DE60129822T2

DE60129822T2 - Betätigungseinheit für eine bremsvorrichtung, insbesondere für fahrzeugfeststellbremse

Info

Publication number: DE60129822T2
Application number: DE60129822T
Authority: DE
Inventors: Salvatore Melis
Original assignee: Sila Holding Industriale SpA
Current assignee: Sila Holding Industriale SpA
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: KR100780500B1; EP1313634B1; ITTO20000154V0; EP1313634A1; ES2290178T3; PL208409B1; MA25953A1; AU2002212166A1; WO2002018188A1; US20030178263A1; JP2004507683A; ATE369274T1; JP4875279B2; IT249271Y1; DE60129822D1; ITTO20000154U1; HK1056533A1; BR0113784B1; KR20030043942A; PL360876A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für eine Bremsenvorrichtung, im Besonderen für die Feststellbremse eines Fahrzeugs, wobei die Betätigungseinheit ein Gehäuse für die Aufnahme eines Elektromotors sowie einer Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde aufweist, wobei die Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde ein drehbares Element, das mit der Abtriebswelle des Elektromotors für eine Drehung verbunden ist, sowie ein Element aufweist, das infolge der Drehung des drehbaren Elements relativ zum Gehäuse verschiebbar ist, wobei dem verschiebbaren Element ein Übertragungselement zugeordnet ist, das relativ zum Gehäuse verschwenkbar und mit einem Paar von Armen versehen ist, an deren Enden entsprechende Kabel für die Betätigung der Bremsen befestigt sind.
Eine Betätigungseinheit, wie sie oben erwähnt wurde, ist in der Europäischen Patentanmeldung EP 472 979 beschrieben. Gemäß dieser Veröffentlichung ist das verschwenkbare Übertragungselement, an dem ein einziges Kabel für die Betätigung der Bremsen befestigt ist, an einem ortsfesten Element gelenkig gelagert, das am Gehäuse befestigt ist, das den Elektromotor enthält. Das ortsfeste Element weist einen gebogenen, gezahnten Sektor auf, in dessen Zähne eine Klinke eingreifen kann, die in einem Hebel gelenkig gelagert ist, um die Feststellbremse mit der Hand betätigen zu können, so dass der Zug des Betätigungskabels wahlweise mit Hilfe des Betätigungshebels oder mit Hilfe des Elektromotors gesteuert werden kann.
Weiters beschreibt die Deutsche Patentanmeldung DE-41-29-934 eine Betätigungseinheit, wie sie oben festgelegt wurde, bei der zwei Kabel für die Betätigung der Bremsen, die relativ zum Gehäuse, in dem der Elektromotor untergebracht ist, quer verlaufen, mit dem verschwenkbaren Übertragungselement verbunden sind. Das Übertragungselement ist in einem Teil des Gehäuses gelenkig gelagert, der von der Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde getrennt ist, und mit der Einheit über eine Hilfsstange so verbunden, dass der Zug der Bremsenkabel entweder durch eine Betätigung mit dem Elektromotor oder dadurch verändert werden kann, dass mit der Hand auf eine Kurbel eingewirkt wird, die mit der Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde über ein Hilfskabel verbunden ist.
Ein derartiges Stellglied, das im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist, ist in der Veröffentlichung DE 198 29 514 A1 geoffenbart.
Die Betätigungseinheiten, die aus den oben erwähnten Veröffentlichungen bekannt sind, besitzen jedoch dahingehend ziemlich komplizierte Aufbauten, dass sie es den mit ihnen verbundenen Bremsenvorrichtungen ermöglichen müssen, dass diese sowohl durch eine Betätigung mit dem Elektromotor als auch durch eine Betätigung mit einem handgesteuerten Steuerelement betätigt werden. Infolge dieses Aufbaus sind sie weiters sperrig und damit für eine Anordnung in eingeengten Bereichen in einem Fahrzeug ungeeignet.
