ES2226162T3 - Instalacion de freno de estacionamiento para vehiculos. - Google Patents
Instalacion de freno de estacionamiento para vehiculos.Info
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Abstract
La invención se refiere a un sistema de freno de aparcamiento para vehículos de motor de pasajeros que comprende una unidad de regulación (16) que tiene un elemento de accionamiento motorizado, por ejemplo un motor eléctrico (12), para tensar o aflojar u cable tirador de activación (9) del sistema de frenado del vehículo. La unidad de regulación (16) tiene un elemento de regulación (6) para la activación del cable tirador (9) pudiendo ajustarse dicho elemento por medio del elemento de accionamiento. Un dispositivo sensor de fuerza (17) está asignado al elemento de regulación (6) que detecta directamente la fuerza aplicada al cable tirador de activación (9) por medio del elemento de regulación (6). El cable tirador de activación (9) está conectado de forma móvil al elemento de regulación (6) contra la acción de una fuerza de restablecimiento.
Description
Instalación de freno de estacionamiento para
vehículos.
La invención concierne a una instalación de freno
de estacionamiento para vehículos, especialmente automóviles de
turismo, según el preámbulo de la reivindicación 1.
Una instalación de freno de estacionamiento de
esta clase es conocida por el documento
JP-A-02 270 667.
Se conoce ya por el documento DE 42 05 590 A1 una
instalación de freno de estacionamiento para vehículos automóviles.
Por medio de una unidad de ajuste de motor eléctrico, que actúa
directamente sobre el pedal del freno, se puede aplicar o soltar el
freno de estacionamiento. La inmovilización mecánica se efectúa así
a través de un engranaje de la unidad de ajuste diseñado con
autorretención. La instalación de freno de estacionamiento presenta
un dispositivo de control electrónico, haciéndose posible por la
captación de la corriente de funcionamiento del motor eléctrico y
del ángulo de giro de una rueda dentada recta del engranaje una
manifestación sobre el estado de las guarniciones de fricción del
freno de estacionamiento y sobre el estado de los elementos de unión
que transmiten la fuerza del freno. Además, la fuerza del freno
puede ser aplicada bajo el control de campos característicos a
través de la corriente de funcionamiento del motor eléctrico.
Asimismo, se deberá poder materializar también una velocidad de
actuación dependiente del recorrido del cable del freno.
Sin embargo, esta instalación de freno de
estacionamiento conocida se manifiesta como desventajosa debido a
que la fuerza de actuación que actúa sobre el cable de actuación o
el freno se produce sólo indirectamente a través de una medición de
la corriente que fluye al motor eléctrico de la unidad de ajuste.
Por un lado, este método de medición es bastante inexacto, ya que la
corriente que fluye al motor eléctrico de la unidad de ajuste
depende también de influencias dependientes de la carga, como la
temperatura o similares. Por otro lado, no es posible en ningún caso
una medición de la fuerza cuando no se haya puesto en marcha el
motor eléctrico.
Frente a esto, la invención se basa en el
problema de perfeccionar una instalación de freno de estacionamiento
con las características citadas al principio en el sentido de que la
fuerza ejercida por el miembro de ajuste sobre el freno o sobre el
cable de actuación pueda ser captada con seguridad.
Este problema se resuelve en la instalación de
freno de estacionamiento según la reivindicación 1. Gracias a estas
medidas, es posible en cualquier momento, especialmente también
cuando no se encuentra en funcionamiento el accionamiento por motor,
una captación segura y exacta de la fuerza ejercida por medio del
miembro de ajuste sobre el cable de actuación o el freno. Asimismo,
se crea así también la condición previa para dosificar exactamente
por medio de un circuito de mando o regulación, en particular de
conformidad con las especificaciones de valor nominal, la fuerza
que actúa sobre el cable de actuación o el freno. Por último, se
puede captar de manera sencilla la fuerza ejercida sobre el cable de
actuación, por ejemplo mediante la captación de la desviación del
cable de tracción.
