Freno de fricción para vehículo y método para frenar un vehículo
Descripción general
 Proporciona un freno de fricción para un vehículo que no presenta las desventajas de la técnica anterior. ] Una fuente de accionamiento de la rueda se hace girar por el dispositivo de sujeción 20, el embrague es un embrague de fricción electromagnético 32 que está dispuesto coaxialmente sobre el elemento de rozamiento 13, una mitad 33 del embrague está dispuesto de forma fija, y es posible otro medio 35 realiza una conexión de fricción controlable entre la adición del elemento de rozamiento 13 está soportado de forma giratoria independientemente de la rueda, la otra mitad 35 es el dispositivo de sujeción de la embrague de fricción 32 20, y el pistón 23 puede ajustarse y moverse en la dirección axial mediante el dispositivo de accionamiento de cuña 25 independientemente de la dirección de rotación.
Campo técnico
La invención parte de un freno de fricción según el tipo de la reivindicación 1. Además, la invención se refiere a un método para frenar un vehículo con al menos un freno de fricción, de acuerdo con el tipo de la reivindicación 6.
Ya se conoce un freno de fricción en forma de freno de disco como se describió anteriormente (DE 40 21 572 A1), y se utiliza un motor eléctrico como fuente de accionamiento del dispositivo de sujeción. Su eje del motor se acopla con el tornillo sin fin del engranaje de tornillo sin fin por el acoplamiento no es conmutable, el engranaje de tornillo sin fin está dispuesto en el husillo de circulación de bola, bola de recirculación de husillo que actúa sobre el pistón indirectamente dispositivo de sujeción . Por lo tanto, la fuerza de sujeción para este freno de fricción debe aplicarse simplemente por el motor eléctrico. Solo se puede usar un motor eléctrico relativamente pequeño porque el borde de la rueda tiene solo un espacio pequeño para ello. Para generar la fuerza de sujeción necesaria por un motor de salida limitada, la transmisión del engranaje sinfín debe tener una relación de transmisión grande. Como resultado, el freno reacciona de forma relativamente lenta con respecto a la señal de frenado. La movilidad de los frenos de fricción puede incrementarse con una carga alta con el motor eléctrico, pero esto puede provocar un efecto retroactivo indeseable en la red interna del vehículo. Además de eso, la naturaleza de autobloqueo de la caja de engranajes sin fin es significativamente desventajosa, requiriendo así un motor eléctrico para liberar el freno. Sin embargo, los frenos que no se liberan automáticamente tienen peligros significativos.
También es conocido proporcionar un reductor hidráulico controlable por el conductor en el vehículo como freno de servicio (EP 0177776 A 1). Aquí, se usa una bomba del tipo de desplazamiento dispuesta en el cubo de la rueda, y un mecanismo para generar contrapresión en el lado de descarga y un mecanismo de enfriamiento se conectan aguas abajo de la bomba del tipo de desplazamiento. La bomba se puede entregar con un volumen de entrega ajustable y puede ser controlable por un servomotor. Dichos frenos son limitados en su movilidad. Incluso cuando el mecanismo de deceleración de tipo hidráulico está en un estado que no frena, la salida de pérdida está acompañada. Además, el mecanismo de enfriamiento requiere un espacio de instalación significativo.
Tarea de solución
El problema de la presente invención es eliminar las desventajas de la técnica anterior mencionada anteriormente.
Solución
El problema anterior se resuelve mediante un embrague de fricción según la invención con las características de la reivindicación 1.
Efecto de la invención
El embrague de fricción de acuerdo con la invención tiene la ventaja de que puede controlarse con muy poca potencia. Dado que la energía necesaria para preparar la fuerza de sujeción del dispositivo de sujeción se elimina de la rueda que se controlará. La fuerza de sujeción se puede ajustar con una movilidad extremadamente alta. Solo requiere una fracción de vuelta de la rueda para su formación. Sin embargo, los medios de transmisión mecánicos en una configuración no autobloqueante entre el embrague de fricción y el pistón del dispositivo de sujeción, que se puede conseguir de una manera simple, son particularmente ventajosos. Por lo tanto, la energía de control eléctrico es innecesaria para liberar el frenado. Es muy ventajoso que el freno de fricción de acuerdo con la invención también se pueda usar para retroceder cuando el pistón del dispositivo de sujeción hace un movimiento de aproximación a la pastilla de freno en ambas direcciones de rotación. En el momento de no frenado, este freno de fricción no tiene salida de pérdida.
