NL1006542C2

NL1006542C2 - Remklauw met slijtagecompensatie.

Info

Publication number: NL1006542C2
Application number: NL1006542A
Authority: NL
Inventors: Andries Christian Rinsma
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1999-01-12
Also published as: DE69808767D1; KR20010021585A; CN1262725A; AU8465398A; US6311807B1; WO1999002885A1; CN1119537C; JP2001509576A; EP0995049B1; EP0995049A1; DE69808767T2

Description

Remklauw pst sliitflKecpmpens&Ue

De uitvinding betreft een remklauw voor een schijfrem, omvattende een juk dat een paar tegenover elkaar liggende remblokken draagt 5 alsmede een bedieningsmechanisme bevestigd aan het juk, welk bedieningsmechanisme samenwerkt met een verplaatsbaar steunorgaan voor het verplaatsen van de remblokken naar elkaar toe en van elkaar af.

Een dergelijke elektro-mechanische rem is bekend uit WO-A-9*103301. Door middel van een elektrische motor wordt een 10 schroefmechanisme bediend voor het bewegen van de remblokken naar elkaar toe en van elkaar af ter verschaffing van een remwerking op een remschijf die zich tussen de remblokken bevindt.

In bedrijf verslijten de remblokken geleidelijk aan, hetgeen betekent dat het schroefmechanisme over meer omwentelingen moet worden 15 gedraaid voordat het gewenste remeffect is verkregen. Vanuit een gezichtspunt van juist remgedrag, is het echter wenselijk om een gewenste luchtspleet te handhaven tussen de remblokken aan de ene kant, en de remschijf aan de andere kant. Als voorbeeld wordt gewoonlijk de voorkeur gegeven aan een gewenste luchtspleet van 20 ongeveer 0,2 mm.

Tengevolge van slijtage echter kan de luchtspleet veel groter worden, bijvoorbeeld in de orde van ongeveer 20 mm, en derhalve zal een grotere slag nodig zijn om de remschijf te bereiken. Een dergelijk grootte van de luchtspleet is minder wenselijk, aangezien daardoor de 25 juiste werking van de rem nadelig wordt beïnvloed.

Doel van de uitvinding is derhalve een mechanische rem van het hiervoor beschreven soort te verschaffen die de mogelijkheid heeft om binnen nauwe grenzen een gewenste luchtspleet te handhaven tussen de remblokken en de remschijf. Dat doel wordt bereikt doordat het 30 bedieningsmechanisme aandrijfbaar is over een eerste reeks verdraaiingen alsmede over een tweede reeks verdraaiingen, waarbij één van de reeksen bestemd is voor het verplaatsen van de blokken naar en van elkaar voor het uitoefenen van een remeffect op een bijbehorende remschijf, en waarvan de andere reeks bestemd is voor 35 slijtagecompensatie van de blokken.

In het algemeen zal de slijtagecompensatie slechts geactiveerd worden zodra de afwijking van de ideale luchtspleet groot geworden is. Dit betekent dat het elektrische bedieningsmechanisme slechts in

1006542 I

2 beperkte mate over de tweede reeks omwentelingen zal worden aangedreven, bijvoorbeeld in de ordegrootte van 10.000 cycli. De eerste reeks omwentelingen daarentegen, die de remwerking bepaalt, zal worden toegepast met een ordegrootte van 1.000.000 cycli, en dat in 5 aanwezigheid van verhoudingsgewijs hoge belastingen. Door twee verschillende gebieden voor deze verschillende bedieningsomstandigheden te kiezen, kan het bedieningsroechanisme beter worden aangepast met betrekking tot de vereisten van betrouwbaarheid en kosteneffectiviteit.

10 Volgens een voorkeursuitvoering omvat het bedieningsmechanisme twee actuators, waarvan één actuator bestemd is voor het verplaatsen van de blokken naar elkaar en van elkaar af voor het uitoefenen van een remeffect, en de andere actuator bestemd is voor slijtagecompensatie van de blokken.