Um diese Probleme zu lösen, besteht der Gegenstand der Erfindung aus einer Betätigungseinheit, wie sie am Anfang der Beschreibung festgelegt wurde, wobei die Betätigungseinheit dadurch gekennzeichnet ist, dass das Übertragungselement am verschiebbaren Element der Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde über zumindest einen Querzapfen gelenkig gelagert ist, und dass dieser Zapfen in eine entsprechende axiale Führung des Gehäuses so eingreift, dass eine Drehung des verschiebbaren Elements relativ zum Gehäuse verhindert wird.
Mit Hilfe dieses Konzepts besitzt die Betätigungseinheit der Erfindung einen relativ einfachen Aufbau, der ihre Betätigung äußerst effizient und betriebssicher macht und der ermöglicht, dass die Abmessungen so kompakt gehalten werden können, dass die Betätigungseinheit leicht in begrenzten Räumen in einem Kraftfahrzeug untergebracht werden kann, beispielsweise im Mitteltunnel des Aufbaus in der Nähe des Vorderteils des Fahrgastraums, wo eine herkömmliche, mit der Hand zu betätigende Stelleinheit zum Betätigen der Feststellbremsen eines Kraftfahrzeugs üblicherweise untergebracht ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser ersichtlich, in denen zeigt:
1 die teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Betätigungseinheit gemäß der Erfindung;
2 den Schnitt entlang der Achse II-II von 1;
3 und 4 Schnitte durch die Einheit von 2 entlang der Achse III-III bzw. IV-IV der Zeichnung; und
5 den vergrößerten Schrägriss eines Details, das in 1 mit dem Pfeil V bezeichnet ist.
Im Zusammenhang mit den Zeichnungen trägt eine Betätigungseinheit für eine Bremsenvorrichtung, im Besonderen für die Feststellbremse eines Fahrzeugs, allgemein die Bezugsziffer 1.
Die Einheit 1 enthält ein Gehäuse 3, das im Allgemeinen die Form eines Parallelepipeds besitzt und das in Übereinstimmung mit den Zeichnungen eine obere Wand 5a, eine untere Wand 5b, die parallel zur Wand 5a verläuft und dieser gegenüber liegt, sowie zumindest eine quer verlaufende Endwand 5c enthält. Eine oder mehrere der Wände des Gehäuses 3, beispielsweise die obere Wand 5a, können von Plattenteilen des Aufbaus des Fahrzeugs gebildet werden, in dem die Einheit 1 montiert werden soll.
Im Gehäuse 3 ist, entfernt von der Querwand 5c, der Körper eines Elektromotors 7 befestigt, von dem eine entsprechende Abtriebswelle 7a koaxial zu einer Hauptachse der Einheit 1 verläuft, die in den Zeichnungen das Bezugszeichen A trägt.
Die Welle 7a ist mit einer Reduktionseinheit 9 verbunden, die koaxial mit der Achse A liegt und vorzugsweise zwei Reduktionsstufen 9a, 9b enthält, die hintereinander liegen und am besten von entsprechenden Reduktionsgetrieben gebildet werden, die aus Planetengetrieben bestehen.
Im Besonderen ist die Welle 7a des Motors 7 in einer Mittelöffnung eines Zahnrads 11a aufgekeilt, das das Sonnenrad der ersten Reduktionsstufe 9a bildet und dessen Zähne mit einer Vielzahl von Planetenrädern 13a in Eingriff stehen, die ihrerseits in die Innenverzahnung eines Ringrads 15a eingreifen, das am Gehäuse 3 befestigt ist. Den Wellen der Planetenräder 13a ist ein Planetenradträger 17a zugeordnet, der eine gezahnte, rohrförmige Verlängerung 11b besitzt, die das Sonnenrad der zweiten Reduktionsstufe 9b bildet. Die Zähne der rohrförmigen Verlängerung 11b greifen in die Zähne von einer Vielzahl von Planetenrädern 13b ein, die auch mit der Innenverzahnung eines Ringrads 15b in Eingriff stehen, das ebenfalls am Gehäuse 3 befestigt ist. Den Wellen der Planetenräder 13b ist ein Planetenradträger 17b zugeordnet, der über ein Kugellager 19 für eine Drehung relativ zum Gehäuse 3 gelagert ist.
