DE19823568A1 - Elektromechanische Radbremsvorrichtung - Google Patents
Elektromechanische RadbremsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Radbremsvorrichtung für ein
Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine derartige Radbremsvorrichtung ist bekannt aus der WO 96/03301. Die
bekannte Radbremsvorrichtung ist als Scheibenbremse ausgebildet. Sie weist
einen als Schwimmsattel ausgebildeten Bremssattel auf, in dem zwei
Reibbremsbeläge beiderseits einer zwischen ihnen in Rotation versetzbaren
Bremsscheibe als Bremskörper angeordnet sind. Zum Andrücken eines der
beiden Reibbremsbeläge an die eine Seite der Bremsscheibe weist die bekannte
Radbremsvorrichtung einen Spindeltrieb auf, dessen Gewindemutter von einem
Elektromotor rotierend antreibbar ist und dessen Gewindespindel gegen den
einen Reibbremsbelag drückbar ist. Der andere Reibbremsbelag wird in an sich
bekannter Weise durch beim Andrücken des einen Reibbremsbelags auftretende
Reaktionskräfte, die der Schwimmsattel auf den anderen Reibbremsbelag
überträgt, gegen die andere Seite der Bremsscheibe gedrückt.
Zur Rückstellung der bekannten Radbremsvorrichtung im Fehlerfall, d. h. bei
Ausfall einer Steuerelektronik oder bei Ausfall des Elektromotors oder seiner
Stromversorgung, weist die bekannte Radbremsvorrichtung eine Rückstellfeder in
Form einer Spiralfeder auf, die sich mit ihrem einen Ende am Bremssattel abstützt
und die mit ihrem anderen Ende an der Gewindespindel angreift. Diese
Spiralfeder wird beim Betätigen der Radbremsvorrichtung gespannt und löst die
Radbremsvorrichtung nach Beendigung einer Bremsung durch Rückdrehen der
Gewindespindel.
Die bekannte Radbremsvorrichtung hat den Nachteil, daß ihre Rückstellfeder bei
jeder Bremsbetätigung gespannt wird, wozu Energie erforderlich ist, wodurch der
Wirkungsgrad der bekannten Radbremsvorrichtung verringert ist. Hinzu kommt,
daß die Federkraft der Rückstellfeder beim Betätigen der Radbremsvorrichtung
zusätzlich von ihrem Elektromotor aufgegebracht und während der Bremsung
gehalten werden muß, der Elektromotor muß dementsprechend stärker ausgelegt
sein. Weiterer Nachteil ist, daß die Rückstellfeder die Radbremsvorrichtung stets
bis in ihre voll zurückgestellte Ausgangsstellung zurückbewegt, so daß ein
Lüftspiel zwischen den Reibbremsbelägen und der Bremsscheibe mit
zunehmender Abnutzung der Reibbremsbeläge größer wird. Dadurch vergrößert
sich ein Zustellweg und verlängert sich eine Zustellzeit bis die Reibbremsbeläge in
Anlage an die Bremsscheibe gelangen. Ebenso vergrößert sich die Federkraft der
Rückstellfeder, die zum Bremsen überwunden werden muß mit zunehmender
Abnutzung der Reibbremsbeläge, was den Wirkungsgrad der
Radbremsvorrichtung weiter verschlechtert und einen ausreichend starken und
standfesten Elektromotor erforderlich macht.
