provide an electromechanical brake cylinder and a wheel brake, as well as to provide a method that prevents damage to components of the electromechanical brake cylinder, even if a sensor system malfunctions.
Die Aufgabe wird durch einen elektromechanischen Bremszylinder gemäß Anspruch 1, eine Radbremse gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.The object is achieved by an electromechanical brake cylinder according to
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein elektromechanischer Bremszylinder zum Betätigen einer Radbremse, insbesondere einer Radbremse eines Schienenfahrzeugs, auf: Einen Elektromotor mit einem Rotor, eine Spindelmutter, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, die zwischen dem Rotor und der Spindelmutter vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Rotor (5) und der Spindelmutter (7) zu übertragen, und eine Spindel, die ein Gewinde aufweist, wobei die Spindelmutter und die Spindel dazu ausgebildet sind, eine Drehbewegung der Spindelmutter in eine axiale Bewegung der Spindel relativ zu der Spindelmutter umzuwandeln, wobei die axiale Bewegung der Spindel in eine Bewegung eines Bremsbelags der Radbremse relativ zu einem zu bremsenden Element der Radbremse umwandelbar ist, und wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, dass sie ein Drehmoment kleiner oder gleich einem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zwischen dem Rotor und der Spindelmutter überträgt.According to one aspect of the invention, an electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, in particular a wheel brake of a rail vehicle, has: an electric motor with a rotor, a spindle nut, a torque transmission device which is provided between the rotor and the spindle nut and is designed to transmit a torque between the rotor (5) and the spindle nut (7), and a spindle which has a thread, the spindle nut and the spindle being designed to convert a rotary movement of the spindle nut into an axial movement of the spindle relative to the spindle nut, wherein the axial movement of the spindle can be converted into a movement of a brake lining of the wheel brake relative to an element of the wheel brake to be braked, and wherein the torque transmission device is designed to transmit a torque less than or equal to a maximum predeterminable torque value between the rotor and the spindle nut .
Die Radbremse wirkt entweder auf ein zu bremsendes Element eines Rads oder auf ein zu bremsendes Element einer Achse mittels der Räder der Achse gebremst werden.The wheel brake acts either on an element of a wheel to be braked or on an element of an axle to be braked by means of the wheels of the axle.
Durch das Vorsehen der Drehmomentübertragungsvorrichtung, bei der vorbestimmt werden kann, welches maximale Drehmomentwert übertragen werden kann, ist es möglich, dieses maximale Drehmoment so einzustellen, dass eine bleibende Schädigung der Spindelmutter, der Spindel oder von sonstigen Bauteilen des elektromechanischen Bremszylinders beim Lösen der Bremse verhindert werden kann. Somit kann ein vorzeitiges Austauschen dieser Bauteile vermieden werden. Das maximal übertragbare Drehmoment wird so eingestellt, dass eine erforderliche Bremskraft erzeugt werden kann, jedoch die Schädigung verhindert wird.By providing the torque transmission device, in which it is possible to predetermine which maximum torque value can be transmitted, it is possible to set this maximum torque in such a way that permanent damage to the spindle nut, the spindle or other components of the electromechanical brake cylinder when the brake is released is prevented can be. This means that premature replacement of these components can be avoided. The maximum transferable torque is set so that the required braking force can be generated but damage is prevented.
