DE102012214415B4 - Arrangement with a gear wheel and a ratchet wheel as well as electromechanical parking or parking brake - Google Patents

Abstract

Anordnung (2)für eine elektromechanische Park- oder Feststellbremse, mit einem Zahnrad (8) und einem Klinkenrad (14), das dafür ausgebildet ist, mit einer Klinke (20) in Eingriff zu kommen, um eine Drehung des Zahnrads (8) zu blockieren, wobei mindestens ein elastisches Dämpfungselement (38) mit einem ersten Ende (40) und einem zweiten Ende (42) bereitgestellt ist und mit dem Zahnrad (8) mit seinem ersten Ende (40) und mit dem Klinkenrad (14) mit seinem zweiten Ende (42) verbunden oder in Kontakt ist und dafür ausgebildet ist, Energie aufzunehmen, die aus einer plötzlichen Drehbewegung des Zahnrads (8) resultiert.Arrangement (2) for an electromechanical parking or parking brake, with a toothed wheel (8) and a ratchet wheel (14) which is designed to come into engagement with a pawl (20) in order to rotate the toothed wheel (8) block, wherein at least one elastic damping element (38) is provided with a first end (40) and a second end (42) and with the gear (8) with its first end (40) and with the ratchet wheel (14) with its second End (42) connected or in contact and adapted to absorb energy resulting from sudden rotation of the gear (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine elektromechanische Park- oder Feststellbremse, mit einem Zahnrad und einem Klinkenrad, das dafür ausgebildet ist, mit einer Klinke in Eingriff zu kommen, um die Drehung des Zahnrads zu blockieren. Sie betrifft ferner eine entsprechende elektromechanische Park- oder Feststellbremse.The invention relates to an arrangement for an electromechanical parking or parking brake, with a gear and a ratchet wheel which is designed to come into engagement with a pawl in order to block the rotation of the gearwheel. It also relates to a corresponding electromechanical parking or parking brake.

Elektromechanische Bremsen (EMB) ermöglichen die Entwicklung einer starken Klemmkraft innerhalb sehr kurzer Zeiträume. Bei diesen Bremsen wird gewöhnlich die Drehung einer Welle eines Elektromotors, oftmals unter Verwendung einer Kugelgewindetriebs, in eine lineare Bewegung eines Kolbens umgewandelt, welcher einen Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe presst. Diese Bremsen sind Trockenbremsen und arbeiten ohne die Verwendung von Bremsflüssigkeit. Zum Erhöhen und Verringern der Bremskraft bzw. Zuspannkraft wird die Drehrichtung der Motorwelle umgekehrt. EMB sind gewöhnlich für „Brake-by-Wire“-Bremssysteme bestimmt, bei denen der Bremswunsch des Fahrers über einen Pedalsimulator bzw. Pedalsensor bestimmt und zu einer elektronischen Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU), welche die Bremsen betätigt, übertragen wird. EMB ermöglichen die Implementierung schneller Steuerungsvorgänge, wie ABS, ESC, ASR usw., während sie gleichzeitig dem Fahrer ein komfortables und unverfälschtes Gefühl des Bremspedals vermitteln.Electromechanical brakes (EMB) enable the development of a strong clamping force within a very short period of time. In these brakes, the rotation of a shaft of an electric motor is usually converted, often using a ball screw drive, into a linear movement of a piston which presses a brake lining against a brake disc. These brakes are dry brakes and work without the use of brake fluid. To increase and decrease the braking force or application force, the direction of rotation of the motor shaft is reversed. EMB are usually intended for “brake-by-wire” braking systems, in which the driver's braking request is determined via a pedal simulator or pedal sensor and transmitted to an electronic control unit (ECU) that operates the brakes. EMB enable the implementation of fast control processes, such as ABS, ESC, ASR, etc., while at the same time giving the driver a comfortable and unadulterated feeling of the brake pedal.

Eine wichtige Funktionalität, die in elektromechanischen Bremsen zu implementieren ist, ist die Feststellbremse oder EPB (elektrische Parkbremse). Diese Funktionalität wird gewöhnlich erreicht, indem eine Zuspannkraft aufgebaut wird, indem die Motorwelle gedreht wird und danach verhindert wird, dass sich die Motorwelle in der entgegengesetzten Richtung dreht. Um den Verlust an Zuspannkraft infolge der Abkühlung der Bremsbeläge auszugleichen, stellt die Feststellbremse gewöhnlich die Zuspannkraft in gewissen Zeitabständen neu ein. Die Drehblockierung der Motorwelle wird gewöhnlich erreicht, indem ein Klinkenrad auf einer Achse zusammen mit einem Zahnrad angebracht wird, wobei das Klinkenrad mit einer Klinke in Eingriff gelangen kann.An important functionality to be implemented in electromechanical brakes is the parking brake or EPB (electric parking brake). This functionality is usually achieved by building up a clamping force by rotating the motor shaft and then preventing the motor shaft from rotating in the opposite direction. In order to compensate for the loss of application force due to the cooling of the brake linings, the parking brake usually readjusts the application force at certain time intervals. The rotation lock of the motor shaft is usually achieved by mounting a ratchet wheel on an axis together with a gear, which ratchet wheel can be engaged with a pawl.

