DE19826373A1 - Elektromechanische Radbremsvorrichtung - Google Patents
Elektromechanische RadbremsvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Radbremsvorrichtung (10) mit einem Elektromotor (24), mit dem über eine Betätigungseinrichtung (18; 20) Reibbremsbeläge (14) gegen einen Bremskörper (16) andrückbar sind. Um das Eindringen von Wasser oder Schmutz zu verhindern, schlägt die Erfindung vor, ein Gehäuse (54) des Elektromotors (24) und ein Gehäuse (22) der Betätigungseinrichtung (18;20) wasserdicht auszubilden und die Gehäuse (22, 54) zur Vermeidung eines Unterdrucks über eine vorzugsweise in ein Stromzuführungskabel (66) integrierte Entlüftungsleitung (70) zu entlüften (Figur 1).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Radbremsvorrichtung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine derartige Radbremsvorrichtung ist bekannt aus der WO 96/03301. Die
bekannte Radbremsvorrichtung ist als Scheibenbremsvorrichtung mit einem
Schwimmsattel ausgebildet. Als Betätigungseinrichtung zum Andrücken eines
Reibbremsbelags an eine einen Bremskörper bildende Bremsscheibe weist die
bekannte Radbremsvorrichtung ein Schraubgetriebe (Rotations/Translations-
Umsetzungsgetriebe) in Form eines Rollengewindetriebs auf, das von einem
Elektromotor angetrieben wird. Durch rotierenden Antrieb des Schraubgetriebes
wird der Reibbremsbelag zu Erzeugung einer Bremskraft gegen den Bremskörper
gedrückt und zur Beendigung einer Bremsung wieder vom Bremskörper
abgehoben.
Die erfindungsgemäße Radbremdsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 weist einen gekapselten Elektromotor auf, d. h. ein Gehäuse des Elektromotors
ist wasserdicht und schützt den Elektromotor u. a. gegen das Eindringen von
Spritzwasser und auch beim vollständigen Untertauchen des Elektromotors gegen
das Eindringen von Wasser. Wasserdicht bedeutet insbesondere auch, daß eine
Stromzuführung wasserdicht ist. Des weiteren ist der Elektromotor der
erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung durch sein wasserdichtes Gehäuse
gegen das Eindringen von Schmutz geschützt. Durch die wasserdichte Ausbildung
des Elektromotors ist ein mit der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung
ausgerüstetes Fahrzeug watfähig, was jedenfalls für ein Geländefahrzeug
zwingend notwendig ist. Ein guter Schutz des Elektromotors ist auch wegen des
ungünstigen Einbauortes an einem Fahrzeugrad, wo die Radbremsvorrichtung mit
ihrem Elektromotor Staub, Schmutz, Schlammspritzern und Spritzwasser
ausgesetzt ist, notwendig.
Des weiteren ist der Elektromotor einem schnellen, nahezu sprungartigen
Temperaturabfall ausgesetzt, wenn er durch Betätigung der Radbremsvorrichtung
erwärmt ist und dann Spritzwasser ausgesetzt oder untergetaucht wird. Die
Erwärmung des Elektromotors resultiert sowohl von der Reibungswärme beim
Bremsen als auch von der Bestromung des Elektromotors. Um einen aus dem
Temperaturabfall resultierenden Druckabfall und infolge dessen einen Unterdruck
im Gehäuse des Elektromotors zu vermeiden, weist die erfindungsgemäße
Radbremsvorrichtung eine Entlüftungsleitung auf, die wasserdicht an das
Gehäuse des Elektromotors angeschlossen und zu einer spritzwasser-, wasser-,
staub- und/oder schmutzgeschützten Stelle des Fahrzeugs geführt ist, das mit der
erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung ausgestattet ist. Eine solche
geschützte Stelle kann beispielsweise der Motorraum, das Luftansaugsystem des
Motors des Fahrzeugs oder der Fahrgastraum sein. Ein Unterdruck im Gehäuse
des Elektromotors hätte einen Saugeffekt zu Folge, der Wasser an Trennstellen
eines mehrteiligen Gehäuses des Elektromotors, an Dichtungen von
Wellendurchführungen oder an Kabeldurchführungen in das Gehäuse des
Elektromotors saugen kann. Durch die erfindungsgemäße Entlüftung herrscht im
Gehäuse des Elektromotors stets Umgebungsdruck, so daß kein Druckgefälle von
der Umgebung ins Innere des Gehäuses des Elektromotors auftreten kann und
eine Saugwirkung verhindert wird. Das Eindringen von Wasser und Schmutz wird
dadurch zuverlässig vermieden. Es ist nicht notwendig, daß Dichtungen und
Trennstellen gegen ein Druckgefälle abdichten, eine Abdichtung bei Gleichdruck
genügt.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Gemäß Anspruch 2 und 3 weist auch die Betätigungseinrichtung der
erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung ein wasserdichtes Gehäuse auf, das
über eine Verbindung mit dem Innenraum des Gehäuses des Elektromotors
kommunizieren kann (Anspruch 2) und dadurch entlüftet ist oder das eine eigene
Entlüftungsleitung wie das Gehäuse des Elektromotors aufweist (Anspruch 3).
