EP2010420A1 - Stelleinrichtung, insbesondere kraftfahrzeug-feststellbremse - Google Patents

Stelleinrichtung, insbesondere kraftfahrzeug-feststellbremse

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EP2010420A1
EP2010420A1 EP07727982A EP07727982A EP2010420A1 EP 2010420 A1 EP2010420 A1 EP 2010420A1 EP 07727982 A EP07727982 A EP 07727982A EP 07727982 A EP07727982 A EP 07727982A EP 2010420 A1 EP2010420 A1 EP 2010420A1
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EP
European Patent Office
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actuator
brake cable
receiving element
brake
adjusting device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07727982A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Deutloff
Stephan Roos
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/04—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting mechanically
    • B60T11/046—Using cables

Definitions

  • Control device in particular motor vehicle parking brake
  • the invention relates to an actuating device, especially motor vehicle parking brake, with a drive fremdkraft Seae- NEN, an operable by the drive actuator and a brake cable which is connected to the actuator device by a connection ⁇ .
  • Such adjusting devices are known in many forms from the prior art and are used, for example, as an electric motor-driven parking brakes with spindle drive in motor vehicles.
  • An object of the present invention is to find a solution for avoiding such noises.
  • connection unit has a torque decoupling element for Torque ⁇ mententkopplung between the actuator and the brake cable.
  • a basic idea of the invention is to avoid unwanted movements of the actuator from the outset.
  • a twisting of the brake cable during tightening of the brake, and resulting torsional moments of the brake cable are excluded so ⁇ with a priori.
  • Unintentional movements of the actuator both when loosening and when applying the brake are verhin ⁇ by means of the invention by comparatively simple design measures. Motion damage to the actuator, to the connection unit and to the actuator housing can be avoided. Disturbing noise is excluded. Other measures for noise reduction or the use of a special brake cable with opposite direction of impact are not required. This results in a comparatively ⁇ as low structural change in the connecting unit to significantly improve the usability of the adjusting device.
  • connection unit comprises a transfer element connected to the actuator on ⁇ in which a rests with the one end of the brake cable connected coupling element.
  • the receiving element also serves for torque support of the actuator, in particular the actuator spindle shaft, in an actuator housing.
  • the receiving element transmits to secure the position of the actuator in the actuator housing at where possibly occurring Drehmomenteinträ ⁇ ge to the actuator or the actuator housing taken by an on ⁇ number of guide elements of the receiving element are, which eino in a number of axially extending guides of the actuator housing.
  • the Drehmomententkopp ⁇ ment element is preferably in the receiving element, wherein the type of Drehmomententkopplungselements and its arrangement in the receiving element independent of the actuator and from this decoupled rotational movement of the coupling ⁇ elements is ensured in the receiving element.
  • the torque decoupling element comprises a low-friction as possible A xiallagerung.
  • the shape of the axial bearing can vary. However, has proven to be particularly effective the use of a simple and inexpensive to produce ball bearing with low rolling friction.
  • the coupling element is preferably not directly, but via the bearing unit in the receiving element.
  • An unmit ⁇ telbare transmission of torque from the coupling element on the receiving element and thus to the actuator is thus excluded or at least greatly reduced to such an extent that disturbing noise is excluded and un ⁇ desired movements of the actuator are minimized.
  • another bearing form may be used, for example, a sliding bearing with low sliding friction.
  • connection unit in such a manner out ⁇ described above results, is that the receiving element and the coupling element upon actuation of the brake cable to the Drehmomententkopp abut ⁇ development element and define its position in the receiving member, then, despite the use is the torque decoupling element and the associated partial "Resolution" of the connection between brake cable and actuator ne safe and reliable handling of the control device possible.
  • FIG 3 shows a part of an adjusting device with a connecting unit in a cross section.
  • the adjusting device 1 essentially comprises a power-operated drive in the form of an electric motor 2, an actuator 4 actuatable by the electric motor 2 via a gear 3, and a brake cable 5 connected to the actuator 4 and actuatable by the latter for actuating a brake element 6, cf.
  • FIG. 1
  • the displaceable in the axial direction 7 actuator 4 is received by an actuator housing 8.
  • the actuator 4 comprises a hollow shaft as a spindle nut (not shown) and with this over a meshing thread in axial rotary feed connection standing, the brake cable 5 actuated spin ⁇ delwelle 9, see.
