DE19825683A1 - Hydraulisch betätigte Radbremse mit Feststellfunktion - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch betätig­ te Radbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Radbremse ist aus der WO 92/06876 bekannt.

Radbremsen dieser Art finden vorzugsweise ihren Einsatz in Kraftfahrzeugen. Aus der eingangs genannten WO 92/06876 ist beispielsweise eine Radbremse bekannt, die als Scheibenbrem­ se ausgeführt ist.

Die Feststellfunktion der Radbremse wird durch eine elek­ trisch betätigbare Verriegelungseinheit umgesetzt, die außen am Sattel der Scheibenbremse angeflanscht ist. Auf dem dem Bremsbelag gegenüberliegenden Ende des Bremssattelkolbens ist eine Stange angeordnet, die sich durch das Hydraulikvo­ lumen des Kolbens und durch das Sattelgehäuse in die außer­ halb angeflanschte Verriegelungseinheit fortsetzt. Die Stan­ ge ist im Sattelgehäuse und im Gehäuse der Verriegelungsein­ heit axial verschieblich gelagert. Dadurch ist sie in der Lage, bei Druckaufbau im Sattelkolben die Axialbewegung des Kolbens nachzuvollziehen. Die Stange ist im Bereich der Ver­ riegelungseinheit mit einem Bewegungsgewinde ausgeführt. Das Bewegungsgewinde nimmt eine Mutter auf, die am Umfang ihrer äußeren Mantelfläche mit einem Zahnkranz versehen ist. Die­ ser Zahnkranz ist axial verschiebbar auf einer Zahnwelle angeordnet. Die Zahnwelle wird mittels eines Elektromotors angetrieben und überträgt ihre Drehbewegung über die Zahn­ kränze auf die Mutter.

Im Feststellmodus der Radbremse werden ihre Bremsbeläge mit­ tels Hydraulikdruck mit der Bremsscheibe in Eingriff ge­ bracht. Der Bremskolben bewegt sich hierbei in axialer Rich­ tung und verschiebt die Stange der Verriegelungseinheit bis auf ihre Arretierposition. Gleichzeitig wird die Mutter mit­ tels der Zahnwelle und dem Elektromotor gegen einen Anschlag am Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung gefahren und arre­ tiert. Der Bremskolben ist somit auf der Feststellposition in der sich der Bremsbelag mit der Bremsscheibe in Eingriff befindet festgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellösevorrichtung zum schnellen Lösen der Feststellfunktion der Radbremse mit mög­ lichst wenigen, einfach aufgebauten Teilen im Bremssattel einer Radbremse zu integrieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Schnellösevorrichtung aus wenigen einfach aufgebauten Teilen besteht und im Sattel der Radbremse platzsparend in­ tegriert werden kann.

Die Schnellösevorrichtung öffnet eine Arretiervorrichtung für eine hydraulisch betätigte Radbremse. Die Arretiervor­ richtung besteht aus einer mittels Elektromotor drehbaren Bewegungsspindel mit Spindelmutter. Zwischen Bewegungsspin­ del und Motorwelle kann nach Anspruch 2 ein Getriebe ange­ ordnet sein.

Im Zusammenwirken mit einer Regelung des Elektromotors kann die Zufahrgeschwindigkeit und der Zufahrweg der Bewegungs­ spindel sehr genau variiert und gesteuert werden.

Die Bewegungsspindel wird im Feststellmodus gegen den die Bremsbeläge tragenden Hydraulikkolben gefahren und dort mit­ tels der selbsthemmend ausgelegten Spindelmutter auf der Feststellposition arretiert. Die Spindelmutter, welche ver­ drehsicher im Bremssattel angeordnet ist, wird im Feststell­ modus mittels Schnellösevorrichtung axial festgesetzt.

Zum Lösen der Feststellbremse wird die Schnellösevorrichtung geöffnet, die Bewegungsspindel mit Spindelmutter wird da­ durch in axialer Richtung freigesetzt und kann mit Hilfe des Elektromotors in ihre Ausgangsstellung gefahren werden. Die Bremsbeläge werden dadurch frei und die Feststellfunktion der Bremse ist außer Kraft.

Zum Öffnen der Schnellösevorrichtung können vorteilhafter­ weise verschiedenartige Aktuatoren Verwendung finden. Es ist z. B. das Lösen mit Hilfe eines Elektromagneten vor­ stellbar. Eine weitere Möglichkeit besteht durch den Spin­ delantrieb selbst. Hierzu ist ein Mechanismus am Spindel­ antrieb vorgesehen der beim Auftreten eines Antriebsmomentes in Richtung "Lösen" die entsprechende Betätigung bewirkt.

Für eine Notfallsituation, in der die beschriebenen Aktuato­ ren nicht betrieben werden können, ist ein Seilzug zum me­ chanischen Öffnen der Schnellösevorrichtung vorgesehen.

Der detaillierte Aufbau der erfinderischen Radbremse und deren Vorteile sind den Fig. 1 und 2 der Zeichnung zu entnehmen.

Fig. 1 Querschnitt durch die erfinderische Radbremse mit Arretiervorrichtung, bei der die Schnellösevor­ richtung mittels Elektromagneten ausgelöst wird, und

Fig. 2 Querschnitt der erfinderischen Radbremse mit Arre­ tiervorrichtung, bei der die Betätigung der Schnellösevorrichtung mechanisch erfolgt.

In Fig. 1 ist eine Radbremse 1 mit integrierter Arretiervor­ richtung 4 schematisch dargestellt. Die Radbremse ist als Scheibenbremse ausgeführt. Der Sattel 3 kann als Schwimm­ sattel oder als Festsattel ausgelegt sein. Die Hydraulikkol­ ben 3 der Radbremse 1 sind je nach Ausführung in einem oder beiden Schenkeln 16 des Radbremsgehäuses 2 angeordnet. Die Arretiervorrichtung 4 für den Feststellmodus der Radbremse 1 ist im Schenkel 16 des Radbremsgehäuses 2 integriert. Die Arretiervorrichtung 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus Elektromotor 8, Getriebe 9, Schnellösevorrichtung 5, Spin­ delmutter 7 und Bewegungsspindel 6 aufgebaut. Das Getriebe 9 ist auf einer Achse zwischen der Abtriebswelle des Motors 8 und der Bewegungsspindel 6 angeordnet. Die Bewegungsspindel 6 verlängert axial verschiebbar die Abtriebswelle des Ge­ triebes 9. Die Spindelmutter 7 wird verdrehsicher im Rad­ bremsgehäuses 2 aufgenommen und durch die Schnellösevorrich­ tung 5 axial arretiert. Das freie Ende der Bewegungsspindel 6 befindet sich im arretierten Zustand im Eingriff mit dem Hydraulikkolben 3. Die Schnellösevorrichtung 5 ist aus einem Joch 14, einem Kniehebel 15 und einem Aktuator, der in Fig. 1 als Elektromagnet 11 ausgebildet ist, zusammengesetzt. Das Joch 14 der Schnellösevorrichtung 5 ist im Radbremsgehäuses 2 drehbar gelagert. An seinem dem Drehpunkt gegenüberliegen­ den Ende ist ein Kniehebel 15 befestigt, der mittels einer Feder 10 automatisch in seiner Verschlußposition, in der das Joch 14 gegen die Spindelmutter 7 drückt, gehalten wird. Um das Joch 14 von der Spindelmutter 7 zu lösen, so daß die Bewegungsspindel 6 axial verschiebbar ist, wird der Kniehe­ bel 15 mittels eines Elektromagneten 11 geöffnet.

Die Radbremse 2 fungiert in dieser Ausführung erstens als Betriebs- und zum zweiten als Feststellbremse. Die Wirkungs­ weise der Betriebsbremse entspricht der einer normalen Scheibenbremse. Die Kolben der Scheibenbremse werden hydrau­ lisch mittels Bremsflüssigkeit betätigt und bringen dadurch die Bremsbeläge mit der Bremsscheibe in Eingriff.