Según la invención, el dispositivo dinamométrico
presenta un sensor de recorrido y, preferiblemente, está integrado
en el miembro de ajuste. Por un lado, se garantiza así una
estructura compacta de la instalación de freno de estacionamiento
mientras que, por otro lado, es extraordinariamente barata la
utilización de un sensor de recorrido para captar la fuerza
correspondiente, admitiendo las señales de salida una asignación
exacta y unívoca de los valores de fuerza correspondientes.
Según otra ejecución ventajosa de la invención,
el dispositivo dinamométrico capta un desplazamiento relativo
dependiente de la fuerza entre el cable de accionamiento y el
miembro de ajuste. Gracias a esta medida constructiva, se obtiene
una asignación extraordinariamente sencilla entre el desplazamiento
relativo entre el cable de accionamiento y el miembro de ajuste con
respecto al valor de fuerza correspondiente que actúa sobre el cable
de actuación, a cuyo fin se multipla simplemente el desplazamiento
relativo por la constante elástica de la fuerza de reposición. Por
tanto, se pueden establecer también valores de fuerza absolutos de
una manera sencilla.
Según otra ejecución ventajosa de la invención,
el cable de accionamiento está unido fijamente con un soporte de
reacción, apoyándose el soporte de reacción en una unidad de
reposición del miembro de ajuste. Esta unidad de reposición puede
estar construida, por ejemplo, como un muelle, un pistón hidráulico
o un cojín de gas o similar.
En una ejecución constructiva especialmente
preferida de la invención, el miembro de ajuste presenta un
alojamiento, por ejemplo un taladro o similar, con un paquete de
muelles o una unidad de reposición similar, apoyándose el paquete de
muelles por un extremo en un fondo del alojamiento, mientras que el
paquete de muelles es solicitado en el otro extremo por un pistón o
soporte de reacción similar guiado en el alojamiento y el pistón
está unido sólidamente con el cable de actuación. De este modo, se
indica una forma de ejecución extremadamente compacta y
constructivamente sencilla del dispositivo dinamométrico.
A este respecto, se propone que el cable de
actuación se conduzca fuera del alojamiento desde el pistón, soporte
de reacción o similar a través de un taladro central o similar del
paquete de muelles y del fondo del alojamiento.
Se proporciona un guiado axial del pistón o
soporte de reacción similar en el alojamiento haciendo que el pistón
presente una espiga, perno o similar radialmente sobresaliente que
encaje en una lumbrera axial, una hendidura longitudinal o similar
de la pared del alojamiento.
Para captar la posición del pistón dependiente de
la fuerza en el alojamiento se ha dispuesto en el pistón un emisor
de campo magnético, tal como, por ejemplo, un imán permanente. La
pared del alojamiento presenta ventajosamente una abertura en la
zona del emisor de campo magnético.
El pistón lleva asociado un transductor de campo
magnético, especialmente un sensor Hall, que preferiblemente está
dispuesto por fuera del alojamiento en posición contigua a la
abertura. Se prefiere un sensor Hall debido a la ausencia de
desgaste, la amplísima independencia de la temperatura de las
señales de salida, la ausencia de ruido de las señales y las altas
amplitudes de salida. Naturalmente, existe también la posibilidad de
prever como sensor de recorrido, por ejemplo, un potenciómetro,
siendo actuada la toma central por el soporte de reacción o el
pistón.
Según otra forma de ejecución ventajosa de la
invención, se solicita con las señales de salida del dispositivo
dinamométrico un dispositivo de mando o regulación para el
accionamiento, pudiendo desconectarse el accionamiento en caso de
coincidencia de un valor nominal de fuerza con un valor real de
fuerza.
Asimismo, entre el accionamiento y el miembro de
ajuste está intercalado un engranaje que está construido como
engranaje de husillo, engranaje de tornillo sinfín o similar.
Ventajosamente, el engranaje está diseñado con
autorretención, de modo que no es necesario un dispositivo de
bloqueo o retención separado o adicional para el miembro de
ajuste.
