WO1998036186A1

WO1998036186A1 - Vorrichtung zur betätigung einer fahrzeugbremse

Info

Publication number: WO1998036186A1
Application number: PCT/EP1998/000245
Authority: WO
Inventors: Hans-Jörg Zielfleisch; Heinz Greiner; Alexander Zernickel; Jürgen Hartmann; Johannes Lang; Jürgen OETJEN; Klaus Baalmann
Original assignee: INA Wälzlager Schaeffler oHG
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1998-01-17
Publication date: 1998-08-20
Also published as: DE19880134D2; DE19705106A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugbremse mit einer zentralen Gewindespindel (1), welche in einem ortsfesten Gehäuse (7) gegen Verdrehung gesichert sowie zu einer Bremsscheibe (6) der Fahrzeugbremse hin und von dort fort axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer die Spindel (1) gemeinsam mit Wälzkörpern (3) umgebenden Spindelmutter (4), welche an dem drehbaren Läufer eines Elektromotors stirnseitig angekuppelt ist, ist erfindungsgemäß die Spindelmutter (4) von einer weiteren Mutter umgeben und in dieser über Wälzkörper (13) drehbar gelagert, die in dem ortsfesten Gehäuse (7) als äußere Mutter (8) axial gehalten ist. Diese Anordnung ermöglicht es, einen sehr kleinen Spindelvorschub mit normal ausgeführten Gewinden der Spindel-Mutter-Einheit zu erzielen.

Description

Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugbremse

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugbremse mit einer zentralen Gewindespindel, welche in einem ortsfesten Gehäuse gegen Verdrehung gesichert sowie zu einer Bremsscheibe der Fahrzeugbremse hin und von dort fort axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer die Spindel gemeinsam mit Wälzkörpern umgebenden Spindelmutter, welche an dem drehbaren Läufer eines Elektromotors stirnseitig angekuppelt ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine solche bekannte, in der EP-OS 07 43 470 offenbarte Vorrichtung verwendet zur Umwandlung der Drehbewegung des Motorläufers in eine Verschiebebewegung der die Bremse betätigenden Spindel einen Planetengewindetrieb. Dieser ermöglicht es, für eine große Kraftübertragung auf die Bremsscheibe einen kleinen Spindelvorschub dadurch zu erzeugen, daß die Spindel mit einem feinen Gewinde mit sehr kleiner Steigung versehen ist, während die Spindelmutter ein grobes Gewinde aufweist. Die Wälzkörper sind als Rollenkörper ausgebildet. Sie befinden sich in dem Ringraum zwischen der Spindel und der Spindelmutter und umkreisen bei der Drehung der Spindelmutter die Spindel als Planeten. Sie befinden sich mit den Gewinden der Spindel und der Spindelmut- ter im Eingriff und benötigen daher jeweils zwei unterschiedliche Gewinde, ein feines Gewinde für den Eingriff an der Spindel und ein grobes Gewinde für den Eingriff an der Spindelmutter. Diese Anordnung weist nicht nur den Nachteil eines sehr hohen Herstellungsaufwandes auf, sondern sie erfordert auch eine exakte Abstimmung der beiden Gewindetypen zueinander an Planeten, Spindel und Spindelmutter.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung für eine Fahrzeugbremse zu schaffen, welche es jeweils mit einem einfach herstellbaren Gewinde der Spindel und der Spindelmutter ermöglicht, im Betrieb einen geringen Spindelvorschub zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spindelmutter von einer weiteren Mutter umgeben und in dieser über Wälzkörper drehbar gelagert ist, die in dem ortsfesten Gehäuse als äußere Mutter axial gehalten ist.

Auf diese Weise werden zwei Gewindetriebe miteinander kombiniert, nämlich der innere, aus der Spindel, der Spindelmutter und den inneren Wälzkörpern bestehende Gewindetrieb und der äußere, aus der Spindelmutter, der äußeren Mutter und den äußeren Wälzkörpern bestehende Gewindetrieb. Wälzkörper mit eingearbeiteten Gewinden, wie sie die vorbekannten Planeten aufweisen, sind nicht erforderlich. Durch das Zusammenwirken der beiden Gewindetriebe ergibt sich eine gewünschte geringe Gesamtsteigung der Spindel dieser Vorrichtung als Differenz der beiden Einzelsteigungen beider Gewindetriebe. Auf diese Weise ist es möglich, bei normaler Gewindeausführung eine sehr kleine resultierende Steigung der Bremsvorrichtung zu erzielen.