Vorteilhafterweise weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine erste Reibfläche an der Spindelmutter und eine mit dem Rotor verbundene zweite Reibfläche auf, und die erste Reibfläche und die zweite Reibfläche sind dazu ausgebildet, eine dem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert entsprechende maximale Reibkraft zu erzeugen.The torque transmission device advantageously has a first friction surface on the spindle nut and a second friction surface connected to the rotor, and the first friction surface and the second friction surface are designed to generate a maximum friction force corresponding to the maximum predeterminable torque value.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist der elektromechanische Bremszylinder eine um eine Drehachse der Spindel drehbare Hohlwelle als ein Bestandteil der Drehmomentübertragungsvorrichtung auf, die mit dem Rotor fest verbunden ist. Die Hohlwelle nimmt die Spindelmutter zu der Hohlwelle drehbar auf, wobei die Hohlwelle die zweite Reibfläche aufweist.According to a further advantageous embodiment of the electromechanical brake cylinder, the electromechanical brake cylinder has a hollow shaft which can be rotated about an axis of rotation of the spindle as a component of the torque transmission device, which is firmly connected to the rotor. The hollow shaft rotatably accommodates the spindle nut to the hollow shaft, the hollow shaft having the second friction surface.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist der elektromechanische Bremszylinder ein Gehäuse auf, und das Gehäuse ist dazu ausgebildet, die Hohlwelle in dem Gehäuse drehbar zu lagern.In a further advantageous embodiment of the electromechanical brake cylinder, the electromechanical brake cylinder has a housing, and the housing is designed to rotatably mount the hollow shaft in the housing.
Vorteilhafterweise weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Vorspanneinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine vorbestimmbare Normalkraft auf die erste Reibfläche und zweite Reibfläche aufzubringen.The torque transmission device advantageously has a biasing device which is designed to apply a predeterminable normal force to the first friction surface and second friction surface.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders ist eine Bewegungsrichtung der Spindel zum Annähern des Bremsbelags an das zu bremsende Element als erste Bewegungsrichtung definiert, und die Vorspanneinrichtung ist dazu ausgebildet, die vorbestimmbare Normalkraft in einer Richtung entgegen der ersten Bewegungsrichtung auf die erste und zweite Reibfläche aufzubringen.In a further advantageous embodiment of the electromechanical brake cylinder, a direction of movement of the spindle for approaching the brake pad to the element to be braked is defined as the first direction of movement, and the pretensioning device is designed to apply the predeterminable normal force to the first and second friction surfaces in a direction opposite to the first direction of movement to apply.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist die Vorspanneinrichtung eine Tellerfeder und ein Sicherungselement auf, und die Tellerfeder ist dazu ausgebildet, sich über das Sicherungselement an der Hohlwelle abzustützen und die vorbestimmbare Normalkraft über die Spindelmutter auf die erste und zweite Reibfläche aufzubringen.According to a further advantageous embodiment of the electromechanical brake cylinder, the biasing device has a plate spring and a securing element, and the plate spring is designed to be supported on the hollow shaft via the securing element and to apply the predeterminable normal force to the first and second friction surfaces via the spindle nut.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des elektromechanischen Bremszylinders weist die Hohlwelle einen Anschlag auf, der dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel in einer zweiten Bewegungsrichtung entgegen der ersten Bewegungsrichtung bei einem Auffahren auf den Anschlag anzuhalten, wobei der elektromechanische Bremszylinder dazu ausgebildet ist, dass sich, bei einer nach dem Auffahren fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter in die axiale Bewegung der Spindel relativ zu der Spindelmutter, die Spindelmutter in Richtung der ersten Bewegungsrichtung bewegt, um eine auf die erste und zweite Reibfläche aufgebrachte Normalkraft zu verringern.In a further advantageous embodiment of the electromechanical brake cylinder, the hollow shaft has a stop which is designed to stop the axial movement of the spindle in a second direction of movement counter to the first direction of movement when it hits the stop, the electromechanical brake cylinder being designed to do so When the rotational movement of the spindle nut continues to be converted into the axial movement of the spindle relative to the spindle nut after the opening, the spindle nut moves in the direction of the first direction of movement in order to reduce a normal force applied to the first and second friction surfaces.
