DE4344567C2 - Notbremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Notbremsvorrichtung für Kraft­ fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Notbremsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.

So geht beispielsweise aus der DE 34 01 563 A1 eine Notbremseinrichtung hervor, bei der zwei von dem vorhandenen Räderbremssystem unabhängig bremsende Elemente unter dem Auto parallel zu den Rädern angeordnet sind. Das System besteht hauptsächlich aus bremsenden Schuhen, die im Notfall pneumatisch gegen die Fahrbahnfläche gepreßt werden. Die Schuhe sind im hinteren Teil des Autos parallel zu den Rädern angeordnet.

Diese Anordnung bringt mehrere Nachteile mit sich. Zum einen verstärkt sie die beim Bremsen bestehende Tendenz des Fahr­ zeuges, vorne einzutauchen, durch die bei der Notbremsung eintretende Heckentlastung. Dies kann zum Schleudern des Fahrzeugs führen. Darüber ist die in der Deutschen-Offenle­ gungsschrift beschriebene Führung der Bremsschuhe mangelhaft. Die Bremsschuhe sind über Hebel gelenkig jeweils in einem Punkt an der Karosserie angelenkt. In dem Fall der Notbrem­ sung drücken die an einer Seite der Hebel befestigten Druck­ luftzylinder die an den Hebeln angeordneten Bremsplatten ge­ gen die Fahrbahn.

Aus der DE-OS 15 55 287 ist eine Brems­ vorrichtung bekannt, bei der es sich um eine lenkbare Einheit handelt, die an der Vorderachse sämtlicher Kraftfahrzeuge an­ baubar sein soll. Dieses System weist den Nachteil auf, daß es an herkömmlichen modernen Vorderachs-Systemen nur mit au­ ßerordentlichen Schwierigkeiten zu befestigen ist. Darüber hinaus führt der zusätzliche Bremspunkt im vorderen Bereich des Fahrzeugs in einer Notsituation zu einer weiteren Desta­ bilisierung und damit zum Schleudern des Fahrzeuges.

Schließlich ist aus der DE 33 01 610 A1 eine Bremsvorrichtung zum direkten Bremsen von Kraftfahrzeu­ gen, insbesondere in Notfällen, bekannt, bei der mehrere Bremskörper am unteren Teil des Fahrzeugs, insbesondere vor der Vorderachse, hinter der Hinterachse sowie parallel zur Kardanwelle angeordnet sind. Die Bremsflächen werden hydrau­ lisch oder pneumatisch betätigt. Die Gruppe von Bremskörpern, die sich parallel zur Kardanwelle, etwa in Spur der Räder be­ finden, besteht aus insgesamt vier Bremskörpern, die jeweils einzeln geführt sind.

Dieses Bremssystem besitzt den Nachteil einer aufwendigen und mangelhaften Führung. Hieraus resultieren Sicherheitsnachtei­ le bei der Notbremsung. Darüber hinaus ist der Platzbedarf dieses Bremssystems außerordentlich groß und es ist eine ex­ akte Synchronisierung der einzelnen Bremskörper erforderlich, um eine sichere Notbremsung durchführen zu können. Schließlich neigen die recht kleinen Bremskörper zum Verhaken mit der Fahrbahn.

Gemeinsam haftet allen bekannten Lösungen der Nachteil an, daß sie ein zusätzliches pneumatisches oder hydraulisches Versorgungsnetz zur Betätigung der Notbremsvorrichtungen ein­ schließlich aller Nebenaggregate erfordern. Neben dem hierfür erforderlichen Raum sind damit erhebliche Kosten verbunden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute, kein besonde­ res Versorgungsnetz im Kraftfahrzeug erfordernde Notbremsvor­ richtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die eine sichere Ab­ bremsung des Fahrzeuges in Notsituationen ermöglicht, ohne Gefahr des Verhakens der Bremsplatten in der Fahrbahn und oh­ ne daß das Fahrzeug durch die Notbremsung ungünstig entlastet wird und dadurch ins Schleudern gerät.

Diese Aufgabe wird bei einer Notbremsvorrichtung der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Im einzelnen besteht die erfindungsgemäße Bremse aus zwei ski­ förmigen Bremsplatten, die in Ruhe an der rechten und linken Karosseriebodenseite anliegen und um ein Verhaken in der Fahrbahn zu vermeiden, mit einer kleinen bogenförmigen Spitze versehen sind. Jedes Führungsmittel umfaßt eine in der Quer­ schnittsgeometrie in eine Führungsbüchse bereichsweise ange­ paßte Stange, wodurch neben der Zwangsführung gleichzeitig eine verbesserte Verteilung der Halte- und Scherkräfte auf die Karosserie gewährleistet und die Befestigungspunkte der Antriebe an der Karosserie entlastet werden.

