SE520546C2 - Fjäderbromsaktuator - Google Patents

Description

...ï-.Ifwê- tmII-v. a '. 2002-02-05 E;\PuaLIc\noc\P\Pie3s0s4 sdoc ER 5 2 0 5 4 ._ '. å ïní š ' en elektrisk spole för att - i strömsatt tillstànd - hålla klockfjädern i dess uppladdade tillstånd samt överföringsorgan för att överföra klockfjäderns rotationsenergi till aktuatoraxeln i en bromsansättnings- riktning, då spolen görs strömlös, men tillåter fri rotation av axeln i endera riktningen, då spolen är strömsatt. Överföringsorganen innefattat företrädesvis ett cylindriskt nav, vilket är roterbart anordnat i förhållande till axeln och vid vilket klockfjäderns inre ände är fäst, en spärrfjäder, som förbinder navet med axeln, samt reglerorgan för att reglera spärrfjäderns operativa tillstånd i förhållande till navet med hjälp av spolen.

I en praktisk utföringsform innefattar reglerorganen i axiell ordning en bromsskiva i anslutning till spolen och i splines- ingrepp med navet, en vid aktuatorhuset fäst platta samt en reglerskiva i inre ingrepp med spärrfjädern.

Härvid kan spärrfjädern vara förbunden med navet med hjälp av en hylsa med ett visst omkretsspel i förhållande till navet. Detta omkretsspel kan erhållas genom att hylsan har en tapp i ingrepp med ett omkretsspàr i navet.

Ritningarna Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka Fig l är en schematisk illustration av ett fordons- skivbromsarrangemang enligt uppfinningen, Fig 2 är en sektionerad vy av en fjäderbromsaktuator i bromsarrangemanget enligt Fig l, Fig 3 är en ändvy från vänster i Fig 2 och mindre skala av aktuatorn enligt Fig 2 samt W U 20 25 30 35 2002-02-05 E:\PUBLIC\DOC\P\Pl635084 S.doc H5 2 0 5 4 6 3 Fig 4 och 5 är schematiska sektionerade illustra- tioner av en andra utföringsform av en fjäderbromsaktuator enligt uppfinningen i två arbetslagen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Ett skivbromsarrangemang för ett fordon visas i Fig l. En skivbromscaliper 1 är monterad i ett ej visat fordonschassi grensle över en bromsskiva 2 på en ej visad fordonsaxel. En elektrisk motor 3 med en roterande drivaxel 3' är monterad i calipern l. Organ, som inte är närmare beskrivna här, finns i calipern l för att överföra driv- axelns 3' roterande rörelse till en linjär broms- ansättningsrörelse hos ett första bromsbelägg 4 för bromsande ingrepp med bromsskivan 2. Ett andra bromsbelägg 5 är fäst vid calipern l.

Skivbromsen kommer sålunda att ansättas vid rotation av den elektriska motorn 3 i den ena riktningen och fri- göras vid rotation i den motsatta riktningen. Den elekriska motorn 3 tjänstgör sålunda som en normal servicebroms- aktuator.

Uppfinningen avser en fjäderbromsaktuator 6, före- trädesvis för montering på den elektriska motorn 3, såsom visas i Fig l. Denna aktuator 6 kan primärt användas som en parkeringsbromsaktuator men även som en nödbromsaktuator.

Aktuatorn 6 kan även användas för att ge en tillsatsbroms- kraft vid en servicebromsansättning.

Fjäderbromsaktuatorn 6 visas i Fig 2 (och även i en ändvy i Fig 3).

Aktuatorn 6 har ett hus lO för fastsättning vid den elektriska motorns 3 ände på ett lämpligt sätt. En aktuatoraxel ll skall förbindas med den elektriska motorns 3 drivaxel 3' och kommer sålunda att rotera tillsammans därmed.

Ett huvudsakligen cylindriskt nav 12 är roterbart anordnat på axeln ll med hjälp av bussningar 13. En stark klock- eller spiralfjäder l4 är anordnad i huset 10 axiellt U 20 25 30 . . . . zooz-oz-os s-Avusrxcunocuwzuezsosßz snoosns 2 Û 5 4 6 I i 2.' med axeln 11 med en av sina ändar fäst vid huset 10 och den andra änden vid navet 12.