Dabei ist es einerseits möglich, das übertragbare Drehmoment für das Einleiten der Bremsung durch die Bewegung der Spindel in der ersten Bewegungsrichtung auf den erforderlichen Drehmomentwert einzustellen, wobei sich andererseits das übertragbare Drehmoment beim Lösen der Bremse durch die Bewegung der Spindel in der zweiten Bewegungsrichtung bei dem Auffahren auf den Anschlag verringert, um die Schädigung der Bauteile zu verhindern.On the one hand, it is possible to set the transferable torque for initiating braking to the required torque value by moving the spindle in the first direction of movement, and on the other hand, the transferable torque when releasing the brake is due to the movement of the spindle in the second direction of movement Driving into the stop is reduced in order to prevent damage to the components.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Radbremse mit einem erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinder einen Bremsbelag, ein zu bremsendes Element, und eine Bremsmechanik, die dazu ausgebildet ist, die axiale Bewegung der Spindel in die Bewegung des Bremsbelags relativ zu dem zu bremsenden Elements umzuwandeln, auf.According to a further aspect of the invention, a wheel brake with an electromechanical brake cylinder according to the invention has a brake pad, an element to be braked, and a brake mechanism which is designed to convert the axial movement of the spindle into the movement of the brake pad relative to the element to be braked .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Radbremse ist eine Bewegungsrichtung der Spindel zum Entfernen des Bremsbelags von dem zu bremsenden Element als zweite Bewegungsrichtung definiert, und die Radbremse weist einen Sensor auf, der dazu ausgebildet ist zu erfassen, ob sich die Spindel in der zweiten Bewegungsrichtung in einer Endlage befindet.In an advantageous embodiment of the wheel brake, a direction of movement of the spindle for removing the brake lining from the element to be braked is defined as the second direction of movement, and the wheel brake has a sensor which is designed to detect whether the spindle is in the second direction of movement end position.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung begrenzt, in einem Verfahren zum Lösen einer Radbremse mittels eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinders bei einem Auffahren der Spindel auf einen Anschlag in einer Hohlwelle des elektromechanischen Bremszylinders sodass eine axiale Bewegung der Spindel angehalten wird, die Drehmomentübertragungsvorrichtung ein von der Spindelmutter auf die Spindel übertragenes Drehmoment auf einen maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert.According to a further aspect of the invention, in a method for releasing a wheel brake by means of an electromechanical brake cylinder according to the invention when the spindle hits a stop in a hollow shaft of the electromechanical brake cylinder so that an axial movement of the spindle is stopped, the torque transmission device is activated by the spindle nut the spindle transmitted torque to a maximum predeterminable torque value.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens, wobei eine erste axiale Bewegungsrichtung der Spindel so definiert ist, dass sich dadurch ein Bremsbelag an ein zu bremsendes Element annähert und eine zweite axiale Bewegungsrichtung entgegengesetzt zu der ersten axialen Bewegungsrichtung definiert ist, bewegt sich, nach dem Auffahren der Spindel auf den Anschlag in der zweiten axialen Bewegungsrichtung bei einer fortgesetzten Umwandlung der Drehbewegung der Spindelmutter in die axiale Bewegung der Spindel relativ zu der Spindelmutter, die Spindelmutter in Richtung der ersten Bewegungsrichtung, um eine axial zu der Spindel auf eine erste und zweite Reibfläche aufgebrachte Normalkraft zu verringern, um den maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zu verringern.According to an advantageous embodiment of the method, wherein a first axial direction of movement of the spindle is defined so that a brake lining approaches an element to be braked and a second axial direction of movement is defined opposite to the first axial direction of movement, moves after the opening of the Spindle on the stop in the second axial direction of movement with a continued conversion of the rotational movement of the spindle nut into the axial movement of the spindle relative to the spindle nut, the spindle nut in the direction of the first direction of movement to a normal force applied axially to the spindle on a first and second friction surface to reduce to reduce the maximum predeterminable torque value.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
Insbesondere zeigt
-
1 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen Abschnitt einer Radbremse mit einem erfindungsgemäßen elektromechanischen Bremszylinder; und -
2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf die Radbremse.
-
1 a partially broken top view of a section of a wheel brake with a electromechanical brake cylinder according to the invention; and -
2 a partially broken top view of the wheel brake.
