DE19941936A1 - Elektrischer Bremsaktor - Google Patents
Elektrischer BremsaktorInfo
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Abstract
Ein elektrischer Bremsaktor mit einer durch einen Elektromotor betätigbaren Zuspanneinrichtung, welche eine einem elektrischen Signal entsprechende Zuspannkraft auf eine Radbremse ausübt, und mit einer integrierten Feststellbremseinrichtung, welche bei einem Feststellbremsmoment arretierbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung ein entgegen der Rückstellkraft eines Rückstellmittels durch den Elektromotor verschiebliches Spannelement aufweist, welches in einer Position arretierbar ist, in der auf die Radbremse kein Feststellbremsmoment wirkt, und in dessen Feststellbremsposition die Zuspanneinrichtung mit der Rückstellkraft des Rückstellmittels beaufschlagbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Bremsaktor mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein derartiger elektrischer Bremsaktor geht beispielsweise aus
der DE 196 21 533 A1 hervor.
Bei diesem Bremsaktor ist eine magnetisch von einer gelösten
in eine Bremsstellung umstellbare Feststellbremse vorgesehen,
die auf eine Betätigungseinrichtung der Betriebsbremse wirkt.
Durch die Feststellbremse ist die Betätigungseinrichtung
sowohl in ihrer gelösten als auch in ihrer Bremsstellung
blockierbar.
Ein elektrischer Bremsaktor mit einer integrierten
Feststellbremse geht ferner aus der DE 196 52 229 A1 hervor.
In diesem Bremsaktor wird eine Blatt-Spiralfeder oder
Drehfeder beim Bremsen durch Verbindung mit einer Spindel am
Gehäuse des Bremsaktors vorgespannt. Die Funktion der
Feststellbremse wird dadurch realisiert, dass eine lösbare
Blockiereinrichtung drehblockiert oder freigegeben wird. Die
Blockiereinrichtung ist durch eine Permanentmagnet-Bremse
realisiert.
Aus der DE 196 01 983 C1 geht ein elektrischer Bremsaktor mit
integrierter Feststellbremse hervor, bei dem die elektrische
Feststellbremse als elektromagnetische Reibungsrutschkupplung
realisiert ist. Hierbei wird die Bewegung einer Spindelmutter
durch einen in axialer Richtung beweglichen Metallstift mit
einem Reibkopf verhindert und so die Betriebsbremse in ihrem
aktuellen Zustand blockiert.
Problematisch bei den obenbeschriebenen elektrischen
Bremsaktoren ist es, dass zur Aktivierung der
Feststellbremsfunktion zuvor ein eingestelltes Bremsmoment
durch die Betriebsbremse eingestellt werden muss. Dies ist so
realisierbar, dass durch die Betriebsbremse ein Bremsmoment
aufgebracht wird und durch die Feststellbremsfunktion eine
Rückbewegung der Zuspanneinrichtung der Betriebsbremse
verhindert, und somit das angelegte Bremsmoment der
Betriebsbremse auch ohne Anlegen eines Stroms aufrechterhalten
wird. Sehr problematisch dabei ist, dass die Funktionsweise
der Betriebsbremse von der elektrischen Bremsanlage abhängig
ist. So kann die Betriebsbremse beispielsweise bei einem
Ausfall des Bordnetzes nicht mehr angesteuert und somit auch
keine Feststellbremsfunktion realisiert werden. Es versteht
sich, dass in diesem Falle auch keine Notbremsfunktion
realisierbar ist, das Fahrzeug in einer Notsituation also
nicht mehr abgebremst werden kann.
Diese Probleme könnten zwar durch ein redundantes Bordnetz
weitestgehend beseitigt werden. Ein Bremssystem mit einem
redundanten Bordnetz erfordert jedoch eine Vielzahl
zusätzlicher Bauteile und ist daher sehr
herstellungs-, wartungs- und kostenintensiv.
Darüber hinaus ist ein Lösen der Feststellbremse bei einem
Ausfall des Bordnetzes mittels der obenbeschriebenen, aus dem
Stand der Technik bekannten Feststellbremsen nicht ohne
weiteres möglich, so dass die Einhaltung der gesetzlichen
Vorschriften für Feststellbremsen nicht erfüllt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Bremsaktor mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 weist die Feststellbremseinrichtung
ein entgegen der Rückstellkraft eines Rückstellmittels durch
den Elektromotor verschiebliches Spannelement auf, welches in
einer Position arretierbar ist, in der auf die Radbremse kein
Feststellbremsmoment wirkt, und welches in seiner nicht
arretierten Position die Zuspanneinrichtung mit der
Rückstellkraft beaufschlagt. Hierdurch kann auch bei einem
totalen Stromausfall des Bordnetzes die Feststellbremsfunktion
automatisch oder manuell aktiviert werden, so dass eine
sichere Abbremsung des Fahrzeugs in einer Notsituation möglich
ist.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung.
So umfasst die Zuspanneinrichtung vorteilhafterweise einen
Stößel, der durch einen von dem Elektromotor antreibbaren
Betriebsbremszylinder betätigbar ist.