Die erfindungsgemäße, elektromechanische Radbremsvorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen selbsthemmungsfreien Spindeltrieb auf,
dessen Gewindespindel sich durch Druck in axialer Richtung auf die
Gewindespindel in Drehung gegenüber der Spindelmutter versetzen und dadurch
axial verschieben läßt. Desweiteren sind erfindungsgemäß sowohl die
Spindelmutter als auch die Gewindespindel drehbar gelagert, so daß eine
Andruckkraft der Reibbremsbeläge an den Bremskörper beim Bremsen, die eine
Kraft in axialer Richtung auf die Gewindespindel ausübt, diese in Rotation in der
Spindelmutter versetzt und dadurch eine Rückstellung der erfindungsgemäßen
Radbremsvorrichtung bewirkt, bis die Reibbremsbeläge mit geringer, eine
Restbremskraft bewirkender Andruckkraft am Bremskörper an liegen, die eine
nahezu freie Drehbarkeit des Bremskörpers zuläßt. Dadurch ist das Lösen der
Radbremsvorrichtung bis auf eine akzeptable Restbremskraft im Fehlerfall
sichergestellt.
Zur Betätigung der Radbremsvorrichtung weist diese erfindungsgemäß eine
lösbare Drehsicherungseinrichtung auf, die eine Rotation der Gewindespindel
unterbindet und deren translatorische Verschiebung in axialer Richtung durch
rotierenden Antrieb der Spindelmutter ermöglicht. Gelöst wird die
Radbremsvorrichtung durch rotierenden Antrieb der Spindelmutter in
entgegengesetzter Richtung, so daß ein Lüftspiel zwischen Reibbremsbelag und
Bremskörper einstellbar ist. Ein Lösen der Drehsicherungseinrichtung der
Gewindespindel ist nur für den Fehlerfall vorgesehen. Die Gewindespindel ist
vorzugsweise über eine formschlüssige Verbindung drehfest und axial
verschieblich mit der lösbaren Drehsicherungseinrichtung verbunden, d. h. die
Gewindespindel verschiebt sich beim Andrücken und Lösen des Reibbremsbelags
in axialer Richtung, wogegen die Drehsicherungseinrichtung ruht, sie macht die
Verschiebebewegung der Gewindespindel nicht mit.
Erindungsgemäß ist es ebenso möglich, die Gewindespindel anstelle der
Gewindemutter rotierend anzutreiben und den Reibbremsbelag mit der
Spindelmutter anstelle der Gewindespindel an den Bremskörper anzudrücken. In
diesem Fall greift die Drehsicherungseinrichtung drehfest und axial verschieblich
an der Spindelmutter an.
Die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung hat den Vorteil, daß ihre
Drehsicherungseinrichtung, die ein Lösen der Radbremsvorrichtung im Fehlerfall
ohne den Elektromotor ermöglicht, den Wirkungsgrad und die Funktion der
Radbremsvorrichtung nicht beeinflußt. Weiterer Vorteil ist, daß das Lüftspiel
zwischen Reibbremsbelag und Bremskörper mit dem Elektromotor unabhängig
von einer Abnutzung des Reibbremsbelags stets auf den gleichen Wert einstellbar
ist, so daß sich Zustellweg und Zustellzeit nicht verlängern.
Da sich die Drehsicherungseinrichtung der erfindungsgemäßen
Radbremsvorrichtung nicht mit der Gewindespindel verschiebt, muß kein Freiraum
für eine Verschiebung der Drehsicherungseinrichtung bei Betätigung der
Radbremsvorrichtung vorgesehen werden. Dies spart erheblich Bauraum, da bei
einer mit der Gewindespindel mitbewegten Drehsicherungseinrichtung ein der
Dicke beider Reibbremsbeläge zuzüglich des Lüftspiels entsprechender Freiraum
für die Drehsicherungseinrichtung vorgesehen werden müßte. Ein Bremssattel der
erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung läßt sich auf diese Weise in axialer
Richtung um cirka 20 bis 30 mm kürzer bauend ausbilden, was einen erheblichen
Vorteil darstellt, da die Radbremsvorrichtung üblicherweise im Inneren einer Felge
eines Fahrzeugrades mit eng begrenzten Platzverhältnissen untergebracht
werden muß. Weiterer Vorteil der axial nicht mit der Gewindespindel mitbewegten
Drehsicherungseinrichtung ist eine verringerte Reibung bei Betätigung und Lösen
der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung, die zu einer verbesserten Dynamik
beim Betätigen und Lösen der Radbremsvorrichtung führt. Insbesondere im
Fehlerfall löst sich die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung innerhalb
kürzester Zeit. Weiterer Vorteil der verringerten Reibung beim Lösen der
erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung ist, daß die Restbremskraft
näherungsweise null ist. Hinzu kommt, daß das Risiko eines Verkantens oder
Verklemmens beispielsweise infolge Verschmutzung durch die nicht mit der
Gewindespindel mitbewegte Drehsicherungseinrichtung gering ist.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
im Hauptanspruch angegebene Radbremsvorrichtung zum Gegenstand.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße
Radbremsvorrichtung im Achsschnitt, und Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II
in Fig. 1.
Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße, elektromechanische
Radbremsvorrichtung 10 ist als Scheibenbremse ausgebildet. Sie weist einen
Schwimmsattel 12 auf, in dem ein Paar Reibbremsbeläge 14 beiderseits einer
zwischen ihnen in Rotation versetzbaren Bremsscheibe 16 angebracht sind.
Zum Andrücken eines der beiden Reibbremsbeläge 14 an die Bremsscheibe 16
weist die erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung 10 einen in ihren
Schwimmsattel 12 eingebauten Spindeltrieb 18 auf. Wegen der Reibungsarmut
und eines hohen Wirkungsgrades ist der Spindeltrieb 18 als Wälzgewindetrieb in
Form eines Rollengewindetriebs ausgebildet. Er weist eine in einer Spindelmutter
20 koaxial ein liegende Gewindespindel 22 und acht Gewinderollen 24 auf, die in
einem Zwischenraum zwischen Spindelmutter 20 und Gewindespindel 22
angeordnet sind (siehe Fig. 2). Die Gewinderollen 24 stehen mit einem
Spindelgewinde 28 der Gewindespindel 22 in Eingriff. Durch rotierenden Antrieb
der Spindelmutter 20 werden die Gewinderollen 24 zu einer umlaufenden
Bewegung um die Gewindespindel 22 herum wie Planetenräder eines
Planetengetriebes angetrieben. Während ihrer Umlaufbewegung rollen die
Gewinderollen 24 auf dem Spindelgewinde 28 ab, sie führen während der
Umlaufbewegung um die Gewindespindel 22 herum eine Rotationsbewegung um
ihre eigene Achse aus. Über die umlaufenden Gewinderollen 24 bewirkt ein
rotierender Antrieb der Spindelmutter 20 eine translatorische Bewegung der
Gewindespindel 22 in axialer Richtung.
Zum rotierenden Antrieb der Spindelmutter 20 weist die erfindungsgemäße
Radbremsvorrichtung 10 einen Elektromotor 30 mit einer Schnecke 32 auf, die mit
einer umlaufenden Verzahnung 34 der Spindelmutter 20 kämmt. Anstelle des
Schneckengetriebes 32, 34 kann beispielsweise auch ein Spiralkegelgetriebe
vorgesehen werden (nicht dargestellt). Der Elektromotor 30 ist als elektronisch
kommutierbarer Motor ausgebildet.
Die Spindelmutter 20 ist mit einem Paar Axial-Schrägrollenlagern 36 drehbar im
Schwimmsattel 12 gelagert und stützt sich über die Schrägrollenlager 36 axial am
Schwimmsattel 12 ab.
An einem der Bremsscheibe 16 zugewandten Stirnende der Gewindespindel 22
ist einer der Reibbremsbeläge 14 angeordnet. Eine Drehlagerung 38 zwischen der
Gewindespindel 22 und dem Reibbremsbelag 14, die Druckkräfte in axialer
Richtung von der Gewindespindel 22 auf den Bremsbelag 14 und in umgekehrter
Richtung überträgt, ermöglicht eine Drehung der Gewindespindel 22 gegenüber
dem drehfesten Reibbremsbelag 14. Die Drehlagerung weist eine mit der
Gewindespindel 22 einstückige Kalotte 40 auf, die in einer Halbkugelpfanne 42
größeren Durchmessers des Reibbremsbelags 14 einliegt. Die Kalotte 40 bildet
einen Lagerkopf, die Halbkugelpfanne 42 eine Lagerpfanne der Drehlagerung 38.