Die Unterboden-Systeme des Kraftfahrzeugs werden durch die Bremsplatten nicht beeinträchtigt. Der in Verbindung mit dem Notbremssystem zum Einsatz kommende Linearmotor zeichnet sich durch seine Schnelligkeit, insbesondere einen schnellen Rich­ tungswechsel, sowie durch seine Robustheit aus. Darüber hinaus eignet sich der Linearmotor insbesondere bei beengten Platzverhältnissen, bei dem weder für einen Druckmittelkom­ pressor noch für den erforderlichen Druckmittelspeicher genü­ gend Raum vorhanden ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Antrieb ein beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbarer Zylinder, dessen Kolbenstange zugleich Führungsmittel ist. Wird als Druck­ mittel für den Druckmittelzylinder Luft verwendet, kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Fahrzeugmotor einen kuppelbaren Kompressor über den vorhandenen Riementrieb antreiben, der die für die Notbremsung erforderliche Druck­ luft in einen Speicher, vorzugsweise in den Karosserieleer­ räumen fördert, beispielsweise in der Reserveradmulde oder der Tank- und Kofferraumumgebung oder unter den Rücksitzen.

Raumsparend lassen sich die Antriebe für die Bremsplatten bei den meisten Fahrzeugen an der A-Säule bzw. B-Säule anordnen.

Aus Platzgründen kann es auch zweckmäßig sein, daß jeder An­ trieb und/oder Teile der Führungsmittel in die A- oder B-Säu­ len integriert sind.

Werden der Antrieb sowie die Führungsmittel in einem gemein­ samen Gehäuse angeordnet, ermöglicht dies eine kompakte Bau­ einheit, die die Anordnung von zwei Führungsmitteln innerhalb des gemeinsamen Gehäuses ermöglicht. Die Kosten der Herstel­ lung der Notbremsvorrichtung lassen sich bei dieser Bauform reduzieren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbei­ spiele des näheren erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausfüh­ rungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Notbrems­ vorrichtung sowie

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer besonders kompakt bauenden Notbremsvorrichtung.

Im einzelnen besteht die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung 1 aus zwei skiförmigen Bremsplatten 2, die in Ruhe im Bereich der rechten und linken Karosseriebodenseite 4 anliegen und eine bogenförmige Spitze 3 besitzen, die bis in das hintere Ende des vorderen Radkastens reicht.

Jede Bremsplatte 2 ist mit Kolbenstangen 5, 8, 9 beidseitig beaufschlagbarer Druckluftzylinder 6 verbunden. Hierzu besitzt die Kolbenstange 5, 8, 9 an ihrem freien Ende 21 ein Innengewinde zur Aufnahme einer Schraube 7. Die in der oberen Hälfte 8 runde Kolbenstange 5, 8, 9 ist in der unteren Hälfte 9 sechseckig ausgeführt und damit in der Querschnitts­ geometrie an eine Führungsbüchse 11 innerhalb einer Tragein­ heit 12 angepaßt. Die Trageinheit 12 ist vorzugsweise am Ka­ rosserieboden 4 des Fahrzeugs angeordnet.

Die Druckluftzylinder 6 können beispielsweise an der A-Säule 13 oder der B-Säule 14 des Fahrzeuges angeordnet werden.

Zu diesem Zweck wird eine den Druckluftzylinder 6 umgebende Spannhülse 15 an der A-Säule 13 bzw. der B-Säule 14 ver­ schweißt. Die Schweißpunkte sind in Fig. 1 mit der Posi­ tionsziffer 16 angedeutet.

Jeder Druckluftzylinder 6 umfaßt einen Kolben 17, der ge­ lenkig mit der Kolbenstange 5, 8, 9 verbunden ist, sowie An­ schlüsse 18, 19 für die Druckluft-Zufuhr zu dem Zylinder 6. Die von den Anschlußstellen 18, 19 abgehenden Druckluft­ schläuche sind mit in den Figuren nicht dargestellten Steuer­ ventilen für die Druckluftzylinder verbunden.

Da bei einer druckmittelbetriebenen Notbremsvorrichtung grundsätzlich immer mit dem höchsten zur Verfügung stehenden Druck gearbeitet wird und der Weg des Kolbens 17 praktisch unter allen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges konstant ist, kann man durch entsprechende Dimensionierung des Druckluft­ kompressors schlankere Druckluftzylinder einsetzen.

Einen solchen schlankeren Druckluftzylinder 25 zeigt bei­ spielsweise Fig. 2. Der Druckluftzylinder 25 ist integraler Bestandteil eines einheitlichen, aus einem Stahlrohr 23 be­ stehenden Gehäuses 22 mit Verbindungsstellen 24 zur A-Säule 13 bzw. B-Säule 14. Im oberen Teil des Gehäuses 22 befindet sich der Druckluftzylinder 25 mit einem Kolben 26, der mit einer Kolbenstange 8, 9, wie bereits zu Fig. 1 erläutert, verbunden ist.

Die Druckluft wird abweichend zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 über einen im oberen Abschluß 27 des Druckluftzylin­ ders 25 befindlichen Anschluß 28 sowie ein dünnes, mit der unteren Zylinderkammer 31 verbundenes Rohr 29 zugeführt.