Das Spannelement der Feststellbremseinrichtung ist
vorteilhafterweise ein in dem Betriebsbremszylinder
angeordneter und zu diesem konzentrisch angeordneter
Feststellbremszylinder, der über eine ansteuerbare
Mitnahmeeinrichtung mit dem Betriebsbremszylinder
kraftschlüssig verbindbar ist, und durch den der Stößel
betätigbar ist.
Das Spannelement ist vorzugsweise durch eine elektrisch
ansteuerbare Arretiereinrichtung in der Position arretierbar,
in der auf die Radbremsen kein Feststellbremsmoment wirkt.
Um insbesondere dabei auch in Notsituationen, die
beispielsweise bei Ausfall des elektrischen Bordnetzes
entstehen, ein sicheres Abbremsen des Fahrzeugs zu
ermöglichen, sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass
die Arretiereinrichtung im stromlosen Zustand öffnet, so dass
die Zuspanneinrichtung durch das Rückstellmittel betätigt
wird.
Aus dem gleichen Grunde ist auch vorteilhafterweise
vorgesehen, dass die Mitnahmeeinrichtung so ansteuerbar ist,
dass das Spannelement der Feststellbremseinrichtung in einer
Notsituation freigegeben wird.
Um die Feststellbremseinrichtung auch in einer Notsituation
wieder zu lösen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das
Spannelement der Feststellbremseinrichtung manuell
rückstellbar ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend
anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der
Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Schnittdarstellung eines von der
Erfindung Gebrauch machenden Bremsaktors und
Fig. 2a-2d schematisch den in Fig. 1 dargestellten
Bremsaktor in verschiedenen Betriebzuständen.
Ein elektrischer Bremsaktor, dargestellt in Fig. 1, umfasst
einen Betriebsbremszylinder 10, der durch einen Rotor 20 eines
Elektromotors über eine Gewinderolle 22 antreibbar ist, und
einen Stößel 30, durch den eine Bremskraft auf eine (nicht
dargestellte) Radbremse, beispielsweise auf die Bremsbeläge
einer Scheibenbremse, ausgeübt wird. Konzentrisch in dem
Betriebsbremszylinder 10 ist ein Feststellbremszylinder 40
angeordnet, der entgegen der Rückstellkraft eines
Rückstellmittels, beispielsweise einer Rückstellfeder 50,
durch den Betriebsbremszylinder 10 immer dann betätigbar, d. h.
axialverschieblich ist, wenn der Feststellbremszylinder 40
über eine Mitnahmeeinrichtung 60 kraftschlüssig mit dem
Betriebsbremszylinder 10 verbunden ist.
Die Mitnahmeeinrichtung 60 ist in Fig. 1 schematisch durch
Recktecke dargestellt, wobei offene Recktecke eine geöffnete
Mitnahmeeinrichtung und geschlossene (schwarze) Rechtecke die
kraftschlüssige Verbindung zwischen Feststellbremszylinder 40
und Betriebsbremszylinder 10 bedeuten.
Die Mitnahmeeinrichtung 60 kann beispielsweise als ein an dem
Betriebsbremszylinder 10 angeordneter Elektromagnet ausgeführt
sein, der im bestromten Zustand eine Kraft auf den
Feststellbremszylinder 40 ausübt.
Wie in Fig. 1 ferner dargestellt ist, ist eine
Arretiereinrichtung 70 vorgesehen, mit der der
Feststellbremszylinder 40 beispielsweise an einer
fahrzeugfesten Wand 71 arretierbar ist. Die
Arretiereinrichtung 70 ist wiederum schematisch durch
Rechtecke dargestellt, wobei offene Rechtecke eine geöffnete
Arretiereinrichtung 70 und geschlossene Rechtecke eine
Arretierung des Feststellbremszylinders 40 an der Wand 71
bedeuten.
In Fig. 2 sind die einzelnen Betriebszustände des in Fig. 1
dargestellten Bremsaktuators dargestellt. Dabei sind in Fig. 2
diejenigen Elemente, die mit denen des ersten identisch sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass bezüglich deren
Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten
Ausführungsbeispiel voll inhaltlich Bezug genommen wird.
Fig. 2a zeigt die Feststellbremseinrichtung im betätigten
Zustand. In diesem Betriebszustand sind sowohl die
Mitnahmeeinrichtung 60 als auch die Arretiereinrichtung 70
geöffnet, so dass die Rückstellfeder 50 den
Feststellbremszylinder 40 gegen den Stößel 30 drückt, durch
den wiederum eine Bremskraft auf die Radbremse ausgeübt wird.
In Fig. 2b ist der Betriebszustand dargestellt, in dem die
Rückstellfeder 50 mit Hilfe des Betriebsbremszylinders 10
durch den Rotor 20 des Elektromotors gespannt wird. In diesem
Falle ist die Mitnahmeeinrichtung 60 geschlossen, so dass ein
Kraftschluss zwischen dem Betriebsbremszylinder 10 und dem
Feststellbremszylinder 40 entsteht. Durch Drehen des Rotors 20
wird der Betriebsbremszylinder 10 über die Gewinderolle 22 in
eine Axialbewegung hin zu der Wand 71 versetzt, wodurch die
Rückstellfeder 50 gespannt wird. Es versteht sich, dass in
diesem Betriebszustand die Arretiereinrichtung 70 geöffnet
ist, so dass der Feststellbremszylinder 40 in einer in der
Wand 71 vorgesehenen Öffnung verschieblich ist.