In dem ortsfesten Gehäuse kann eine schaltbare Verdrehsicherung für die äußere Mutter angeordnet sein. Die äußere Mutter kann sich dann, wenn sie von der Verdrehsicherung freigegeben ist, in dem Gehäuse um ihre Achse drehen, so daß sie keine Reaktionskräfte oder -momente auf die Spindelmutter ausübt. Erst wenn die Verdrehsicherung wirksam wird und die äußere Mutter in dem Gehäuse festhält, muß die angetriebene Spindelmutter sich auch axial bewegen. Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch eine Bremsbetätigungsvorrichtung mit zwei konzentrischen Kugelgewindetrieben.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Eine Spindel 1 ist an ihrer äußeren Oberfläche mit einer wendeiförmigen Gewinderille 2 versehen, die als Laufbahn für innere Wälzkörper 3 dient. Mit diesen Wälzkörpern ist eine die Spindel 1 umgebende Spindelmutter 4 mit ihrer inneren Oberfläche drehbar gelagert, die ebenfalls Gewinderillen für die Wälzkörper 3 aufweist. Die Spindel 1 kann bei ihrer axialen Verlagerung mit einem stirnseitigen Ende über einen Bremsbelag 5 auf eine Bremsscheibe 6 einer Fahrzeugbremse einwirken. Sie ist in einem ortsfesten Gehäuse 7 der Vorrichtung gehalten und gegen Verdrehung gesichert, was jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Zur Lagerung der die Spindel 1 konzentrisch umgebenenden Spindelmutter 4 innerhalb des ortsfesten Gehäuses 7 ist in dem Gehäuse eine weitere, äußere Mutter 8 angeordnet, die als Spindelmutter wirkt. Zur drehbaren Lagerung der äußeren Mutter 8 in dem Gehäuse 7 dient ein Radialwälzlager 9, welches als Nadellager ausgebildet ist und die äußere Mutter 8 umgibt. Zur axialen Halte- rung der äußeren Mutter 8 in dem Gehäuse 7 dienen zwei Axialwälzlager 10, die stirnseitig an der äußeren Mutter 8 angrenzen und sich an Axialscheiben 1 1 abstützen. Die Spindelmutter 4 weist an ihrer äußeren Mantelfläche eine Gewinderille 12 als Laufbahn für äußere Wälzkörper 13 auf. Über diese ist die Spindelmutter 4 an entsprechenden Gewinderillen an der inneren Oberfläche der äußeren Mutter 8 drehbar gelagert.

An der von der Bremsscheibe 6 abgewandten Stirnseite der Spindelmutter 4 ist ein Verbindungsflansch 14 ausgebildet, über den die Spindelmutter 4 mit dem Läufer eines Elektromotors gekuppelt werden kann. Für die andere, der Bremsscheibe 6 zugewandte Stirnseite der Spindelmutter 4 weist das ortsfeste Gehäuse 7 eine innere Anschlagfläche 1 5 auf. Hier kann auch ein Axialwälzlager zwischengeschaltet werden.

In dem Gehäuse 7 sind mehrere am Umfang verteilte Verdrehsicherungen 16 für die äußere Mutter 8 angeordnet. Sie bestehen jeweils aus einem achsparallelen und axial verschiebbaren Arretierstift 1 7 und einer Ausnehmung 18 der äußeren Mutter 8, in welche der Arretierstift 1 7 teilweise hineingeschoben werden kann. Im eingeschobenen Zustand ist die äußere Mutter 8 innerhalb des Gehäuses 7 gegen Verdrehung gesichert, während sie sich im herausgezogenen Zustand des Arretierstiftes 1 7 in dem Gehäuse 7 in Umfangsrichtung drehen kann.

Wenn der Elektromotor eingeschaltet wird, treibt sein Läufer die Spindelmutter 4 an. Bei nicht verriegelter Stellung der äußeren Mutter 8 braucht sich die Spindelmutter 4 axial nicht zu verlagern (lastfreier Zustand der Mutter 8). Sie versetzt die äußere Mutter 8 in Drehung. Dabei wird die Spindel 1 in Richtung zur Bremsscheibe 6 so lange ausgefahren, bis der Bremsbelag 5 an der Brems- scheibe 6 anliegt. Nun erfolgt, wenn die Last dort ansteigt, jeweils durch Schaltung der Verdrehsicherung 16 eine Festlegung der äußeren Mutter 8 in dem ortsfesten Gehäuse 7. Bei der weiteren Drehung der Spindelmutter 4 muß diese sich nun infolge ihrer Gewindetriebverbindung mit der äußeren Mutter 8 gegenüber dieser axial verlagern. Die Gewinde der beiden Gewindetriebe Spindel 1 - Spindelmutter 4 und Spindelmutter 4 - äußere Mutter 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich bei der Drehung der Spindelmutter 4 die Spindel 1 und die Spindelmutter 4 nun in entgegengesetzten axialen Richtungen bewegen. Die Spindelmutter 4 bewegt sich zum Elektromotor hin, während die Spindel 1 sich zur Bremsscheibe 6 hin bewegt. Daher erfolgt die Annäherung der Spindel 1 an die Bremsscheibe 6 nun mit der Differenz dieser beiden axialen Bewegungen. Die die Bewegungen bestimmenden Gewindetriebe können so gewählt sein, daß diese resultierende Bewegung der Spindel 1 das gewünschte geringe Vorschubmaß für den Bremsvorgang bekommt. Ein Lösen der Bremse kann durch Verdrehung der Spindelmutter 4 in entgegengesetzter Drehrichtung erfolgen.

Bezugszahienliste

Spindel Gewinderille innere Wälzkörper Spindelmutter Bremsbelag Bremsscheibe ortsfestes Gehäuse äußere Mutter Radialwälzlager Axialwälzlager Axialscheibe Gewinderille äußere Wälzkörper Verbindungsflansch Anschlagfläche Verdrehsicherung Arretierstift Ausnehmung

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeugbremse mit einer zentralen Gewindespindel, welche in einem ortsfesten Gehäuse gegen Verdrehung gesichert sowie zu einer Bremsscheibe der Fahrzeugbremse hin und von dort fort axial verschiebbar angeordnet ist, und mit einer die Spindel gemeinsam mit Wälzkör- pern umgebenden Spindelmutter, welche an dem drehbaren Läufer eines Elektromotors stirnseitig angekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (4) von einer weiteren Mutter umgeben und in dieser über Wälzkörper (13) drehbar gelagert ist, die in dem ortsfesten Gehäuse (7) als äußere Mutter (8) axial gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem ortsfesten Gehäuse (7) eine schaltbare Verdrehsicherung (16) für die äußere Mutter (8) angeordnet ist.