Innerhalb des Gehäuses 22 wird der Druckluftzylinder 25 durch einen Abschluß 32 begrenzt. Die in gleicher Weise wie im Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 1 aufgebaute Kolbenstange 8, 9 ist abweichend zu Fig. 1 durch eine weitere, oberhalb der Führungsbüchse 11 angeordnete Führungsbüchse 33 im Bereich der sechseckigen Kolbenstange 9 geführt.

Das Stahlrohr 23 geht etwas oberhalb des Bodenblechs 4 in ei­ ne zylindrische Erweiterung 34 über, deren unterer Rand 35 auf dem Bodenblech 4 bündig aufliegt.

Die zylindrische Erweiterung 34 hat ein Innengewinde 36, in das von unten ein entsprechendes Gegenstück 37 mit Außenge­ winde 38 eingeschraubt wird.

Das Gegenstück 37 hat eine einen Rand 41 aufweisende Boden­ platte 39 mit einer Öffnung für den sechseckigen Teil 9 der Kolbenstange.

Mit dem von unten eingeführten Gegenstück 37 wird die Füh­ rungsbuchse 11 in der Erweiterung 34 fixiert. Die vorstehen­ den Ausführungen gelten für Fig. 1 entsprechend.

Die erfindungsgemäße Notbremsvorrichtung arbeitet wie folgt:

Wird das Bremspedal des Fahrzeuges durchgetreten, löst die Notbremsvorrichtung aus, wenn die an den Radachsen angeordne­ ten Sensoren einen Verlust des Fahrbahnkontaktes melden.

Sodann wird über die Steuerventile den oberen Kammern der Druckmittelzylinder Druckluft zugeleitet, worauf sich die Kolben 17, 26 und damit die Bremsplatten 2 auf die Fahrbahn absenken.

Wenn ein Einsatz der Bremsplatten mit vermindertem Druck ge­ wünscht wird, kann der Arbeitsdruck mit einem Druckminderer zwischen dem Druckmittelspeicher und den Steuerventilen ein­ gestellt werden.

Das Notbremssystem wird entweder durch Durchtreten des Brems­ pedals oder automatisch aufgrund der an den Radachsen ange­ ordneten Sensoren sowie weiterer Sensoren am Fahrzeug einge­ schaltet. Die automatische Notbremsung kann durch kurzzeiti­ ges Betätigen des Bremspedals aufgehoben werden.

Die für die automatische Auslösung der Notbremsung im Fahr­ zeug zusätzlich angeordneten Sensoren sind beispielsweise Be­ schleunigungssensoren, die eine Linear- und/oder Winkelbe­ schleunigung mit einem einzigen Sensor messen können.

Claims (9)

1. Notbremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit mindestens zwei in Ruhe am Fährzeugunterboden (4) anliegenden Brems­ platten (2), Führungsmitteln (8, 9, 11) für jede Brems­ platte (2) und einem auf die Führungsmittel wirkenden An­ trieb (6), um jede Bremsplatte (2) aus der Ruhestellung gegen die Fahrbahn drücken zu können, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß jedes Führungsmittel (8, 9, 11) eine Führungs­ buchse (11) und eine in der Querschnittsgeometrie an die Führungsbuchse (11) bereichsweise angepaßte Stange (9) umfaßt, die mit dem Antrieb (6) verbunden ist,
• - die Bremsplatten (2) skiförmig sind und eine bogen­ förmige Spitze besitzen, die sich jeweils von den hinteren Enden der vorderen Radkästen nach hinten er­ strecken,
• - die skiförmigen Bremsplatten (2) in Ruhe im Bereich der rechten und linken Karosseriebodenseite anliegen und
• - daß jeder Antrieb (6) ein elektrischer Linear-Motor ist.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antrieb (6) anstelle des elektrischen Linearmotors ein beidseitig beaufschlagbarer Druckmittel-/insbesondere Druckluftzylinder ist, dessen Kolbenstange (8) zugleich Führungsmittel (9) ist.

3. Bremse, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Antrieb (6) an der A-Säule (13) oder der B-Säule (14) angeordnet ist.

4. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Antrieb (6) und/oder Teile der Füh­ rungsmittel (8, 9, 11, 33) in die A- oder B-Säulen (13, 14) des Fahrzeugs integriert sind.

5. Bremse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antrieb (6), vorzugsweise ein beidsei­ tig beaufschlagbarer Druckmittelzylinder (6, 25), sowie die Führungsmittel (8, 9, 11, 12, 33) in einem gemeinsa­ men Gehäuse (23, 27, 39) sind.

6. Bremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (23, 27, 39) rohrförmig ausgebildet ist und zu­ gleich als Zylinderlaufbuchse für den druckmittelbetrie­ benen Kolben (26) und zur Aufnahme der Führungsmittel (8, 9, 11, 12, 33) dient.

7. Bremse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Druckluft durch einen an den Fahrzeugmotor kuppelbaren Kompressor erzeugt und in einem jedem Druck­ luftzylinder (6, 25) vorgeschalteten Speicher gespeichert wird.

8. Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher mehrteilig und/oder in Karosserie-Leer-Räumen angeordnet ist.

9. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsplatten (2) aus Kevlar/Kohlefaser bestehen.