DE112004001812B4

DE112004001812B4 - Verfahren und eine Anordnung zum Parkbremsen bei einer Scheibenbremse

Info

Publication number: DE112004001812B4
Application number: DE112004001812.9T
Authority: DE
Inventors: Lars Severinsson
Original assignee: Haldex Brake Products AB
Current assignee: Haldex Brake Products AB
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2024-09-25
Also published as: US20060175163A1; DE112004001812T5; SE0302563D0; WO2005031184A1

Abstract

Verfahren zum Parkbremsen bei einer selbstverstärkenden Scheibenbremse, die eine Baugruppe (2-5) hat einschließlich eines Bremsklotzes (3), beweglich durch Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14;122) durch eine Antriebswelle (9) in Richtung und weg von einer Bremsscheibe (1) zum Betriebsbremsen, Mittel (2',4',5), die bereitgestellt sind zur Verstärkung der Anlegung des Bremsklotzes gegen die Bremsscheibe nachdem die Baugruppe in Eingriff mit der Bremsscheibe umgelagert wurde und unter der Einwirkung der drehenden Bremsscheibe,dadurch gekennzeichnet, dasseine Federkraft durch ein Federmittel (44) kontrolliert schaltbar angelegt wird auf die Baugruppe (2-5) zur Erreichung des Parkbremsens,und dass das Federmittel (44) und die Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14;122) parallel auf einen Planetenhalter (38), Planetenhalterstifte (41) und eine Scheibe (43) einer Getriebeeinheit (10) einwirken, die die Antriebswelle (9) antreiben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Parkbremsen bei einer selbstverstärkenden Scheibenbremse, die eine Baugruppe hat, einschließlich eines Bremsklotzes, beweglich durch Betriebsbremsbetätigungsmittel in Richtung und weg von einer Scheibenbremse zum Betriebsbremsen, Mittel, die bereitgestellt sind zur Verstärkung der Anlegung des Bremsklotzes gegen die Bremsscheibe, nachdem die Baugruppe in Eingriff mit der Bremsscheibe verbracht wurde, und unter der Einwirkung der drehenden Bremsscheibe.
Hintergrund der Erfindung
Eine selbstverstärkende Scheibenbremse ist gezeigt in WO 2003/071150 A1 . Solch eine Bremse benötigt eine Parkbremsfunktion, welche in der obigen Veröffentlichung nicht abgedeckt ist. Solch eine Parkbremsfunktion, die ebenso eine Sicherheitsfunktion einbezieht, muss zuverlässig sein und soll so einfach - und folglich kostengünstig - wie möglich sein. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf betriebssichere und fehlertolerante Anordnungen anderer elektromechanischer Bremsen.
Aus der DE 103 19 082 B3 ist beispielsweise eine selbstverstärkende Bremse bekannt, bei welcher Federelemente zum Einsatz kommen, die während einer realisierten Feststellfunktion das thermische Ausdehnungsverhalten von Reibbelägen einerseits und der Bremsscheibe andererseits ausgleichen. Eine ähnliche Funktion erfüllt ein Federelement bei der WO 2003/052286 A1 .
Aus der DE 100 56 451 A1 ist darüber hinaus eine selbstverstärkende Bremseinrichtung für eine Scheibenbremse bekannt, wobei die Selbstverstärkungseinrichtung zwei Federelemente aufweist, die die Scheibenbremse, parallel zur Ebene der Bremsscheibe, im Ruhezustand der Scheibenbremse abstützen.
Die WO 2002/049892 A1 beschreibt eine Parkbremsfunktion für eine Bremseinrichtung, bei der ein Federmittel und ein Betriebsbrems-Betätigungsmittel in Reihe geschaltet sind, so dass bei einem Ausfall nur eines dieser Elemente das gesamte System nicht mehr funktionsfähig ist.
Die Erfindung
Gelöst werden die obigen Aufgaben mit einem Verfahren zum Parkbremsen bei einer selbstverstärkenden Scheibenbremse nach Anspruch 1 sowie mit einer Parkbremsanordnung für eine solche selbstverstärkende Scheibenbremse nach Anspruch 4.
Eine Parkbremsanordnung gemäß der Erfindung hat Federmittel, welche die Baugruppe zum Parkbremsen kontrolliert schaltbar betätigen.
Wie sich dies aus der oben erwähnten Veröffentlichung ergibt, werden die Betriebsbremsbetätigungsmittel im praktischen Fall durch einen Elektromotor gesteuert, der einer ausgehenden Antriebswelle Drehbewegung unterbreitet. Zur Erfüllung der Parkbremsfunktion in diesem Fall kann eine Uhrfeder oder eine Spiralfeder in der Bewegungsübertragungskette zwischen dem Motor und der Welle angeordnet sein. Die Feder wird vorgespannt in einer Richtung zur Anlegung der Bremse.
Wie gezeigt in der erwähnten Veröffentlichung ist eine Getriebeeinheit zur Verringerung der Drehgeschwindigkeit zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle angeordnet.
Diese Getriebeeinheit ist im praktischen Fall ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, welches durch den Motor angetrieben wird, und Planetenräder, die mit dem Sonnenrad verzahnt sind und einen äußeren umfänglichen Zahnring, mit welchem die Planetenräder verzahnt sind, wobei jedes Planetenrad einen zentralen Stift hat zur Übertragung von Drehbewegung auf die Antriebswelle bei seiner Drehung um das Sonnenrad herum.
Hier ist eine Uhrfeder angeordnet, um in einer Bremsanlegungsrichtung auf einen Planetenhalter einzuwirken, welche drehbar in einem Gehäuse des Motors verzapft ist und die mit den Stiften ausgestattet ist, auf welchem die Planetenräder verzapft sind.
In den meisten Ausführungsformen der Parkbremsanordnung ist der Zahnring im Gehäuse befestigt.
Die Feder kann dann mit ihren zwei Enden am Gehäuse und dem Planetenhalter angebracht sein.
In einer Grundausführungsform ist die Feder am Gehäuse an ihrem äußeren Ende angebracht und an einer Federmanschette an ihrem inneren Ende, wobei die Federmanschette kontrolliert schaltbar mit dem Planetenhalter mittels eines Antriebsstiftes verbindbar ist, der mit einer Antriebsflanke des Planetenhalters zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegungsrichtung erfassbar ist.
In diesem Fall kann die Federmanschette mit einer freigebbaren Verriegelungsvorrichtung ausgestattet sein, welche eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung sein kann, die auf die Federmanschette über Zahnräder einwirkt. Die Verriegelungsvorrichtung kann kombiniert sein mit einem elektrischen Parkbremsmotor.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Feder mit ihren beiden Enden an einer Gehäusemanschette und dem Planetenhalter angebracht.
Die Feder kann bevorzugt an der Gehäusemanschette an ihrem äußeren Ende angebracht sein und an einer Federmanschette an ihrem inneren Ende, wobei die Federmanschette kontrolliert schaltbar mit dem Planetenhalter mittels eines Antriebsstiftes verbindbar ist, der erfassbar ist mit einer Antriebsflanke des Planetenhalters zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung und mit der Gehäusemanschette mittels eines Übertragungsstiftes, der erfassbar ist mit einer Antriebsflanke des Planetenhalters zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung.