Hierzu beschreibt die DE 10 2006 034 597 A1 einen Aktuator, insbesondere einen Bremsaktuator für eine Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement, das mit dem Antriebselement über mindestens ein elastisches Element gekoppelt ist, einem ersten Sensor zum Erfassen einer Längenänderung des Antriebselements und einem zweiten Sensor zum Erfassen einer Längenänderung des Abtreibselements.To this end, the DE 10 2006 034 597 A1 an actuator, in particular a brake actuator for a parking brake of a motor vehicle, with a drive element, an output element that is coupled to the drive element via at least one elastic element, a first sensor for detecting a change in length of the drive element and a second sensor for detecting a change in length of the drive element .

Ferner beschreibt die DE 10 2009 000 014 A1 eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere für ein Verstellgetriebe für Kraftfahrzeuganwendungen, umfassend ein erstes Getriebeelement, das mit einem zweiten Getriebeelement über mindestens einen Axialfortsatz in einem drehmomentübertragenden Eingriff steht, wobei zwischen den Getriebeelementen mindestens ein in einer Aufnahmetasche aufgenommenes Dämpfungselement mit zwei den Axialfortsatz zwischen sich aufnehmenden Dämpfungsabschnitten angeordnet ist, die von dem Axialfortsatz zur Drehmomentübertragung auf Druck beanspruchbar sind und die jeweils eine Abstützfläche zum Abstützen an jeweils einem die Aufnahmetasche begrenzenden Taschenwandabschnitt aufweisen.Furthermore describes the DE 10 2009 000 014 A1 a coupling device, in particular for an adjustment gear for motor vehicle applications, comprising a first gear element which is in torque-transmitting engagement with a second gear element via at least one axial extension, with at least one damping element accommodated in a receiving pocket with two damping sections receiving the axial extension between them which can be subjected to pressure from the axial extension for torque transmission and which each have a support surface for supporting on a respective pocket wall section delimiting the receiving pocket.

Die DE 696 07 797 T2 beschreibt ferner ein Vorgelegerad für ein funkgesteuertes Spielfahrzeug und auf ein Vorgelegerad, das ein großes Zahnrad und ein kleines Zahnrad aufweist, die beide koaxial miteinander kombiniert sind.the DE 696 07 797 T2 further describes a counter gear for a radio-controlled toy vehicle and a counter gear having a large gear and a small gear, both of which are coaxially combined with one another.

Schließlich beschreibt die US 2,170,238 A Bremsvorrichtungen für Züge, insbesondere Bremsvorrichtungen mit einem Bremsstab oder einer Trommel, die durch ein Handrad drehbar sind, um eine Bremsenkette aufzuwickeln, sodass eine Bewegung der üblichen Bremseinstellhebel bewirkt wird, sodass die Bremsen betätigt werden.Finally describes the U.S. 2,170,238 A Brake devices for trains, in particular brake devices with a brake rod or a drum, which are rotatable by a hand wheel in order to wind up a brake chain, so that a movement of the usual brake adjustment levers is effected so that the brakes are actuated.

Ein Problem, welches bei solchen Systemen auftritt, ist ein merklicher Verschleiß der Klinkenradzähne und der Klinke der Verzahnung der EPB während eines Ausfalls der Spannungsversorgung der EPB. Ein Ausfall der Spannungsversorgung der EPB während des Betriebs der Feststellbremse führt zu einer plötzlichen und schnellen Wiederfreisetzung von in dem Bremssattel gespeicherter elastischer Energie, welche in die Richtung fließt, die zu derjenigen der sich über die Verzahnung aufbauenden Klemmkraft entgegengesetzt ist. Diese Energie erzeugt ein Moment (Drehmoment) von ungefähr 24 Nm. Während dieser Freisetzung prallt das Klinkenrad mit einer hohen (Rotations-) Geschwindigkeit auf die Klinke, wobei hohe mechanische Spannungen in den beteiligten mechanischen Teilen hervorgerufen werden.A problem that occurs with such systems is noticeable wear of the ratchet wheel teeth and the pawl of the toothing of the EPB during a power failure of the EPB. A failure of the voltage supply of the EPB during the operation of the parking brake leads to a sudden and rapid re-release of elastic energy stored in the brake caliper, which flows in the direction opposite to that of the clamping force building up via the toothing. This energy creates a moment (torque) of approximately 24 Nm. During this release, the ratchet wheel hits the pawl at a high (rotational) speed, causing high mechanical stresses in the mechanical parts involved.