Una configuración ventajosa y mejora del freno de fricción según la reivindicación principal es posible por los medios enumerados en las reivindicaciones dependientes.
método de pérdida de acuerdo con la invención se muestra en la reivindicación 6, la fuente de energía para controlar el embrague de fricción durante el frenado no está cargado solamente en un pequeño grado, pero otros no-frenado de un vehículo es evocada por el frenado Es excelente para no recibir resultados.
La realización mostrada en las figuras 1 a 3 está dirigida a un freno de disco 10 como un freno de fricción para un vehículo no mostrado, por ejemplo un automóvil. El vehículo tiene un eje 11, y un cubo de rueda 12 está dispuesto en el eje para que sea relativamente no giratorio (figura 1). El cubo de rueda 12 es para recibir el borde de una rueda de un vehículo no mostrado. En el cubo de rueda 12, un disco de freno 13 como un miembro de fricción del freno de disco 10 se atornilla coaxialmente con el eje 11 para que sea relativamente no giratorio. El eje 11, el cubo de rueda 12 (junto con las ruedas del vehículo) y el disco de freno 13 están montados en un manguito embridado 15 de un vehículo que se muestra solo parcialmente por medio de un cojinete de rueda 14. El soporte de freno 16 está atornillado al manguito embridado 15. Un calibre flotante 17 que agarra el disco de freno 13 de manera similar a un bote en un soporte de freno está soportado para poder moverse en paralelo al eje 11. Las pastillas de freno 18.1 y 18.2 en ambos lados del disco de freno 13 en el calibre flotante 17 son recibidas junto con las placas de separación 19.1 y 19.2. Encima de él, el calibre flotante 17 está provisto de un dispositivo de sujeción 20 para presionar las pastillas de freno 18.1, 18.2 contra el disco de freno 13. Para este fin, el dispositivo de sujeción 20 comprende un pistón 23 que se recibe en una pequeña fricción dentro de un cojinete de deslizamiento 21 en forma de casquillo del cilindro 22 del calibrador flotante 17.
El pistón 23 del paralelo móvil a la dirección axial al eje 11, así como en torno a su propio eje placa dispositivo de sujeción giratorio 20 acto al aclaramiento 19.2 de las pastillas de freno 18.2 de la asignación mediante el rodamiento ranurado 24 . El dispositivo de sujeción 20 está provisto de un accionamiento de acuñamiento 25 que es independiente del sentido de rotación para el movimiento de ajuste axial del pistón 23 en el lado opuesto a la pastilla de freno. El dispositivo de accionamiento de cuña 25 tiene una bola 28 distribuida como un elemento rodante distribuido uniformemente a lo largo de un círculo que se extiende coaxialmente al pistón 23 entre la parte inferior 26 del pistón y la parte inferior 27 del cilindro, Y está soportado en la parte inferior 26 del pistón que forma la rampa de elevación y la superficie 29 de rodadura de la porción 27 inferior del cilindro. La superficie de rodadura 29 comenzando desde la posición de reposo ilustrada de la bola 28 en ambas direcciones de rotación se extiende a lo largo del círculo en ambas direcciones de rotación con una pendiente igual con respecto al plano del fondo del pistón 26 y el fondo del cilindro 27 2).