In noch einer weiteren Ausführungsform ist die Feder an der Gehäusemanschette an ihrem äußeren Ende angebracht und an einer Federmanschette an ihrem inneren Ende, wobei die Federmanschette ist kontrolliert schaltbar mit dem Planetenhalter mittels eines Antriebsstiftes verbindbar, der erfassbar ist mit einer Antriebsflanke des Planetenhalters zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung und der Gehäusemanschette, die kontrolliert schaltbar mit einem Planetenhalterflansch mittels eines Antriebsstiftes verbindbar ist, der erfassbar ist mit einer Antriebsflanke des Planetenhalterflansches zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsfreigaberichtung.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen Ausführungsformen etwas schematisch dargestellt sind und in welchen

1 eine Seitenansicht einer selbstverstärkenden Scheibenbremse ist, die mit einer Parkbremse gemäß der Erfindung ausgestattet werden soll,
2A und 2B sehr schematische Darstellungen des Prinzips der Parkbremse gemäß der Erfindung sind,
3 teilweise im Schnitt eine selbstverstärkende Scheibenbremse mit Betriebsbremsen-Betätigungsmitteln veranschaulicht und mit einer ersten Ausführungsform einer Parkbremse gemäß der Erfindung,
4 eine zweite Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
5 eine dritte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
6 eine Ansicht entlang der Linie VI-VI in 5 ist,
7 eine vierte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
8 eine Ansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7 ist,
9 eine fünfte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse darstellt,
10 eine Ansicht entlang der Linie X-X in 9 und 12 ist,
11 eine Ansicht entlang der Line XI-XI in 9 und 12 ist,
12 eine sechste Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse darstellt, 13 eine siebte Ausführungsform der erfinderischen Parkbremse darstellt,
14 eine Ansicht entlang der Linie XIV-XIV in 13 ist,
15 eine achte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
16 eine neunte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
17 eine zehnte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
18 eine elfte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht,
19 eine Ansicht entlang der Linie IXX-IXX in 18 ist,
20 eine Ansicht entlang der Linie XX-XX in 18 ist,
21 die Prinzipien der Ausführungsform von 17 veranschaulicht, angepasst an ein lineares Betätigungsprinzip,
22 die Prinzipien der Ausführungsform aus 5 und 7 darstellt, angepasst an ein lineares Betätigungsprinzip,
23 eine zwölfte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse veranschaulicht, und
24 eine dreizehnte Ausführungsform einer erfinderischen Parkbremse darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine selbstverstärkende Scheibenbremse ist dargestellt in 1. Die Scheibenbremse kann z.B. verwendet werden in schweren Straßenfahrzeugen, so wie Lastkraftwagen, Containerfahrzeugen oder Bussen, oder andere ähnliche Verwendungen sind ebenfalls denkbar. Eine Parkbremse gemäß der Erfindung kann verwendet werden für selbstverstärkende Scheibenbremsen des Entwurfs, der in 1 gezeigt ist, aber kann ebenso verwendet werden für selbstverstärkende Parkbremsen anderer Entwürfe. Sie kann ebenso prinzipiell für herkömmlichere Scheibenbremsen verwendet werden, wie z.B. so genannte elektrische Scheibenbremsen, wo die Betriebsbremsen-Betätigung durch einen Elektromotor durchgeführt wird.
Eine Bremsscheibe 1 des Fahrzeugs ist als Linie in 1 dargestellt. Eine Rampenplatte 2 ist mit einem Bremsklotz 3 zum Bremseingriff mit der Bremsscheibe 1 nach Belieben ausgestattet. Die Rampenplatte 2 ist beweglich mit einer Rampenbrücke 4 auf eine noch zu beschreibende Weise verbunden.
An ihren Oberflächen, die zueinander zeigen, sind die Rampenplatte 2 und die Rampenbrücke 4 jeweils mit gegenüberliegenden Paaren von gekrümmten oder geraden Rampen oder Vertiefungen 2' und 4' ausgestattet. Im gezeigten Fall gibt es zwei solche Paare von Rampen 2', 4'. Eine Walze 5 ist frei drehbar zwischen jedem Paar von Rampen 2', 4'.
In einer gezeigten Ruheposition (oder einer Position für eine nicht angelegte Bremse) wird die Einheit aufweisend die Rampenplatte 2 (mit ihrem Bremsklotz 3), die Walzen 5 und die Rampenbrücke 4 mit dem Bremsklotz 3 in einem kleinen Abstand von der Scheibenbremse 1 gehalten, wobei sich die Walzen 5 in den „Böden“ der Rampen 2' und 4' befinden.
Zur Bremsausübung wird eine Steuerkraft, welche im Wesentlichen transversal zur Bremsschreibe 1 ist (oder in anderen Worten im Wesentlichen axial) ausgeübt auf die Rampenplatte 2, auf eine Weise, die noch zu beschreiben ist, bis Kontakt zwischen dem Bremsklotz 3 und der Scheibe 1 hergestellt ist. Mittels der Reibkraft wird die Rampenplatte 2 in Drehrichtung der Scheibe 1 umgelagert, so dass die Walzen 5 die relevanten Rampen 2' und 4' nach oben rollen und eine Anlegekraft hergestellt wird, ohne Ausübung einer äußeren Bremskraft außer der Steuerkraft. In anderen Worten hat die Bremse einen Selbst-Servo-Effekt oder ist selbstverstärkend.
Die Anlegekraft kann durch die Steuerkraft gesteuert werden, welche positiv oder negativ sein kann, d.h. die in einer Bremsausübungs- oder einer Bremsfreigaberichtung einwirkt.
Die in 1 gezeigte Scheibenbremse ist in einem Scheibenbremssattel 6 auf eine im Stand der Technik wohlbekannte Art angeordnet. Der Bremssattel 6, welcher rittlings auf der Bremsscheibe 1 angeordnet ist, ist nur sehr schematisch dargestellt durch schattierte Bereiche, die Anbringungs- oder Stützteile angeben.
Die Rampenbrücke 4 ist mit dem Bremssattel 6 über zwei Justageschrauben 7, in zwei Gewindebohrungen in der Rampenbrücke 4 verbunden.
Obwohl es in 1 nicht gezeigt ist, kann es vorteilhaft sein, um vollständige Kontrolle und vollständig synchrone Bewegung der Walzen 5 zu haben, eine gemeinsamen Walzenkäfig für sie bereitzustellen.
Der Mechanismus zur Erzeugung der Steuerkraft zum Betriebsbremsen ist nun zu beschreiben.
Ein Elektromotor 8 kann eine Antriebswelle 9 in beide Richtungen über eine Getriebeeinheit 10 drehen. Ein Kegelrad 11 , gestützt durch einen Arm 12 von der Rampenbrücke 4 kann durch die Welle 9 gedreht werden, aber ist axial darauf bewegbar durch eine Keilerfassung. Das Kegelrad 11 befindet sich in Antriebserfassung mit einer Kegelradscheibe 13, die drehbar gestützt wird durch die Rampenbrücke 4. Exzentrisch verbunden mit der Kegelradscheibe 13 ist eine Kurbelstange 14, die an ihrem anderen Ende drehbar verbunden ist mit der Rampenplatte 2.