Während des Parkens wirkt ein mechanisches Moment oder Drehmoment von ungefähr 2 Nm auf die Klinkenradwelle, mit einem Spitzenwert von bis zu 6 Nm während der Einstellung des Mechanismus der EPB. Während unerwünschter Ausfälle, wie oben erläutert, ist das Aufprallmoment regelmäßig größer, d.h. bis zu 24 Nm.During parking, a mechanical moment or torque of approximately 2 Nm acts on the ratchet shaft, with a peak value of up to 6 Nm during the adjustment of the EPB mechanism. During undesired failures, as explained above, the impact torque is regularly larger, i.e. up to 24 Nm.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zahnrad/Klinkenrad-Anordnung bereitzustellen, welche einen Verschleiß der Klinke und des Klinkenrads verhindert. Eine weitere Aufgabe ist es, eine entsprechende elektromechanische Park- oder Feststellbremse bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a gear / ratchet wheel arrangement which prevents wear on the pawl and the ratchet wheel. Another job is to create a provide appropriate electromechanical parking or parking brake.

In Bezug auf die Zahnrad/Klinkenrad-Anordnung wird die Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst, wobei mindestens ein elastisches Dämpfungselement mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende bereitgestellt ist und mit dem Zahnrad mit seinem ersten Ende und mit dem Klinkenrad mit seinem zweiten Ende verbunden oder in Kontakt ist und dafür ausgebildet ist, Energie zu absorbieren oder aufzunehmen, die aus einer plötzlichen Drehbewegung des Zahnrads resultiert.With regard to the gear / ratchet arrangement, the object is achieved by the features of claim 1, wherein at least one elastic damping element is provided with a first end and a second end and with the gear with its first end and with the ratchet with its second End connected or in contact and adapted to absorb or receive energy resulting from sudden rotation of the gear.

Die Vorteile der Erfindung sind, dass die beschriebene Anordnung den Verschleiß an der Klinke und dem Klinkenrad bei Ausfällen der Park- oder Feststellbremse, wenn in dem Bremssattel gespeicherte Energie plötzlich freigesetzt wird, verringert.The advantages of the invention are that the described arrangement reduces the wear on the pawl and the ratchet wheel in the event of failure of the parking or parking brake, when energy stored in the brake caliper is suddenly released.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass das bei üblichen Konstruktionen von EPB auftretende Problem, welches zu dem Verschleiß der beteiligten Bauteile führt, in der direkten und augenblicklichen Übertragung der Entladung der gespeicherten Bremsenergie auf die Klinke besteht, welche das einzige Bauteil ist, das verhindert, dass sich die entsprechende Achse rückwärts dreht.The invention is based on the consideration that the problem occurring in conventional EPB constructions, which leads to the wear of the components involved, consists in the direct and instantaneous transfer of the discharge of the stored braking energy to the pawl, which is the only component that prevents it that the corresponding axis rotates backwards.

Wie nunmehr erkannt wurde, kann in solchen Ausfallsituationen der entsprechende Verschleiß wesentlich verringert werden, wenn die schnell freigesetzte Energie - wenigstens zu einem hohen Grad - auf zusätzliche elastische Bauteile übertragen und in diesen gespeichert werden kann, so dass folglich der Aufprall des Klinkenrads auf die Klinke verringert wird. Diese zusätzlichen Bauteile absorbieren vorzugsweise den Stoß und die Energie auf eine solche Weise, dass das verbleibende Drehmoment nicht wesentlich größer ist als das Drehmoment, welches während normaler Parkvorgänge vorhanden ist.As has now been recognized, the corresponding wear can be significantly reduced in such failure situations if the rapidly released energy - at least to a high degree - can be transferred to additional elastic components and stored in them, so that consequently the impact of the ratchet wheel on the pawl is decreased. These additional components preferably absorb the shock and energy in such a way that the remaining torque is not significantly greater than the torque which is present during normal parking maneuvers.

Wie ferner erkannt wurde, sollten, um eine wirksame Absorption von Energie zu erreichen, diese zusätzlichen Bauteile robust angebracht sein und sollten direkt mit dem Klinkenrad verbunden sein. Dies kann mit mindestens einem elastischen Dämpfungselement erreicht werden, das zwischen einem Zahnrad und dem benachbarten Klinkenrad angeordnet ist. Das Klinkenrad ist in diesem Falle nicht fest an der Achse angebracht, an welcher das Zahnrad angebracht ist, sondern es ist mit dem Zahnrad über das mindestens eine elastische Dämpfungselement verbunden. Im Falle eines Ausfalls werden die schnelle Rückwärtsdrehung des Zahnrads und die entsprechende Bewegung zwischen Zahnrad und Klinkenrad durch das (die) elastische(n) Element(e) übertragen. Wenn ein plötzlicher Zusammenbruch des gesamten Systems infolge eines Spannungsabfalls eintritt (verbunden mit einem Abfall oder Verlust der Klemmkraft), wird der Stoß durch die Dämpfungselemente absorbiert.As has also been recognized, in order to achieve effective absorption of energy, these additional components should be robustly attached and should be connected directly to the ratchet wheel. This can be achieved with at least one elastic damping element which is arranged between a toothed wheel and the adjacent ratchet wheel. In this case, the ratchet wheel is not permanently attached to the axle on which the gearwheel is attached, but rather it is connected to the gearwheel via the at least one elastic damping element. In the event of a failure, the rapid reverse rotation of the gear and the corresponding movement between the gear and ratchet wheel are transmitted through the elastic element (s). If there is a sudden breakdown of the entire system due to a voltage drop (associated with a drop or loss of clamping force), the shock is absorbed by the damping elements.

