DE19961680A1 - Über eine Welle angetriebene Bremsvorrichtung - Google Patents
Über eine Welle angetriebene BremsvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für eine ohne Bremsflüssigkeit betätigte Bremse am Rad (1) eines Fahrzeugs. Die Radbremse wird von einem am Chassis (6) angebrachten Aktuator (7) betätigt, wobei die Betätigung über ein mechanisches Übertragungsglied (2) zur Radbremse übertragen wird, dieses Übertragungsglied in die Radaufhängung integriert und vorzugsweise als Welle ausgebildet ist.
Description
In letzter Zeit gibt es wachsende Bestrebungen, die hydro
mechanischen Bauteile von Radbremsen durch elektromechani
sche Bauteile zu ersetzen. Derartige elektromechanische
Bauteile haben den Vorteil, wartungsarm und umweltfreund
lich zu sein, da sie keine Hydraulikflüssigkeit enthalten,
die regelmäßig gewechselt und entsorgt werden muß.
Für eine Bremsvorrichtung, die nicht hydraulisch betätigt
wird, ist bis jetzt regelmäßig vorgeschlagen worden, diese
durch einen Elektromotor anzutreiben, der direkt an der
Radbremse befestigt ist. Derartige Systeme sind beispiels
weise aus der DE-OS 42 29 042 oder der DE-OS 196 21 533 bekannt
geworden. Die genannte Art von Bremsvorrichtung wird viel
fach als trockene Bremse bezeichnet und sieht eine elektro
motorische Betätigung vor, bei der der elektrische Stellmo
tor mit dem Bremsgetriebe und der Radbremse selbst eine
Baueinheit bildet (EMB). Der Stellmotor zählt hierdurch zu
der ungefederten Radmasse, die somit in jedem Fall größer
ist als bei einer vergleichbaren hydraulischen Bremse. Dies
führt zu einem schlechteren Fahrverhalten. Nachteilig bei
den Bremsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ist au
ßerdem, daß der Stellmotor, dessen Steuerungselektronik und
das elektrische Zuleitungskabel den Erschütterungen des Ra
des ausgesetzt sind.
Die Erfindung geht daher aus von einer Bremsvorrichtung der
sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs 1 ergebenden
Gattung.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer derartigen
Bremsvorrichtung die Radbremse ohne Verwendung von Brems
flüssigkeit anzutreiben und die mit dem Rad verbundene un
gefederte bzw. bei einem Lenkeinschlag zu schwenkende Masse
so klein wie bei einer herkömmlichen hydraulischen Radbrem
se zu halten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskom
bination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also
darin, das Antriebsglied, welches bei einer konventionellen
Bremse beispielsweise durch einen Bremszylinder dargestellt
wird, von dem Rad zu entfernen, am Chassis zu montieren und
die Stellenergie über ein mechanisches Übertragungsglied
zur Radbremse zu führen. Als Antriebsglied kommt dabei bei
spielsweise ein Elektromotor, ein mit dem Bremspedal ver
bundenes Hebelwerk, aber auch ein hydraulischer Bremskraft
verstärker bzw. -aktuator oder ein geeigneter elektro
mechnischer Stellantrieb in Frage. In Weiterbildung der Er
findung kann man vorteilhaft jedem einer Radbremse zugeord
neten Übertragungsglied ein eigenes Antriebsglied zuordnen
oder aber ein gemeinsames geregeltes Antriebsglied, welches
den einzelnen Radbremsen die notwendige Bremskraft zuteilt.
Durch die Erfindung wird zwar erreicht, daß das Antriebs
glied nicht mehr mit dem Rad verbunden ist und daher nicht
zur ungefederten Fahrzeugmasse zählt. Es ist aber notwen
dig, ein mechanisches Übertragungsglied vorzusehen, welches
die zur Betätigung der Radbremsen notwendige Stellenergie
vom Chassis aus zu den Rädern überträgt. Um hier Material
und Gewicht einzusparen, empfiehlt sich in vorteilhafter
Weiterbildung der Erfindung die Verwendung der Merkmalskom
bination nach Anspruch 3, in dem das Übertragungsglied als
Antriebswelle zwischen Antriebsglied und Radbremse vorgese
hen ist. Eine derartige Antriebswelle läßt sich in Weiter
bildung der Erfindung gemäß den Merkmalen nach Anspruch 4
mit dem Lenkgestänge des Fahrzeugs vereinen, so daß das
Lenkgestänge doppelt ausgenutzt werden kann, also sowohl
zum Lenken als auch zum Bremsen.
Dabei wird in Weiterbildung der Erfindung gemäß den Merkma
len nach Anspruch 5 vorgeschlagen, die Bremsantriebswelle
mit einem der Querlenker, insbesondere der Spurstange der
Randaufhängung, zu vereinen. Dabei kann die Bremsantriebs
welle bevorzugt als Hohlwelle ausgebildet sein, welche die
Spurstange umschließt. Diese Konstruktion ist besonders
verwindungssteif. Für den Durchschnittsfachmann stellt es
aber kein Problem dar, eine Stange sowohl zur Übertragung
axial längsgerichteter Kräfte (Lenkung) als auch zur Über
tragung von Rotationskräften (Bremsen) gleichzeitig zu ver
wenden, wobei er darauf achtet, daß er die gewünschten
Kräfte an der geeigneten Stelle einkoppelt bzw. auskoppelt.