Indem die Kegelradscheibe 13 in irgendeine Richtung mittels des Kegelrades 11 durch den Motor 8 gedreht wird, kann die Position der Rampenplatte 2 in Bezug auf die Rampenbrücke 4 eingestellt werden. Die Steuerkraft wird übertragen durch die Kurbelstange 14. Wenn eine Reibungserfassung zwischen dem Bremsklotz 3 und der Bremsscheibe 1 herbeigeführt wurde, wird eine Anlegekraftverstärkung herbeigeführt durch die Walzen 5, die ihre Rampen 2' und 4' heraufklettern, als Reaktion auf die tangentiale Bewegung der Rampenplatte 2, welche durch die Reibungserfassung mit der Bremsscheibe 1 herbeigeführt wird. Die Anlegekraft kann tatsächlich gesteuert werden durch Drehen des Motors 8 in jede Richtung.
Die Justageschrauben 7 haben den Zweck des Justierens der Position der Rampenbrücke 4 in Bezug auf die Abnutzung des Bremsklotzes 3 (und des entsprechenden Bremsklotzes auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 1). Die synchrone Drehung der Justageschrauben 7 wird durchgeführt durch geeignete Übertragungsmittel, wie eine Kette 15, angetrieben durch die Motorwelle 9 auf eine Weise, die nicht weiter beschrieben ist.
In einer Scheibenbremse mit Selbst-Servo-Effekt der beschriebenen Art ist es von großer Wichtigkeit, ein Steuerungssystem einzubeziehen zum Bestimmen der Drehung des Motors 8, um die gewünschte Bremsfunktion zu erhalten. Ein wichtiger Parameter für diese Steuerungsfunktion ist die tatsächlich erhaltene tangentiale Bremskraft. Im vorliegenden Fall kann dieser Parameter auf die folgende Weise geschätzt werden.
Ein Kraftspürmittel beliebiger Art ist angeordnet zwischen dem einzigen angedeuteten Bremssattel 6 und der Rampenbrücke 4. Solch ein Kraftspürmittel kann Signale übertragen, die die tangentiale Bremskraft angeben.
Zum Beispiel ist ein Druckübertragungsmedium 16 bevorzugt Gummi in einer Bohrung im transversalen Ende der Rampenbrücke 4 angeordnet und betätigt durch einen Kolben 17 in Kontakt mit dem Bremssattel 6. Eine Drückstange 18 befindet sich in Kontakt mit dem Medium 16 an einem ihrer Enden und mit einem Sensorelement 19 an ihrem anderen Ende. Signale, die bezeichnend sind für die Kraft, die auf die Drückstange 18 ausgeübt wird und folglich die Kraft im Medium 16 können vom Sensorelement 19 übertragen werden an das Steuerungssystem der Bremse.
Ein ähnliches Kraftspürmittel kann ebenso am anderen Ende der Rampenbrücke 4 angeordnet sein zur Bereitstellung von Kraftsignalen bei einer Drehung in die entgegengesetzte Richtung der Bremsscheibe 1 oder in anderen Worten bei Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, auf dem die Bremsanordnung montiert ist. Ein weiterer Vorteil dabei ist, dass die Bremsscheibe links oder rechts am Fahrzeug montiert sein kann.
Die Beschreibung ist bisher für eine selbstverstärkende Bremse, für welche eine Parkbremse gemäß der Erfindung angepasst wird. Es ist zu bemerken, dass der Entwurf der Betriebsbremsbetätigungsmittel und der Bremse selbst keinen Teil der Erfindung darstellt, und dass wesentliche Abweichungen in dieser Hinsicht möglich sind.
Das Prinzip einer Parkbremse gemäß der Erfindung ist schematisch in 2A und 2B dargestellt, in welchen die folgenden Bauteile der oben beschriebenen Bremse identifiziert werden können: Die Bremsscheibe 1, die Rampenplatte 2, der Bremsklotz 3, die Rampenbrücke 4 und die Walze 5 in Rampen 2' und 4'.
In 2A wird eine elastische Kraft, die im Wesentlichen senkrecht zu oder axial auf die Rampenplatte 2 von der Rampenbrücke 4 einwirkt, dargestellt durch eine Kompressionsfeder 20A. Diese Feder 20A wird einen Parkbremseffekt herbeiführen. Mit dieser elastischen Kraft, die auf die Rampenplatte 2 einwirkt, wird der Bremsklotz 3 gegen die Bremsscheibe 1 gehalten werden. Falls die Bremsscheibe 1 sich um einen Abstand bewegt - sogar einen kleinen Abstand - in Richtung des Pfeils in 2, wird die Walze 5 die Rampen 2' und 4' hochrollen, wie gezeigt, und eine Anlegekraft erzeugen - eine Parkbremskraft.
2B ist eine Darstellung einer alternativen Möglichkeit eine elastische Kraft im Wesentlichen tangential oder in Richtung der Bremsscheibe 1 auszuüben. Eine Kompressionsfeder 20B ist hier zwischen der Rampenbrücke 4 und der Rampenplatte 2 angeordnet. Die elastische Kraft davon wird die Rampenplatte 2 nach links in 2B vorspannen, so dass die Walze 5 die Rampen 2' und 4' wie gezeigt hochrollen wird, und den Bremsklotz 3 gegen die Bremsscheibe 1 anlegen wird. Jede Drehung der Bremsscheibe 1 in Richtung des Pfeils wird die erhaltene Parkbremskraft verstärken.
Die Kraft der Feder 20A oder 20B ist lediglich insoweit relevant, als der Bremsklotz 3 an die Bremsscheibe 1 mit genügend Kraft angelegt wird, dass er sich zusammen mit der Scheibe bewegen wird, um das Ergebnis zu erhalten, das in 2A oder 2B dargestellt ist.
Alle praktischen Ausführungsformen einer Parkbremse gemäß der Erfindung, die zu zeigen und zu beschreiben sind, basieren auf dem Prinzip von 2A mit einer im Wesentlichen axialen elastischen Parkbremskraft. Verschiedene Ausführungsformen des Prinzips, das in 2B dargestellt ist, könnten gleichfalls gut gezeigt und beschrieben werden.
In 1, welche lediglich vorgesehen ist, die Prinzipien der Erfindung darzustellen, gibt es zwei Kompressionsfedern 21 zwischen der Rampenplatte 2 und der Rampenbrücke 4. In Verbindung mit dem Elektromotor 8 und der Getriebeeinheit 10 gibt es ebenso einen Bremssteuerungsmechanismus 22 in jeder der zwei Positionen, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind, nämlich vorderhalb oder hinter dem Motor 8 und der Getriebeeinheit 10.
Eine erste praktische Ausführungsform einer Parkbremse gemäß der Erfindung ist in 3 gezeigt. Mit der Ausnahme der Kompressionsfedern 21 (welche in der Ausführungsform der 3 gelöscht sind und ersetzt werden durch eine andere Feder, wie es augenscheinlich werden wird), sind alle Hauptbestandteile der Bremse selbst, gezeigt in 1, ebenso in 3 gezeigt (aber in den meisten Fällen ohne Bezugszeichen zum Zweck der Klarheit). Dies schließt den Elektromotor 8 und die Getriebeeinheit 10 ein, wobei die letztere in Wirkung mit einer Planetengetriebeeinheit zur Drehgeschwindigkeitsverringerung ist.