Vorzugsweise sind das Zahnrad und das Klinkenrad koaxial angeordnet. Diese räumliche Konfiguration ermöglicht Konfigurationen des mindestens einen elastischen Dämpfungselements, welche die Energieentladung und das Drehmoment recht symmetrisch verteilen und von dem Zahnrad auf das Klinkenrad übertragen können. Beide Räder können auf einer gemeinsamen Achse angebracht sein, oder das Zahnrad kann eine Hohlwelle bereitstellen, auf welcher das Klinkenrad drehbar gelagert sein kann.The gear wheel and the ratchet wheel are preferably arranged coaxially. This spatial configuration enables configurations of the at least one elastic damping element which distribute the energy discharge and the torque quite symmetrically and can transmit them from the gear wheel to the ratchet wheel. Both wheels can be mounted on a common axis, or the gear wheel can provide a hollow shaft on which the ratchet wheel can be rotatably mounted.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei elastische Dämpfungselemente bereitgestellt, welche als Druckschraubenfedern ausgeführt sind und welche bezüglich der axialen Achse des Zahnrads diametral angeordnet sind. Bei einer solchen Anordnung wirken die Kräfte, die während eines plötzlichen Spannungsabfalls auftreten, symmetrisch bezüglich des Schwerpunkts des Zahnrads, und jedes elastische Element absorbiert ungefähr die Hälfte der Gesamtkraft oder des Drehmoments. In Situationen, in denen ein nicht axialsymmetrisches Zahnrad verwendet wird, ist dennoch eine Konfiguration zu bevorzugen, welche bezüglich des Schwerpunkts relativ symmetrisch ist.In a preferred embodiment, two elastic damping elements are provided which are designed as compression coil springs and which are arranged diametrically with respect to the axial axis of the gearwheel. With such an arrangement, the forces that occur during a sudden voltage drop act symmetrically about the center of gravity of the gear, and each elastic element absorbs approximately half of the total force or torque. In situations in which a non-axially symmetrical gear is used, a configuration which is relatively symmetrical with respect to the center of gravity is nevertheless preferred.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung sind zwei Vertiefungen oder Ausnehmungen oder Schlitze in dem Zahnrad bereitgestellt, wobei jede Ausnehmung oder jeder Schlitz eine Druckfeder enthält und wobei das Klinkenrad Befestigungselemente aufweist, welche mit den Federn an deren jeweiligem zweiten Ende verbunden sind. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, das Zahnrad und das Klinkenrad einander benachbart zu platzieren oder anzuordnen und eine kompakte Konstruktion der Anordnung zu gewährleisten. Außerdem müssen an dem Zahnrad keine zusätzlichen Befestigungselemente zum Befestigen der elastischen Elemente bereitgestellt werden. Die Befestigungselemente können als Bolzen ausgebildet sein. Die oben genannten Bolzen können durch geeignete Flansche der Klinkenrad-Bereiche ersetzt werden, sofern das Klinkenrad aus Blech hergestellt ist. Außerdem können geeignete gewölbte Vorsprünge an dem Klinkenrad verwendet werden, sofern das Klinkenrad durch Schmieden oder Sintern hergestellt ist.In a preferred embodiment of the arrangement, two recesses or recesses or slots are provided in the gear, each recess or slot containing a compression spring and the ratchet having fastening elements connected to the springs at their respective second ends. Such a configuration makes it possible to place or arrange the gear wheel and the ratchet wheel adjacent to one another and to ensure a compact construction of the arrangement. In addition, no additional fastening elements have to be provided on the gearwheel for fastening the elastic elements. The fastening elements can be designed as bolts. The above-mentioned bolts can be replaced by suitable flanges of the ratchet wheel areas, provided the ratchet wheel is made of sheet metal. In addition, suitable arched projections can be used on the ratchet wheel, provided that the ratchet wheel is made by forging or sintering.

Vorzugsweise sind die Federn in den Vertiefungen in einem vorgespannten Zustand eingebaut. Dieser vorgespannte Zustand ist vorzugsweise derart gewählt, dass die Federn bis zu mechanischen Momenten, welche während des regulären Betriebs der Bremse auftreten, keine Auslenkung aufweisen. Da sie keine Auslenkung aufweisen, ändern sich die rotatorischen Ausrichtungen des Zahnrads und des Klinkenrads relativ zueinander nicht, und es ist eine präzise Funktionsweise, zum Beispiel in Bezug auf den Eingriff der Klinkenzähne mit der Klinke, möglich. Nur bei Ausfällen, wenn das einwirkende Moment oder Drehmoment wesentlich größer ist, werden die Federn zusammengedrückt und absorbieren die Energie.The springs are preferably installed in the depressions in a pretensioned state. This pre-tensioned state is preferably selected in such a way that the springs up to mechanical moments that occur during regular operation the brake occur, show no deflection. Since they have no deflection, the rotational orientations of the toothed wheel and the ratchet wheel do not change relative to one another, and a precise mode of operation, for example with regard to the engagement of the ratchet teeth with the ratchet, is possible. The springs are only compressed and absorb the energy in the event of a failure, when the acting moment or torque is significantly greater.