Diese Drehlagerung 38 ist einfach in ihrem Aufbau und daher preiswert
herstellbar. Da nur im Fehlerfall, nicht aber beim vorgesehenen Betätigen und
Lösen der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung 10, eine Relativbewegung
zwischen Gewindespindel 22 und Reibbremsbelag 14 stattfindet, ist eine
Gleitlagerung als Drehlagerung 38 ausreichend, auf eine aufwendigere
Wälzlagerung kann verzichtet werden. Die Drehlagerung 38 mit der Kalotte 40
und der Halbkugelpfanne 42 hat den Vorteil, daß sie in axialer Richtung hohen
Belastungen standhält und eine geringe Reibung bei einer Drehbewegung
zwischen Gewindespindel 22 und Reibbremsbelag 14 aufweist. Es können auch
ein von der Kugelform abweichender Lagerkopf 40 und eine von der Kugelform
abweichende Lagerpfanne 42 Verwendung finden, beispielweise Paraboloid- oder
Elipsenformen.
Zwischen dem an der Gewindespindel 22 angebrachten Reibbremsbelag 14 und
dem Schwimmsattel 12 ist eine Dichtmanschette 44 angebracht, die die
Gewindespindel 22 im Bereich ihrer Kalotte 40 und die Halbkugelpfanne 42 des
Reibbremsbelags 14 umschließt und den Spindeltrieb 18 und den Schwimmsattel
12 vor Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz von der Bremsscheibenseite her
schützt. Die Dichtmanschette 44 ist kreisringförmig ausgebildet, ihr Ringquer
schnitt ist halbkreisbogenförmig. Anstelle der dargestellten Dichtmanschette 44
kann beispielsweise auch eine nicht dargestellte, die Form eines Faltenbalgs
aufweisende Dichtmanschette eingesetzt werden. Die Dichtmanschette 44 hat
neben ihrer Dichtfunktion die Aufgabe, den Reibbremsbelag 14 in axialer Richtung
in Anlage an der Gewindespindel 22 zu halten.
Der Spindeltrieb 18 der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung 10 ist
selbsthemmungsfrei ausgebildet, d. h. durch Druck in axialer Richtung auf die
Gewindespindel 22 läßt sich diese in Rotation versetzten und bewegt sich dabei
translatorisch in axialer Richtung, sie "schraubt" sich aus der Spindelmutter 20
heraus. Zur Sicherung gegen Drehung der Spindelmutter 22 weist die
Radbremsvorrichtung 10 eine lösbare Drehsicherungseinrichtung 46 auf einer der
Bremsscheibe 16 abgewandten Seite des Spindeltriebs 18 auf: Auf einer der
Bremsscheibe 16 abgewandten Seite des Spindeltriebs 18 ist eine
Kupplungsscheibe 48 vorgesehen, die in einer Radialebene zur Gewindespindel
22 angeordnet ist. Die Kupplungsscheibe 48 ist über einen Formschluß drehfest
mit der Gewindespindel 22 verbunden: Die Kupplungsscheibe 48 ist mit einem
Profilzapfen 50 durch eine Schweißung 52 verbunden, der koaxial in der
Gewindespindel 22, die zu diesem Zweck als Hohlspindel ausgebildet ist, ein liegt.