Der Elektromotor 8 weist eine Motorwelle 30 auf, welche an ihrem Ende in einem Gehäuse 31 über ein Lager 32 verzapft ist und einen Rotor 33 hat zur Zusammenarbeit mit einem Stator 34 im Gehäuse 31. Durch geeignete unter Energiesetzung des Stators 34 wird der Rotor 33 mit der Motorwelle 30 in der gewünschten Richtung gedreht werden.
Die Getriebeeinheit 10 im gleichen Gehäuse 31 ist im Wesentlichen eine Planetengetriebebox. Die Motorwelle 30 bildet ein Sonnenrad 35, mit welchem z.B. zwei Planetenräder 36 verzahnt sind. Die Planetenräder 36 befinden sich ebenso in Verzahnung mit einem umfänglichen Zahnring 37 im Gehäuse 31. Ein Planetenhalter 38 ist drehbar mit dem Gehäuse 31 über ein Lager 39 verzapft und die Welle 30 ist mit dem Planetenhalter 38 mittels Lagern 40 verzapft.
Der Planetenhalter 38 hat Planetenhalterstifte 41, auf welchen die Planetenräder 36 mit Lagern 42 verzapft sind. Die Planetenhalterstifte 41 sind mittels einer Scheibe 43 mit einer bestimmten Elastizität zur Ermöglichung einer bestimmten Freiheit verbunden. Die Scheibe 43 ist mit der Antriebswelle 9 (siehe ebenso 1) verbunden, welche die Bremse betätigt, oder in anderen Worten eine Kraft auf die Rampenplatte 2 in jede Richtung zur Anlegung oder Freigabe der Bremse ausübt.
Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parkbremse enthält, wie in 3 gezeigt, eine vorgespannte Uhrenfeder oder Spiralfeder 44, die angeordnet ist zwischen und angebracht am Gehäuse 31 mit ihrem äußeren Ende und dem Planetenhalter 38 mit ihrem inneren Ende. Die Feder 44 ist vorgespannt in der Richtung zur Anlegung der Bremse, d.h. sie spannt den Planetenhalter 38 in Drehrichtung vor zur Bewegung der Rampenplatte 2 in der Richtung gegen die Bremsscheibe 1 von der Rampenbrücke 4.
Wenn der Elektromotor 8 stromlos gemacht wird, wird die selbstverstärkende Bremse unter der Einwirkung der Feder 44 angelegt. Wenn der Elektromotor 8 wiederum unter Energie gesetzt wird und sich in Richtung zur Freigabe der Bremse dreht, wird die Feder 44 mehr vorgespannt werden (vom weniger vorgespannten Zustand der sich aus der Parkbremsanlegung ergibt).
Die zweite Ausführungsform gemäß 4 entspricht derjenigen gemäß 3 in allen Bezügen mit Ausnahme von einem (der nachfolgend behandelt wird), zum Zweck der Klarheit ist 4 lediglich mit Bezugszeichen ausgestattet, mit dem Ausmaß, das zur Veranschaulichung des Unterschieds benötigt wird.
Wie es oben beschrieben wurde, muss der Elektromotor 8 in der ersten Ausführungsform von 3 jederzeit unter Strom gesetzt werden, wenn Parkbremsen nicht erwünscht ist. Um diese Notwendigkeit zu vermeiden, ist der Elektromotor mit einer elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung in der Ausführungsform von 4 ausgestattet. Die Motorwelle 30 ist hier mit einer Scheibe 45 ausgestattet und das Motorgehäuse 31 hat eine elektromagnetische Spule 46 zur Zusammenarbeit mit der Scheibe 45. Wenn die Spule 46 unter Strom gesetzt wird, wird der Motor 8 stationär gehalten werden, trotz der Vorspannung der Feder 44 und die Parkbremse wird nicht angelegt.
Eine dritte und etwas mehr durchdachte Ausführungsform ist in 5 und 6 gezeigt. Der Grundunterschied in Bezug auf die zwei vorherigen Ausführungsformen der 3 und 4 ist jener, dass in dieser dritten Ausführungsform die vorgespannte Parkbremsfeder separat durch einen elektrischen Parkbremsmotor kontrolliert wird, was bedeutet, dass der elektrische Betriebsbremsenmotor lediglich als solcher verwendet wird, sogar wenn die Funktionen in einer Einheit kombiniert werden können.
In 5 werden die gleichen Bezugszeichen für entsprechende Komponenten wie in 3 verwendet, sogar wenn sie geringfügig verschieden sein können.
Die Betriebsbremsbetätigungsmittel oder der Betätigungsmechanismus hat den gleichen Aufbau in 5 wie in 3, nämlich einen elektrischen Betriebsbremsmotor 8 und eine Getriebeeinheit 10, die als Hauptbauteile die Motorwelle 30, das Sonnenrad 35, die Planetenräder 36, den Zahnring 37, den Planetenhalter 38, die Planetenhalterstifte 41, und die mit der Antriebswelle verbundene Scheibe 43 aufweisen. Die Funktion des Betriebsbrems-Betätigungsmechanismus ist die gleiche wie jene, die mit Bezug auf 3 beschrieben wurde.
Eine separate Federmanschette 50 ist drehbar im Planetenhalter 38 angeordnet. Die Uhrenfeder oder Spiralfeder 44 ist in der Federmanschette 50 angeordnet, wobei ihr inneres Ende daran angebracht ist und ihr äußeres Ende am Gehäuse 31 angebracht ist.
Die Federmanschette 50 ist drehbar mittels eines elektrischen Parkbremsmotors 51, der am Gehäuse 31 angebracht ist. Ein ausgehendes Zahnrad 52 darauf kann sich in Eingriff mit einem zwischen liegenden Zahnrad 53 befinden, das im Gehäuse 31 verzapft ist, wobei sich das zwischen liegende Zahnrad 53 wiederum in Eingriff mit einem äußeren Zahnring auf der Federmanschette 50 befindet.
Die Federmanschette 50 ist mit einem Antriebsstift 54 ausgestattet zur Erfassung einer Antriebsflanke 38' im Umfang des Planetenhalters 38 wie dies ebenso in 6 gezeigt ist.
Das Parkbremsen wird erreicht, wenn es der Feder 44 gestattet wird, die Federmanschette 50 in Bremsanlegerichtung zu drehen und ihre Kraft über den Antriebsstift 54 auf dem Planetenhalter 38 zu übertragen. Dies wird auftreten (unabhängig vom Betriebsbremsenbetrieb), falls der Parkbremsmotor 51 in der Richtung zum Parkbremsen gedreht wird, oder falls der Motor 51 nicht unter Strom gesetzt wird. Die Parkbremse wird freigegeben durch Drehung des Motors 51 in entgegengesetzter Richtung, um die Feder 44 wiederum vorzuspannen.
Wie in der Ausführungsform von 4 - und zum gleichen Zweck - kann eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 55 bereitgestellt werden, aber in diesem Fall für den Parkbremsmotor 51.
Eine vierte Ausführungsform ist in 7 und 8 gezeigt. Grundlegend kann dies als Variation der dritten Ausführungsform gemäß 5 angesehen werden. Für eine Beschreibung ihres Betriebsbremsen-Betätigungsmechanismus wird Bezug auf die obige Beschreibung von 5 genommen.