Vorzugsweise ist die Entlüftungsleitung in ein insbesondere mehradriges Kabel
integriert, das der Stromzuführung zum Elektromotor und ggf. einer
Signalübermittlung beispielsweise über die Stellung der Radbremsvorrichtung
dient (Anspruch 4). Dies hat den Vorteil, daß lediglich eine wasserdichte
Durchführung durch das Gehäuse des Elektromotors notwendig ist, durch die
sowohl die Entlüftung des Innenraums des Gehäuses des Elektromotors als auch
die Stromzuführung und die Signalübermittlung erfolgt. Des weiteren braucht nur
eine Leitung von der Radbremsvorrichtung zu der wasser- und/oder
schmutzgeschützten Stelle des Fahrzeugs verlegt werden.
Die Erfindung ist nicht auf eine Scheibenbremsvorrichtung beschränkt, sie läßt
sich beispielsweise auch als Trommelbremsvorrichtung ausbilden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Achsschnitt einer
erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung in schematisierter und vereinfachter
Darstellung, Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform der Radbrems
vorrichtung aus Fig. 1 gemäß der Erfindung, Fig. 3 bis 5 Entlüftungsleitungen
der Radbremsvorrichtungen aus Fig. 1 und 2 im Querschnitt und Fig. 5 eine
Anbringung der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung an einem Fahrzeugrad.
Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung 10 ist als
Scheibenbremse mit einem sog. Schwimmsattel als Bremssattel 12 ausgebildet.
Im Bremssattel 12 sind zwei Reibbremsbeläge 14 beiderseits einer zwischen
ihnen rotierbaren Bremsscheibe 16 angeordnet, die drehfest mit einem in Fig. 1
nicht sichtbaren Fahrzeugrad verbunden ist. Als Betätigungseinrichtung zum
Andrücken der beiden Reibbremsbeläge 14 an die Bremsscheibe 16 weist die
erfindungsgemäße Radbremsvorrichtung 10 ein Rotations/Translations-
Umsetzungsgetriebe in Form eines Schraubgetriebes 18 sowie ein
Kegelradgetriebe 20 zum Antrieb des Schraubgetriebes 18 auf. Das
Schraubgetriebe 18 und das Kegelradgetriebe 20 sind in einem Getriebegehäuse
22 untergebracht, das mit dem Bremssattel 12 einstückig ist. Zum Antrieb des
Kegelradgetriebes 20 dient ein Elektromotor 24, der mit seiner Achse parallel und
mit seitlichem Abstand zur Bremsscheibe 16 am Getriebegehäuse 22
angeflanscht ist.
Das Schraubgetriebe ist als Rollengewindetrieb 18 mit einer Spindel 26,
Gewindenrollen 28 und einer Mutter 30 ausgebildet. Die Mutter 30 ist konzentrisch
zur Spindel 26 die Spindel 26 am Umfang umschließend angeordnet. Die Mutter
30 steht nicht unmittelbar mit der Spindel 26 in Eingriff, sondern über die
Gewinderollen 28, die in einem ringförmigen Zwischenraum zwischen der Spindel
26 und Mutter 30 angeordnet sind und die sowohl mit einem Spindelgewinde 32
als auch mit einem Mutterngewinde 34 in Eingriff stehen. Im dargestellten
Auführungsbeispiel weisen die Gewinderollen 28 keine Gewindesteigung auf, d. h.
ihre Gewindesteigung ist null. Es handelt sich also genaugenommen nicht um
Gewinderollen 28, sondern um Rollen mit einer umlaufenden Profilierung, die eine
zum Spindelgewinde 32 und zum Mutterngewinde 34 komplementäre Kontur
aufweist. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können auch eine
Gewindesteigung aufweisende Gewinderollen 28 Verwendung finden.