Der Profilzapfen 50 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, er ist in dem
Bereich, in dem er in die Gewindespindel 22 einliegt, mit drei Längsnuten 54
versehen, die äquidistant an seinem Umfang angeordnet sind (Fig. 2). Die
Längsnuten 54 weisen einen halbrunden Nutgrund auf. Die als Hohlwelle
ausgebildete Gewindespindel 22 weist drei in Längsrichtung verlaufende, mit ihr
einstückige Federn 56 auf, die in die Längsnuten 54 des Profilzapfens 50
eingreifen und die Gewindespindel 22 durch Formschluß drehfest mit dem
Profilzapfen 50 und damit mit der Kupplungsscheibe 48 verbinden und eine
Axialverschiebung der Gewindespindel 22 auf dem Profilzapfen 50 zulassen. Der
Profilzapfen 50 ist mit einem Kugellager 57 auf einer dem Spindeltrieb 18
abgewandten Seite der Kupplungsscheibe 48 drehbar im Schwimmsattel 12
gelagert.
Der Profilzapfen 50 kann anstelle des dargestellten Profils auch andere
Querschnittsform, wie beispielsweise ein Poligonprofil, eine Längsverzahnung
oder eine sonstige, von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweisen,
die einen Formschluß in Umfangsrichtung gewährleistet, wobei die als Hohlwelle
ausgebildete Gewindespindel 22 ein komplementäres Innenprofil aufweist, so daß
die Gewindespindel 22 durch Formschluß drehfest auf dem Profilzapfen 50
gehalten und in axialer Richtung verschiebbar ist. Auch ist beispielsweise eine
Keilverbindung mit einem in eine Längsnut des Profilzapfens 50 eingesetzten Keil,
der in eine Längsnut der Gewindespindel 22 eingreift, möglich (nicht dargestellt).
Die Kupplungsscheibe 48 weist eine Verzahnung 58 auf einer dem Spindeltrieb 18
zugewandten Stirnseite auf, mit der sie mit einer komplementären Verzahnung 60
einer Ankerscheibe 62 in Eingriff steht. Die Ankerscheibe 62 ist drehfest und ein
kurzes Stück in Richtung des Spindeltriebs 18 verschieblich am Schwimmsattel 12
angebracht. Dazu ist die Ankerscheibe 62 mit drei um 120 Grad zueinander
versetzt angeordneten Bohrungen 63 nahe ihres Umfangs versehen, mit denen
sie auf drei Stehbolzen 64 verschiebbar aufgesetzt ist, die fluchtend mit den
Bohrungen 63 der Ankerscheibe 62 achsparallel zum Spindeltrieb 18 fest in den
Schwimmsattel 12 eingesetzt sind. Auf die Stehbolzen 64 sind
Schraubendruckfedern als Kupplungseinrückfedern 66 aufgesetzt, die die
Ankerscheibe 62 gegen die Kupplungsscheibe 48 drücken und dadurch die
Verzahnungen 58, 60 der Kupplungsscheibe 48 und der Ankerscheibe 62
miteinander in Eingriff halten. Über die Verzahnungen 58, 60 ist die
Kupplungsscheibe 48 drehfest mit der Ankerscheibe 62 verbunden, d. h. der mit
der Kupplungsscheibe 48 drehfeste Profilzapfen und die mit dem Profilzapfen 50
drehfeste Gewindespindel 22 sind verdrehfest im Schwimmsattel 12
aufgenommen. Bei rotierendem Antrieb der Gewindespindel 20 verschiebt sich die
im Schwimmsattel 12 gegen Verdrehen gesicherte Gewindespindel 22
ausschließlich axial, sie rotiert nicht.
