DE10296882B4

DE10296882B4 - Vorrichtung in einer Fahrzeugbremsenanordnung

Info

Publication number: DE10296882B4
Application number: DE10296882.9T
Authority: DE
Inventors: Lars Severinsson
Original assignee: Haldex Brake Products AB
Current assignee: Haldex Brake Products AB
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: DE10296882T5; US7401686B2; JP2004529809A; BR0209764A; RU2264314C2; SE0101885D0; CN1516658A; WO2002096733A1; SE0101885L; US20040154877A1; SE524118C2; RU2003137834A

Abstract

Vorrichtung zum Bestimmen einer aufgebrachten Bremskraft in einer Fahrzeugbremsenanordnung mit einem in einem Gehäuse (15) angeordneten Mechanismus (16, 17) zum Aufbringen der Bremskraft auf eine Bremsklotzbefestigungsplatte (4), umfassend ein eingeschlossenes elastisch deformierbares Medium (20), auf welches die Reaktionskraft von der Bremskraft ansprechen soll, und Sensormittel (26, 28), dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem Gehäuse (15) axial bewegbare Schubstange (22) in Kontakt mit dem Medium (20) zum Übertragen einer Kraft davon steht und dass die Sensormittel (26, 28) zum Abtasten der Kraft in der Schubstange (22) vorgesehen sind, wobei die Sensormittel (26, 28) außerhalb des Bereichs des Mechanismus (16, 17) angeordnet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen einer aufgebrachten Bremskraft in einer Fahrzeugbremsenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Stand der Technik ist es gut bekannt, dass es wichtig bei z.B. einer Bremse ist, die durch einen drehenden elektrischen Motor betätigt wird, ein Signal entsprechend der aufgebrachten Bremskraft zu erhalten, um in der Lage zu sein, die Drehung des Motors und somit die Bremsanwendung in einer wünschenswerten Art und Weise zu steuern.
Beispiele von bekannten Vorrichtungen zu diesem Zweck sind in EP 0 334 435 B1 , DE 196 52 230 A1 und WO 1999/037939 A1 gezeigt. Aus der DE 196 40 995 A1 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der aufgebrachten Bremskraft in einer Fahrzeugbremsenanordnung bekannt, bei welcher die Sensormittel u.a. in die Spindel des Zuspannmechanismus in unmittelbarer Nähe zu der Bremsscheibe integriert sind.
Ein erkanntes Problem bei Vorrichtungen dieser Art ist, dass die Wärme in der Bremsanordnung auf Grund ihres Betriebes Schwierigkeiten sowohl mit den physikalischen Eigenschaften des verwendeten Sensormittels als auch der Genauigkeit von dessen Ausgaben verursachen kann.
Die Hauptaufgabe der Erfindung ist somit, dieses Problem zu vermeiden.
DIE ERFINDUNG
Das vorgenannte Problem wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das Vorsehen einer kraftübertragenden Schubstange kann das Sensormittel in einem Abschnitt der Bremsanordnung positioniert sein, wo die Wärme nicht ein Hauptproblem ist und wo es auch aus anderen Gründen vorteilhafter sein könnte, das Sensormittel zu positionieren.
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Details der Vorrichtung.
Figurenliste
Die Erfindung wird in weiterem Detail unten unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