En elektrisk spole 15 är anordnad i ett ringformat spolhus 16 fäst i huset 10. Spolen 15 kan matas externt med hjälp av en elektrisk ström enligt önskan. Navet 12 är lagrat i spolhuset 16 med hjälp av ett lager 17.

En bromsskiva 18, som är anordnad axiellt utanför huset 10 och i anslutning till spolen 15, är vid 19 i splinesingrepp med navet 12, så att bromsskivan 18 roterar med navet 12 men kan röra sig axiellt i förhållande där- till.

En platta 20 är anordnad utanför bromsskivan 18 och är fäst vid huset 10 med hjälp av skruvar 21. En regler- skiva 22 är i sin tur anordnad utanför plattan 19.

Det finns en hylsa 23 med en tapp 23' i ingrepp med ett omkretsspår i navet 12, så att en viss relativ vridning av exempelvis upp till 15° mellan navet 12 och hylsan 23 kan tillåtas.

En spärrfjäder 24 är anordnad på så sätt att dess mellanparti står i internt ingrepp med axeln 11, dess parti åt höger i Fig 2 i internt ingrepp med hylsan 23 och dess parti åt vänster i Fig 2 i externt ingrepp med reglerskivan 22.

Funktionen hos den visade och beskrivna anordningen är som följer: Uppladdning av klockfjädern 14 Det antages att klockfjädern 14 från början är i urladdat tillstånd. Spolen 15 är inte strömsatt.

Vid en frigöring av skivbromsarrangemanget på vilket fjäderbromsaktuatorn 6 är fäst, roterar axeln 11 i en fri- göringsriktning. Spärrfjädern 24 kommer att överföra denna rotation till navet 12 - och sålunda till den inre änden hos den därvid fästa klockfjädern 14 - via hylsan 23 och tappen 23'. Även reglerskivan 22 följer denna rotation. 10 15 20 25 30 35 :nfln:: ^§UH .1..:, . 2002-02-05 E:\PUBLIC\DOC\P\P16350B4 S.doc ER 5 2 O 5 4 6 _ * i' ', 'I 1 I » f ~ H Då ett önskat moment har byggts upp i klockfjädern 14, strömsätts spolen 15. Härigenom bildas ett magnetiskt flöde, 16" stoppas genom friktion. som attraherar bromsskivan 18 mot ändytor 16' och hos spolhuset 16, så att bromsskivans 18 rotation Detta betyder i sin tur att navet 12 stoppas.

Genom lämpliga hål 18' i bromsskivan 18 avböjs det magnetiska flödet även till platta 20 och reglerskiva 22, vilka sålunda även attraheras. Detta betyder att regler- skivan 22 också spärras rotationsmässigt.

Klockfjädern 14 är härigenom uppladdad för en fram- tida reglerad utmatning av rotationsenergi i motsatt rotationsriktning hos axeln 11 eller m a o för ansättning av skivbromsen.

Vid en första rotationsrörelse hos axeln ll i ansättningsriktningen kommer spärrfjädern 24 att vrida hylsan 23, förhållande till navet 12.

Rotation av axeln 11 utan ansättning av så att tappen 23' antar sitt andra läge i fjäderbromsaktuatorn 6 Om axeln 11 roteras av den elektriska motorn 3 för serviceansättning av skivbromsen och med spolen 15 ström- satt kommer spärrfjädern 24 att följa axeln 11 och glida internt på hylsan 23 och externt i reglerskivan 22.

Om à andra sidan axeln 11 roteras i motsatt riktning för servicebromsretur är spärrfjädern 23 låst i regler- skivan 22, så att den måste glida internt i sitt mellan- liggande parti mot axeln ll.

Så länge spolen 15 är strömsatt, är sålunda normal servicebromsansättning och -retur med hjälp av service- bromsmotorn 3 möjlig.