Zum Lösen der Drehsicherungseinrichtung 46 weist diese einen ringförmigen
Elektromagneten 68 auf, der in Fig. 1 als Wicklung dargestellt ist. Der
Elektromagnet 68 ist zwischen der Ankerscheibe 62 und dem Spindeltrieb 18 am
Schwimmsattel 12 angebracht. Bei Bestromung zieht der Elektromagnet 68 die
Ankerscheibe 62 gegen die Kraft der Kupplungseinrückfedern 66 an, wodurch sich
die Ankerscheibe 62 in axialer Richtung soweit von der Kupplungsscheibe 48
entfernt, daß die Verzahnungen 58, 60 von Kupplungsscheibe 48 und
Ankerscheibe 62 außer Eingriff gelangen. Dadurch ist die Drehsicherung der
Kupplungsscheibe 48 und mit ihr zusammen des Profilzapfens 50 und der
Gewindespindel 22 aufgehoben. Die Drehsicherungseinrichtung 46 mit der
Kupplungsscheibe 48 und der Ankerscheibe 62 mit ihren beiden Verzahnungen
58, 60, den Stehbolzen 64, den Kupplungseinrückfedern 66 und dem
Elektromagneten 68 ist als formschlüssige, lösbare Kupplung ausgebildet, die
stromlos eingerückt ist und dadurch die Gewindespindel 22 über den Profilzapfen
50 gegen Verdrehen im Schwimmsattel 12 sichert und die durch Bestromen des
Elektromagneten 68 lös- oder ausrückbar ist, wodurch die Drehsicherung der
Gewindespindel 22 aufgehoben ist.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung 10 ist folgende: Zum
Betätigen wird die Spindelmutter 20 mit dem Elektromotor 30 rotierend in einer
Betätigungsdrehrichtung angetrieben, so daß die Gewindespindel 22
translatorisch axial in Richtung der Bremsscheibe 16 verschoben wird. Dabei
verhindert die lösbare Drehsicherungseinrichtung 46 in Form der stromlos
eingerückten Kupplung 48, 58, 60, 62, 64, 66, 68 eine Rotation der
Gewindespindel 22. Die Gewindespindel 22 drückt den an ihr angeordneten
Reibbremsbelag 14 gegen eine Seite der Bremsscheibe 16. Über eine
Reaktionskraft wird der zweite Reibbremsbelag 14 über den Schwimmsattel 12 in
an sich bekannter Weise an die andere Seite der Bremsscheibe 16 gedrückt. Die
Bremsscheibe 16 wird gebremst, wobei eine Bremskraft bzw. ein Bremsmoment
dem mit dem Elektromotor 30 aufgebrachten Antriebsmoment proportional ist.
Zum Lösen der Radbremsvorrichtung 10 oder zum Verringern der Bremskraft wird
die Spindelmutter 20 mit dem Elektromotor 30 in entgegengesetzter
Rückstelldrehrichtung angetrieben, wodurch die Gewindespindel 22 translatorisch
von der Bremsscheibe 16 weg bewegt wird. Der an ihr angeordnete
Reibbremsbelag 14 wird über die Dichtmanschette 44 von der Bremsscheibe 16
abgehoben. Die Gewindespindel 22 wird soweit rückgestellt, daß ein unabhängig
von einer Abnutzung der Reibbremsbeläge 14 gleichbleibender Spalt zwischen
den Reibbremsbelägen 14 und der Bremsscheibe 16 bei nicht betätigter
Radbremsvorrichtung 10 besteht, das sog. "Lüftspiel" der erfindungsgemäßen
Radbremsvorrichtung 10 bleibt konstant.