1 eine sehr schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer Scheibenbremsanordnung mit einem Sensormittel ist,
2 eine sehr schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer Scheibenbremsanordnung mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist,
3 eine Seitenansicht auf einem größeren Maßstab des Abschnitts auf der rechten Seite in 2 der Vorrichtung ist, und
4 eine alternative Ausführungsform gegenüber derjenigen der 2 zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt einen Abschnitt einer Scheibenbremse für ein schweres Straßenfahrzeug, wie z.B. in 1 in WO 2001/040673 A1 gezeigt ist. In dieser Scheibenbremse ist eine Druckstange 1 in einem Gehäuse 2 angeordnet. Eine drehende Bewegung zur Bremsanwendung wird zu einem Druckstangengetriebe 3 von einem elektrischen Motor (nicht gezeigt) über Übertragungsmittel (nicht gezeigt) übertragen. Die Druckstange 1 weist Einrichtungen zum Übertragen dieser drehenden Bewegung in eine axiale Brems-anwendende Bewegung der Bremsklotzbefestigungsplatte 4 auf. Die Druckstange 1 wird in dem Gehäuse 2 durch ein axiales Lager 5 getragen, welches die Reaktionskraft auf eine Bremsanwendung an das Gehäuse 2 weiterleitet.
Diese Reaktionskraft auf die Bremskraft wird hier über ein ringförmiges druckübertragendes Medium 6 übertragen, vorzugsweise aus Gummi, eingeschlossen durch einen angeflanschten Ring 7 in Kontakt mit dem axialen Lager 5. Ein Drucksensor 8 ist in Kontakt mit dem Medium 6 und liefert in einer elektrischen Leitung 9 ein elektrisches Signal, das indikativ für den Druck in dem Medium 6 ist. Alternativ kann der Drucksensor 8 in dem Medium 6 eingebettet sein.
Das Signal, das von dem Drucksensor 8 übertragen wird, kann verwendet werden, um die Bremsanwendung mittels des elektrischen Motors (nicht gezeigt) zu stoppen, wenn eine gewünschte Bremskraft erreicht worden ist.
Die Scheibenbremsenausführungsform, die in 2 und 3 gezeigt ist, stimmt in vereinfachter Form mit derjenigen der 6 in der oben erwähnten internationalen Patentanmeldung überein. Die folgenden Hauptelemente können hieraus erkannt werden: ein Scheibenbremssattelgehäuse 15, eine Druckstangenspindel 16, ein Mutterelement 17, ein axiales Lager 18 und ein Ring 19. Für eine vollständigere Beschreibung der Scheibenbremse wird Bezug genommen auf die internationale Patentanmeldung.
Hier ist es ausreichend, zu bemerken, dass die Reaktionskraft auf eine Bremsanwendung auf die rechte Seite in der Zeichnung auf den Ring 19 aufgebracht wird, welcher hier angeflanscht ist. Diese Kraft wird zu einem Gehäuseanschlag 15' übertragen via eines ringförmigen druckübertragenden Mediums 20, vorzugsweise aus Gummi, welches mit Dichtringen 21 versehen ist, um zu vermeiden, dass das Medium 20 herausgedrückt wird zwischen dem Gehäuse 15 und dem Ring 19. Das Medium 20 kann definiert werden als „ein eingeschlossenes elastisch deformierbares Medium“.
Eine Schubstange 22 ist axial bewegbar angeordnet in einer entsprechenden Bohrung in dem Gehäuse 15 und steht in Kontakt an ihrem linken Ende mit dem Medium 20 über einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser, der durch einen Dichtring 23 umgeben ist, z.B. hergestellt aus Teflon ®, möglicherweise mit einem Additiv.
An ihrem entgegengesetzten Ende steht die Schubstange 22 in Kontakt mit einer kraftempfangenden Kappe 24. Die Schubstange 22 kann hier durch einen Führungs- und Zentrier-O-Ring 25 umgeben sein, welcher überhaupt keine Kräfte überträgt. Durch die Tatsache, dass die Schubstange 22 ein abgerundetes Ende aufweist, ist der Kontaktbereich mit der Kappe 24 sehr gering. In dem Bereich des Eingriffs der Schubstange 22 mit der Kappe 24, welche aus einem keramischen Material hergestellt sein kann, kann die Kappe mit einem integrierten Sensormittel 26, welches in 3 gekennzeichnet ist, versehen sein. Signale, die indikativ für die Kraft sind, die durch die Schubstange 22 aufgebracht wird und somit den Druck in dem Medium 20, können von dem Sensormittel 26 über elektrische Leitungen 27 übertragen werden.
Daher ist es offensichtlich, dass der Druck in dem druckübertragenden Medium 20 in eine Kraft in der Schubstange 22 transformiert wird und zu einer Stelle außerhalb des Bereichs der Konstruktion übertragen wird, wo hohe Temperaturen Gefahren für die Ausrüstung verursachen können und zu ungewissen Ergebnissen führen können.
Eine Anordnung mit bestimmten Modifikationen in Relation zu derjenigen der 2 ist in 4 gezeigt. Gleiche Teile haben die gleichen Bezugszeichen wie in 2.
In dieser Anordnung kann das ringförmige druckübertragende Medium 20 in einer ringförmigen Aussparung in dem Bremssattelgehäuse 15 platziert sein und darauf durch den Ring 19 eingewirkt werden. Eine Dichtung kann durch Dichtringe 21 vorgesehen sein.
Weiterhin kann in dieser Anordnung die Schubstange 22 in sich starr durch das Gehäuse 15 getragen sein und entlang ihrer Länge mit einem Kraft-abtastenden Sensormittel 28 versehen sein. Dieses Sensormittel 28 kann ein integrierter Abschnitt der Schubstange 22 sein oder in der Stange verbunden sein.
In den gezeigten und beschriebenen Vorrichtungen wird der Druck in dem ringförmigen druckübertragenden Medium 20 weiterhin als Kraft in der Druckstange 22 in der axialen Richtung der Druckstangenspindel 16 übertragen. Jedoch, da der Druck einheitlich in dem Medium 20 verteilt ist, kann die Druckstange 22 jegliche geeignete Richtung in Bezug auf die Druckstangenspindel 16 haben.
Es liegt weiterhin im Rahmen der angehängten Ansprüche, von einem Schubstangengestänge anstelle nur einer einzelnen Schubstange Gebrauch zu machen. Der Zweck solch eines Gestänges würde z.B. sein, die Kraft an jeglichem geeigneten Ort für das Sensormittel zu übertragen.
Das druckübertragende Medium 20 ist vorzugsweise Gummi, andere Materialien sind aber auch denkbar. Das Medium sollte also allgemein gesagt plastisch deformierbar sein, wie ein hydraulisches Fluid.
Um sehr präzise Ergebnisse sicherzustellen, können verschiedene Anordnungen der Art, die in 2 bis 4 gezeigt sind, in einer einzigen Scheibenbremse vorgesehen sein, z.B. eins für jede Druckstange, wenn eine Scheibenbremse mit mehr als einer solchen Druckstange versehen ist. Ihre Ergebnisse können aufaddiert werden und ein Mittelwert berechnet werden. Es kann jedoch ausreichend sein, nur eine einzige Anordnung, wie gezeigt, zu haben.