  • FIG. 2
  • connection unit 11 The connection unit
  • the 11 includes both the spindle shaft 9 associated connection ⁇ elements, in particular a receiving element 12, as well as the brake cable 5 associated connecting elements, in particular serving as a coupling element cable nipple 13 and serving as a torque mententkopplungselement thrust ball bearing 14th At one end of the spindle shaft 9 extending in the axial direction 7, this is connected via a connecting piece 15 fixed to the cylindrical receiving element 12, which forms a likewise cylindrical chamber 16 in its interior.
  • the receiving element 12 serves as a torque support of the spindle shaft 9 in the cylindrical actuator housing 8, which is designed here as a spindle guide housing.
  • the receiving element 12 has sides opposite to one another in the axial direction 7
  • the connecting piece 21 can be produced, for example, by radially pressing a connecting sleeve onto the brake cable 5.
  • the cable nipple 13 is introduced from the outside via a leading to the center of ⁇ on receiving element 12 insertion or joining opening 23 in the chamber 16 of the receiving element 12 and then lies centrally in the chamber 16 a.
  • the insertion opening 23 is not located in the side facing in the direction of the brake cable 5 front wall 24 of the fixed to the spindle shaft 9
  • ⁇ ment is 12 position for fixing of the cable nipple 13 in its operating ⁇ the insertion hole 23 after insertion of the cable nipple 13 with a cover ( pictured) joined ver ⁇ .
  • the cylindrical cable nipple 13 comprises a first section 25 adjoining the connecting piece 21 and a free end extending to the first section 25 subsequent second portion 26 whose diameter is greater than the diameter of the first portion 25.
  • the second portion 26 is at an operation of the brake cable 5 with its protruding beyond the first portion 25 inside 27 in the manner of an axial shoulder on a first housing portion 28th of the friction-reducing ball bearing 14 serving as a torque decoupling element.
  • the ball bearing 14 of the cable nipple 13 with its first portion 25 gela ⁇ siege.
  • the ball bearing 14 can be provided as a further component such that it rests loosely between the cable nipple 13 on the one hand and the receiving element 12 on the other hand in the chamber 16.
  • the ball bearing 14 is connected to the cable nipple 13 or formed integrally with the cable nipple 13. In these cases, the installation of the cable nipple 13 in the receiving element 12 is significantly simplifies ⁇ .
  • the first housing portion 28 of the ball bearing 14 gegenü ⁇ berograph second housing portion 31 of the ball bearing 14 is located on an operation of the brake cable 5 on the inside 32 of the front wall 24 of the spindle shaft 9 attached to the receiving element 12.
  • the Seilnip ⁇ pel 13 via the ball bearing 14 in the chamber 16 of the receiving element 12 and is there upon actuation of the brake train 5 fixed.
  • brake cable 5 and spindle shaft 9 axially aligned with each other.
  • the widths of the guide grooves 18 and the thicknesses of the guide webs 17 can be selected such that the play of the guide webs 17 in the guide grooves 18 is comparatively small, for example, only 0.5 mm. Due to the lack of play, a noise development when loosening or tightening the brake cable 5 is minimized or completely excluded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung (1), insbesondere Kraftfahrzeug-Feststellbremse, mit einem fremdkraftbetriebenen Antrieb (2), einem von dem Antrieb (2) betätigbaren Aktuator (4) und einem Bremszug (5), der mit dem Aktuator (4) über eine Verbindungseinheit (11) verbunden ist. Um Geräusche beim Lösen und Anziehen der Bremse zu vermeiden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungseinheit (11) ein Drehmomententkopplungselement (14) aufweist zur Drehmomententkopplung zwischen Aktuator (4) und Bremszug (5).

Description

Beschreibung
Stelleinrichtung, insbesondere Kraftfahrzeug-Feststellbremse
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung, insbesondere Kraftfahrzeug-Feststellbremse, mit einem fremdkraftbetriebe- nen Antrieb, einem von dem Antrieb betätigbaren Aktuator und einem Bremszug, der mit dem Aktuator über eine Verbindungs¬ einheit verbunden ist.
Derartige Stelleinrichtungen sind in vielfältiger Form aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise als elektromotorisch angetriebene Parkbremsen mit Spindelantrieb in Kraftfahrzeugen verwendet.
Beim Lösen und Feststellen einer solchen Bremse wirken Torsionsmomente des vorgespannten, verdrillten Bremszuges auf den Aktuator. Dies führt zu ungewollten Bewegungen des Aktuators, die zu Schäden an dem Aktuator, an der Verbindungseinheit so- wie an dem Aktuatorgehäuse führen können. Darüber hinaus kann es hierdurch zu einer störenden Geräuschentwicklung kommen.
Es ist bekannt, die dann auftretenden schnarrenden bzw. knarrenden Geräusche durch geräuschdämmende Maßnahmen oder durch die Verwendung eines Bremszuges mit gegenläufiger Schlagrichtung zu verringern .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zur Vermeidung derartiger Geräusche zu finden.