El freno de disco 10 está provisto de un embrague de fricción electromagnético 32 para acoplar el dispositivo de sujeción 20 con una fuente de accionamiento. Un embrague de fricción 32 dispuesto coaxialmente sobre el eje 11 comprende una mitad de embrague fijo 33 conectada con un manguito embridado 15 en el que se recibe una bobina eléctrica 34 para generar un campo magnético. Ahí La otra mitad de embrague 35 del embrague de fricción 32 está dispuesta entre una mitad de embrague 33 y el disco de freno 32. La mitad del embrague 35 está soportada sobre el manguito embridado 15 para poder girar y moverse axialmente por el cojinete de embrague 36 y soporta la almohadilla de fricción 37 en el lado del disco de freno 13. La otra mitad de embrague 35 que cubre circunferencialmente una de las medias partes de embrague 33 está provista de un segmento de engranaje 38 en un área circunferencial adyacente a la pinza flotante 17. A lo largo de la circunferencia del lado de la pastilla de freno, un pistón 23, también provisto de un segmento de engranaje 39, se engancha giratoriamente con el segmento de engranaje 38 de una manera de ajuste de forma (figura 3). La transmisión de engranajes 40 de tal configuración entre el embrague de fricción 32 y el dispositivo de sujeción 20 está en la posición en la que el freno de disco 10 no actúa.
Modo de acción
Ruedas acopladas con el cubo de la rueda 12, o del disco de freno pastillas de freno 18.1 y 18.2 del freno de disco 10 está acoplado coaxialmente a la no rueda y en rotación de una manera conocida con el fin de desacelerar el vehículo 13 por medio de un dispositivo de sujeción 20. Su energía para se toma con una fricción controlable embrague 32 a la variable de forma continua en la rueda giratoria, y sigue usando un dispositivo de accionamiento de cuña 25 del dispositivo de transmisión de engranajes 40 y el dispositivo 20 de sujeción es un medio de transferencia de la mecánica Para la introducción del frenado, se genera un campo magnético en la bobina 34 de la mitad del embrague 34 dispuesta de manera fija en el manguito embridado 15, de manera que se monta de forma giratoria en el manguito embridado 15 La otra mitad del embrague 35 está conectada por fricción al disco de freno 13. El par de torsión transmitido desde el disco de freno 13 a la mitad de embrague 35 realiza un movimiento de rotación de esta mitad de embrague que es una fracción de revolución. El movimiento giratorio de la mitad del embrague 35 se transmite al pistón 23 del dispositivo de sujeción 20 mediante la transmisión de engranajes 40. Cuando el pistón 23 gira, la bola 28 rueda sobre la superficie de rodadura 29, de modo que la bola alcanza una superficie de rodadura que tiene una menor profundidad de corte y mueve el pistón 23 en la dirección axial. El pistón 23 a las pastillas de freno 18.2 a través de un cojinete de empuje 24 rodando uno en ranurada es el recorrido axial, y por otro lado se comunican a la pastilla de freno 18.1 a través de una chaveta de cuña 25 y la pinza flotante 17. El disco de freno 13 que gira entre las pastillas de freno 18.1 y 18.2 desacelera dependiendo de la fuerza de sujeción. Por lo tanto, la rueda provista con el freno de disco 10 también se desacelera.
El momento transmitido por el embrague de fricción 32 y, por lo tanto, la fuerza de sujeción de las pastillas de freno 18.1, 18.2 puede ajustarse mediante la corriente de excitación en la bobina 34. El momento de embrague es independiente de la diferencia de velocidad de giro entre la mitad de embrague 35 y el disco de freno 13 dentro de un cierto intervalo y, por lo tanto, es independiente de la velocidad de rotación de la rueda con el freno de disco 10. En un vehículo equipado con dicho freno de disco 10, la desaceleración deseada se puede ajustar directamente utilizando una corriente para controlar el embrague de fricción 32 durante el frenado.
relación de transmisión de la transmisión de engranaje y la unidad de accionamiento de cuña 25 de la transmisión mecánica significa entre el embrague de fricción 32 y el dispositivo de sujeción 20, la distancia de rodadura de las ruedas de apriete necesario para las pastillas de freno 18.1, Y, por lo tanto, el tiempo de reacción entre la introducción de la operación de frenado y la ocurrencia de la acción de frenado es muy pequeño. Además un medio de embrague 35 y el pistón 23, el cojinete del dispositivo de transmisión de engranajes 40 y la chaveta de cuña 25 y el cojinete de empuje 24 laminación ranurado está configurado a la fricción es pequeño, por lo tanto, durante la liberación del freno, es decir, las mitades de embrague 35 Cuando la conexión por fricción con el disco de freno 13 se reduce o finaliza, las partes mencionadas anteriormente del freno de disco 10 vuelven automáticamente a la posición de reposo y las pastillas de freno 18.1, 18.2 pueden liberar el disco de freno 13.