Eine weitere Vereinfachung läßt sich durch Verbindung der
Merkmale nach Anspruch 6 erreichen, in dem die Servolenk
einrichtung für die Lenkung und der Verstärker für das
Bremssystem zu einer Baueinheit auf dem Chassis zusammenge
faßt sind.
Ebenso läßt sich durch Verbindung der Merkmale nach An
spruch 6 ein Drive-by-Wire System realisieren, das anhand
elektrischer Signale ein Fahrzeug lenken und bremsen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an
hand der Zeichnung erläutert.
In der einzigen Figur ist ein Vorderrad 1 eines Kraftfahr
zeugs dargestellt, welches aufgrund einer auf eine Spur
stange 2 ausgeübten Axialkraft um eine Drehachse 3 im Sinne
eines Lenkeinschlags drehbar ist. Das Rad selbst ist mit
tels Querlenker 4, 5 an dem abgebrochen dargestellte Chas
sis 6 derart befestigt, daß es den zum Einfedern notwendi
gen vertikalen Bewegungsfreiheitsgrad behält.
Erfindungsgemäß wird einer der Stäbe 2, 4, 5 der Radaufhän
gung, insbesondere die Spurstange 2 nicht nur zur Führung
des Fahrzeugrades 1, sondern auch zum Antrieb der Radbremse
verwendet. Dabei kann der auf die Spurstange 2 einwirkende
Lenkaktuator mit dem Bremsaktuator zu einem gemeinsamen
Lenk- und Bremsaktuator integriert werden, so daß beide
Baugruppen, wenn auch in unterschiedlicher Form, auf die
Spurstange 2 einwirken. Die Radbremse, die sowohl als
Scheibenbremse mit Reibbelägen und Bremsscheibe als auch
als Trommelbremse mit Bremstrommel und Bremsbacken ausge
bildet sein kann, wird nicht direkt hydraulisch, sondern
über ein mechanisches Getriebe betätigt, was mit der Rad
bremse eine Baueinheit am Rad 1 bildet. Das Bremsengetriebe
wird über eine Welle (2, 4, 5) betätigt, die ihrerseits von
einem am Fahrzeugchassis (6) angebrachten Aktuator ange
trieben wird. Der Aktuator kann beispielsweise ein mit dem
Bremspedal verbundenes Hebelwerk, ein hydraulischer Brems
kraftverstärker oder ein elektromechanischer Stellantrieb
wie beispielsweise ein Elektromotor sein. Die erfindungsge
mäße Bremsantriebswelle soll gleichzeitig zu ihrer Bremsen
betätigungsfunktion als einer der Querlenker (4, 5) der
Radaufhängung wirken oder zumindest drehbar gelagert mit
einem der Querlenker 4, 5 verbunden sein. Eine technisch
besonders günstige weil verwindungssteife Ausführung ist
eine Ausbildung als Hohlwelle, die ggf. in ihrem Inneren
einen sich nicht drehenden Querlenkerstab aufnimmt. Wird
die Spurstange 2 als diejenige Welle gewählt, die entweder
durch ihre eigene Verdrehung die Radbremse betätigt oder
eine Bremsenbetätigungswelle führt, so bietet sich an, die
Servolenkung und den Bremskraftverstärker zu einer Bauein
heit (Aktuator) zusammenzufassen, die in ihrem mechanischen
Ausgang die Aktuatorfreiheitsgrade ("Verschiebung" und
"Verdrehung") aufweist, die das Lenken und das Bremsen des
Rades 1 steuern.
Die Masse der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist ver
gleichbar mit der einer hydraulischen Bremse, da Antriebs
welle und Getriebe in etwa so viel wiegen wie eine entspre
chende Hydraulik. Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfin
dung ist es, daß eine bremsflüssigkeitsfreie Bremse ge
schaffen wird, ohne die ungefederte Masse des Fahrzeugs und
des Rades zu vergrößern. Bei Verwendung der Spurstange kann
eine Servolenkung technisch vorteilhaft mit einem Brems
kraftverstärker kombiniert werden.
Claims (6)
1. Bremsvorrichtung mit mindestens einer Radbremse, die
gegenüber der Radnabe fest montiert ist, für ein Fahr
zeug, insbesondere Kraftfahrzeug mit einer Betätigungs
einrichtung, die von einem Antriebsglied antreibbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (7)
chassisfest (6) montiert ist und über ein mechanisches
Übertragungsglied (2) die Radbremse antreibt.
2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens zwei jeweils einem Fahrzeugrad (1)
zugeordnete Radbremsen vorgesehen sind.
3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das mechanische Übertragungsglied (2)
eine Bremsenantriebswelle ist.
4. Bremsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Über
tragungsglied (2, 4, 5) in die Radaufhängung des Fahr
zeugs integriert ist.
5. Bremsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Über
tragungsglied in einen Querlenker, vorzugsweise die
Spurstange (2) der Radaufhängung integriert ist und
vorzugsweise als eine den Querlenker umschließende
Hohlwelle ausgestaltet ist.
6. Bremsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lenkaktuator und
ein Bremsaktuator zu einer Baueinheit (7) zusammenge
faßt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19961680A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1826084A1 (de) * | 2006-02-28 | 2007-08-29 | Hitachi, Ltd. | Elektromechanische Bremsvorrichtung |
WO2008113303A1 (en) | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Coda Development, S.R.O. | A device for increasing the downward force of a car |
DE102017222887A1 (de) * | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Lenkbare Fahrzeugachse |
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-
1999
- 1999-12-21 DE DE1999161680 patent/DE19961680A1/de not_active Withdrawn
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