Vorzugsweise beträgt die Federkonstante der Federn im Wesentlichen 50 N/mm.The spring constant of the springs is preferably essentially 50 N / mm.

Vorzugsweise beträgt der mittlere Federdurchmesser im Wesentlichen 6 mm, und der Drahtdurchmesser beträgt im Wesentlichen 1,65 mm.Preferably the mean spring diameter is essentially 6 mm and the wire diameter is essentially 1.65 mm.

Vorzugsweise beträgt der Federschritt zwischen den Windungen der jeweiligen Feder in einem nicht zusammengedrückten Zustand im Wesentlichen 2,3 mm.The spring pitch between the turns of the respective spring in a non-compressed state is preferably essentially 2.3 mm.

In Bezug auf die elektromechanische Park- oder Feststellbremse wird die Aufgabe gelöst mit einem Elektromotor mit einer Motorwelle und einer Anordnung wie oben beschrieben, wobei das Zahnrad von der Motorwelle angetrieben wird, und einer Klinke, die an einer festen Basis, insbesondere einem Gehäuse der Park- oder Feststellbremse, angebracht ist, um während des Parkens mit dem Klinkenrad in Eingriff zu gelangen. Die Konstruktion der Anordnung ermöglicht einen robusten und sicheren Betrieb der Bremse und verringert gleichzeitig den Verschleiß der beteiligten Bauteile, welcher bei Bremsausfällen auftritt, wenn die Klemmkraft rasch abnimmt.In relation to the electromechanical parking or parking brake, the object is achieved with an electric motor with a motor shaft and an arrangement as described above, wherein the gear wheel is driven by the motor shaft, and a pawl that is attached to a fixed base, in particular a housing, of the park - or parking brake, is attached to engage the ratchet wheel during parking. The construction of the arrangement enables robust and safe operation of the brake and at the same time reduces the wear and tear on the components involved, which occurs in the event of brake failures when the clamping force decreases rapidly.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.Further preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims and the following description with reference to figures.

Es zeigen schematisch

• 1 eine Anordnung eines Zahnrads und eines Klinkenrads in einer bevorzugten Konfiguration als eine auseinandergezogene Ansicht, und
• 2 die Anordnung gemäß 1 in einem zusammengebauten Zustand.

It show schematically

• 1 an arrangement of a gear and a ratchet wheel in a preferred configuration as an exploded view, and
• 2 the arrangement according to 1 in an assembled state.

Identische Teile sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical parts are marked with the same reference symbols.

In 1 ist eine Anordnung 2 dargestellt, welche ein Zahnrad 8 mit Zähnen 10, das zum Beispiel von der Achse/Welle eines Elektromotors einer elektrischen Park- oder Feststellbremse gesteuert oder angetrieben wird, möglicherweise über eine oder mehrere Zwischenzahnradstufen, und ein Klinkenrad 14 mit Zähnen 16, welches mit einer Klinke 20 in Eingriff gelangt, um die Drehung des Zahnrads 8 während des Parkens zu blockieren, aufweist. Das heißt, die Zähne 16 gelangen mit einem Widerhaken oder Haken 18 der Klinke 20 in Eingriff.In 1 is an arrangement 2 shown showing a gear 8th with teeth 10 , which is controlled or driven, for example, by the axle / shaft of an electric motor of an electric parking or parking brake, possibly via one or more intermediate gear stages, and a ratchet wheel 14th with teeth 16 , which with a latch 20th engages the rotation of the gear 8th to block while parking. That is, the teeth 16 arrive with a barb or hook 18th the handle 20th engaged.

Die Anordnung 2 oder Baugruppe ist dazu bestimmt, einen Verschleiß der Klinke 20 und des Klinkenrads 14 in Situationen eines plötzlichen Ausfalls zu verhindern, welche während des Betriebs der Feststellbremse eintreten können, wenn die elektrische Spannungsversorgung plötzlich ausfällt, was zu einer plötzlichen Freisetzung von mechanischer/ elastischer Energie führt, welche in dem Bremssattel gespeichert war. In solchen Situationen kann ein plötzliches Drehmoment von etwa 24 Nm resultieren, welches auf das Klinkenrad 14 einwirkt, das mit der Klinke 20 in Eingriff steht. Um die freigesetzte elastische Energie zu absorbieren, sind zwei Vertiefungen/Ausnehmungen oder Schlitze 26 in dem Zahnrad 8 auf gegenüberliegenden Seiten seiner axialen Achse 32 bereitgestellt.The order 2 or assembly is intended to wear out the pawl 20th and the ratchet wheel 14th in situations of sudden failure which can occur during the operation of the parking brake when the electrical power supply suddenly fails, which leads to a sudden release of mechanical / elastic energy which was stored in the brake caliper. In such situations, a sudden torque of around 24 Nm can result, which is applied to the ratchet wheel 14th acts with the latch 20th is engaged. In order to absorb the released elastic energy, there are two indentations / recesses or slots 26th in the gear 8th on opposite sides of its axial axis 32 provided.