15 Deze actuatoren kunnen uitgekozen worden op basis van de te verwachten belastingen en cycli. Bij voorkeur worden zij aangedreven door een enkel aandrijfdeel.

Teneinde weerstand te kunnen bieden aan het hoge aantal remcycli, is het enkele aandrijfdeel een draaibaar aandrijfdeel, dat met het 20 verplaatsbare steunorgaan samenwerkt door middel van een eerste actuator die een mechanisme met een schuin oplopende loopbaan omvat, welk mechanisme met een schuin oplopende loopbaan een lineaire beweging verschaft van het verplaatsbare steunorgaan over een eerste reeks verdraaiingen, en een compensatiebeweging van het verplaatsbare 25 steunorgaan over de tweede reeks verdraaiingen.

Een mechanisme met hellende loopbaandelen vertegenwoordigt een stevig en betrouwbaar middel, geschikt voor het verschaffen van verhoudingsgewijze kleine verplaatsingen in toepassingen met hoog belaste cycli. Dit mechanisme hoeft geen verhoudingsgewijze grote 30 verplaatsingen op te nemen, gezien de compensatiebeweging van het verplaatsbare steunorgaan, dat slijtage van de remblokken elimineert.

Het mechanisme met hellende loopbaandelen kan een blokkeerpositie bezitten, vanuit welke positie een lineaire beweging van het verplaatsbare steunorgaan in de richting van het verdraaibare deel af 35 wordt verkregen in reactie op een verdraaiing in een eerste richting, en vanuit welke positie een blokkering van het verplaatsbare steunorgaan met betrekking tot het verdraaibare deel wordt verkregen in reactie op een verdraaiing in de tegenovergestelde richting.

1 ü 0 o o 4 2 3

Verder kan het verplaatsbare steunorgaan samenwerken met een tweede actuator die een moer omvat welke samenwerkt met het verdraaibare deel door middel van het mechanisme met schuin oplopende loopbaan, en een schroef die is verbonden aan één van de remblokken en 5 samenwerkt met de moer door middel van schroefdraden welke een verplaatsing in verband met slijtagecompensatie van het remblok verschaft van de schroef bij verdraaiing van de moer uit zijn blokkeerpositie met betrekking tot het draaibare deel van de motor in reactie op die verdraaiing in tegenovergestelde richting.

10 In deze uitvoeringsvorm wordt de slijtagecompensatie-verplaatsing verkregen door middel van de relatieve verdraaiingen tussen het moer-/schroefmechanisme. Een dergelijk mechanisme is in het bijzonder geschikt voor het verschaffen van grote verplaatsingen. Aan de andere kant hoeft dit mechanisme geen hoog belaste cycli te kunnen weerstaan, 15 aangezien het veel minder vaak zal worden geactiveerd dan het remmechanisme en niet gebruikt wordt voor het effectueren vein de remwerking.

De moer werkt samen met het huis, dat bevestigd is aan het juk, door middel van een in één richting blokkerend mechanisme dat de moer 20 blokkeert tegen verdraaiingen over de eerste reeks, en dat verdraaiingen over de tweede reeks toelaat; die moer kan bijvoorbeeld met het huis samenwerken door middel van een ratel/palmechanisme.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van het mechanisme met hellende loopbaandelen, bezitten het verdraaibare deel en het 25 verplaatsbare steunorgaan naar elkaar gekeerde radiale oppervlakken, die elk drie hellende delen bevatten, waarbij tussen elk tegenoverliggend paar oplopende delen een rol is geklemd.

Elk hellend deel bezit in zijn laagste gebied een aanslag voor het blokkeren van de bijbehorende rol tegen verdere verdraaiingen.

30 Teneinde betrouwbare informatie met betrekking tot de luchtspleet tussen de remblokken en de remschijf te verkrijgen, is het wenselijk om het punt waarop contact tussen deze opponenten bestaat, vast te stellen. Daartoe is bij voorkeur één van de remblokken verbonden aan een belastingscel.