Die beiden Reduktionsstufen 9a und 9b werden vorzugsweise von entsprechenden, im Wesentlichen identen Planetengetriebe-Reduktionseinheiten gebildet, die damit die gleiche Übersetzung ins Langsame erzielen. Beispielsweise erreicht die Reduktionseinheit 9 mit einem Übersetzungsverhältnis ins Langsame einer jeden Reduktionsstufe von etwa 3,5 ein gesamtes Übersetzungsverhältnis ins Langsame von etwa 12. Im Besonderen sind die Zahnräder, die die Planetenräder 13a und 13b bilden, ident und die Ringräder 15a und 15b ident.
Eine Schraube 21, die koaxial mit der Achse A verläuft, ist am Planetenradträger 17b befestigt, wobei ihre Gänge mit den entsprechenden Gängen einer Gewindemutter 23 in Eingriff stehen, von der die Schraube 21 umgeben ist. An dem von der Reduktionseinheit 9 entfernten Ende ist die Schraube 21 in einem Kugellager 22 gelagert, das in einem entsprechenden Sitz 22a untergebracht ist, der in der Querwand 5c des Gehäuses 3 ausgebildet ist.
Die Gänge der Schraube 21 und der Gewindemutter 23 können ein Profil besitzen, um die Reibung zu minimieren, die von der Drehung der Schraube 21 relativ zur Gewindemutter 23 stammt, beispielsweise ein trapezförmiges Profil. Weiters kann der Schraube 21 und der Gewindemutter 23 eine "Antirücklauf"-Einrichtung zugeordnet sein, deren Aufbau bekannt ist und die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, d.h. eine Einrichtung, die eine Bewegung des verschiebbaren Elements der Einheit irreversibel macht. Die Kupplung der Schraube mit einem Außen/Innen-Gewinde erfolgt vorzugsweise über ein Umlaufkugel-Mutter-Schrauben-Getriebe, so dass die Reibung zwischen der Schraube 21 und der Gewindemutter während der Drehung der Schraube 21 minimal ist.
Ein Gewindering 25 ist mit der Gewindemutter 23 in Richtung der Endwand 5c, beispielsweise mit einer Gewindekupplung, axial verbunden. Der Gewindering 25 ist an diametral gegenüber liegenden Seiten mit einem Paar von gabelförmigen Axialsitzen 27 versehen, von denen jeder so angeordnet ist, dass er den vergrößerten Kopf 29a eines entsprechenden Querzapfens 29 aufnimmt, wobei der Zapfen 29 koaxial mit einer Achse B verläuft, die die Achse A senkrecht schneidet. Das von seinem Kopf 29a entfernte Ende eines jeden Zapfens 29 greift in eine entsprechende gerade Rille 32 ein, die jeweils in der oberen und der unteren Wand 5a und 5b so ausgebildet ist, dass die von der Gewindemutter 23, dem Gewindering 25 und den entsprechenden Zapfen 29 gebildete Einheit ausschließlich axialen Auslenkbewegungen entlang der Achse A unterworfen werden kann, wenn die Schraube 21 in Drehung versetzt wird.