Claims

Vorrichtung zum Bestimmen einer aufgebrachten Bremskraft in einer Fahrzeugbremsenanordnung mit einem in einem Gehäuse (15) angeordneten Mechanismus (16, 17) zum Aufbringen der Bremskraft auf eine Bremsklotzbefestigungsplatte (4), umfassend ein eingeschlossenes elastisch deformierbares Medium (20), auf welches die Reaktionskraft von der Bremskraft ansprechen soll, und Sensormittel (26, 28), dadurch gekennzeichnet, dass eine in dem Gehäuse (15) axial bewegbare Schubstange (22) in Kontakt mit dem Medium (20) zum Übertragen einer Kraft davon steht und dass die Sensormittel (26, 28) zum Abtasten der Kraft in der Schubstange (22) vorgesehen sind, wobei die Sensormittel (26, 28) außerhalb des Bereichs des Mechanismus (16, 17) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine fixierte kraftempfangende Kappe (24) vorgesehen ist, in welche das Ende der Schubstange (22) gegenüberliegend dem Medium (20) eingreift, und welche mit einem Sensormittel (26) in seinem Bereich für den Eingriff mit der Schubstange (22) versehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (22) in dem Bereich für ihren Eingriff mit der kraftempfangenden Kappe (24) mit einem Führungs- und Zentrier-O-Ring (25) versehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (22) steif durch ein Gehäuse (15) getragen ist und entlang ihrer Länge mit einem Kraft-abtastenden Sensormittel (28) versehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftabtastende Sensormittel (28) ein integrierter Abschnitt der Schubstange (22) ist oder darin verbunden ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (22) einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser aufweist, der in Kontakt mit dem kraftübertragenden Medium (20) steht, wobei der Abschnitt durch einen Dichtring (23) umgeben ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft auf das druckübertragende Medium (20) durch einen Ring (19) übertragen wird.