Wiederum ist die Parkbremsfeder 44 in einer Federmanschette 50 angeordnet. Die Federmanschette 50 hat einen Antriebsstift 54 (siehe ebenso 8) zur Erfassung einer Antriebsflanke 38' im Planetenhalter 38.
Eine Klaue 57 ist schwenkbar mit dem Gehäuse 31 verbunden und kann in Verriegelungserfassung mit den Rasten 50' am Umfang der Federmanschette 50 über einen Elektromagneten 58 verbracht werden, der am Gehäuse 31 angebracht ist. Alternative Verriegelungsmittel sind denkbar.
Der Betriebsbremsmotor 8 wird die Bremse anlegen und freigeben bei Drehung in jede Richtung. Die Parkbremsfeder 44 spannt die Bremse im angelegten Zustand vor, wenn die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 50', 57, 58 stromlos gemacht wird.
Nach einer Parkbremsanlegung wird die Feder 44 wieder aufgezogen oder vorgespannt durch Drehung des Betriebsmotors 8 in die Freigaberichtung und wird verriegelt im vorgespannten Zustand durch unter Energiesetzung der elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung 50', 57, 58. Dies gilt ebenso für die Ausführungsform von 5.
Die dritte Ausführungsform gemäß 5 und die vierte Ausführungsform gemäß 7 können in einer modifizierten Ausführungsform kombiniert werden, in welcher der Parkbremsmotor 51 in 5 gelöscht wird und lediglich die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 55 beibehalten wird. Der Betriebsbremsmotor 8 wird die gleiche Funktion wie in der vierten Ausführungsform gemäß 7 bereitstellen.
9 bis 11 zeigen eine fünfte Ausführungsform, wo wiederum der Betriebsbremsmechanismus der gleiche ist wie in der Ausführungsform von 3.
Sich dann dem Parkbremsmechanismus zuwendend, hat er Ähnlichkeiten mit jenem der Ausführungsformen der 5 bis 8. Wieder hat er eine Federmanschette 50, die im Planetenhalter 38 drehbar ist. Die Federmanschette 50 hat einen Antriebsstift 54 zur Erfassung mit einer Antriebsflanke 38' im Planetenhalter 38, wie gezeigt in 10.
Jedoch ist in dieser Ausführungsform das äußere Ende der Parkbremsfeder nicht direkt am Gehäuse 31 angebracht, sondern stattdessen an einer Gehäusemanschette 60, die drehbar im Gehäuse 31 angeordnet ist.
Ein umfänglicher Zahnring 60' auf der Gehäusemanschette 60 befindet sich in Eingriff mit einem zwischen liegenden Zahnrad 61, das drehbar im Gehäuse 31 verzapft ist. Das zwischen liegende Zahnrad 61 ist wiederum in Eingriff mit einem ausgehenden Zahnrad 62 von einem elektrischen Parkbremsmotor 63, der am Gehäuse 31 angebracht ist. Der Parkbremsmotor 63 (ähnlich zur Ausführungsform von 5) ist mit einer federaktivierten elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung 64 ausgestattet, wo innere Federn die Verriegelungsfunktion bereitstellen, welche durch elektromagnetische Einwirkung freigegeben werden können. Diese Verriegelungsvorrichtung hält die Parkbremse angelegt, wenn der Parkbremsmotor stromlos ist.
Die Gehäusemanschette 60 ist mit der Federmanschette 50 auf die folgende Weise verbunden: Die Federmanschette 50 ist auf ihrer Seite, die zur Gehäusemanschette 60 zeigt, mit einem Übertragungsstift 66 ausgestattet zur Erfassung mit einer Flanke 60" in der Gehäusemanschette 60 (wie es deutlich aus 11 hervorgeht).
Die fünfte Ausführungsform gemäß 9 (und 10 und 11) wird folgende Funktion erlauben:

Der Betriebsbremsmotor 8 kann die Betriebsbremse anlegen und freigeben.

Der Parkbremsmotor 63 kann eine Kraft in der Bremsausübungsrichtung über die vorgespannte Feder 44 anlegen, welche sich in Reihe mit der Kraftübertragungskette vom Motor 63 befindet (durch die Bereitstellung des Stiftes 66 und der Ausnehmung 60''). Die federaktivierte elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 64 hält die Parkbremse angelegt, wenn der Parkbremsmotor stromlos ist.
12 zeigt eine sechste Ausführungsform. Sie hat den gleichen Aufbau wie die fünfte Ausführungsform gemäß 9, mit der Ausnahme, dass der Betriebsbremsbetätigungsmechanismus mit einer elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung in der Form einer Scheibe 70 auf der Motorwelle 30 ausgestattet ist, und einer elektromagnetischen Spule 71 auf dem Gehäuse 31.
Der Betriebsbremsmotor kann die Bremse anlegen (aber sie ebenso freigeben). Der Parkbremsmotor kann die Bremse über die vorgespannte Parkbremsfeder anlegen, welche sich in Reihe mit der Übertragungskette des Parkbremsmotors befindet. Eine federbetätigte elektromagnetische oder mechanische Verriegelungsvorrichtung hält die Parkbremse bei stromlosem Parkbremsmotor angelegt.
Eine siebte Ausführungsform, die in 13 und 14 gezeigt ist, hat große Ähnlichkeiten mit der dritten Ausführungsform, die in 5 und 6 gezeigt ist, und Bezug wird prinzipiell genommen auf diese Figuren. Der prinzipielle Entwurfsunterschied ist die Hinzufügung der elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung, aufweisend (wie zuvor) eine Scheibe 75 auf der Motorwelle 30 und eine elektromagnetische Spule 76 auf dem Gehäuse 31. Ebenso soll die Parkbremsfeder 44 beträchtlich größer sein als in den Ausführungsformen eins bis fünf.
Der Betriebsbremsmotor kann die Bremse anlegen (aber sie ebenso freigeben). Die vorgespannte Parkbremsfeder, die in der Bremsanlegerichtung wirkt, wird durch den Parkbremsmotor kontrolliert. Eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung verhindert, dass die Bremse angelegt wird, wenn der Parkbremsmotor stromlos ist. Eine weitere elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung wird den Betriebsbremsmotor in der momentan eingenommenen Position halten.
Eine achte Ausführungsform ist in 15 gezeigt. Die Ausführungsform ist nahezu ähnlich zur ersten Ausführungsform gemäß 3 und Bezug wird genommen auf die Beschreibung derselben. Der wichtige Unterschied ist jener, dass die achte Ausführungsform im Prinzip zwei Betriebsbremsenmotoren 8 auf der gleichen Motorwelle 30 aufweist. Die Absicht, mit der Bereitstellung von zwei Betriebsbremsenmotoren 8 ist die Sicherheit im Fahrzeug zu erhöhen, indem zwei separate Stromzuführungen oder zwei Bremskreisläufe für unabhängige Stromzufuhr zu den zwei Motoren 8 bereitgestellt werden.
Bezug wird genommen auf die Beschreibung von 3 für die Funktionen der Bremse mit ihrer Parkbremse.