Dem Paar von Zapfen 29 ist ein verschwenkbares Element 33 zugeordnet, das ein Paar von Laschen 31 besitzt, in denen entsprechende Öffnungen 31a ausgebildet sind, in die die Zapfen 29 so eingesetzt werden können, dass sich das Element 33 um die Achse B verschwenken kann. Das Element 33 ist mit einem Paar von geformten Platten 35 versehen, in den Zeichnungen gesehen mit einer oberen Platte und einer unteren Platte, die miteinander über ein Paar von Querteilen 36 verbunden sind, die parallel zur Achse B verlaufen und so angeordnet sind, dass sie die Schraube 21 nicht stören. Zwei Paare von fluchtenden Öffnungen 37 sind in den Formplatten 35 ausgebildet, wobei jedes Paar von fluchtenden Öffnungen 37 von der Achse A und von der Achse B so beabstandet ist, dass die Platten 35 ein Paar von Armen bilden, von denen jedes mit einem Paar von Öffnungen 37 versehen ist. Beide Öffnungen 37 derselben Formplatte 35, beispielsweise der oberen Platte im Hinblick auf 1 und 5, besitzen entsprechende diagonale Öffnungen 37a, um in das entsprechende Paar von fluchtenden Öffnungen 37 einen Tonnennippel 39 einzusetzen, der einen Durchmesser besitzt, der dem Durchmesser der Öffnungen 37 entspricht, und der an einem Ende eines flexiblen Kabels 41 befestigt ist, dessen anderes Ende auf bekannte Art mit einem bewegbaren Bremsenelement eines Rads des Fahrzeugs verbunden ist.
Die beiden flexiblen Kabel 41 verlaufen durch entsprechende Öffnungen 43, die parallel zur Achse A in der Querwand 5c des Gehäuses 3 ausgebildet sind, wobei die Kabel so angeordnet sind, dass sie in entsprechenden Hüllen 45 gleiten können, von denen ein Ende an der Außenfläche der Wand 5c so aufliegt, dass die Wand 5c als Gegenplatte für die Hüllen 45 dient.
Dadurch, dass Querzapfen 29 vorhanden sind und diese in die Rillen 32 eingreifen, wie dies oben beschrieben wurde, wird die Gewindemutter 23 immer parallel zu den Kanälen 32 und damit zur Achse A bewegt, wenn die Schraube 21 in Drehung versetzt wird. Das Schwenkelement 33 ist an den selben Zapfen 29 befestigt, wodurch die Gewindemutter 23 mit beiden flexiblen Kabeln 41 verbunden werden kann, von denen jedes die Bremsung eines entsprechenden Rads des Fahrzeugs hervorrufen kann. Da das Element 33 an den Zapfen 29 und damit um die Achse B verschwenkbar befestigt ist, werden kleine Ungleichmäßigkeiten in den Längen dieser Kabel oder irgendwelche Differenzen im Spiel, die in Bremsenvorrichtungen auftreten können, die den Kabeln 41 zugeordnet sind, bei einer Betätigung der Einheit 1 automatisch kompensiert, so dass die Einheit 1 gemäß der Erfindung immer ermöglicht, dass mit den Kabeln 41 eine abgeglichene und gleichmäßige Bremsung der zugeordneten Räder erreicht werden kann.
Der Einheit gemäß der Erfindung können für sich bekannte Vorrichtungen, beispielsweise Kraftsensoren oder Systeme, um eine automatische Betätigung der Bremsen hervorzurufen, wenn der Motor des Fahrzeugs abgestellt wird, oder Vorrichtungen zugeordnet sein, um das Bremssystem im Falle einer elektrischen Störung händisch freigeben zu können.

Claims

Betätigungseinheit für eine Bremsenvorrichtung, im Besonderen für die Feststellbremse eines Fahrzeugs, wobei die Betätigungseinheit ein Gehäuse (3) für die Aufnahme eines Elektromotors (7) sowie eine Schraubeneinheit (21, 23) mit einem Außen/Innen-Gewinde aufweist, wobei die Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde ein drehbares Element (21), das mit der Abtriebswelle (7a) des Elektromotors (7) für eine Drehung verbunden ist, sowie ein Element (23, 25) aufweist, das infolge der Drehung des drehbaren Elements (21) relativ zum Gehäuse (3) verschiebbar ist, wobei dem verschiebbaren Element (23, 25) ein Übertragungselement (33) zugeordnet ist, das relativ zum Gehäuse (3) verschwenkbar und mit einem Paar von Armen versehen ist, an deren Enden entsprechende Kabel (41) für die Betätigung der Bremsen befestigt sind, wobei das Übertragungselement (33) am verschiebbaren Element (23, 25) der Schraubeneinheit (21, 23) mit einem Außen/Innen-Gewinde in zumindest einem Querzapfen (29) gelenkig gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (29) in eine entsprechende axiale Führung (32) des Gehäuses (3) so eingreift, dass eine Drehung des verschiebbaren Elements (23, 25) relativ zum Gehäuse (3) verhindert wird.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (33) am verschiebbaren Element (23, 25) in zwei quer und koaxial verlaufenden Zapfen (29) gelenkig gelagert ist, die an gegenüber liegenden Seiten des verschiebbaren Elements (23, 25) befestigt sind, wobei jeder Zapfen (29) mit einer entsprechenden axialen Führung (32) des Gehäuses (3) in Eingriff steht.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Querzapfen (29) einen vergrößerten Kopf (29a) besitzt, der mit einem entsprechenden gabelförmigen Sitz (27) des verschiebbaren Elements (23, 25) in Eingriff steht.
Betätigungseinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Element (21) der Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde aus einer Schraube (21) besteht, die koaxial mit der Abtriebswelle (7a) des Elektromotors (7) verläuft, wobei das verschiebbare Element (23) aus einem Element mit einem Innengewinde besteht, das die Schraube (21) umschließt.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (21) in einem Lager (22) mit rollender Berührung gelagert ist, das in einen Sitz (22a) eingesetzt ist, der in einer Querwand (5c) des Gehäuses (3) ausgebildet ist, die an jenem Ende angeordnet ist, das vom Elektromotor (7) entfernt liegt.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querwand (5c) des Gehäuses (3) als Gegenplatte für Gleithüllen (45) der Betätigungskabel (41) dient.
Betätigungseinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubeneinheit (21, 23) mit einem Außen/Innen-Gewinde eine Einheit mit einer Umlaufkugel-Mutter-Schrauben-Einrichtung ist.
Betätigungseinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reduktionseinheit (9), die koaxial mit der Achse (A) der Schraubeneinheit (21, 23) mit einem Außen/Innen-Gewinde und der Abtriebswelle (7a) liegt, zwischen der Abtriebswelle (7a) des Elektromotors (7) und dem drehbaren Element (21) der Schraubeneinheit mit einem Außen/Innen-Gewinde (21, 23) liegt.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionseinheit (9) ein Planetengetriebe mit zwei Stufen (9a, 9b) ist.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle des Elektromotors (7) für eine Drehung mit einem ersten Sonnenrad (11a) der ersten Stufe (9a) der Reduktionseinheit (9) verbunden ist, das in erste Planetenräder (13a) eingreift, die mit einem ersten innenverzahnten Ringrad (15a) in Eingriff stehen, wobei die ersten Planetenräder (13a) entsprechende Drehachsen besitzen, denen ein erster Planetenradträger (17a) zugeordnet ist, an dem ein zweites Sonnenrad (11b) der zweiten Stufe (9b) der Reduktionseinheit (9) befestigt ist, wobei das zweite Sonnenrad (11b) mit zweiten Planetenrädern (13b) in Eingriff steht, die in ein zweites innenverzahntes Ringrad (15b) eingreifen, wobei die zweiten Planetenräder entsprechende Drehachsen besitzen, die einem zweiten Planetenradträger (17b) zugeordnet sind, an dem die Schraube (21) der Schraubeneinheit (21, 23) mit einem Außen/Innen-Gewinde befestigt ist.
Betätigungseinheit gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Planeten-Reduktionseinheit (9a, 9b) einander im Wesentlichen identisch sind.
Betätigungseinheit gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (7), die Reduktionseinheit (9), die Schraube (21) und die Gewindemutter (23) koaxial auf einer Hauptachse (A) des Gehäuses (3) befestigt sind, wobei die Enden der Betätigungskabel (41), die mit der Gewindemutter (23) über das Übertragungselement (33) verbunden sind, parallel zur Hauptachse (A) des Gehäuses angeordnet sind.