Durch rotierenden Antrieb der Mutter 30 werden die Gewinderollen 28 zu einer
umlaufenden Bewegung um die Spindel 26 herum angetrieben, wobei die
Gewinderollen 28 zugleich auf der Spindel 26 abwälzen und sich dadurch um ihre
eigenen Achsen drehen. Die Umlaufbewegung der Gewinderollen 28 um ihre
eigenen Achsen bei rotierendem Antrieb der Mutter 30 ist der Umlaufbewegung
von Planetenrädern eines Planetengetriebes vergleichbar. Aufgrund der Steigung
des Spindelgewindes 32, des Mutterngewindes 34 und ggf. der Gewinderollen 28
wird eine Rotation der Mutter 30 über die umlaufenden Gewinderollen 28 in eine
Translation der Spindel 26 umgesetzt. Die Spindel 26 ist einstückig mit einer
Bremsbelagplatte 36, auf der einer der beiden Reibbremsbeläge 14 angebracht
ist. Durch rotierenden Antrieb der Mutter 30 läßt sich somit der eine, in der
Zeichnung rechts dargestellte, Reibbremsbelag 14 gegen eine Seite der
Bremsscheibe 16 drücken. Aufgrund einer Reaktionskraft wird der andere
Reibbremsbelag 14 über den als Schwimmsattel ausgebildeten Bremssattel 12 in
an sich bekannter Weise gegen die andere Seite der Bremsscheibe 16 gedrückt,
so daß eine Bremskraft bzw. ein Bremsmoment auf die Bremsscheibe 16
ausgeübt wird. Zum Rückstellen, also zum Lösen der Radbremsvorrichtung 10,
wird die Mutter 30 in entgegengesetzter Richtung rotierend angetrieben, wobei die
Reibbremsbeläge 14 von der Bremsscheibe 16 abhoben werden.
Zur Verdrehsicherung der Spindel 26 weist der Bremssattel 12 eine
Drehsicherungsrippe 38 auf, die in eine Nut 40 am Rand der Bremsbelagplatte 36
eingreift.
Die Mutter 30 ist mit einem Radialkugellager 42 drehbar im Getriebegehäuse 22
gelagert und stützt sich über ein Axialrollenlager 44 gegen einen Gehäusedeckel
46 ab, der mit nicht dargestellten Schrauben mit dem Getriebegehäuse 22
verschraubt ist.
Auf die Mutter 30 ist ein Tellerrad 48 drehfest aufgepreßt, mit dem ein Kegelrad
50 kämmt, welches drehfest auf einer Motorwelle 52 des Elektromotors 24
angebracht ist. Das Kegelrad 50 und das Tellerrad 48 bilden das Kegelradgetriebe
20.
Sowohl ein Gehäuse 54 des Elektromotors 24 als auch das Getriebegehäuse 22
sind wasserdicht ausgebildet, d. h. sie schützen den Elektromotor 24 und die das
Schraubgetriebe 18 und das Kegelradgetriebe 20 umfassende Betätigungs
einrichtung der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung 10 vor dem Eindringen
von Wasser und zwar sowohl von Spritzwasser als auch bei vollständigen
Untertauchen der Radbremsvorrichtung 10. Auch Eindringen von Schmutz in den
Elektromotor 24 oder die Betätigungseinrichtung 18, 20 verhindern die
wasserdichten Gehäuse 22, 54. Der Gehäusedeckel 46 des Getriebegehäuses
22 ist mit einem Dichtring 56 (O-Ring) abgedichtet in das Getriebegehäuse 22
eingesetzt. Auf einer der Bremsscheibe 16 zugewandten Seite ist zur Abdichtung
des Getriebegehäuses 22 eine Faltenbalg-Dichtmanschette 58 vorgesehen, die
die Gewindespindel 26 umschließt und die mit Ihrem einen Ende abdichtend an
der Spindel 58 und mit ihrem anderen Ende abdichtend im Getriebegehäuse 22
angebracht ist. Durch die Dichtmanschette 58 ist die Durchführung der Spindel 26
durch das Getriebegehäuse 22 hermetisch dicht. Anstelle der Dichtmanschette 58
könnte beispielsweise auch ein nichtdargestellter Dichtring (O-Ring) zur
Abdichtung zwischen Gewindespindel 26 und Getriebegehäuse 22 vorgesehen
werden.