Eine neunte Ausführungsform von 16 bildet die gleiche Modifikation der achten Ausführungsform von 15, wie sie die zweite Ausführungsform von 4 mit der ersten Ausführungsform von 3 bildet, nämlich die Hinzufügung einer elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung zur Verhinderung der Anlegung der Bremse, wenn der Betriebsbremsmotor stromlos ist.
Eine zehnte Ausführungsform ist in 17 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von allen anderen Ausführungsformen dadurch, dass ihre Parkbremsfeder in der Lage sein wird, ihre Federvorspannung nicht lediglich in Richtung zur Parkbremsanlegung bereitzustellen, sondern ebenso zur Parkbremsfreigabe.
Der Betriebsbrems-Betätigungsmechanismus ist im Prinzip der gleiche wie in den vorangehenden Ausführungsformen, wobei sich die größte Ähnlichkeit mit jenem aus 4 ergibt, auf welche Bezug genommen wird. Der Betriebsbrems-Betätigungsmechanismus kann mit einer elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung ausgestattet sein.
Jedoch ist hier der Planetenhalter 38 axial erstreckt, um Raum für den komplizierteren Parkbremsmechanismus bereitzustellen.
Die Beschreibung dieser zehnten Ausführungsform wird relativ kurz sein, aber nichtsdestotrotz genügend Information für den Fachmann bereitstellen, um die Erfindung auszuführen (speziell nachdem er WO 02/49891 A1 studiert hat, welche eine detaillierte Beschreibung jedes der zwei Hauptteile des Parkbremsmechanismus aus 17 enthält).
Das äußere Ende einer einzigen Parkbremsfeder 44 ist an einer ersten drehbaren Basisfedermanschette 80 angebracht und ihr inneres Ende an einer zweiten drehbaren Basisfedermanschette 81. Eine erste und eine zweite elektromagnetische Spulenvorrichtung 82 und 83 sind jeweils im Gehäuse 31 an jeder Seite der Feder 44 angebracht.
Eine erste und eine zweite Haltemanschette 84 und 85 sind jeweils am Planetenhalter 38 angebracht.
Eine erste Verriegelungsfeder 86 ist zwischen der ersten Basisfedermanschette 80 und der ersten Haltermanschette 84 angeordnet zur Verriegelung dieser zwei Bauteile zusammen bei relativer Drehung in einer Richtung, aber ermöglichen relative Drehung in der anderen Richtung. In ähnlicher Weise ist eine zweite Verriegelungsfeder 87 zwischen der zweiten Basisfedermanschette 81 und der zweiten Haltermanschette 85 angeordnet.
Eine erste Bremsscheibe 88 ist axial beweglich mit der ersten Basisfedermanschette 80 an der ersten Spulenvorrichtung 82 verbunden und eine zweite Bremsscheibe 89 ist axial beweglich mit der zweiten Basisfedermanschette 81 bei der zweiten Spulenvorrichtung 83 verbunden.
Eine erste Steuerungsscheibenvorrichtung 90 zur Erfassung der ersten Verriegelungsfeder 86 ist bei der ersten Spulenvorrichtung 82 außerhalb der ersten Bremsscheibe 88 angeordnet und kann angezogen werden durch die erste Spulenvorrichtung 82. In ähnlicher Weise ist eine zweite Steuerungsscheibenvorrichtung 91 zur Erfassung der zweiten Verriegelungsfeder 87 an der zweiten Spulenvorrichtung 83 angeordnet, außerhalb der zweiten Bremsscheibe 89 und kann zur zweiten Spulenvorrichtung 83 angezogen werden.
Die Bemessung und Anordnung der zwei Verriegelungsfedern 86 und 87 ist derart, dass wenn eine der zwei Spulenvorrichtungen 82 und 83 unter Strom gesetzt wird, die Parkbremsfeder 44 den Planetenhalter 38 in eine Richtung vorspannen wird, und in die andere Richtung bei einer unter Stromsetzung der anderen der zwei Spulenvorrichtungen 82 und 83.
Noch genauer wird beim Anziehen der Feder 44 eine der zwei Spulen 82, 83 stromlos und die andere wird unter Strom gesetzt. Zum Halten der Parkbremse werden beide Spulen 82, 83 unter Strom gesetzt. Zum Anlegen der Parkbremse wird eine der Spulen 82, 83 stromlos gemacht.
Die elektromagnetischen Spulen 82 und 83, welche direkt betätigende Bremsen oder Verriegelungsvorrichtungen bilden, können ersetzt werden durch indirekt betätigte Bremsen oder Verriegelungsvorrichtungen, wie z.B. federbetätigte Vorrichtungen.
Eine elfte Ausführungsform einer Parkbremsvorrichtung gemäß der Erfindung wird in 18 bis 20 gezeigt. In ihrem Teil links in 18 ist die Ausführungsform ähnlich zu jener aus 5. Bezug wird genommen auf diese Figur mit ihrer Beschreibung für die Einzelheiten. Eine Ausnahme ist, dass die vorliegende Ausführungsform mit dem Fehlen eines elektrischen Parkbremsmotors 51 gezeigt wird und nur die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 55 für die Federmanschette 50 hat, welche mit einem Antriebsstift 54 zur Erfassung der Antriebsflanke 38' im Planetenhalter 38 ausgestattet ist, wie dies ebenso in 19 gezeigt ist. Jedoch kann ein elektrischer Parkbremsmotor zusammen mit der elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung 55 bereitgestellt werden.
In dieser Ausführungsform ist die Parkbremsfeder 44 nicht am Gehäuse 31 angebracht, sondern an einer Gehäusemanschette 93, die drehbar im Gehäuse 31 angeordnet ist. Die Gehäusemanschette 93 ist mit einem ausgehenden Zahnrad 94 auf einer elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung 95 über ein zwischen liegendes Zahnrad 96 verbunden, das im Gehäuse 31 verzapft ist, und sich in Verzahnung mit einem äußeren Zahnring auf der Gehäusemanschette 93 befindet.
Die Gehäusemanschette 93 ist mit einem Antriebsstift 97 zur Erfassung einer Antriebsflanke 38A' im Umfang eines radialen Flansches 38A des Planetenhalters 38 ausgestattet, wie es ebenso in 20 veranschaulicht wird.
Ebenso kann hier die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 95 mit einem elektrischen Parkbremsmotor kombiniert werden.
Wenn freigegeben durch die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 95, kann die Gehäusemanschette 93 eine Drehbewegung unter der Einwirkung der Parkbremsfeder 44 ausüben und durch Erfassung des Planetenhalterflansches 38A mit ihrem Antriebsstift 97 die Antriebswelle 9 in Richtung zur Bremsfreigabe drehen.
In all den vorangehenden Ausführungsformen wurde die Steuerkraft zum Betriebsbremsen drehbar durch einen Elektromotor angelegt. Alternativ kann die Steuerkraft jedoch linear angelegt werden, und 21 und 22 sind Versuche, die Prinzipien von zwei zuvor beschriebenen Ausführungsformen für erfindungsgemäße Parkbremsen zu veranschaulichen, die in einer linear angelegten Scheibenbremse verwendet werden.