Otros objetivos, ventajas, características y
posibilidades de aplicación de la presente invención se desprenden
de la descripción siguiente de un ejemplo de ejecución con
referencia a los dibujos.
Muestran:
La Figura 1, una vista esquemática en
perspectiva, una forma de ejecución de la instalación de freno de
estacionamiento según la invención,
la Figura 2, una vista en planta de la
instalación de freno de estacionamiento de la Figura 1,
la Figura 3, una sección a través de la
instalación de freno de estacionamiento de la Figura 2 a lo largo
de la línea de sección A-A,
la Figura 4, un alzado lateral de la instalación
de freno de estacionamiento de la Figura 2,
la Figura 5, una representación en perspectiva de
otro ejemplo de ejecución de la instalación de freno de
estacionamiento según la invención representándose en forma
parcialmente arrancada algunas partes de la carcasa y algunos
componentes y estando suelto el freno,
la Figura 6, la instalación de freno de
estacionamiento de la Figura 5, encontrándose el freno en estado
aplicado, y
la Figura 7, una sección a través del dispositivo
dinamométrico según las Figuras 5 y 6 en representación en
perspectiva.
La instalación de freno de estacionamiento para
vehículos representada en las Figuras presenta un accionamiento de
motor, por ejemplo un motor eléctrico 1, que actúa sobre una unidad
de ajuste 16 para aplicar o soltar un cable de actuación 9 de un
dispositivo de frenado del vehículo. La unidad de ajuste 16 posee un
miembro de ajuste 6 para el cable de actuación 9 regulable por medio
del accionamiento. El miembro de ajuste 6 lleva asociado un
dispositivo dinamométrico 17 que capta directamente la fuerza
ejercida sobre el cable de actuación 9 por medio del miembro de
ajuste 6. En particular, el dispositivo dinamométrico 17 presenta un
sensor de recorrido 18 y está preferiblemente integrado en el
miembro de ajuste 6. El cable de actuación 9 está unido con el
miembro de ajuste 6 de manera que puede ser desviado en contra de la
acción de una fuerza de reposición, captando el dispositivo
dinamométrico 17 un desplazamiento relativo dependiente de la fuerza
entre el cable de actuación 9 y el miembro de ajuste 6. El cable de
actuación 9 está unido sólidamente con un soporte de reacción 19,
apoyándose este soporte de reacción 19 en una unidad de reposición
20 del miembro de ajuste 6.
En particular, el miembro de ajuste 6 presenta un
alojamiento, por ejemplo un taladro 7 con un paquete de muelles 11 o
una unidad de reposición 20 de construcción similar. El paquete de
muelles 11 se apoya por un extremo en un fondo 10 del alojamiento.
Por el otro extremo, el paquete de muelles 11 es solicitado por un
pistón 8 o un soporte de reacción similar 19 guiado en el
alojamiento. El pistón 8 está unido sólidamente con el cable de
actuación 9 y se extiende fuera del alojamiento a través de un
taladro central 21 del paquete de muelles 11 y el fondo 10. El
pistón 8 posee una espiga, perno 12 o similar radialmente
sobresaliente que penetra en una lumbrera axial 22, una hendidura
longitudinal 14 o similar de la pared 23 del alojamiento. En el
pistón 8 está dispuesto un emisor de campo magnético 24, por ejemplo
un imán permanente u otro imán 15. Contigua a este emisor de campo
magnético 24 está prevista una abertura 25 en la pared 23 del
alojamiento. Además, el pistón 8 lleva asociado un transductor de
campo magnético 13, especialmente con un dispositivo de evaluación
asociado. El transductor de campo magnético 13 puede ser
especialmente un emisor Hall. Este transductor de campo magnético
13 está posicionado fuera del alojamiento en posición contigua a la
abertura 25.
Con las señales de salida del dispositivo
dinamométrico 17 se solicita un dispositivo de mando o regulación
para el accionamiento, pudiendo desconectarse preferiblemente el
accionamiento al producirse coincidencia de un valor nominal de
fuerza con un valor real de fuerza. El valor nominal de fuerza puede
estar archivado en una memoria o puede haber sido prefijado por el
conductor del vehículo mediante introducciones correspondientes.