Das Gehäuse 54 des Elektromotors 24 ist topfförmig, es ist auf einer dem
Getriebegehäuse 22 abgewandten Stirnseite und am Umfang einstückig
durchgehend und auf diese Weise hermetisch dicht ausgebildet. Mit einer
anderen Stirnseite ist der Elektromotor 24 am Getriebegehäuse 22 angeflanscht.
Auf dieser Seite ist ein Gehäusedeckel 60 abdichtend in das Gehäuse 54 des
Elektromotors 24 eingepreßt. Eine Durchführung der Motorwelle 52 durch den
Gehäusedeckel 60 erfolgt mit einem an sich bekannten, flüssigkeitsdichten
Wellenlager 62, das Dichtscheiben 63 aufweist und dadurch flüssigkeitsdicht ist.
Zur Abdichtung zwischen dem Gehäusedeckel 60 des Elektromotors 24 und dem
Getriebegehäuse 22 ist ein Dichtring (O-Ring) 64 in eine Nut im Getriebegehäuse
22 eingelegt.
Als Stromzuführung weist der Elektromotor 24 ein mehradriges Kabel 66 auf, das
mit einer Tülle 68 wasserdicht am Umfang durch das Gehäuse 54 des
Elektromotors 24 durchgeführt ist. Das Kabel 66 kann beispielsweise auch zur
Übertragung eines die momentane Stellung der Radbremsvorrichtung 10
angebenden Signals dienen. In das Kabel 66 ist eine Entlüftungsleitung 70 für das
Gehäuse 54 des Elektromotors 24 integriert: Fig. 3 bis 5 zeigen Querschnitte
derartiger, mehradriger Kabel 66 mit integrierter Entlüftungsleitung 70. Sie weisen
im Ausführungsbeispiel jeweils vier Adern 72 auf, die miteinander verdrillt und
gemeinsam in einer schlauchförmigen Kabelhülle 74 aufgenommen sind. Bei dem
in Fig. 3 dargestellten Kabel 66 bildet die Kabelhülle 74 zugleich die
Entlüftungsleitung 70 des Elektromotors 24, die Entlüftung erfolgt durch
Zwischenräume zwischen den Adern 72 des Kabels 66 innerhalb der Kabelhülle
74.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Kabel 66 sind die Adern 72 um eine
schlauchförmige Entlüftungsleitung 70 herum angeordnet, die konzentrisch wie
die Seele des Koaxialkabels innerhalb der Kabelhülle 74 verläuft.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kabels 66 ist die
Entlüftungsleitung 70 als im Querschnitt näherungsweise kreuzförmiger Schlauch
ausgebildet, wobei die Adern 72 des Kabels 66 in "Armen" der im Querschnitt
kreuzförmigen Entlüftungsleitung 70 einliegen. Entlüftungsleitung 70 und Adern 72
sind wie auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Kabel 66 von der gemeinsamen
Kabelhülle 74 umgeben. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Kabel 66 sind die Adern
72 dichter beieinander als bei dem in Fig. 4 dargestellten Kabel 66, wobei eine
Querschnittsfläche der Entlüftungsleitung 70 bei beiden Kabeln in etwa gleich
groß ist.