Links in 21 können bestimmte grundlegende Elemente einer selbstverstärkenden Scheibenbremse, wie mit Bezug unter 1 beschrieben, erkannt werden: Die Bremsscheibe 1, die Rampenplatte 2, der Bremsklotz 3, die Rampenbrücke 4, die Walzen 5, die Justageschrauben 7, welche in diesem Fall jedoch zwischen der Rampenplatte 2 und dem Bremsklotz 3 angeordnet sind.
Eine Betätigungsstange 120 ist linear oder axial beweglich unter Einwirkung eines linearen Betätigers 121. Die lineare Steuerbewegung der Betätigungsstange 120 wird auf die Rampenplatte 2 mittels einer Kurbelvorrichtung 122 übertragen.
Die Betätigungsstange 120 ist mit einer longitudinalen Nocke ausgestattet, die eine Vorwärtskante 123 (nach links in der Zeichnung) hat und eine rückwärtige Kante 124, welche kontrolliert schaltbar durch eine Parkbremsfeder oder Sicherheitsfeder 125 erfasst werden kann, die bevorzugt eine schraubenförmige Kompressionsfeder ist.
Im gezeigten Zustand in 21 wird die Parkbremsfeder 125 in komprimiertem Zustand zwischen einer Vorwärtsklaue 126 und einer Rückwärtsklaue 127 gehalten, wobei das vordere Ende der Feder 125 sich an der Vorwärtskante 123 der Betätigerstange 120 befindet.
Jede Klaue 126 und 127 kann jeweils betätigt werden in oder aus der Erfassung mit der Feder 125, durch einen Betätigungsmechanismus 128 und 129, z.B. eine elektromagnetische Vorrichtung.
Im in 21 gezeigten Zustand kann Betriebsbremsen erhalten werden durch Betätigung des linearen Betätigers 121 zur linearen Bewegung der Betätigungsstange 120 ohne jegliche Wechselwirkung von der Parkbremsfeder 125.
Parkbremsen oder Sicherheitsbremsen wird erreicht durch Anheben der Vorwärtsklaue 126 mittels ihres Betätigungsmechanismus 128, so dass die Parkbremsfeder 125 in Erfassung mit der Vorwärtskante 123 die Betätigungsstange 120 nach links in der Zeichnung drückt.
Die Feder 125 kann später durch den Betätiger 121 komprimiert werden, der nach rechts in der Figur wirkt, und die Vorwärtsklaue 126 kann in Erfassung mit der Feder 125 gebracht werden.
Eine angelegte Bremse kann freigegeben werden, indem die hintere Klaue 127 aus der Erfassung mit der Parkbremsfeder 125 gebracht wird, welche dann - in Erfassung mit der hinteren Kante 124 - die Betätigungsstange 120 nach rechts in der Zeichnung drücken wird und die Bremse freigeben wird.
Falls die Feder 125 freigegeben wird durch beide Klauen 128 und 129, wird sie sich gegen die zwei Betätigerstangen 123 und 124 expandieren und keine Wirkung auf die Betätigerstange 120 haben.
21 veranschaulicht die Funktion der Parkbremsen-Ausführungsformen von 17 und 18.
Auf eine ähnliche Weise veranschaulicht 22, welche mit keinen Bezugszeichen zum Zweck der Klarheit ausgestattet ist, die Funktionen der Parkbrems-Ausführungsform von 5 und 7. Nur eine Vorwärtsklaue mit Betätigungsmechanismus ist bereitgestellt, wogegen das hintere Ende der Parkbremsfeder befestigt ist. Dies bedeutet, dass lediglich die Parkbremsfunktion erhalten werden kann, nicht die Freigabefunktion.
Eine zwölfte und dreizehnte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Parkbremse (mit Drehbetätigung) werden jeweils in 23 und 24 gezeigt. In allen vorangehenden Ausführungsformen wird die Kraft von der Parkbremsfeder 44 über den Planetenhalter 38 entweder direkt (3, 4, 15 bis 17) oder über eine Federmanschette 50 (5, 7, 9, 12, 13) übertragen. In diesen zwei letzten Ausführungsform wird die Parkbremsfederkraft verschieden übertragen, wie das nachfolgend deutlich wird. Im Grunde haben diese zwei Ausführungsformen Ähnlichkeiten mit dem was in WO 2003/052286 A1 offenbart wurde, auf welche Bezug genommen wird.
Die zwölfte Ausführungsform gemäß 23 hat Ähnlichkeiten mit dem Entwurf der in 7 und 8 gezeigt ist indem die Parkbremsfeder 44 mit ihrem äußeren Ende am Gehäuse 31 angebracht ist und mit ihrem inneren Ende an der Federmanschette 50. Diese Federmanschette 50 ist mit umfänglichen Rasten 50' ausgestattet, mit denen sich eine elektromagnetisch betätigte Klaue 57 (siehe ebenso 8) normalerweise in Erfassung befindet, zur Drehverriegelung der Federmanschette 50, aber die ebenso freigegeben werden kann, zur Anlegung der Parkbremse.
In dieser Ausführungsform jedoch, ist die Federmanschette 50 integriert mit dem umfänglichen Zahnring 37' für die Planetenräder 36. Dieser Zahnring 37' ist entgegen dem was in all den vorangehenden Ausführungsformen der Fall ist drehbar in Bezug auf das Gehäuse 31. Beim Parkbremsen wird eine Drehbewegung in der Parkbremsanlegerichtung vom Zahnring 37' auf die Planetenräder 36 übertragen und folglich den Planetenhalter 38.
Ebenso muss der Betriebsbremsmotor 8 eine Feder angelegte elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 130 haben.
Die letzte Ausführungsform gemäß 24 hat die meisten Ähnlichkeiten mit jener gemäß 5. Wiederum ist die Parkbremsfeder 44 am Gehäuse 31 angebracht und der Federmanschette 50, welche drehbar betätigt werden kann durch einen elektrischen Parkbremsmotor 51 über ein ausgehendes Zahnrad 52 und ein zwischen liegendes Zahnrad 53 in Verzahnung mit einem äußeren Zahnring auf der Federmanschette 50.
Die Federmanschette 50 ist mit dem umfänglichen Zahnring 37' integriert, welcher im Gehäuse 31 drehbar ist, wie in der vorangehenden Ausführungsform. Beim Parkbremsen werden die Planetenräder 36 und folglich der Planetenhalter 38 in der Parkbremsanlegerichtung gedreht.
Wie in der Ausführungsform gemäß 23 muss der Betriebsbremsmotor 8 eine federangelegte elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 130 aufweisen.
Allgemein gesprochen eignen sich alle Ausführungsformen gut zur Verwirklichung verschiedener Sicherheitsstrategien in Verbindung mit betriebssicherem oder fehlertolerantem Betrieb von Fahrzeugbremsen. Speziell kann bemerkt werden, dass die Parkbremsmotoren in den Ausführungsformen von 5, 9, 12, 13 und 24 als zweite Quelle zum Parkbremsen verwendet werden können, falls die normale Quelle versagt.