35 Als alternatief kan de meting optisch worden uitgevoerd.

Zodra de belastingcel vaststelt dat het contact tussen de remblokken en de remschijf is opgeheven, wordt de telling van de omwentelingen van de actuator gestart. De verschillen van dat ,o6542 k startpunt tot het punt van de rustpositie verschaft vervolgens de gewenste informatie met betrekking tot de luchtspleet.

Bij voorkeur bevat het bedieningsmechanisme een elektrische motor.

5 Vervolgens zal de uitvinding worden toegelicht aan de hand van een uitvoering van de elektro-mechanische rem met slijtagecompensatie zoals weergegeven in de figuren.

Figuur 1 toont een zijaanzicht, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede van de elektro-mechanische rem volgens de uitvinding.

10 Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede volgens II-II van figuur 1.

Figuur 3 toont een detail van het mechanisme met hellende loopbaandelen.

De in figuur 1 weergegeven remklauw omvat een huis 1 verbonden aan een juk 2. Het huis omvat een elektrische motor 3. waarvan de 15 stator 4 is verbonden aan het huis 1, 29 en waarvan het draaibare deel 5 is ondersteund op steunstuk 6. Steunstuk 6 is draaibaar ondersteund in het huis door middel van lager 7. alsmede door vierpunts-contactlager 8. Dit lager 8 kan a-symmetrische werklijnen bezitten.

Steunstuk 6 vormt onderdeel van een eerste mechanische actuator 20 32, die samenwerkt met een verplaatsbaar steunorgaan 10 dat één van de remblokken 11 draagt. Het andere remblok 12 is onder mogelijke tussenplaatsing van belastingeel 13 verbonden aan het juk.

Het verplaatsbare steunorgaan 10 werkt verder samen met een tweede mechanische actuator 33. welke een moer 14 omvat die door 25 middel van schroefdraden samenwerkt met schroef 15. Schroef 15 bezit een kop 16 aan zijn zijde die uit de schroef 15 steekt, op welke kop het remblok 11 is ondersteund. Door middel van de flexibele balg 17 is de ruimte die de actuator en de elektrische motor 3 bevat, naar buiten toe afgedicht.

30 Voor het effectueren van een rembeweging van de remblokken 11, 12, dat wil zeggen een beweging naar elkaar toe, bevat de eerste actuator een mechanisme met hellende loopbaandelen. Daartoe bezit het draaibare steunstuk 6 een ring 18 met een eerste reeks van drie hellende delen 19. Verder bezit het verplaatsbare steunorgaan 10 een 35 ring 20 die ook een set van drie hellende delen 21 bezit. Tussen de hellende delen 19, 21, worden rollen 22 onder voorspanning vastgehouden door middel van een veer 23 die aan de andere kant tegen l U !' 'ó r> ü ? 5 ring 18 rust, en aan de andere kant tegen trekorgaan 24 dat is verbonden aan het verplaatsbare steunorgaan 10.

Bij verdraaiing van het verdraaibare deel 5 van de elektrische motor 3 over een eerste reeks verdraaiingen, dat wil zeggen in de 5 weergegeven figuren volgens een rechtse draaiing, wordt de afstand tussen ring 18 van het verdraaibare steunstuk 6 en ring 20 van het verplaatsbare steunorgaan 10 vergroot als gevolg van de rollende beweging van de rollen 22 over de hellende loopbaandelen 19, 21. In figuur 1 wordt daarbij het verplaatsbare steunorgaan 10 naar links 10 getransleerd, waardoor de remblokken 11 en 12 naar elkaar worden gedrukt ter verschaffing van een remeffect tot een {niet getoonde) en daartussen aangebrachte remschijf.