Wie in Fig. 6 zu sehen, ist das Kabel 66 mit der integrierten Entlüftungsleitung 70
von der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung 10, die im Innern einer Felge
76 eines Fahrzeugrades 78 angebracht ist, ein Stück weit entlang eines
Federbeins 80 nach oben und anschließend durch eine Spritzschutzwand 82 in
einen wasser- und schmutzgeschützten Raum, beispielsweise einen Motorraum
oder einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs geführt. Durch die Entlüftungs
leitung 70 ist sichergestellt, daß im Innern des Elektromotors 24 stets
Umgebungsdruck herrscht. Zugleich wird das Eindringen von Wasser oder
Schmutz zuverlässig verhindert. In Fig. 6 sind der Bremssattel 12 mit den
Reibbremsbelägen 14, die Bremsscheibe 16, das mit dem Bremssattel 12
einstückige Getriebegehäuse 22 sowie der am Getriebegehäuse 22 angeflanschte
Elektromotor 24 der erfindungsgemäßen Radbremsvorrichtung 10 zu sehen.
Ein Innenraum des wasserdichten Getriebegehäuses 22 kommuniziert durch eine
Druckausgleichsbohrung 84, die im Getriebegehäuse 22 angebracht ist und die
sich durch den Gehäusedeckel 60 des Gehäuses 54 des Elektromotors 24
fortsetzt, mit dem Innenraum des Elektromotors 24. Auf diese Weise ist auch die
Betätigungseinrichtung 18, 20 von eindringendem Wasser und Schmutz geschützt
und durch den Elektromotor 24 und die Entlüftungsleitung 70 entlüftet. Eine
andere wasser- und schmutzgeschützte Entlüftung des Getriebegehäuses 22
sieht die in Fig. 2 dargestellte Radbremsvorrichtung 10 vor: Hier ist ein
Entlüftungsschlauch 86 mittels einer wasserdichten Durchführung 88 am
Getriebegehäuse 22 angebracht, der parallel zum Kabel 66 mit der
Entlüftungsleitung 70 für den Elektromotor 24 zu einem wasser- und
schmutzgeschützten Raum geführt ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung fehlt die Druckausgleichsbohrung 84 vom
Getriebegehäuse 22 in das Gehäuse 54 des Elektromotors 24. Im Übrigen ist die
in Fig. 2 dargestellte Radbremsvorrichtung 10 übereinstimmend mit der in Fig.
1 dargestellten Radbremsvorrichtung 10 ausgebildet und funktioniert in gleicher
Weise. Für gleiche Bauteile sind gleiche Bezugszahlen verwendet. Zur
Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Ausführungen zu Fig. 1
verwiesen.
Claims (5)
1. Elektromechanische Radbremsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem
Elektromotor, mit einer Betätigungseinrichtung, die von dem Elektromotor
angetrieben wird, und mit einem Reibbremsbelag, der von der
Betätigungseinrichtung an einen drehfest mit einem Fahrzeugrad verbundenen
Bremskörper andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor
(24) ein wasserdichtes Gehäuse (54, 60) aufweist, und daß die
Radbremsvorrichtung (10) eine Entlüftungsleitung (70) aufweist, die wasserdicht
an das Gehäuse (54, 60) des Elektromotors (24) angeschlossen ist und zu einer
spritzwasser-, wasser-, staub- und/oder schmutzgeschützten Stelle des Fahrzeugs
führt.
2. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (18, 20) ein wasserdichtes
Gehäuse (22) aufweist, dessen Innenraum mit einem Innenraum des Gehäuses
(54, 60) des Elektromotors (24) kommuniziert.
3. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (18, 20) ein wasserdichtes
Gehäuse (22) aufweist, an das eine Entlüftungsleitung (86) wasserdicht
angeschlossen ist, die zu einer spritzwasser-, wasser-, staub- und/oder
schmutzgeschützten Stelle des Fahrzeugs führt.
4. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung (70) in ein insbesondere mehradriges
Signalkabel und/oder Stromkabel (66) integriert ist.
5. Elektromechanische Radbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein Rotations/
Translations-Umsetzungsgetriebe (18) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998126373 DE19826373A1 (de) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | Elektromechanische Radbremsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998126373 DE19826373A1 (de) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | Elektromechanische Radbremsvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19826373A1 true DE19826373A1 (de) | 1999-12-16 |
Family
ID=7870780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998126373 Withdrawn DE19826373A1 (de) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | Elektromechanische Radbremsvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19826373A1 (de) |
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- 1998-06-12 DE DE1998126373 patent/DE19826373A1/de not_active Withdrawn
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