Jeder der Schlitze 26 enthält eine Druckfeder 38, welche in einem vorgespannten Zustand mit einem Hub von 3 mm in dem jeweiligen Schlitz 26 angeordnet wird. Jede Druckfeder 38 weist eine minimale Arbeitsbelastung von 150 N und eine maximale Arbeitsbelastung von 200 N auf. Der Arbeitshub der Feder beträgt 1 mm, bei einer Federkonstanten von 50 N/mm. Der mittlere Federdurchmesser beträgt 6 mm, bei einem Drahtdurchmesser von 1,65 mm. Jede der Federn 38 weist 6,69 aktive Windungen auf. Jede Druckfeder 38 weist ein erstes Ende 40 und ein zweites Ende 42 auf. Das erste Ende 40 befindet sich mit dem Zahnrad 8 in Kontakt oder ist mit ihm verbunden. Die oben angegebenen Parameter dienen lediglich der Beschreibung der hier beschriebenen Ausführungsform und sind nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Andere Ausführungsformen, bei denen ähnliche Federverhältnisse und Arbeitsauslenkungen vorliegen, sind möglich und erfüllen die technische Zielsetzung der Erfindung. Die hier beschriebene Ausführungsform weist eine Schraubenfeder auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen speziellen Vorrichtungstyp beschränkt. Ausführungsformen mit Federn mit ähnlichen Federverhältnissen und Arbeitsauslenkungen sind ebenfalls möglich und erfüllen die technische Zielsetzung oder die Aufgabe der Erfindung.Each of the slots 26th contains a compression spring 38 which in a pretensioned state with a stroke of 3 mm in the respective slot 26th is arranged. Every compression spring 38 has a minimum workload of 150N and a maximum workload of 200N. The working stroke of the spring is 1 mm, with a spring constant of 50 N / mm. The mean spring diameter is 6 mm, with a wire diameter of 1.65 mm. Each of the feathers 38 has 6.69 active turns. Every compression spring 38 has a first end 40 and a second end 42 on. The first ending 40 is located with the gear 8th in contact or connected to him. The parameters given above are only used to describe the embodiment described here and are not to be understood in a restrictive sense. Other embodiments, in which there are similar spring conditions and work deflections, are possible and meet the technical objective of the invention. The embodiment described here has a helical spring. However, the invention is not limited to this particular type of device. Embodiments with springs with similar spring ratios and working deflections are also possible and meet the technical objective or the object of the invention.

Das Zahnrad 8 weist um seine axiale Achse 32 herum einen Kanal 44 auf, der mit einem umgebenden hochstehenden Rand 50 ausgebildet ist, der eine Hülse oder Hohlwelle darstellt. In seiner Mitte weist das Klinkenrad 14 eine kreisförmige Öffnung 56 auf, welche in einem zusammengebauten Zustand den hochstehenden Rand 50 umgibt, so dass das Klinkenrad 14 auf der Hülse drehbar gestützt ist. Zwei Schubbolzen 62 (jeweils einer für jede Druckfeder 38) sind an dem jeweiligen zweiten Ende 42 der Feder 38 starr mit dem Klinkenrad 14 verbunden. In einem zusammengebauten Zustand sind sie mit der jeweiligen Druckfeder 38 verbunden und wirken als Befestigungselemente. Während möglicher Ausfälle der (elektrischen) Spannungsversorgung der EPB während des Betriebs der Feststellbremse wird die Wiederfreisetzung von in dem Bremssattel gespeicherter elastischer Energie, welche in die Richtung fließt, die zu derjenigen der sich aufbauenden Klemmkraft entgegengesetzt ist, infolge des Vorhandenseins der oben erwähnten elastischen Elemente 38 verlangsamt. Infolgedessen ist der mechanische Energiefluss von einer längeren Dauer und hat eine geringere Wirkung, was es ermöglicht, die geometrische Unversehrtheit der Klinke und des Klinkenrads zu bewahren.The gear 8th points about its axial axis 32 around a canal 44 on, the one with a surrounding upstanding edge 50 is formed, which represents a sleeve or hollow shaft. The ratchet wheel points in the middle 14th a circular opening 56 on which in an assembled state the raised edge 50 surrounds so that the ratchet wheel 14th is rotatably supported on the sleeve. Two push bolts 62 (one for each compression spring 38 ) are at the respective second end 42 the feather 38 rigid with the ratchet wheel 14th tied together. In an assembled state they are with the respective compression spring 38 connected and act as fasteners. During possible failures of the (electrical) voltage supply of the EPB during the operation of the parking brake, the re-release of elastic energy stored in the brake caliper, which flows in the direction opposite to that of the building up clamping force, is due to the presence of the elastic elements mentioned above 38 slowed down. As a result, the mechanical energy flow is of a longer duration and has less effect, which makes it possible to preserve the geometrical integrity of the pawl and ratchet wheel.