Asimismo, entre el accionamiento y el miembro de ajuste 6 está
intercalado un engranaje 26. El engranaje consiste en un piñón 2 que
es accionado por el motor eléctrico 1. El piñón 2 está engranado con
una rueda dentada 3, presentando esta rueda dentada 3 una rosca
interior 5 que engrana con un husillo roscado 4. El husillo roscado
4 está unido sólidamente con el miembro de ajuste 6, presentando
preferiblemente el miembro de ajuste una sección transversal de
forma rectangular. Por tanto, una puesta en funcionamiento del motor
eléctrico proporciona, según el sentido de giro, un desplazamiento
del miembro de ajuste 6 en una u otra dirección.
Por supuesto, es posible también que la rueda
dentada 3 engranada con el piñón 2 esté unida sólidamente con el
husillo roscado 4, el cual a su vez está engranado con la rosca
interior 5 del miembro de ajuste 6.
El engranaje 26 está construido preferiblemente
como un engranaje de husillo, pero puede estar construido también en
forma de un engranaje de tornillo sinfín o similar. En cada forma de
ejecución del engranaje 26 se manifiesta como ventajoso diseñar este
engranaje 26 con autorretención, de modo que pueda prescindirse de
un dispositivo de retención o enclavamiento para el miembro de
ajuste 6 que resulta adicionalmente necesario en otros casos.
Gracias a la construcción descrita del
dispositivo dinamométrico 17, el miembro de ajuste 6 es desplazado
axialmente en la dirección de la rueda dentada 3 al actuar sobre la
unidad de ajuste 16 para accionar el freno. Se establece
paulatinamente al aplicar el freno a través del cable de actuación 9
una tensión de tracción que conduce a una compresión del paquete de
muelles 11 debido a que el cable de actuación 9 se apoya en dicho
paquete de muelles 11. Como consecuencia de esto, el pistón 8 unido
con el cable de actuación 9 no se mueve en la dirección de la rueda
dentada 3 en la misma medida que el propio miembro de ajuste 6.
Expresado en otras palabras, esto quiere decir que el pistón 8 o el
cable de actuación 9 experimentan un desplazamiento relativo
respecto del miembro de ajuste 6 alejándose de la rueda dentada 3 al
aumentar la fuerza de actuación. El sensor de recorrido fijado en
posición estacionaria al miembro de ajuste 6 capta este
desplazamiento y suministra así una señal proporcional a la fuerza
de actuación.
Esta señal puede emplearse sin más medidas para
fines de mando o regulación.
Una ejecución especialmente sencilla del sensor
de recorrido 18 consiste en que el cable de actuación 9 o el pistón
8 unido con el cable de actuación 9 está equipado con un transductor
de campo magnético 24 o un sensor de campo magnético 13 dispuesto en
posición estacionaria en dicho miembro de ajuste.