In een ideale situatie is in het algemeen de afstand waarover de remblokken 11, 12 naar elkaar moeten worden bewogen klein, dat wil 15 zeggen in de orde van 0,2 mm. Zodra echter de slijtage van de remblokken optreedt, wordt deze afstand geleidelijk aan groter hetgeen leidt tot een minder gunstig remgedrag tengevolge van de langere responstijden. Verder kan het mechanisme met hellende loopbaandelen slechts translaties tot aan een verhoudingsgewijze kleine maximale 20 afstand verschaffen, hetgeen betekent dat nadat een zekere slijtage is opgetreden, compensatie moet plaatsvinden.

In de in de figuren weergegeven remklauw, wordt slijtagecompensatie van de remblokken geëffectueerd door middel van de tweede mechanische actuator 33, die een schroef 15 en een moer 14 25 omvat. Deze moer vormt een integraal deel met verplaatsbaar steunorgaan 10. Zoals weergegeven in figuur 3, eindigen de hellende loopbaandelen 19 en 21 elk in een blokkeerdeel 25 respectievelijk 26. In een rustpositie van de remklauw, hebben de ringen 18, 20 een zodanig positie bereikt dat de rollen 22 ingeklemd worden tussen de 30 blokkeerdelen 25. 26. Bij verdere verdraaiing van het verdraaibare steunstuk 6 door middel vein de elektrische motor 3 in linkerrichting, worden ring 18 en derhalve moer 14 ook in linkerrichting verdraaid. De moer 14 oefent derhalve een translatie-effect naar links uit op schroef 15, waardoor remblok 11 bewogen wordt naar remblok 12 in 35 verband met het compenseren van de slijtage die heeft plaatsgevonden. Na slijtagecompensatie, bevindt de eerste actuator 32 zich in de gewenste positie voor het effectueren van een remwerking, nu startend vanuit een gewenste, relatief kleine luchtspleet.

10Π6542 6

Teneinde te verzekeren dat de moer 14 slechts in linkerrichting beweegt, gezien in figuren 1 en 3. bezit hij rateltanden 26 aan zijn omtrek, welke samenwerken met overeenkomstig gevormde pallen 27·

Pallen 27 worden onder voorspanning tegen de rateltemden 26 5 aemgehouden door middel vem flexibele elementen 28, die vastgeklemd gehouden worden binnen ringdeel 29 van huis 1. De voorspanning in combinatie met de geometrie van het pal-ratelmechanisme bepaalt het koppel dat vereist is voor het activeren van de tweede actuator.

Als verdere mogelijkheid omvat de remklauw een sensor 30 met 10 pulsringen welke de grootte van de verdraaiing met verdraaibaar steunstuk 6 registreren. Op basis van informatie verkregen van deze sensor 30, kan de elektrische motor 3 geregeld worden, zodanig dat de gewenste remwerking wordt verkregen. Deze sensor kan ook basisfuncties vervullen zoals het verschaffen van informatie met betrekking tot 15 slijtagecompensatie, onderhoudsindicatie, terugkoppeling van de remkracht (ABS), regeling van de aandrijving en functies met betrekking tot voertuigdynamica.

De rollen 22 zijn opgenomen in een kooi 31. teneinde hen in de juiste positie met betrekking tot elkaar te houden en met betrekking 20 tot de hellende loopbaandelen 19. 21.

Er wordt op gewezen dat de tweede actuator ook met de hand zou kunnen worden bediend.