Infolge ihres vorgespannten Zustands weisen die Druckfedern 38 bis zu Momenten oder Drehmomenten von etwa 6 Nm, welche während des normalen Betriebs einer elektrischen Feststellbremse auftreten, keinerlei wesentliche Änderung ihrer Hublänge auf. In diesen Situationen verhalten sich das Zahnrad 8 und das Klinkenrad 14 so, als ob sie starr miteinander verbunden wären.As a result of their pretensioned state, the compression springs point 38 up to moments or torques of about 6 Nm, which occur during normal operation of an electric parking brake, no significant change in its stroke length. The gearwheel behaves in these situations 8th and the ratchet wheel 14th as if they were rigidly connected to each other.

Während eines Ausfalls, wenn sich das Zahnrad 8 schnell rückwärts dreht, das heißt entgegengesetzt zu der für das Aufbauen einer Klemmkraft erforderlichen Drehrichtung, wirkt ein großes Drehmoment von etwa 24 Nm auf das Klinkenrad 14 ein, welches mit der Klinke 20 in Eingriff steht. Die Druckfedern 38 erfahren dann jeweils einen Arbeitshub von ca. 1 mm, wobei sie die mechanische Energie aus dem Drehmoment absorbieren. Aufgrund dieser Stoßabsorption wirkt nur die Restenergie (falls vorhanden) als ein Drehmoment auf das Klinkenrad 14 und somit auf die Klinke 20 ein. Dies verhindert einen Verschleiß der Zähne des Klinkenrads 14 und auch der Klinke 20.During a failure when the gear is down 8th rotates quickly backwards, i.e. opposite to the direction of rotation required to build up a clamping force, a large torque of about 24 Nm acts on the ratchet wheel 14th one, the one with the latch 20th is engaged. The compression springs 38 then each experience a working stroke of approx. 1 mm, absorbing the mechanical energy from the torque. Because of this shock absorption, only the residual energy (if any) acts as a torque on the ratchet wheel 14th and thus on the handle 20th a. This prevents wear on the teeth of the ratchet wheel 14th and also the handle 20th .

Die Klinke 20 weist ferner einen Befestigungsbolzen 68 auf. Es ist ein Sicherungsring 74 bereitgestellt, welcher in einem zusammengebauten Zustand auf der Hülse des Zahnrads 8 sitzt, wenn das Klinkenrad 14 drehbar gelagert ist. Der Sicherungsring 74 gewährleistet eine axiale Fixierung zwischen dem Zahnrad 8 und dem Klinkenrad 16. Er ist in dem hochstehenden Rand 50 angebracht. Der Befestigungsbolzen 68, welcher in dem Gehäuse der elektromechanischen Bremsen (EMB) befestigt ist, ermöglicht, dass die Klinke 20 eine Drehbewegung um die Bolzenachse ausführt. Die Klinke 20 ist von der Zahngetriebeanordnung unabhängig; tatsächlich stellt dieser Bolzen einen Blockierpunkt für das Klinkenrad 14 dar.The handle 20th also has a fastening bolt 68 on. It's a locking ring 74 provided, which in an assembled state on the sleeve of the gear 8th sits when the ratchet wheel 14th is rotatably mounted. The locking ring 74 ensures an axial fixation between the gear 8th and the ratchet wheel 16 . He's in the raised edge 50 appropriate. The fastening bolt 68 , which is fixed in the housing of the electromechanical brakes (EMB), enables the pawl 20th executes a rotary movement around the bolt axis. The handle 20th is independent of the gear arrangement; in fact, this bolt provides a blocking point for the ratchet wheel 14th represent.

In 2 ist die Anordnung 2 oder Konfiguration in einem zusammengebauten Zustand dargestellt. Das Zahnrad 8 und das Klinkenrad 14 sind koaxial ausgerichtet, und die Öffnung 56 umgibt den kreisförmigen hochstehenden Rand 50 des Zahnrads 8. Der Sicherungsring 74 umgibt ebenfalls den hochstehenden Rand 50 und ist in einer kreisförmigen Ausnehmung 80 (siehe 1) des Klinkenrads angeordnet. Der Haken 18 greift in die Zähne 16 des Klinkenrads 14 ein. Während des Belastens der elektrischen Feststellbremse dreht sich das Klinkenrad 14 in der Belastungsrichtung 86. Wenn im Falle eines Spannungsabfalls eine plötzliche Beanspruchung in dem Zahnrad auftritt, dreht sich das Zahnrad in der Spannungsabfallrichtung 92, und die Druckfedern 38 werden zusammengedrückt. Das verbleibende Drehmoment an dem Klinkenrad 14 kann somit von ca. 24 Nm auf einen erheblich niedrigeren Wert verringert werden. Jede Spiralfeder absorbiert während des Aufprallvorgangs ungefähr 0,4 J.In 2 is the arrangement 2 or configuration shown in an assembled state. The gear 8th and the ratchet wheel 14th are coaxially aligned, and the opening 56 surrounds the circular raised edge 50 of the gear 8th . The locking ring 74 also surrounds the raised edge 50 and is in a circular recess 80 (please refer 1 ) of the ratchet wheel. The hook 18th grabs your teeth 16 of the ratchet wheel 14th a. The ratchet wheel rotates while the electric parking brake is loaded 14th in the load direction 86 . When a sudden stress occurs in the gear in the event of a voltage drop, the gear rotates in the voltage drop direction 92 , and the compression springs 38 are squeezed. The remaining torque on the ratchet wheel 14th can thus be reduced from approx. 24 Nm to a considerably lower value. Each coil spring absorbs approximately 0.4 J.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22