Der elektromechanische Bremszylinder 2 weist einen Elektromotor 3 mit einem Stator 4 und einem Rotor 5 auf. Ferner weist der elektromechanische Bremszylinder 2 eine Hohlwelle 6 auf, die fest mit dem Rotor 5 verbunden ist. Darüber hinaus weist der elektromechanische Bremszylinder 2 eine Spindelmutter 7 und eine Spindel 8 auf, die formschlüssig mittels nicht gezeigten Kugeln verbunden sind, wobei die Spindelmutter 7 und die Spindel 8 dazu ausgebildet sind, eine Drehbewegung der Spindelmutter 7 in eine axiale Bewegung der Spindel 8 relativ zu der Spindelmutter 7 umzuwandeln. Die Hohlwelle 6 ist mittels einer Lagerungseinrichtung 23 in einem Gehäuse 14 des elektromechanischen Bremszylinders 2 um eine Drehachse der Spindel 8 drehbar gelagert und nimmt die Spindelmutter 7 zu der Hohlwelle 6 drehbar auf.The
Schließlich weist der elektromechanische Bremszylinder 2 zwischen dem Rotor 5 und der Spindelmutter 7 eine Drehmomentübertragungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, dass sie ein Drehmoment kleiner oder gleich einem maximalen vorbestimmbaren Drehmomentwert zwischen dem Rotor 5 und der Spindelmutter 7 überträgt.Finally, the
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist an der Hohlwelle 6 eine erste Reibfläche 9 und an der Spindelmutter 7 eine zweite Reibfläche 10 auf. Ferner weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Vorspanneinrichtung 11 auf.The torque transmission device has a
Die Vorspanneinrichtung 11 ist dazu ausgebildet, auf die erste Reibfläche 9 und die zweite Reibfläche 10 axial zu der Spindel 8 eine vorbestimmte Normalkraft aufzubringen. Dazu weist die Vorspanneinrichtung 11 Tellerfedern 12 sowie einen Sicherungsring als ein Sicherungselement 13 auf. Die Tellerfedern 12 stützen sich über das Sicherungselement 13 an der Hohlwelle 6 ab und bringen über die Spindelmutter 7 eine Normalkraft auf die erste Reibfläche 9 und die zweite Reibfläche 10 auf.The
Die erste Reibfläche 9 und die zweite Reibfläche 10 weisen jeweils Oberflächeneigenschaften, wie etwa Struktur und Rauigkeit, auf, die im Zusammenwirken mit der Normalkraft ein geeignetes Drehmoment übertragen können.The
In einer alternativen Ausführungsform ist die Spindelmutter 7 nicht über die Hohlwelle 6 mit dem Rotor 5 verbunden, sondern die Hohlwelle ist weggelassen und die Spindelmutter 7 ist über eine andersgeartete Drehmomentübertragungsvorrichtung direkt mit dem Rotor 5 verbunden. Des Weiteren weist die Drehmomentübertragungsvorrichtung in alternativen Ausführungsformen nicht die erste Reibfläche an der Spindelmutter und nicht die mit dem Rotor 5 verbundene zweite Reibfläche 10 auf, sondern die Drehmomentübertragungsvorrichtung weist in diesen alternativen Ausführungsformen beispielsweise Kugeldruckstücke auf, die in Senkungen eingreifen und deren übertragbare Kraft einstellbar ist. Ferner sind in alternativen Ausführungsformen keine Tellerfedern 12 und ein Sicherungselement 13, für das Vorspannelement, sondern beispielsweise eine andere Anzahl von und/oder andersgeartete Federn, wie etwa Spiralfedern, und/oder das Sicherungselement 13 ist beispielsweise als ein radialer Stift ausgeführt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist keine Vorspanneinrichtung vorgesehen, sondern die Normalkraft wird über abgestimmte Abmessungen der beteiligten Bauteile erzielt.In an alternative embodiment, the