Claims

Verfahren zum Parkbremsen bei einer selbstverstärkenden Scheibenbremse, die eine Baugruppe (2-5) hat einschließlich eines Bremsklotzes (3), beweglich durch Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14;122) durch eine Antriebswelle (9) in Richtung und weg von einer Bremsscheibe (1) zum Betriebsbremsen, Mittel (2',4',5), die bereitgestellt sind zur Verstärkung der Anlegung des Bremsklotzes gegen die Bremsscheibe nachdem die Baugruppe in Eingriff mit der Bremsscheibe umgelagert wurde und unter der Einwirkung der drehenden Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft durch ein Federmittel (44) kontrolliert schaltbar angelegt wird auf die Baugruppe (2-5) zur Erreichung des Parkbremsens, und dass das Federmittel (44) und die Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14;122) parallel auf einen Planetenhalter (38), Planetenhalterstifte (41) und eine Scheibe (43) einer Getriebeeinheit (10) einwirken, die die Antriebswelle (9) antreiben.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Federkraft allgemein axial angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Federkraft allgemein tangential angelegt wird.
Parkbremsanordnung für eine selbstverstärkende Scheibenbremse, die eine Baugruppe (2-5) hat einschließlich eines Bremsklotzes (3), beweglich durch Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14;122) durch eine Antriebswelle (9) in Richtung und weg von einer Bremsscheibe (1) zum Betriebsbremsen, Mittel (2',4',5), die bereitgestellt sind zur Verstärkung der Anlegung des Bremsklotzes gegen die Bremsscheibe nachdem die Baugruppe in Eingriff mit der Bremsscheibe umgelagert wurde und unter Einwirkung der drehenden Bremsscheibe, gekennzeichnet durch Federmittel (44), die kontrolliert schaltbar sind, um die Baugruppe (2-5) zum Parkbremsen zu betätigen, wobei das Federmittel (44) und die Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14;122) parallel auf einen Planetenhalter (38), Planetenhalterstifte (41) und eine Scheibe (43) einer Getriebeeinheit (10) einwirken, die die Antriebswelle (9) antreiben.
Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Betriebsbrems-Betätigungsmittel (14) durch einen Elektromotor (8) kontrolliert werden zur Unterbreitung einer Drehbewegung auf die ausgehende Antriebswelle (9), wobei eine Uhrenfeder oder eine Spiralfeder (44) in der Bewegungsübertragungskette zwischendem Elektromotor (8) und der Antriebswelle (9) angeordnet ist und vorgespannt ist in einer Richtung zur Anlegung der Bremse.
Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Getriebeeinheit (10) zur Drehgeschwindigkeitsverringerung angeordnet ist zwischen dem Elektromotor (8) und der Antriebswelle (9), wobei die Getriebeeinheit (10) eine Planetengetriebebaugruppe ist mit einem Sonnenrad (35), angetrieben durch den Elektromotor (8), Planetenrädern (36) in Verzahnung mit dem Sonnenrad, und einem äußeren umfänglichen Zahnring (37), mit welchem sich die Planetenräder in Verzahnung befinden, wobei jedes Planetenrad (36) einen zentralen Planetenhalterstift (41) zur Übertragung einer Drehbewegung an die Antriebswelle (9) bei seiner Drehung um das Sonnenrad (35) herum hat, wobei die Uhrenfeder (44) angeordnet ist, um in einer Bremsanlegerichtung auf den Planetenhalter (38) zu wirken, welcher drehbar in einem Gehäuse (31) des Elektromotors (8) verzapft ist und mit den Planetenhalterstiften (41) ausgestattet ist, auf welchem die Planetenräder (36) verzapft sind.
Anordnung nach Anspruch 6, bei der der Zahnring (37) im Gehäuse (31) befestigt ist und die Feder (44) am Gehäuse (31) und dem Planetenhalter (38) mit ihren zwei Enden befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 7, bei der der Elektromotor (8) mit einer elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung (45,46) ausgestattet ist.
Anordnung nach Anspruch 6, bei der die Feder (44) am Gehäuse (31) an ihrem äußeren Ende und an einer Federmanschette (50) an ihrem inneren Ende angebracht ist, wobei die Federmanschette mit dem Planetenhalter (38) mittels eines Antriebsstiftes (54) verbindbar ist, der mit einer Antriebsflanke (38') des Planetenhalters (38) zum Antreiben des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung in Eingriff bringbar ist.
Anordnung nach Anspruch 9, bei der die Federmanschette (50) mit einer freigebbaren Verriegelungsvorrichtung (55;57,58) ausgestattet ist.
Anordnung nach Anspruch 10, bei der die Verriegelungsvorrichtung eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung (55) ist, die auf die Federmanschette (50) über Zahnräder (52,53) einwirkt.
Anordnung nach Anspruch 11, bei der die Verriegelungsvorrichtung mit einem elektrischen Parkbremsmotor (51) kombiniert ist.
Anordnung nach Anspruch 10, bei der die Verriegelungsvorrichtung eine elektromagnetisch kontrollierte Klaue (57) ist, zur Zusammenarbeit mit umfänglichen Rasten (50') auf der Federmanschette (50).
Anordnung nach Anspruch 6, bei der der Zahnring (37) befestigt ist im Gehäuse (31) und die Feder (44) an einer Gehäusemanschette (60,93) und dem Planetenhalter (38) mit ihren zwei Enden befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 14, bei der der Elektromotor (8) mit einer elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung (70,71) ausgestattet ist.
Anordnung nach Anspruch 14, bei der die Feder (44) an der Gehäusemanschette (60) an ihrem äußeren Ende und an einer Federmanschette (50) an ihrem inneren Ende befestigt ist, wobei die Federmanschette mit dem Planetenhalter (38) mittels eines Antriebsstiftes (54) verbindbar ist, der mit einer Antriebsflanke (38') des Planetenhalters (38) zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung und mit der Gehäusemanschette (60) mittels eines Übertragungsstiftes (66) in Eingriff bringbar ist, der mit einer Antriebsflanke (60'') des Planetenhalters (38) zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung in Eingriff bringbar ist.
Anordnung nach Anspruch 14, bei der die Feder (44) an der Gehäusemanschette (93) an ihrem äußeren Ende und an einer Federmanschette (50) an ihrem inneren Ende angebracht ist, wobei die Federmanschette mit dem Planetenhalter (38) mittels eines Antriebsstiftes (54) verbindbar ist, der mit einer Antriebsflanke (38') des Planetenhalters (38) zum Antrieb des Planetenhalters in einer Bremsanlegerichtung in Eingriff bringbar ist und die Gehäusemanschette auf Wunsch verbindbar ist mit einem Planetenhalterflansch (38A) mittels eines Antriebsstiftes (97), der mit einer Antriebskante (38A') des Planetenhalterflansches (38A) zum Antrieb des Planetenhalters (38) in einer Bremsfreigaberichtung in Eingriff bringbar ist.
Anordnung nach Anspruch 17, bei der die Federmanschette (50) mit einer freigebbaren Verriegelungsvorrichtung (55) ausgestattet ist.
Anordnung nach Anspruch 18, bei der die Verriegelungsvorrichtung eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung (55) ist, die auf die Federmanschette (50) über Zahnräder (52,53) einwirkt.
Anordnung nach Anspruch 17, bei der die Gehäusemanschette (93) mit einer freigebbaren Verriegelungsvorrichtung (95) ausgestattet ist.
Anordnung nach Anspruch 20, bei der die Verriegelungsvorrichtung eine elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung (95) ist, die auf die Federmanschette (93) über Zahnräder (94,96) einwirkt.