Diese Aufgabe wird durch eine Stelleinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Danach ist es vorgesehen, dass die Verbindungseinheit ein Drehmomententkopplungselement aufweist zur Drehmo¬ mententkopplung zwischen Aktuator und Bremszug.
Eine Grundidee der Erfindung ist es, ungewollte Bewegungen des Aktuator von vorn herein zu vermeiden. Hierzu werden Bremszug und Aktuator mit Hilfe des Drehmomententkopplungs¬ elements entkoppelt derart, dass sie nur noch in ihrer axia¬ len Wirkrichtung aneinander gekoppelt sind, gleichzeitig je¬ doch keine Drehmomente mehr aufeinander übertragen können. Ein Verdrillen des Bremszuges beim Anziehen der Bremse sowie sich daraus ergebende Torsionsmomente des Bremszuges sind so¬ mit von vorn herein ausgeschlossen.
Ungewollte Bewegungen des Aktuators sowohl beim Lösen als auch beim Anziehen der Bremse werden mit Hilfe der Erfindung durch vergleichsweise einfache konstruktive Maßnahmen verhin¬ dert. Bewegungsschäden an dem Aktuator, an der Verbindungseinheit sowie an dem Aktuatorgehäuse können vermieden werden. Störende Geräuschentwicklungen sind ausgeschlossen. Weitere Maßnahmen zur Geräuschdämmung oder die Verwendung eines speziellen Bremszuges mit gegenläufiger Schlagrichtung sind nicht erforderlich. Somit ergibt sich mit einer vergleichs¬ weise geringen konstruktiven Änderung der Verbindungseinheit eine deutliche Verbesserung der Gebrauchsfähigkeit der Stell- einrichtung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verbindungseinheit ein mit dem Aktuator verbundenes Auf¬ nahmeelement, in dem ein mit dem einen Ende des Bremszuges verbundenes Koppelelement einliegt. Durch diese Ausgestaltung der Verbindungseinheit wird eine konstruktiv besonders einfa- che Entkopplung der Drehmomente von Bremszug und Aktuator möglich. Vorzugsweise dient das Aufnahmeelement zugleich zur Drehmomentenabstützung des Aktuators, insbesondere der Aktua- tor-Spindelwelle, in einem Aktuatorgehäuse. Dabei trägt das Aufnahmeelement zur Lagesicherung des Aktuators in dem Aktua- torgehäuse bei, wobei eventuell auftretende Drehmomenteinträ¬ ge auf den Aktuator bzw. das Aktuatorgehäuse durch eine An¬ zahl von Führungselementen des Aufnahmeelements aufgenommen werden, die in einer Anzahl axial verlaufender Führungen des Aktuatorgehäuses einliegen.
Zur wirkungsvollen Drehmomententkopplung von Bremszug und Ak- tuator bei gleichzeitiger Sicherstellung einer Kraftübertragung in axialer Wirkrichtung liegt das Drehmomententkopp¬ lungselement vorzugsweise in dem Aufnahmeelement ein, wobei durch die Art des Drehmomententkopplungselements und dessen Anordnung in dem Aufnahmeelement eine von dem Aktuator unab- hängige und von diesem entkoppelte Drehbewegung des Koppel¬ elements in dem Aufnahmeelement gewährleistet ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Drehmomententkopplungselement eine möglichst reibungsarme A- xiallagerung umfasst. Die Form der Axiallagerung kann dabei variieren. Als besonders effektiv hat sich jedoch die Verwendung eines einfach und preiswert herstellbaren Kugellagers mit geringer Rollreibung herausgestellt.
Das Koppelelement liegt vorzugsweise nicht direkt, sondern über die Lagereinheit in dem Aufnahmeelement ein. Eine unmit¬ telbare Übertragung eines Drehmoments von dem Koppelelement auf das Aufnahmeelement und damit auf den Aktuator ist somit ausgeschlossen oder zumindest sehr stark verringert in einem solchen Maße, dass störende Geräusche ausgeschlossen und un¬ gewollte Bewegungen des Aktuators minimiert sind. Anstelle eines Kugellagers kann jedoch auch eine andere Lagerform verwendet werden, beispielsweise ein Gleitlager mit geringer Gleitreibung.