Neben dem elektromechanischen Bremszylinder 2 weist die Radbremse 1 eine Bremsmechanik mit einem Zangenhebel 15 und einem weiteren Hebel 16 auf. An dem Zangenhebel 15 und dem weiteren Hebel 16 ist jeweils ein Bremsbelag 17 vorgesehen. In addition to the
Ferner weist die Bremsmechanik einen Exzenterwellenhebel 18 auf, der auf einer Seite mit einer Exzenterwelle 19 fest verschraubt ist und auf der anderen Seite eine Verbindung zur Spindel 8 aufweist. Durch die axiale Bewegung der Spindel 8 wird der Exzenterwellenhebel 18 zusammen mit der Exzenterwelle 19 um deren Achse gedreht. Die Drehung der Exzenterwelle 19 verursacht ein Verschieben des auf einem Exzenterwellenzapfen gelagerten Zangenhebels 15 zur Bremsscheibe 20 hin. Durch die Verschiebung des Zangenhebels 15 zu dem weiteren Hebel 16 hin legt sich der an dem Zangenhebel 15 vorgesehene Bremsbelag 17 an einer Bremsscheibe 20, als ein zu bremsendes Element, an, wodurch sich ein gesamtes Radbremsgestänge, das den Zangenhebel 15, einen nicht gezeigten Verschleißnachsteller und den weiteren Hebel 16 aufweist, so verdreht, dass auch der an dem weiteren Hebel 16 vorgesehene Bremsbelag 17 an der Bremsscheibe 20 anliegt. Bei einer weiteren Bewegung der Spindel 8 in derselben Richtung wird eine Zuspannkraft in dem Radbremsgestänge erzeugt und die Bremsscheibe 20 damit beaufschlagt. Durch die Bremsmechanik wird die axiale Bewegung der Spindel 8 also in die Bewegung des Bremsbelags 17 relativ zu der Bremsscheibe 20 umgewandelt.Furthermore, the brake mechanism has an
Eine erste Bewegungsrichtung BR1 der Spindel 8 ist so definiert, dass sich der Bremsbelag 17 der Bremsscheibe 20, also dem zu bremsenden Element, annähert, und eine zweite Bewegungsrichtung BR2 der Spindel 8 ist so definiert, dass sich der Bremsbelag 17 von der Bremsscheibe 20 wegbewegt.A first direction of movement BR1 of the
Die in
Die in
Die Radbremse 1 weist ferner einen Sensor 22 auf, der dazu ausgebildet ist, zu erfassen, ob sich die Spindel 8 in der zweiten Bewegungsrichtung BR2 in einer Endlage befindet. Diese Endlage kann entweder die Position der Spindel 8 sein, in der die Spindel 8 gerade auf den Anschlag 21 aufgefahren ist, oder alternativ auch eine Position kurz bevor die Spindel 8 auf den Anschlag 21 auffährt.The
Im Betrieb wird eine Bremswirkung der Radbremse 1 durch ein Bewegen der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 hervorgerufen. Dazu wird der Elektromotor 3 so angesteuert, dass eine Drehung des Rotors 5 relativ zu dem Stator 4 über die Hohlwelle 6 bzw. die Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Drehung der Spindelmutter 7 so bewirkt, dass das axiale Bewegen der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 erfolgt.During operation, a braking effect of the
Durch die Übertragung der Bewegung der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 auf den Exzenterwellenhebel 18 wird der Zangenhebel 15 durch die Exzenterwelle 19 so geschwenkt, dass der an dem Zangenhebel 15 vorgesehene Bremsbelag 17 an der Bremsscheibe 20 anliegt und bei einer weiteren Bewegung der Spindel 8 in der ersten Bewegungsrichtung BR1 das gesamte Radbremsgestänge, das den Zangenhebel 15, den nicht gezeigten Verschleißnachsteller und den weiteren Hebel 16 aufweist, so verschwenkt wird, dass auch der an dem weiteren Hebel 16 vorgesehene Bremsbelag 17 an der Bremsscheibe 20 anliegt und anschließend die Bremsscheibe 20 mit der Zuspannkraft beaufschlagt wird.By transferring the movement of the