Ansättning av fjäderbromsaktuatorn 6 Då spolen 15 görs strömlös, vilket kan ske antingen med vilje för parkerings- eller servicebromsning eller för nödbromsning, då det är ett avbrott i spänningsmatningen, W 15 20 25 30 35 . ..« . . - * ' _ L ; v I Ü t I i _, E \ ! ä 200270245 s=\1>usL1c\Doc\P\P1s3soa4 sam: ER 5 2 0 5 4 6 i _. -_ _: , I i., , :n ï avbryts friktionsingreppet vid 16' och 16", så att broms- skivan 18 och navet 12 börjar rotera i bromsansättnings- riktningen under inverkan av klockfjädern 14. Så snart tappen 23' ånyo har skiftat sitt läge i förhållande till navet 12, kommer även hylsan 23 och axeln ll att följa rotationen med hjälp av spärrfjädern 24.

Efter fjäderbromsansättningen kommer den ovan be- skrivna operationen för att ladda upp klockfjädern 14 genom rotation av axeln ll i returriktningen och med spolen 15 strömlös att behöva upprepas.

Mbdifikationer I den föredragna utföringsformen, såsom beskrivits ovan och visats på ritningen, är fjäderbromsaktuatorn 6 monterad på den elektriska motorn 3 med axeln 11 förbunden med motorns drivaxel 3' för att rotera därmed. En uppenbar modifikation av arrangemanget enligt Fig 1 är att anordna fjäderbromsaktuatorn mellan calipern 1 och den elektriska motorn 3. Som en annan möjlig modifikation kan fjäderbroms- aktuatorns axel vara förbunden med en annan roterande del i skivbromscalipern, där rotationshastigheten är något lägre.

Anordnandet av hylsan 23 med dess tapp 23' är blott ett exempel på ett sätt att uppnå den önskade funktionen att tillåta fri rotation av axeln 11 i förhållande till navet 12 trots existensen av spärrfjädern 24 för deras rotationsförbindning. Ett annat exempel, som kan användas i praktiken, är att utesluta hylsan med dess tapp och att förse navet 12 i området för spärrfjädern 24 med ett parti med en något minskad diameter.

Det bör påpekas att den visade och beskrivna ut- föringsformen kan ändras i konstruktionsdetaljer, exempel- vis med avseende på lagringen av de olika roterande delarna. Kontrollskivan 22 kan även delas i två delar i splinesingrepp med varandra.

Fjäderbromsaktuatorn har beskrivits huvudsakligen i sin användning som en parkerings- och nödaktuator; den kan 10 20 25 30 2002-02-05 E:\PUBLIC\DOC\P\P1635084 5.610!! ä 2 Û 5 4 6 7 emellertid även användas som en tillskottsservicebroms- aktuator. I detta fall kan den normala servicebroms- aktuatorn vara dimensionerad att ge kraft för normala men då en större kraft krävs, kan På detta bromsansättningar, kraften från fjäderbromsaktuatorn läggas till. sätt kan servicebromsaktuatorn ges mindre dimensioner.

En andra utföringsfonm En andra utföringsform visas i Fig 4 och 5. Delar som är liknande motsvarande delar i utföringsformen enligt Fig l-3 har givits samma hänvisningsbeteckningar med till- ägg av "A". För tydlighets skull är blott Fig 4 försedd med hänvisningsbeteckningar.

I Fig 4 finner vi sålunda ett aktuatorhus lOA, en aktuatoraxel llA, ett nav l2A, 14A l5A, skiva l8A i splinesingrepp med navet vid 19A.

Aktuatoraxeln llA är försedd med ändfläns llA' en klock- eller spiralfjäder (ansluten till huset och navet), en elektrisk spole ett spolhus 16A (fäst vid huset 10A) samt en broms- för möjligt ingrepp med bromsskivan 18A med hjälp av en tand- koppling 30. Bromsskivan l8A förs åt vänster på ritningen med hjälp av en tryckfjäder 31, som vilar på spolhuset 16A via ett axiallager 32.

Fig 4 visar ett läge med spolen 15A strömsatt och tandkopplingen ur ingrepp medan spolen l5A i Fig 5 är I strömlös och tandkopplingen i ingrepp.