Wenn die oben beschriebene Verbindungseinheit derart ausge¬ führt ist, dass das Aufnahmeelement und das Koppelelement bei einer Betätigung des Bremszuges an dem Drehmomententkopp¬ lungselement anliegen und dessen Position in dem Aufnahmeele- ment festlegen, dann ist trotz der Verwendung des Drehmomententkopplungselements und der damit verbundenen teilweisen „Auflösung" der Verbindung zwischen Bremszug und Aktuator ei- ne sichere und zuverlässige Handhabung der Stelleinrichtung möglich .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels beschrieben, das mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen in vereinfachten schematischen Darstellungen :
FIG 1 eine Stelleinrichtung, FIG 2 einen Teil einer Stelleinrichtung mit einer Verbindungseinheit in einem Längsschnitt und
FIG 3 einen Teil einer Stelleinrichtung mit einer Verbindungseinheit in einem Querschnitt.
Die Stelleinrichtung 1 umfasst im Wesentlichen einen fremd- kraftbetätigten Antrieb in Form eines Elektromotors 2, einen von dem Elektromotor 2 über ein Getriebe 3 betätigbaren Aktu- ator 4 sowie einen mit dem Aktuator 4 verbundenen und durch diesen betätigbaren Bremszug 5 zur Betätigung eines Bremsele- mentes 6, vgl. FIG 1.
Dabei wird der in axialer Richtung 7 verschiebbare Aktuator 4 von einem Aktuatorgehäuse 8 aufgenommen. Der Aktuator 4 umfasst eine Hohlwelle als Spindelmutter (nicht abgebildet) und eine mit dieser über kämmende Gewinde in axialer Dreh- Vorschubverbindung stehende, den Bremszug 5 betätigende Spin¬ delwelle 9, vgl. FIG 2.
Die Spindelwelle 9 steht mit dem Bremszug 5 mit Hilfe einer Verbindungseinheit 11 in Verbindung. Die Verbindungseinheit
11 umfasst sowohl der Spindelwelle 9 zugeordnete Verbindungs¬ elemente, insbesondere ein Aufnahmeelement 12, als auch dem Bremszug 5 zugeordnete Verbindungselemente, insbesondere ein als Koppelelement dienendes Seilnippel 13 und ein als Drehmo- mententkopplungselement dienendes Axialkugellager 14. An dem einen Ende der in Axialrichtung 7 verlaufenden Spindelwelle 9 ist diese über ein Verbindungsstück 15 fest mit dem zylindrischen Aufnahmeelement 12 verbunden, das in seinem Inneren eine ebenfalls zylindrische Kammer 16 ausbildet.
Das Aufnahmeelement 12 dient zugleich als Drehmomentenabstüt- zung der Spindelwelle 9 in dem zylinderförmigen Aktuatorge- häuse 8, welches hier als Spindelführungsgehäuse ausgebildet ist. Das Aufnahmeelement 12 weist zu diesem Zweck an sich ge- genüberliegenden Seiten zwei in Axialrichtung 7 verlaufende
Führungsstege 17 auf, die flügelartig von dem Aufnahmeelement 12 abstehen und jeweils in axial verlaufenden, im Querschnitt rechteckigen Führungsnuten 18 an der Innenseite 19 des Aktua- torgehäuses 8 einliegen und in diesen geführt werden.
Mit dem einen Ende des Bremszuges 5 ist über ein weiteres Verbindungsstück 21 das Seilnippel 13 fest verbunden. Das Verbindungsstück 21 kann beispielsweise durch radiales Aufpressen einer Verbindungshülse auf den Bremszug 5 hergestellt sein.
Der Seilnippel 13 wird von außen über eine zur Mitte des Auf¬ nahmeelements 12 führenden Einführ- oder Fügeöffnung 23 in die Kammer 16 des Aufnahmeelements 12 eingeführt und liegt dann zentral in der Kammer 16 ein. Die Einführöffnung 23 befindet sich in der in Richtung Bremszug 5 weisenden Vorderwand 24 des an der Spindelwelle 9 befestigten Aufnahmeele¬ ments 12. Zur Fixierung des Seilnippels 13 in seiner Arbeits¬ position wird die Einführöffnung 23 nach dem Einführen des Seilnippels 13 mit einer Abdeckung (nicht abgebildet) ver¬ schlossen. Mit dieser Lösung ist ein einfacher und schneller Ein- und Ausbau des Seilnippels 13 und damit des Bremszuges 5 möglich .