Zum Lösen der Radbremse 1 wird die Spindel 8 mittels des Elektromotors 3 über den Rotor 5, die Hohlwelle 6 bzw. die Drehmomentübertragungsvorrichtung und die Spindelmutter 7 in die zweite Bewegungsrichtung BR2 bewegt. Dadurch entfernen sich die Bremsbeläge 17 von der Bremsscheibe 20 und die Radbremse 1 wird gelöst. Sobald sich die Spindel 8 in ihrer Endlage, also in der in
In einem Fall einer Fehlfunktion, bei der beispielsweise entweder der Sensor 22 defekt ist oder eine Weiterleitung des Signals des Sensors 22 gestört ist, wird der Elektromotor 3 nicht angehalten wenn die Spindel 8 ihre Endlage erreicht hat und die Spindel 8 fährt in der zweiten axialen Bewegungsrichtung BR2 der Spindel 8 hart auf den Anschlag 21 in der Hohlwelle 6 auf, wobei die axiale Bewegung der Spindel 8 dann angehalten wird.In a case of a malfunction, for example in which either the
In diesem Fall, nämlich bei dem Auffahren der Spindel 8 auf den Anschlag 21, begrenzt die Drehmomentübertragungsvorrichtung ein von der Spindelmutter 7 auf die Spindel 8 übertragenes Drehmoment auf den maximalen vorbestimmten Drehmomentwert.In this case, namely when the
Das von der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu übertragende Drehmoment ist so bestimmt, dass das Drehmoment des Elektromotors im Normalbetrieb sicher übertragen werden kann, um eine erforderliche Bremswirkung zu erzielen, jedoch bei der Fehlfunktion verhindert wird, dass die Bauteile des elektromagnetischen Bremszylinders beschädigt werden.The torque to be transmitted by the torque transmission device is determined so that the torque of the electric motor can be safely transmitted in normal operation to achieve a required braking effect, but in the event of a malfunction, the components of the electromagnetic brake cylinder are prevented from being damaged.
Wenn die in
In alternativen Ausführungsformen, in denen die Normalkraft nicht axial zu der Spindel 8 aufgebracht wird, wird das Verhindern der bleibenden Schädigung dadurch erzielt, dass das übertragene Drehmoment kleiner oder gleich dem maximalen vorbestimmten Drehmomentwert ist, was ebenfalls bereits die bleibende Schädigung verhindert, da die Drehmomentübertragungsvorrichtung bei einem Erreichen des maximalen vorbestimmten Drehmomentwerts quasi durchrutscht und kein höheres Drehmoment überträgt.In alternative embodiments, in which the normal force is not applied axially to the
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Kombinationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend lediglich als eine Illustration der Erfindung zu betrachten, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, und sollen alle Modifikationen, Variationen, Kombinationen oder Äquivalente abdecken, die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen.Although the present invention has been described with reference to specific features and embodiments, it is apparent that various modifications and combinations may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. The description and drawings are accordingly to be considered merely as an illustration of the invention as defined by the appended claims and are intended to cover any modifications, variations, combinations or equivalents that fall within the scope of the present invention.