Im Fehlerfall, d. h. bei Ausfall einer Steuerelektronik für die erfindungsgemäße
Radbremsvorrichtung 10, bei Ausfall ihres Elektromotors 30 oder dessen
Stromversorgung, wird die Drehsicherungseinrichtung 46 gelöst, d. h. die
Kupplung 48, 58, 60, 62, 64, 66, 68 wird durch Bestromen ihres Elektromagneten
68 ausgerückt. Die Gewindespindel 22 ist dadurch frei drehbar, sie wird von dem
an die Bremsscheibe 16 angedrückten Reibbremsbelag 14 in axialer Richtung von
der Bremsscheibe 16 weggedrückt, wodurch sie, da der Spindeltrieb 18
selbsthemmungsfrei ist, in Rotation versetzt wird und sich translatorisch von der
Bremsscheibe 16 entfernt. Die Radbremsvorrichtung 10 wird dadurch gelöst bis
die Andruckkraft der Reibbremsbeläge 14 an die Bremsscheibe 16 so gering ist,
daß sich die Gewindespindel 22 aufgrund innerer Reibung des
Rollengewindetriebs 18 nicht weiter bewegt. Die Reibbremsbeläge 14 liegen mit
vernachlässigbar geringer Restkraft an der Bremsscheibe 16 an, es wirkt eine
akzeptable Restbremskraft der Radbremsvorrichtung 10 auf die Bremsscheibe 16.
Diese Restbremskraft ist so gering, daß die Bremsscheibe 16 nahezu frei drehbar
ist und ein mit der Radbremsvorrichtung 10 ausgerüstetes Kraftfahrzeug gefahren
werden kann, ohne daß es zu einer Überhitzung der Radbremsvorrichtung 10
kommt.
Das Lösen der Radbremsvorrichtung 10 bei ausgefallener
Stromversorgung des Elektromotors 30 oder bei dessen Ausfall
ist deshalb möglich, weil der Elektromotor 30 und die von
der Elektromagnetkupplung 48, 58, 60, 62, 64, 66, 68
gebildete Drehsicherungseinrichtung 46 an voneinander
unabhängige Energieversorgungskreise E1 und E2 angeschlossen
sind (Fig. 1). Die beiden Energieversorgungskreise E1 und
E2 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung ECU der
Radbremsvorrichtung 10 verbunden. Diese bestromt in
Abhängigkeit von einem Bremsanforderungssignal den
Elektromotor 30 aus dem Energieversorgungskreise E1. Erkennt
die Steuereinrichtung ECU aufgrund der Signale nicht
dargestellter Sensoren, daß sich die betätigte
Radbremsvorrichtung 10 nicht lösen läßt, so bestromt die
Steuereinrichtung ECU den Elektromagneten 68 der
Drehsicherungseinrichtung 46 aus dem Energieversorgungskreis
E2. Die Radbremsvorrichtung 10 wird somit bei intaktem
Energieversorgungskreis E2 sicher gelöst.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
elektronische Steuereinrichtung ECU der Radbremsvorrichtung
10 zugeordnet. Da ein Kraftfahrzeug üblicherweise an allen
Rädern mit derartigen Radbremsvorrichtungen 10 ausgestattet
ist, kann die Steuereinrichtung 10 auch der Steuerung der
übrigen Radbremsvorrichtungen des Fahrzeugs dienen. Statt
dessen kann aber auch jede Radbremsvorrichtung 10 des
Fahrzeugs mit einer Steuereinrichtung ECU ausgestattet sein.
In diesem Fall sind alle Steuereinrichtungen ECU des
Fahrzeugs an eine übergeordnete zentrale Steuereinrichtung
angeschlossen.
Bei einem Fahrzeug wie einem Personenkraftwagen mit mehreren
Radbremsvorrichtungen 10 sind diese beispielsweise diagonal
oder achsweise aufgeteilten Bremskreisen zugeordnet. An die
beiden Energieversorgungskreise E1 und E2 sind bei einer
solchen Aufteilung auch die Elektromotoren 30 und die
Drehsicherungseinrichtungen 46 der übrigen
Radbremsvorrichtungen 10 angeschlossen, beispielsweise bei
achsweise aufgeteilten Bremskreisen derart, daß bei den
einer Vorderachse zugeordneten Radbremsvorrichtungen 10
deren Elektromotoren 30 an den Energieversorgungskreis E1
und deren Drehsicherungseinrichtungen 46 an den
Energieversorgungskreis E2 angeschlossen sind. Der
Hinterachse des Fahrzeugs zugeordnete Radbremsvorrichtungen
10 sind dann mit ihren Elektromotoren 30 an den
Energieversorgungskreis E2 und mit ihren
Drehsicherungseinrichtungen 46 an den
Energieversorgungskreis E1 angeschlossen. Wenn der
Energieversorgungskreis E2 ausfällt, sind betätigte
Radbremsvorrichtungen 10 an der Hinterachse des Fahrzeugs
lösbar. Mit den aus dem intakten Energieversorgungskreis E1
versorgten Radbremsvorrichtungen 10 der Vorderachse bleibt
das Fahrzeug abbremsbar.