Der zylinderförmige Seilnippel 13 umfasst einen sich an das Verbindungsstück 21 anschließenden ersten Abschnitt 25 und einen sich an den ersten Abschnitt 25 in Richtung Freiende anschließenden zweiten Abschnitt 26, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des ersten Abschnitts 25. Der zweite Abschnitt 26 liegt bei einer Betätigung des Bremszuges 5 mit seiner über den ersten Abschnitt 25 hinausragenden In- nenseite 27 nach Art einer axialen Schulter an einem ersten Gehäuseabschnitt 28 des als Drehmomententkopplungselement dienenden reibungsarmen Kugellagers 14 an. In dem Kugellager 14 ist der Seilnippel 13 mit seinem ersten Abschnitt 25 gela¬ gert. Das Kugellager 14 kann dabei als weiteres Bauteil vor- gesehen sein derart, dass es lose zwischen dem Seilnippel 13 einerseits und dem Aufnahmeelement 12 andererseits in der Kammer 16 einliegt. Vorzugsweise ist das Kugellager 14 jedoch mit dem Seilnippel 13 verbunden oder einstückig mit dem Seilnippel 13 ausgebildet. In diesen Fällen ist der Einbau des Seilnippels 13 in das Aufnahmeelement 12 deutlich verein¬ facht .
Der dem ersten Gehäuseabschnitt 28 des Kugellagers 14 gegenü¬ berliegende zweite Gehäuseabschnitt 31 des Kugellagers 14 liegt bei einer Betätigung des Bremszuges 5 an der Innenseite 32 der Vorderwand 24 des an der Spindelwelle 9 befestigten Aufnahmeelements 12 an. Anders ausgedrückt liegt der Seilnip¬ pel 13 über das Kugellager 14 in der Kammer 16 des Aufnahmeelements 12 ein und wird dort bei einer Betätigung des Brems- zuges 5 festgelegt. Dabei liegen Bremszug 5 und Spindelwelle 9 axial fluchtend zueinander.
Bei einem Antrieb des Aktuators 4 im Sinne eines Festziehens der Feststellbremse wird der Bremszug 5 in FIG 2 nach links bewegt. Bei einem Lösen der Feststellbremse erfolgt eine Be¬ wegung des Spindelwelle 9 nach rechts. Mit zunehmenden Löse¬ weg nimmt die am Bremszug 5 wirkende Kraft ab, bis der Brems¬ zug 5 in der Löseposition kraftfrei ist. Dabei wird durch die beschriebene Ausgestaltung der Verbindungseinheit 11 eine konstruktiv besonders einfache Drehmoment-Entkopplung zwischen Bremszug 5 und Aktuator 4 möglich. Ein eventuell auf¬ tretendes „Schlagen" des Bremszuges 5 hat keine oder nur noch minimale Auswirkungen auf die Spindelwelle 9 und die weiteren Teile des Aktuators 4. Führungsstege 17 und Führungsnuten 18 können im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen deutlich minimiert werden, da sie keine oder nur noch minimale Drehmomente aufnehmen müssen. So können die Breiten der Führungsnuten 18 und die Dicken der Führungsstege 17 derart gewählt werden, dass das Spiel der Führungsstege 17 in den Führungsnuten 18 vergleichsweise gering ist, beispielsweise lediglich 0,5 mm beträgt. Aufgrund des geringen Spiels ist eine Geräuschent- wicklung beim Lösen oder Anziehen des Bremszuges 5 minimal oder vollständig ausgeschlossen.

Claims

Patentansprüche
1. Stelleinrichtung (1), insbesondere Kraftfahrzeug- Feststellbremse, - mit einem fremdkraftbetriebenen Antrieb (2),
- mit einem von dem Antrieb (2) betätigbaren Aktuator (4),
- mit einem Bremszug (5), der mit dem Aktuator (4) über eine Verbindungseinheit (11) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (11) ein Drehmomententkopplungselement (14) aufweist zur Drehmoment¬ entkopplung zwischen Aktuator (4) und Bremszug (5) .
2. Stelleinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (11) ein mit dem Aktuator (4) verbundenes Aufnahmeelement (12) um- fasst, in dem ein mit dem einen Ende des Bremszuges (5) ver¬ bundenes Koppelelement (13) einliegt.
3. Stelleinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (12) eine Anzahl von Führungselementen (17) umfasst, die in einer Anzahl axial verlaufender Führungen (18) eines Aktuatorgehäuses (8) einliegen.
4. Stelleinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomententkopplungsele¬ ment (14) in dem Aufnahmeelement (12) einliegt und eine von dem Aktuator (4) unabhängige Drehbewegung des Koppelelements (13) in dem Aufnahmeelement (12) gewährleistet.
5. Stelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das
Drehmomententkopplungselement (14) ein Axiallager, insbeson¬ dere in Form eines Kugellagers, umfasst.
6. Stelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (12) und das Koppelelement (13) bei einer Betätigung des Bremszuges (5) an dem Drehmomententkopplungselement (14) anliegen und dessen Position in dem Aufnahmeelement (12) festlegen.
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