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 11
- RadbremseWheel brake
- 22
- elektromagnetischer Bremszylinderelectromagnetic brake cylinder
- 33
- ElektromotorElectric motor
- 44
- Statorstator
- 55
- Rotorrotor
- 66
- Hohlwellehollow shaft
- 77
- Spindelmutterspindle nut
- 88th
- Spindelspindle
- 99
- erste Reibflächefirst friction surface
- 1010
- zweite Reibflächesecond friction surface
- 1111
- VorspanneinrichtungPretensioning device
- 1212
- TellerfederDisc spring
- 1313
- SicherungselementSecurity element
- 1414
- GehäuseHousing
- 1515
- ZangenhebelPincer lever
- 1616
- weiterer Hebelanother lever
- 1717
- Bremsbelagbrake pad
- 1818
- ExzenterwellenhebelEccentric shaft lever
- 1919
- Exzenterwelleeccentric shaft
- 2020
- BremsscheibenBrake discs
- 2121
- Anschlagattack
- 2222
- Sensorsensor
- 2323
- LagerungseinrichtungStorage facility
- BR1BR1
- erste Bewegungsrichtung der Spindelfirst direction of movement of the spindle
- BR2BR2
- zweite Bewegungsrichtung der Spindelsecond direction of movement of the spindle
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022208093.9A DE102022208093A1 (en) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder and method for releasing a wheel brake |
PCT/EP2023/070924 WO2024028210A1 (en) | 2022-08-03 | 2023-07-27 | Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder, and method for releasing a wheel brake |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022208093.9A DE102022208093A1 (en) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder and method for releasing a wheel brake |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022208093A1 true DE102022208093A1 (en) | 2024-02-08 |
Family
ID=87519854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022208093.9A Pending DE102022208093A1 (en) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder and method for releasing a wheel brake |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022208093A1 (en) |
WO (1) | WO2024028210A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018036676A1 (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Dellner Brakes Ab | A lever type braking device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19955080A1 (en) * | 1999-11-15 | 2001-05-17 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Electromechanical operating system motor vehicle parking brake operated includes electric motor and threaded driving mechanism |
DE10014993A1 (en) * | 2000-03-25 | 2001-09-27 | Bosch Gmbh Robert | Electromechanical wheel braking system for motor vehicle with electric motor for operating and releasing wheel braking system and worm gear for changing rotation movement of motor |
-
2022
- 2022-08-03 DE DE102022208093.9A patent/DE102022208093A1/en active Pending
-
2023
- 2023-07-27 WO PCT/EP2023/070924 patent/WO2024028210A1/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018036676A1 (en) | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Dellner Brakes Ab | A lever type braking device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024028210A1 (en) | 2024-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0865977B1 (en) | Disc brake being actuated by an electric motor | |
DE102004009326B4 (en) | Electric disc brake device | |
EP2931570B1 (en) | Brake unit for a vehicle and vehicle having such a brake unit | |
EP2598766B1 (en) | Brake device comprising a rotor of an eddy current disk brake, the rotor forming the brake disk of a friction disk brake | |
EP2934975B1 (en) | Brake unit for a vehicle and vehicle having such a brake unit | |
EP1579124A1 (en) | Electromechanically-operated parking brake | |
EP0975498A1 (en) | Hand brake system for vehicles | |
EP2931573B1 (en) | Brake unit for a vehicle and vehicle with a brake unit of this type | |
WO2020207925A1 (en) | Braking system for a vehicle | |
DE102010034691A1 (en) | Torque transfer device | |
DE102006012440A1 (en) | Brake with spindle and cam arrangement | |
DE202005014265U1 (en) | Safety brake system for limiting maximum speed of rotating shaft, has centrifugal force brake axially and directly attached operating brake, and activated by centrifugal force on reaching marginal speed and decelerating rotating shaft | |
DE102010063320A1 (en) | Electromechanically actuated brake and method for operating an electromechanically actuated brake | |
WO2016058768A1 (en) | Clutch device for a motor vehicle, motor vehicle, method for operating a clutch device for a motor vehicle | |
DE102005045114B4 (en) | Electromechanically operated self-energizing brake device | |
WO1999025986A1 (en) | Electro-mechanical brake system for a vehicle | |
DE10229455B4 (en) | Single-track vehicle with electromechanical disc brake | |
DE102021214437A1 (en) | Friction braking system for a vehicle | |
DE102022208093A1 (en) | Electromechanical brake cylinder for actuating a wheel brake, wheel brake with the electromechanical brake cylinder and method for releasing a wheel brake | |
EP1203895A2 (en) | Electromechanically actuated disc brake with a parking brake device | |
EP1231118B1 (en) | Electromechanical brake device, especially for motor vehicles | |
DE102018220248A1 (en) | Gearbox with locking function | |
DE102018115685A1 (en) | Standstill assurance concept for securing a standstill of a vehicle | |
DE102006030565A1 (en) | Self-energizing brake i.e. wheel brake, operating method for motor vehicle, involves triggering emergency releasing device by safety system e.g. anti-block- and/or electronic stability program-system, during operation-opening of brake | |
DE102015200278B4 (en) | Friction brake, brake system and operating procedures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |