DE19906796A1

DE19906796A1 - Hilfsbetätigungseinrichtung für eine elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlage

Info

Publication number: DE19906796A1
Application number: DE1999106796
Authority: DE
Inventors: Rolf Weiler; Juergen Balz; Michael Miltenberger
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-08-24

Abstract

Bei einer Hilfsbetätigungseinrichtung (1) für eine im Regelfall elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlage (2) mit einem Aktuator (3) zur Betätigung einer Feststellbremse wird ein gegenüber dem Stand der Technik vereinfachter und verbesserter Aufbau dadurch erreicht, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung (1) über eine Rutschkupplung (15) mit dem Aktuator (3) gekoppelt ist. Ferner ergibt sich erfindungsgemäß ein einfacher und kostengünstiger Aufbau einer Hilfsbetätigungseinrichtung (1) für eine im Regelfall elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlage (2), die zwei Aktuatoren (3) zur Betätigung von zwei Feststellbremsen aufweist, und wobei die Aktuatoren (3) in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind, dadurch, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung (1) aus einer Welle (4), einem Kegelradgetriebe und einer Kupplungseinrichtung (15) zur gleichzeitigen Betätigung der zwei Aktuatoren (3) besteht.

Description

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Hilfsbetätigungseinrichtung für eine im Regelfall elek tromechanisch betätigte Feststellbremsanlage mit einem Aktua tor zur Betätigung einer Feststellbremse. Gemäß einem weite ren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Hilfsbetä tigungseinrichtung für eine im Regelfall elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlage, die zwei Aktuatoren zur Betä tigung von zwei Feststellbremsen aufweist, und wobei die Ak tuatoren in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind.

Gattungsgemäße elektromechanisch betätigte Feststellbremsan lagen sind beispielsweise in der DE 41 29 919 A1 offenbart. Darin werden sowohl Feststellbremsanlagen beschrieben, bei denen beide Radbremsen über Bowdenzüge mittels eines einzigen Elektromotors betätigt werden, als auch solche Feststellbrem sanlagen, die für jede einzelne Radbremse über jeweils einen unmittelbar an der Radbremse angeordneten Elektromotor zur Fremdkraftbetätigung verfügen. Laut derzeitiger gesetzlicher Bestimmungen ist für solche im Regelfall elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlagen eine Hilfsbetätigungseinrich tung erforderlich, die eine Feststellbremsbetätigung (sowohl zu stellen als auch Lösen) selbst im Falle des Ausfalles der elektrischen Anlage noch ermöglicht. Die konstruktive Ausfüh rung einer derartigen Hilfs- oder Notbetätigungseinrichtung ist in dieser Druckschrift jedoch nicht erwähnt.

Eine solche oben beschriebene Hilfsbetätigungseinrichtung für eine elektromechanische Feststellbremsanlage wird in der DE 41 29 934 C2 gezeigt. Die muskelkraftbetriebene Hilfsbetäti gung ist hier als Notbetätigung einer fremdkraftbetätigten Feststellbremsanlage ausgelegt, wobei die Feststellbremsanla ge über einen einzigen Elektromotor verfügt, der in der Regel über Bowdenzüge auf die auf beiden Kraftfahrzeugseiten ange ordneten Radbremsen zugreift. Die Hilfsbetätigungseinrichtung besteht aus einer Handkurbel mit unmittelbar angrenzenden Schneckenradgetriebe, das über einen Seilzug direkt mit dem Getriebe des Elektromotors verbunden ist. Ausgehend von die sem Elektromotorgetriebe können die Stellbewegungen in den Radbremsen eingeleitet werden. Bei Notbetätigung kann somit durch Drehung der Handkurbel und Umsetzung der Betätigungs kraft innerhalb des Schneckenradgetriebes sowie des Elektro motorgetriebes ein mechanischer Zugriff auf die Radbremsen erfolgen. Als nachteilig bei einer solchen Anordung erweist sich insbesondere die komplexe Gestaltung des Schneckenrad- bzw. des Elektromotorgetriebes, sowie das äußerst aufwendige und demzufolge bei den Automobilherstellern unerwünschte Ver legen der erforderlichen Seilzüge (in der Regel Bowdenzüge) am Kraftfahrzeug.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und ins besondere eine Hilfsbetätigungseinrichtung für eine im Regel fall elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlage zu schaffen, die hinsichtlich ihres konstuktiven Aufbaus verein facht und verbessert ausgeführt ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer Hilfsbetätigungs einrichtung der eingangs genannten Art gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung über eine Rutschkupplung mit dem Aktuator gekoppelt ist.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das zu übertragende Drehmoment bei einer Notbetätigung kraft schlüssig über Reibbelege übertragen wird. Das übertragene Drehmoment kann durch die Vorspannung von Antriebsfedern ein gestellt werden. In sicherheitstechnischer Hinsicht ist bei der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, daß bei Überschreiten eines zulässigen Drehmoments, dem sogenannten Rutschmoment, die Kupplung durchrutscht.

Vorteilhafterweise weist die Rutschkupplung ein Rutschmoment auf, welches größer als ein Feststellmoment der Hilfsbetäti gungseinrichtung ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Rutschkupplung ein Löse- bzw. Feststellmoment der Hilfsbetätigungseinrichtung, insbesondere der Spindel, über tragen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Aktuator elektromechanisch und weist einen als Hohlwelle aus gebildeten Rotor auf.

Vorteilhafterweise weist die Hilfsbetätigungseinrichtung eine flexible oder biegsame Welle auf, wobei die biegsame Welle über ein Kegelradgetriebe, mit der Rutschkupplung verbunden ist, wobei das Kegelradgetriebe zwei Kegelräder aufweist, und wobei ein erstes Kegelrad an der biegsamen Welle ausgebildet ist und ein zweites Kegelrad mit der Rutschkupplung verbunden ist. Durch diese bauliche Ausbildung wird eine Übertragung des Drehmoments über zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Drehachsen sichergestellt. Ferner ist das Kegelradgetriebe deshalb bevorzugt, da es den Antrieb eines weiteren Aktuators mit lediglich einer flexieblen Welle ermöglicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung weist das erste Kegelrad einen ersten, ver zahnten Abschnitt und einen zweiten, unverzahnten Abschnitt auf, wobei der zweite Abschnitt flacher als der erste Ab schnitt ausgebildet ist.

In dieser Variante ist bevorzugt, daß im Betrieb der erfin dungsgemäßen Hilfsbetätigungseinrichtung die flexible Welle aus einer Nichtbetätigungsstellung in eine Betätigungsstel lung bewegbar ist, und zwar insbesondere durch eine lineare Translationsbewegung, in welcher der erste Abschnitt des er sten Kegelrads mit dem zweiten Kegelrad in Eingriff steht, und wobei in der Nichtbetätigungsstellung der zweite Ab schnitt des ersten Kegelrads dem zweitem Kegelrad zugewandt ist. Auf diese Weise findet in der Nichtbetätigungsstellung keine Kraftübertragung durch das Kegelradgetriebe statt.

Gemäß einer kostengünstigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hilfsbetätigungseinrichtung, und insbeson dere das Kegelradgetriebe und/oder die Rutschkupplung aus Kunststoff hergestellt. Dies ist bevorzugt, da die Hilfsbetä tigungseinrichtung im Regelfall, d. h. in einem Notbetrieb, nur sehr selten zum Lösen und Feststellen der Feststellbremse benutzt wird, so daß insbesondere im Hinblick auf Verschleiß eine Ausführung aus Kunststoffmaterial möglich ist.

Bevorzugt ist die Feststellbremse als Duo-Servo-Bremse oder als Kombisattel ausgebildet. Es sei allerdings bemerkt, daß die erfindungsgemäße Hilfsbetätigungseinrichtung in Verbin dung mit allen geeigneten Arten von Feststellbremsen verwen det werden kann.

Ferner ist bevorzugt, daß die Feststellbremsanlage zwei Akto ren zur Betätigung von zwei Feststellbremsen aufweist, wobei die Hilfsbetätigungseinrichtung aus einer Welle besteht, die mit den zwei Aktoren über jeweils ein Kegelradgetriebe und eine Rutschkupplung gekoppelt ist. Insbesondere bei einer Twin-Anordnung der Aktuatoren ist es durch die vorliegende Er findung möglich, mit einer (flexiblen) Welle für die Notbetä tigung auszukommen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die erfindungsgemäße Aufgabe bei einer Hilfsbetätigungsein richtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung aus einer Welle, einem Kegelrad getriebe und einer Kupplungseinrichtung zur gleichzeitigen Betätigung der zwei Aktuatoren besteht. Die Vereinfachung und die Verbesserung des konstruktiven Aufbaus der erfindungsge mäßen Hilfsbetätigungseinrichtung liegt nach dieser Variante der Erfindung in der Reduzierung der Teilezahl und den da durch verringerten Herstellungs- und Montagekosten bzw. -aufwand.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnun gen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich darge stellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kom bination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und zwar unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Feststellbremsanlage gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines vergrößerten Aus schnitts der Feststellbremsanlage gemäß Fig. 1, der eine Rutschkupplung zeigt; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage gemäß Fig. 1.

Überall in den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben bzw. entsprechenden Elemente.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Hilfsbetätigungseinrich tung 1 für eine im Regelfall elektromechanisch betätigte Feststellbremsanlage 2, die zwei Aktuatoren 3 zur Betätigung von zwei (nicht dargestellten) Feststellbremsen aufweist, dargestellt. Die nicht dargestellten Feststellbremsen sind vorzugsweise als Duo-Servo-Bremse oder als Kombisattel ausge bildet. Zur Betätigung der Feststellbremsen sind diese mit den Aktuatoren 3 über Bowdenzüge verbunden. Die Feststell bremsanlage 2 ist eine kompakte Einheit, und ist vorzugsweise im Kofferraum eines Personenkraftwagens untergebracht.

Die erfindungsgemäße Hilfsbetätigungseinrichtung 1 weist eine biegsame oder flexible Welle 4 auf, die als Übertragungele ment zwischen einem (nicht dargestellten) im Fahrgastraum an geordneten Bedienelement, z. B. eine Handkurbel, und den Ak tuatoren 3 dient. Die flexible Welle 4 dient daher dazu, bei einem Ausfall des Bordnetzes oder weiterer elektrischer Kom ponenten der Festellbremsanlage 2 eine Bedienung, d. h. ein Lösen oder Feststellen der Parkbremse, über ein durch Muskel kraft betätigbares Bedienelement sicherzustellen. Die flexi ble Welle 4 weist eine gegenüber einer Wellenummantelung 6 drehbare Wellenseele 5 auf. Die Wellenseele 5 ist mittels ei ner Druckfeder 7 bei allgemeinen Betriebsbedingungen gegen über der Wellenummantelung 6 axial vorgespannt, wodurch ein aktuatorseitiges Endstück 8 der Wellenseele 5 außer Eingriff mit einer Spindel 9 steht. An dem aktuatorseitigem Ende der Spindel 9 ist ein speziell ausgebildetes erstes Kegelrad 10 angeordnet. Das erste Kegelrad 10 weist einen (gemäß der Dar stellung der Fig. 1) unteren, verzahnten Abschnitt 11 und ei nen oberen, unverzahnten Abschnitt 12 auf. Der unverzahnte Abschnitt 12 ist dabei flacher als der verzahnte Abschnitt 11 ausgebildet. Das erste Kegelrad 10 überträgt eine Drehbewe gung der Welle 4 bzw. der Spindel 9 auf ein zweites Kegelrad 13, welches über eine Rutschkupplung 15 (Fig. 2) mit einem als Hohlwelle 16 ausgebildeten Rotor des Aktuators 3 gekop pelt ist. Die Rutschkupplung 15 weist eine Welle 17 auf, die über eine Druckfeder 18 außer Eingriff mit der Hohlwelle 16 vorgespannt ist. An dem der Hohlwelle 16 abwandten Ende der Welle 17 ist das zweite Kegelrad 13 befestigt.

Es sei bemerkt, daß die linke Hälfte der Fig. 1 (vgl. auch Fig. 3) die Nichtbetätigungsstellung der erfindungsgemäßen Hilfsbetätigungseinrichtung 1 zeigt, während die rechte Hälf te der Fig. 1 eine Betätigungsstellung der erfindungsgemäßen Hilfsbetätigungseinrichtung 1 darstellt. Im Regelbetrieb der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage betätigt der als Hohl welle 16 ausgebildete Rotor des Aktuators 3 einen Bowdenzug, der beispielsweise mit einer Spreizeinrichtung für die Brems backen einer Trommelbremse in Verbindung steht. Der linken Hälfte der Fig. 1 entnimmt man, daß im Normalbetrieb die Wel lenseele 5 durch die Vorspannung der Druckfeder 7 nicht mit der Spindel 9 gekoppelt ist. Ferner ist das erste Kegelrad 10 nicht mit dem zweiten Kegelrad 13 gekoppelt, da an dem zwei ten Kegelrad 13 aufgrund der axialen Stellung der Spindel 9 nur der unverzahnte Abschnitt 13 des erstes Kegelrads 10 an liegt. Im Fall einer durch die Betätigung eines Bedienelemen tes ausgelösten Notbetätigung der Feststellbremsanlage über die erfindungsgemäße Hilfsbetätigungseinrichtung 1 wird, wie oben bereits erläutert wurde, die Spindel 9 axial in ihre Be triebsstellung verschoben, in der der verzahnte Abschnitt 11 des ersten Kegelrads 10 mit dem zweiten Kegelrad 13 in Ein griff steht. Durch diese Axialverschiebung wird das zweite Kegelrad 13 in Richtung mit der Hohlwelle 16 entgegen der Vorspannung der Druckfeder 18 derart verschoben, daß die Wel le 17 mit der Hohlwelle 16 gekoppelt ist. In diesem Zustand können die Aktuatoren 3 bei einem Ausfall des Bordnetzes über die Hilfsbetätigungseinrichtung 1 bedient werden, so daß ein mechanisches Notlösen bzw. -feststellen der Parkbremsaktuato ren möglich ist. Die Rutschkupplung 15 gleicht die Spindel stände in axialer Richtung aus. Die Rutschkupplung 15 ist derart eingestellt, daß deren Rutschmoment etwas größer als das Lösemoment bzw. Feststellmoment der Spindel 9 ist.

Zur Montage der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage 2 wer den die beiden Aktuatoren 3 auf die Hilfsbetätigungseinrich tung 1 mittels einer Klippvorrichtung unter Verwendung eines O-Dichtrings gesteckt.

Bezugszeichenliste

1

Hilfsbetätigungseinrichtung

2

Feststellbremsanlage.

3

Aktuatoren

4

flexible Welle

5

Wellenseele

6

Wellenummantelung

7

Druckfeder

8

Endstück

9

Spindel

10

erstes Kegelrad

11

verzahnter Abschnitt

12

unverzahnter Abschnitt

13

zweites Kegelrad

15

Rutschkupplung

16

Hohlwelle

17

Welle

18

Druckfeder

Claims

1. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) für eine im Regelfall elektromechanisch betätigte Festellbremsanlage (2) mit einem Aktuator (3) zur Betätigung einer Feststellbrem se, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbetätigungs einrichtung (1) über eine Rutschkupplung (15) mit dem Aktuator (3) gekoppelt ist.

2. Hilfsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung (15) ein Rut schmoment aufweist, welches größer als ein Feststellmo ment der Hilfsbetätigungseinrichtung (1) ist.

3. Hilfsbetätigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (3) elektromechanisch ist und einen als Hohlwelle (16) ausgebildeten Rotor aufweist.

4. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung (1) eine flexible Welle (4) aufweist.

5. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die flexible Welle (4) über ein Kegelradgetriebe mit der Rutschkupplung (15) ver bunden ist, wobei das Kegelradgetriebe zwei Kegelräder (10, 13) aufweist, wobei ein erstes Kegelrad (10) an der flexiblen Welle (4) ausgebildet ist und ein zweites Kegelrad (13) mit der Rutschkupplung (15) verbunden ist.

6. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß das erste Kegelrad (10) einen ersten, verzahnten Abschnitt (11) und einen zweiten, unverzahnten Abschnitt (12), der flacher als der erste Abschnitt (11) ausgebildet ist, aufweist.

7. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die flexible Welle (4) aus einer Nichtbetätigungsstellung in eine Betätigungsstel lung bewegbar ist, in welcher der erste Abschnitt (11) des ersten Kegelrads (10) mit dem zweiten Kegelrad (13) im Eingriff steht, wobei in der Nichtbetätigungsstel lung der zweite Abschnitt (12) des ersten Kegelrads (10) dem zweiten Kegelrad (13) zugewandt ist.

8. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung (1), insbesondere das Ke gelradgetriebe und/oder die Rutschkupplung (15) aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellbremse als Duo-Servo-Bremse oder als Kombisat tel ausgebildet ist.

10. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellbremsanlage (2) zwei Aktuatoren (3) zur Betätigung von zwei Feststellbremsen aufweist, wobei die Hilfsbe tätigungseinrichtung (1) eine Welle (4) aufweist, die mit den zwei Aktuatoren (3) über jeweils ein Kegelrad getriebe und eine Rutschkupplung (15) gekoppelt ist.

11. Hilfsbetätigungseinrichtung (1) für eine im Regelfall elektomechanisch betätigte Feststellbremsanlage (2), insbesondere nach einem der vorgehenden Ansprüche, wo bei die Feststellbremsanlage (2) zwei Aktuatoren (3) zur Betätigung von zwei Feststellbremsen aufweist, und wobei die Aktuatoren (3) in einer baulichen Einheit zu sammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbetätigungseinrichtung (1) aus einer Welle (4), einem Kegelradgetriebe und einer Kupplungseinrichtung zur gleichzeitigen Betätigung der zwei Aktuatoren (3) besteht.