Sobald die Rückstellfeder 50 maximal gespannt ist, schließt
die Arretiereinrichtung 70, so dass der Betriebsbremszylinder
40 in dieser Stellung arretiert ist. Gleichzeitig wird die
Mitnahmeeinrichtung 60 geöffnet, so dass der
Betriebsbremszylinder 10 unabhängig von dem
Feststellbremszylinder 40 durch den Rotor 20 über die
Gewinderolle 22 in eine Axialverschiebung versetzt werden
kann.
In Fig. 2c ist eine geöffnete Betriebsbremse dargestellt.
Durch eine Rotation des Rotors 20 wird der
Betriebsbremszylinder 10 in eine Translationsbewegung
versetzt, er drückt auf den Stößel 30, so dass dieser
ebenfalls in eine Translationsbewegung versetzt wird und eine
Bremskraft auf die (nicht dargestellte) Radbremse ausübt, wie
es schematisch in Fig. 2d dargestellt ist.
Zum Betätigen der Feststellbremse wird die Arretiereinrichtung
70 geöffnet, wodurch die Rückstellfeder 50 die Bremse
schließt. Die Arretiereinrichtung 70 ist vorteilhafterweise so
ausgeführt, dass sie sich bei einem Stromausfall selbsttätig
öffnet, wobei die Feststellbremse geschlossen wird. Es ergibt
sich so das gleiche Betriebsverhalten wie beispielsweise bei
einer pneumatischen Feststellbremse, die sich ebenfalls bei
einem Druckabfall selbsttätig schließt.
Alternativ dazu kann die Arretiereinrichtung 70 auch
selbsthemmend ausgeführt sein, so dass sie aktiv geschlossen
werden muss.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die
Feststellfunktion des Feststellbremszylinders 40 auch manuell
wieder gelöst werden kann (nicht dargestellt).
Claims (7)
1. Elektrischer Bremsaktor mit einer durch einen Elektromotor
betätigbaren Zuspanneinrichtung (40, 30), welche eine einem
elektrischen Signal entsprechende Zuspannkraft auf eine
Radbremse ausübt, und mit einer integrierten
Feststellbremseinrichtung, welche bei einem
Feststellbremsmoment arretierbar ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Feststellbremseinrichtung ein
entgegen der Rückstellkraft eines Rückstellmittels (50)
durch den Elektromotor verschiebliches Spannelement (40)
aufweist, welches in einer Position arretierbar ist, in der
auf die Radbremse kein Feststellbremsmoment wirkt, und in
dessen Feststellbremsposition die Zuspanneinrichtung mit
der Rückstellkraft des Rückstellmittels (50) beaufschlagbar
ist.
2. Elektrischer Bremsaktor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zuspanneinrichtung einen Stößel
(30) umfasst, der durch einen von dem Elektromotor
antreibbaren Betriebsbremszylinder (10) betätigbar ist.
3. Elektrischer Bremsaktor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Spannelement der
Feststellbremseinrichtung einen Feststellbremszylinder (40)
aufweist, der über eine ansteuerbare Mitnahmeeinrichtung
(60) mit dem Betriebsbremszylinder (10) kraftschlüssig
verbindbar ist, und durch den der Stößel (30) betätigbar
ist.
4. Elektrischer Bremsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (40) durch
eine elektrisch ansteuerbare Arretiereinrichtung (70) in
der Position arretierbar ist, in der auf die Radbremse kein
Feststellbremsmoment wirkt.
5. Elektrischer Bremsaktor nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (70) im
stromlosen Zustand öffnet, so dass die Zuspanneinrichtung
durch das Rückstellmittel (50) betätigt wird.
6. Elektrischer Bremsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeeinrichtung (60)
so ansteuerbar ist, dass das Spannelement (40) der
Feststellbremseinrichtung in einer Notsituation freigegeben
wird.
7. Elektrischer Bremsaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (40) der
Feststellbremseinrichtung manuell rückstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999141936 DE19941936C2 (de) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Elektrischer Bremsaktor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999141936 DE19941936C2 (de) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Elektrischer Bremsaktor |
Publications (2)
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DE19941936A1 true DE19941936A1 (de) | 2001-01-25 |
DE19941936C2 DE19941936C2 (de) | 2001-07-26 |
Family
ID=7920610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999141936 Expired - Fee Related DE19941936C2 (de) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Elektrischer Bremsaktor |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19941936C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10302357B3 (de) * | 2003-01-22 | 2004-07-08 | Lucas Automotive Gmbh | Fahrzeugbremsanlage mit Feststellbremseinrichtung |
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1999
- 1999-09-03 DE DE1999141936 patent/DE19941936C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19941936C2 (de) | 2001-07-26 |
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Legal Events
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OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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