- 1
- Motor eléctrico
- 2
- Piñón
- 3
- Rueda dentada
- 4
- Husillo roscado
- 5
- Rosca interior
- 6
- Miembro de ajuste
- 7
- Taladro
- 8
- Pistón
- 9
- Cable de actuación
- 10
- Fondo
- 11
- Paquete de muelles
- 12
- Perno
- 13
- Dispositivo de evaluación con sensor de campo magnético
- 14
- Hendidura longitudinal
- 15
- Imán
- 16
- Unidad de ajuste
- 17
- Dispositivo dinamométrico
- 18
- Sensor de recorrido
- 19
- Soporte de reacción
- 20
- Unidad de reposición
- 21
- Taladro
- 22
- Lumbrera axial
- 23
- Pared
- 24
- Emisor de campo magnético
- 25
- Engranaje
- 26
- Abertura
Claims (12)
1. Instalación de freno de estacionamiento para
vehículos, especialmente automóviles de turismo, con una unidad de
ajuste (16) que presenta un accionamiento, por ejemplo un motor
eléctrico (1), para aplicar o soltar un cable de actuación (9) de un
dispositivo de freno del vehículo, presentando la unidad de ajuste
(16) un miembro de ajuste (6) para el cable de actuación (9)
regulable por medio del accionamiento, estando asociado al miembro
de ajuste (6) un dispositivo dinamométrico (17) y estando acoplado
el dispositivo dinamométrico (17) con el cable de actuación (9) y
siendo captada directamente por el dispositivo dinamométrico (17) la
fuerza ejercida sobre el cable de actuación (9) por medio del
miembro de ajuste (6), caracterizada porque el cable de
actuación (9) está unido con el miembro de ajuste (6) de manera que
puede ser desviado en contra de la acción de una fuerza de
reposición, y el dispositivo dinamométrico (17) presenta un sensor
de recorrido (18), captando el dispositivo dinamométrico (17) un
desplazamiento relativo dependiente de la fuerza entre el cable de
actuación (9) y el miembro de ajuste (6).
2. Instalación de freno de estacionamiento según
la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo
dinamométrico (17) está integrado en el miembro de ajuste (6).
3. Instalación de freno de estacionamiento según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el cable de
actuación (9) está unido sólidamente con un soporte de reacción
(19).
4. Instalación de freno de estacionamiento según
la reivindicación 3, caracterizada porque el soporte de
reacción (19) se apoya en una unidad de reposición (20) del miembro
de ajuste (6).
5. Instalación de freno de estacionamiento según
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el miembro de ajuste (6) presenta un alojamiento, por ejemplo
un taladro (7) o similar, con un paquete de muelles (11) o una
unidad de reposición similar (20), y el paquete de muelles (11) o
similar se apoya por un extremo en un fondo (10) del alojamiento,
mientras que el paquete de muelles (11) o similar es solicitado en
el otro extremo por un pistón (8) o un soporte de reacción similar
(19) guiado en el alojamiento y el pistón (8) está unido sólidamente
con el cable de actuación (9).
6. Instalación de freno de estacionamiento según
la reivindicación 5, caracterizada porque el cable de
actuación (9) se extiende desde el pistón (8) hacia fuera del
alojamiento a través de un taladro central (21) del paquete de
muelles (11) y del fondo (10).
7. Instalación de freno de estacionamiento según
una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada porque el
pistón (8) o el soporte de reacción similar (19) presenta una
espiga, perno (12) o similar radialmente sobresaliente que penetra
en una lumbrera axial (22), una hendidura longitudinal (14) o
similar de la pared (23) del alojamiento.
8. Instalación de freno de estacionamiento según
una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque en
el pistón (8) está dispuesto un emisor de campo magnético (24), tal
como un imán (15), y la pared (23) del alojamiento presenta
preferiblemente una abertura (25) en la zona del emisor de campo
magnético (24).
9. Instalación de freno de estacionamiento según
una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque el
pistón (8) o similar lleva asociado un transductor de campo
magnético (13), especialmente un sensor Hall o similar, que
preferiblemente está dispuesto en el miembro de ajuste por fuera
del alojamiento en posición contigua a la abertura (25).
10. Instalación de freno de estacionamiento según
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque con las señales de salida del dispositivo dinamométrico (17)
se solicita un dispositivo de mando o regulación para el
accionamiento, pudiendo desconectarse el accionamiento al producirse
la coincidencia de un valor nominal de fuerza con un valor real de
fuerza.
11. Instalación de freno de estacionamiento según
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque entre el accionamiento y el miembro de ajuste (6) está
intercalado un engranaje (26), cuyo engranaje está construido como
un engranaje de husillo, un engranaje de tornillo sinfín o
similar.
12. Instalación de freno de estacionamiento según
la reivindicación 11, caracterizada porque el engranaje (26)
está diseñado con autorretención.
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|---|---|---|---|
| DE19724124 | 1997-06-09 | ||
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