Wird die Radbremse 1 als Feststellbremse betrieben, wird diese ebenfalls durch das hydraulische Bremssystem eines Fahrzeugs betätigt. Nachdem die Bremsbeläge mit der Brems­ scheibe in Eingriff gebracht worden sind, wird der Hydrau­ likkolben 3 mittels Arretiervorrichtung 4 festgesetzt. Hier­ zu wird die Gewindespindel 6 mittels eines Elektromotors 8 bis zur Anlage an den Hydraulikkolben 3 herangefahren. Durch die selbsthemmende Auslegung des Spindelgewindes ist der Hydraulikkolben 3 arretiert und kann sich nicht selbständig lösen. Die Bewegungsspindel 6 ist jetzt zwischen Hydraulik­ kolben 3 und Spindelmutter 7 verspannt. Um die Feststell­ bremse zu lösen, muß die Verspannung der Spindel 6 aufge­ hoben werden, so daß der Elektromotor 8 in der Lage ist, die Spindel 6 in ihre Ausgangsposition zurückzufahren. Dies geschieht dadurch, daß mittels eines Aktuators der Kniehebel 15 gegen die Feder 10 geöffnet wird und dadurch das Joch 14 von der Spindelmutter 7 abhebt. In dieser Position ist die Spindelmutter 7 mit der Spindel 6 frei und verschiebt sich mittels der Kolbenreaktionskraft axial auf dem freien Wel­ lenende des Getriebewelle. Die freie Spindel 6 wird durch den Elektronotor 8 in ihre Ausgangsposition zurückgedreht.

Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Querschnitt durch die Radbremse mit der erfindungsgemäßen Schnellösevorrichtung 5. In dieser Ausführungsvariante ist das Öffnen und Schließen der Schnel­ lösevorrichtung 5 auf mechanischer Basis dargestellt. Zum Umklappen des Kniehebels 15 wird das Getriebe 9 herange­ zogen. Das Getriebe 9 ist hierzu mit einem Auslösemechanis­ mus 12 am Getriebegehäuse ausgestattet. Dieses ist so gela­ gert, daß er sich um wenige Winkelgrade drehen kann, bevor er von nicht dargestellten Anschlägen gehalten wird. Der Auslösemechanismus 12 ist am Getriebegehäuse angeordnet und ist als schiefe Ebene ausgeführt. Je nach Antriebsrichtung nimmt das Getriebegehäuse aufgrund des gegen die Abtriebs­ welle aufgebrachten Moments zwei Positionen ein. Wenn ein Getriebemoment in Richtung "Lösen" auftritt wird der Kniehe­ bel 15 durch die schiefe Ebene an dem am Getriebegehäuse angeordneten Auslösemechanismus 12 umgeklappt und damit ge­ öffnet.

Außerdem kann der Kniehebel mit einem Seilzug 13, mit dem im Notfall, in der sich die Schnellösevorrichtung 5 nicht mehr durch die beschriebenen Aktuatoren öffnen läßt, gegen die Federkraft geöffnet werden.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel eines Bremssattels beschränkt. So ist es zum Beispiel möglich die erfinderische Schnellösevorrichtung 5 in eine Trommelbremse zu integrieren. Hierzu ist es denkbar, daß die durch das Brems­ system eines Kraftfahrzeuges betätigten Bremsbacken der Trom­ melbremse durch das Joch 14 der Schnellösevorrichtung 5 fest­ gesetzt werden und die Feststellfunktion dadurch erreicht wird. Das Joch kann mittels verschiedener Aktuatoren direkt oder ebenfalls mittels eines aktuatorbetriebenen Kniehebels betätigt werden.

Claims (8)

1. Hydraulisch betätigte Radbremse mit mindestens einem im Radbremsgehäuse (2) geführten Hydraulikkolben (3), der zur Realisierung einer Feststellfunktion mit einer elek­ tromechanisch betätigbaren Arretiervorrichtung (4) zu­ sammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervor­ richtung (4) aus ihrer betätigten Stellung mittels einer Schnellösevorrichtung (5) lösbar ist.

2. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (4) aus einer Bewegungsspindel (6) mit Mutter (7) aufgebaut ist, die mittels eines Elektromotors (8) und eines Ge­ triebes (9) mit dem Hydraulikkolben (3) in Eingriff bringbar ist.

3. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnellösevorrichtung (5) mittels einer Feder (10) geschlossen ist.

4. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnellösevorrichtung (5) mittels eines Elektromagneten (11) betätigbar ist.

5. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnellösevorrichtung (5) mittels eines am Getriebe (9) angeordnetem Auslösemecha­ nismuses (12) betätigbar ist.

6. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnellösevorrichtung (5) mittels eines Seilzugs (13) betätigbar ist.

7. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnellösevorrichtung (5) aus einem Joch (14) und einem Kniehebel (15) besteht.

8. Hydraulisch betätigbare Radbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (7) verdreh­ sicher im Radbremsgehäuse (2) gelagert und durch die Schnellösevorrichtung (5) axial arretiert ist.