Med utgångspunkt från ett läge med fjädern 14A (Fiq 5), returrotation hos aktuatoraxeln llA ladda upp fjädern l4A relaxerad och spolen 15A strömlös kan en broms- via tandkopplingen 30, navet 12A. bromsskivan 18A, splinesen l9A och då ett önskat moment har byggts upp i fjädern 14A (Fig 4), vilket betyder att tand- så att aktuatoraxeln llA Spolen 15A strömsätts, kopplingen 30 går ur ingrepp, lämnas fri att rotera i endera riktningen och att broms- 2oo2~o2fos E=\puBL,1c\Doc\P\P1s3soa4 saocszz 0 5 4 6 8 skivan 18A (och sålunda navet 12A) hålls friktionsmässigt mot rotation.

Om spolen 15A ånyo görs strömlös (Fig 5), kommer bromsskivan 18A att föras till ingrepp med aktuatoraxel- flänsen 11A' via tandkopplingen 30, så att bromsaxeln 11A roteras i bromsansättningsriktningen.

Denna utföringsform kan utnyttjas på samma sätt som den första utföringsformen.

Claims (7)

W U 20 25 30 35 , w .- q f , » « « I - a 4 2002~O2fO5 E;\PUBLIC\DOC\P\P1635084 5.606 5 2 0 5 4 6 ' _ _; f _ ; o PATENTKRAV

1. Fjäderbromsaktuator för användning med en service- (3), som har en roterande operativ axel (3'), vilken fjaderbromsaktuator (6) (11; 11A) i rotationsförbindelse med servicebromsaktuatorns axel (3'), bromsaktuator har en aktuatoraxel kännetecknad av (14: yttre ände är fäst vid ett fjäderbromsaktuatorhus som vid sin (10; 10A) och uppladdats mekaniskt vid en rotation av aktuatoraxeln (11; 11A) i en bromsreturriktning, en elektrisk spole (15; 15A) för att - tillstånd - hålla klockfjädern i dess uppladdade tillstånd en klock- eller spiralfjäder 14A), i strömsatt Samt (12,24,18-22; l2A,18A,30) för att överföra klockfjaderns rotationsenergi till aktuatoraxeln i överföringsorgan en bromsansattningsriktning, då spolen görs strömlös, men tillåter fri rotation av axeln i endera riktningen, då spolen ar strömsatt.

2. Fjäderbromsaktuator enligt krav 1, kännetecknad därav att överföringsorganen innefattar ett cylindriskt nav (12), vilket är anordnat roterande i förhållande till axeln (11) och till vilket den inre anden hos klockfjädern (14) är fäst, en sparrfjader (24), som förbinder navet (12) med axeln (11) samt _ reglerorgan (18-22) för att reglera operations- tillståndet hos sparrfjädern i förhållande till navet med hjälp av spolen (15).

3. Fjaderbromsaktuator enligt krav 2, kännetecknad därav att reglerorganen (18-22) innefattar i axiell ordning en bromsskiva (18) i anslutning till spolen (15) och i splinesingrepp (vid 19) med navet (12), en platta (20) fäst vid aktuatorhuset (10) och en reglerskiva (22) i internt ingrepp med sparrfjadern (24). W 20 . \ ,: I O , T Ä , g n A 5 _. \ i I = I 1 z zooz-oøos s;\s>uBL1c\noc\P\P1s3sos4 snoc sa 5 2 Û 5 4 6 'I ' f , . _ -

4. Fjäderbromsaktuator enligt något av de föregående kännetecknad därav att spärrfjädern (24) (12) (23), ett visst omkretsspel i förhållande till navet. kraven, är för- bunden med navet med hjälp av en hylsa som har

5. Fjäderbromsaktuator enligt krav 4, kännetecknad (23) har en tapp (23') (12).

6. Fjäderbromsaktuator enligt krav 1, kännetecknad därav att hylsan i ingrepp med ett omkretsspàr i navet därav, att överföringsorganen innefattar (l2A), (1lA) är fäst, (l8A) ett cylindriskt nav vilket är anordnat roter- ande i förhållande till axeln och vid vilket den inre änden hos klockfjädern (l4A) en axiellt rörlig bromsskiva i splinesingrepp (l2A) en tandkoppling med navet samt och (l5A) (30) bromsskivan, vilken koppling är i ingrepp då spolen mellan aktuatoraxeln (llA) är strömlös.

7. Fjäderbromsaktuator enligt krav 6, kännetecknad (30) är fjäderbelastad till därav, att tandkopplingen ingrepp.