Claims (11)
1. Elektromechanische Radbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem
Elektromotor, mit einem Spindeltrieb, der mit dem Elektromotor rotierend
antreibbar ist, und mit einem Reibbremsbelag, der mit dem Spindeltrieb an einen
drehfest mit einem Fahrzeugrad verbundenen Bremskörper andrückbar ist
dadurch gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb (18) selbsthemmungsfrei ist, daß
eine Spindelmutter (20) und eine Gewindespindel (22) des Spindeltriebs (18)
drehbar gelagert sind, und daß ein den Reibbremsbelag (14) an den Bremskörper
(16) andrückendes Teil (20, 22) des Spindeltriebs (18) drehfest und axial
verschieblich mit einer lösbaren Drehsicherungseinrichtung (46) verbunden ist.
2. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Elektromotor (30) ein elektronisch kommutierbarer
Motor ist.
3. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spindeltrieb (18) ein Wälzgewindetrieb, insbesondere
ein Rollengewindetrieb ist.
4. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (22) eine Hohlspindel ist, die auf einen
Zapfen (50) aufgeschoben ist, mit dem sie durch Formschluß (54, 56) drehfest
verbunden und axial verschieblich ist, wobei der Zapfen (50) drehfest mit der
Drehsicherungseinrichtung (46) ist.
5. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zapfen ein Profilzapfen (50) ist, und daß die
Gewindespindel (22) ein zum Profilzapfen (50) komplementäres Innenprofil (56)
aufweist.
6. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehsicherungseinrichtung eine schaltbare Kupplung
(46) aufweist.
7. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplung (46) eine Elektromagnetkupplung ist.
8. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3,
gekennzeichnet durch eine Drehlagerung (38), die zwischen dem den
Reibbremsbelag (14) an den Bremskörper (16) andrückenden Teil (22) des
Spindeltriebs (18) und dem Reibbremsbelag (14) angeordnet ist, die eine
Drehbewegung zwischen dem den Reibbremsbelag (14) an den Bremskörper (16)
andrückenden Teil (22) des Spindeltriebs (18) und dem Reibbremsbelag (14)
ermöglicht und die eine translatorische Bewegung des den Reibbremsbelag (14)
an den Bremskörper (16) andrückenden Teils (22) des Spindeltriebs (18) in
Richtung des Reibbremsbelags (14) auf den Reibbremsbelag (14) überträgt.
9. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehlagerung (18) einen gerundeten Lagerkopf (40)
aufweist, der in einer Lagerpfanne (44) einliegt.
10. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Dichtmanschette (44), die auf einer dem Reibbremsbelag (14)
zugewandten Seite des Spindeltriebs (18) angeordnet ist, die den Spindeltrieb
(18) gegen Nässe und Verschmutzung schützt und die den Reibbremsbelag (14)
in Anlage an dem Teil (22) des Spindeltriebs (18) hält, das den Reibbremsbelag
(14) gegen den Bremskörper (16) drückt.
11. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach den
Ansprüchen 1 und 7, mit einem Energieversorgungskreis (E1)
für den Elektromotor (30), dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektromagnetkupplung (46) an einen vom
Energieversorgungskreis (E1) des Elektromotors (30)
unabhängigen Energieversorgungskreis (E2) angeschlossen ist.
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