'! CO 65 4 2

Claims

2. Remklauw volgens conclrsie 1, waarbij het bedieningsmechanisme (3. 32) twee actuators (3. 32) omvat, waarvan één actuator (3) bestemd is voor het verplaatsen van de blokken (11, 12) naar elkaar en van elkaar af voor het uitoefenen van een remeffect, en de andere actuator 20 (32) bestemd is voor slijtagecompensatie van de blokken (11, 12).
3. Remklauw volgens conclusie 1 of 2, waarbij het bedieningsmechanisme (3, 32) een verdraaibaar aandrijfdeel (5) omvat dat samenwerkt met het verplaatsbare steunorgaan (10) door middel van 25 een eerste actuator die een mechanisme met een schuin oplopende loopbaan (19-22) omvat, welk mechanisme (19-22) met een schuin oplopende loopbaan een lineaire beweging verschaft van het verplaatsbare steunorgaan (10) over een eerste reeks verdraaiingen, en een compensatiebeweging van het verplaatsbare steunorgaan (10) over de 30 tweede reeks verdraaiingen.
4. Remklauw volgens conclusie 3. waarbij het mechanisme (19-22) met schuin oplopende loopbaan een blokkeerpositie heeft, vanuit welke positie een lineaire beweging van het verplaatsbare steunorgaan (10) 35 in de richting van het verdraaibare deel (5) af wordt verkregen in reactie op een verdraaiing in een eerste richting, en vanuit welke positie een blokkering van het verplaatsbare steunorgaan (10) met 1006542 betrekking tot het verdraaibare deel (5) wordt verkregen in reactie op een verdraaiing in de tegenovergestelde richting.
5· Remklauw volgens conclusie 4, waarbij het verplaatsbare 5 steunorgaan (10) samenwerkt met een tweede actuator (53) die een moer (14) omvat welke samenwerkt met het verdraaibare deel (5) door middel van het mechanisme (19-22) met schuin oplopende loopbaan, en een schroef (15) die is verbonden aan één van de remblokken (11) en samenwerkt met de moer (14) door middel vein schroefdraden welke een 10 verplaatsing in verband met slijtagecompensatie van het remblok verschaft van de schroef (15) bij verdraaiing van de moer (14) uit zijn blokkeerpositie met betrekking tot het verdraaibare deel (5) in reactie op die verdraaiing in tegenovergestelde richting.
6. Remklauw volgens conclusie 5. waarbij de moer (14) samenwerkt met een huis (2), verbonden aan het juk (2), door middel van een in één richting blokkerend mechanisme (27-29) dat de moer (14) blokkeert tegen verdraaiingen over de eerste reeks, en die verdraaiingen over de tweede reeks toelaat. 20
7. Remklauw volgens conclusie 6, waarbij de moer (14) met het huis (1) samenwerkt door middel van een ratel/palmechanisme (27, 18).
8. Remklauw volgens één der conclusies 3_7, waarbij het 25 verdraaibare deel (5) en het verplaatsbare steunorgaan (10) naar elkaar gekeerde radiale oppervlakken bezitten, die elk drie hellende delen (19, 21) bevatten waarbij tussen elk tegenoverliggend paar oplopende delen (19, 21) een rol (22) is geklemd. 30 9· Remklauw volgens conclusie 8, waarbij elk oplopend deel (19, 21. in zijn laagste gebied een aanslag (25, 26) bezit voor het blokkeren van de bijbehorende rol (22) tegen verdere verdraaiingen.
10. Remklauw volgens conclusie 8 of 9, waarbij een veer (23) is 35 voorzien voor het voorbelasten van de oplopende delen (19, 21) en de rollen (22). 10 06542)···
11. Remklauw volgens één der conclusies 3~10, waarbij het verdraaibare deel (5) is ondersteund met betrekking tot het huis (1) door middel van tenminste één hoekcontact-koge11ager (8).
12. Remklauw volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij één van de remblokken (12) is verbonden aan een belastingscel (13)·
13· Remklauw volgens één van de conclusies 3~12, waarbij het verdraaibare deel (5) een component is van, of aandrijfbaar verbonden 10 is met, een elektrische motor (3), waarvan de stator (¾) is verbonden aan het juk (2).
14. Remklauw volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een sensor (30) is voorzien voor het detecteren van de draaibeweging 15 van het elektrische bedieningsmechanisme (3, 32).
15· Remklauw volgens conclusie 13, omvattende een regeleenheid voor het regelen van het elektrische bedieningsmechanisme op basis van signalen afkomstig van de sensor en een remsignaal. 10 ü 65 4 2