Anordnungarrangement

88th

Zahnradgear

1010

Zahntooth

1414th

KlinkenradRatchet wheel

1616

Zahntooth

1818th

Hakenhook

2020th

Klinkepawl

2626th

Ausnehmung oder SchlitzRecess or slot

3232

axiale Achseaxial axis

3838

DruckfederCompression spring

4040

erstes Endefirst end

4242

zweites Endesecond end

4444

Kanalchannel

5050

hochstehender Randraised edge

5656

kreisförmige Öffnungcircular opening

6262

Bolzenbolt

6868

BefestigungsbolzenFastening bolts

7474

SicherungsringCirclip

8080

kreisförmige Ausnehmungcircular recess

8686

BelastungsrichtungLoad direction

9292

SpannungsabfallrichtungVoltage drop direction

Claims (6)

Anordnung (2)für eine elektromechanische Park- oder Feststellbremse, mit einem Zahnrad (8) und einem Klinkenrad (14), das dafür ausgebildet ist, mit einer Klinke (20) in Eingriff zu kommen, um eine Drehung des Zahnrads (8) zu blockieren, wobei mindestens ein elastisches Dämpfungselement (38) mit einem ersten Ende (40) und einem zweiten Ende (42) bereitgestellt ist und mit dem Zahnrad (8) mit seinem ersten Ende (40) und mit dem Klinkenrad (14) mit seinem zweiten Ende (42) verbunden oder in Kontakt ist und dafür ausgebildet ist, Energie aufzunehmen, die aus einer plötzlichen Drehbewegung des Zahnrads (8) resultiert.Arrangement (2) for an electromechanical parking or parking brake, with a toothed wheel (8) and a ratchet wheel (14) which is designed to come into engagement with a pawl (20) in order to rotate the toothed wheel (8) block, at least one elastic damping element (38) with a first end (40) and a second end (42) is provided and connected or in contact with the gear (8) with its first end (40) and with the ratchet wheel (14) with its second end (42) and for it is designed to absorb energy resulting from a sudden rotational movement of the gear (8). Anordnung (2) nach Anspruch 1, wobei das Zahnrad (8) und das Klinkenrad (14) koaxial angeordnet sind.Arrangement (2) according to Claim 1 , wherein the gear (8) and the ratchet wheel (14) are arranged coaxially. Anordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei elastische Dämpfungselemente (38) bereitgestellt sind, welche als Druckfedern (38), insbesondere Druckschraubenfedern, ausgeführt sind und welche bezüglich der axialen Achse (32) des Zahnrads (8) diametral angeordnet sind.Arrangement (2) according to Claim 1 or 2 , two elastic damping elements (38) being provided which are designed as compression springs (38), in particular compression coil springs, and which are arranged diametrically with respect to the axial axis (32) of the gearwheel (8). Anordnung (2) nach Anspruch 3, wobei zwei Ausnehmungen (26) in dem Zahnrad (8) bereitgestellt sind, wobei jede Ausnehmung (26) eine Druckfeder (38) enthält und wobei das Klinkenrad (14) Befestigungselemente (62) aufweist, welche mit den Druckfedern (38) an deren jeweiligem zweiten Ende (42) verbunden sind.Arrangement (2) according to Claim 3 , wherein two recesses (26) are provided in the gear (8), wherein each recess (26) contains a compression spring (38) and wherein the ratchet wheel (14) has fastening elements (62) which are connected to the compression springs (38) respective second end (42) are connected. Anordnung (2) nach Anspruch 4, wobei die Druckfedern (38) in den Ausnehmungen (26) in einem vorgespannten Zustand eingebaut sind.Arrangement (2) according to Claim 4 , wherein the compression springs (38) are installed in the recesses (26) in a pretensioned state. Elektromechanische Park- oder Feststellbremse, welche einen Elektromotor mit einer Motorwelle, eine Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Zahnrad (8) von der Motorwelle angetrieben wird, und eine Klinke (20), die an einer festen Basis, insbesondere einem Gehäuse der Park- oder Feststellbremse, angebracht ist, um während des Parkens mit dem Klinkenrad (14) in Eingriff zu gelangen, aufweist.Electromechanical parking or parking brake, which has an electric motor with a motor shaft, an arrangement (2) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the gear (8) is driven by the motor shaft, and a pawl (20) which is attached to a fixed base, in particular a housing of the parking or parking brake, in order to engage with the ratchet wheel (14) during parking to get, has.

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