La rueda frenada puede mantenerse estacionaria con el freno de disco 10 manteniendo el campo magnético del embrague de fricción 32 de manera que la mitad del embrague 35 permanezca en contacto de fricción con el disco de freno 13 y el dispositivo de sujeción 20 está funcionando. El freno de disco 10 también puede ser utilizado por la rueda que retrocede por medio de una transmisión de engranaje 40 efectiva en ambas direcciones de rotación de la rueda y un accionamiento de cuña 25 independiente de la dirección de rotación.
Durante el frenado, la pérdida de calor se produce debido al deslizamiento de fricción entre la almohadilla de fricción 37 de la mitad de embrague 35 y el disco de freno 13, y este calor se descarga por el disco de freno lavado por el aire. Por el contrario, en la posición de no frenado, se elimina la conexión por fricción entre el embrague 32 y el disco de freno 13.
En las pastillas de freno gastadas 18.1 y 18.2 también, para mantener la función del freno de disco 10, es necesario proporcionar al freno de disco 10 un mecanismo de compensación de desgaste. El mecanismo de compensación, que no se muestra, está dispuesto preferiblemente en la región del dispositivo de sujeción 20. El dispositivo de compensación puede formarse, por ejemplo, mediante un pistón 23 que se extiende dependiendo del desgaste de la pastilla de freno.
El dispositivo ilustrado de frenado de pasajeros 44 mostrado en la figura 4 comprende cuatro frenos de disco 10.1 10.4 del tipo descrito anteriormente. El dispositivo de freno 44 es operable con un pedal de freno 45 y el pedal de freno actúa sobre un transmisor de presión 46. En lugar del transmisor de presión 46, el simulador de distancia o fuerza 47 puede estar asociado con el pedal de freno 45. El transmisor de presión 46 o el simulador 47 está acoplado a un controlador electrónico 48 con una computadora maestra del dispositivo de frenado 44. Cada uno de los módulos de rueda electrónica 49.1 49.4 está asignado al freno de disco 10.1 10.4, y el módulo de rueda está dividido en una sección de control 50 y una sección de salida 51. La unidad de control 50 está acoplada a la unidad de control 48 mediante un bus de datos 52. La unidad de control 48 y el módulo de rueda 49.1 49.4 están conectados a una batería 54 para el suministro de potencia por una línea 53. De cada salida 51 una línea de control eléctrico 55 conduce al embrague de fricción 32 del freno de disco correspondiente 10.1 10.4. Desde cada unidad de control 50, la línea de señal 56 conduce a un sensor de velocidad de rotación 57 que supervisa el comportamiento de rotación de las ruedas asignadas al freno de disco correspondiente 10.1 10.4.
Cuando se acciona el pedal de freno 45, la unidad de control electrónico 48 controla el módulo de rueda 49.1 49.4 y el módulo de rueda distribuye la corriente de excitación al embrague de fricción 32 necesario para la desaceleración deseada. La fuerza de frenado en cada freno de disco 10.1 10.4 puede ajustarse según sea necesario mediante el control individual de la rueda del comportamiento de rotación de la rueda utilizando el sensor de velocidad de rotación 57. El control individual de la rueda es posible, por ejemplo, para mejorar la estabilidad de marcha o la acción antibloqueo o el control del deslizamiento de conducción.
El freno de fricción según la invención y el método según la invención también pueden implementarse o usarse en un freno de tambor.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección transversal de la mitad de un embrague de fricción para accionar un dispositivo de sujeción que actúa sobre una pastilla de freno.
La figura 2 es una vista en sección transversal del dispositivo de sujeción tomada a lo largo de la línea II II de la figura 1;
La figura 3 es una vista en sección transversal del freno de desgaste tomada a lo largo de la línea III III de la figura 1.
La figura 4 es una vista esquemática de un dispositivo de freno de un vehículo equipado con un freno de fricción.
10, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 Freno de disco
11 Eje
12 cubo de rueda
13 Disco de freno
14 rodamiento de rueda
15 manga con bridas
16 Soporte de freno
17 Pinza flotante
18.1, 18.2 Pastillas de freno
19.1, 19.2 Placa de separación
20 Dispositivo de sujeción
21 rodamiento deslizante
22 cilindros
23 Pistón
24 Rodamiento de empuje con ranura
25 Dispositivo de accionamiento Wedge
26, 27 parte inferior del pistón
28 bolas
29 superficie rodante
32 embrague de fricción
33, 35 embrague media parte
34 bobina
36 cojinete de embrague
38, 39 Segmento de engranajes
40 Transmisión de engranajes
44 Unidad de freno
45 pedal de freno
46 Transmisor de presión
47 Simulador
48 Dispositivo de control
49.1 49.4 Módulo de rueda
50 miembro de control
51 Sección de salida
52 Bus de datos
53 pistas
Batería 54
55 línea de control
56 Línea de señal
Sensor de 57 RPM
Reclamo
Un freno de fricción para la reivindicación 1 vehículo,, pastillas de freno fijo contra giro y está provisto de las ruedas y elemento de fricción acoplado coaxialmente (disco de freno 13) asignados al elemento de fricción (13) Un dispositivo de sujeción con un pistón (23) para engastar las pastillas de freno (18.1, 18.2) al miembro de fricción (13), provisto de al menos un dispositivo de tracción (18.1, 18.2) (20) está provisto y se proporciona un embrague (32) para conectar el dispositivo de sujeción (20) a una fuente de accionamiento, la fuente de accionamiento para el dispositivo de sujeción (20) , Y el embrague es un embrague de fricción electromagnético (32) dispuesto coaxialmente en el miembro de fricción (13), una mitad (33) del embrague está dispuesta de manera fija y la otra mitad (35) ) Con la rueda (13), la otra mitad (35) del embrague de fricción (32) está conectada al dispositivo de sujeción (20) de tal manera que puede controlarse independientemente del miembro de fricción. el pistón (23) y tiene acoplamiento rotacional con por forma y el pistón (23), caracterizado porque el movimiento ajustable en la dirección axial por un accionamiento de cuña que no depende de la dirección de rotación (25), para un vehículo Freno de fricción
Un pistón (23) del dispositivo de sujeción (20) y la otra mitad (35) del embrague de fricción (32), que están soportados giratoriamente alrededor de un eje paralelo al embrague de fricción (32) Y en el que el freno de fricción está acoplado a lo largo de al menos una porción circunferencial del perfil de diente (segmentos de engranaje, 39).
3. Pistón según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el pistón (23) del dispositivo de sujeción (20) actúa al menos indirectamente sobre la pastilla de freno (18.2) con un cojinete de empuje rodante (24) Freno de fricción
4. Freno de fricción según la reivindicación 1, en el que el pistón (23) está guiado en el lado circunferencial en el cojinete de deslizamiento (21).
5. El pistón (23) se apoya sobre una superficie de rodadura (29) formando una rampa con un elemento rodante (bola 28) en una superficie de extremo en el lado opuesto a la almohadilla de freno (18.2) 3. El embrague de fricción según la reivindicación 1 o 2, en el que la superficie móvil tiene una inclinación en ambas direcciones de rotación del pistón (23) con la posición de reposo del elemento rodante (bola 28) como punto base.
Al menos una pastilla de freno (18.1, 18.2) que se puede engarzar en el miembro de fricción (disco de freno 13) por medio de un dispositivo de sujeción (20), al menos un freno de fricción Un método para frenar un vehículo con un embrague de fricción (32) capaz de control de energía continuo, que comprende los pasos de sacar en una rueda giratoria y usar un medio de transmisión mecánica de un dispositivo de sujeción (20) 40, dispositivo de accionamiento de cuña 25) para controlar el vehículo.
Dibujo :
Application number :1994-017855
Inventors :ローベルトボツシユゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング
Original Assignee :エーバーハルトホル、フリーダーケラー、シュテフェンケーラー、クラウスクラーマー、ヘルマンヴィンナー