DE102019208226B3 - Multi-disc brake for a motor vehicle - Google Patents

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Jens Hoffmann
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Abstract

Eine Lamellenbremse (1) hat ein von einem Spindelantrieb (16) axial vorspannbares Lamellenpaket (7). Das Lamellenpaket (7) ist auf einer Antriebswelle (4) innerhalb eines Gehäuses (2) angeordnet. Bei einer axialen Verspannung erzeugt das Lamellenpaket (7) einen Reibschluss zwischen Antriebswelle (4) und Gehäuse (2). Durch den Spindelantrieb (16) lässt sich die axiale Vorspannung besonders genau dosieren. Hierdurch ist die Lamellenbremse (1) insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet.A multi-disc brake (1) has a multi-disc pack (7) which can be axially preloaded by a spindle drive (16). The disk pack (7) is arranged on a drive shaft (4) within a housing (2). In the case of axial tension, the disk pack (7) creates a frictional connection between the drive shaft (4) and the housing (2). The axial preload can be metered particularly precisely by means of the spindle drive (16). This makes the multi-disc brake (1) particularly suitable for use in motor vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lamellenbremse für ein Kraftfahrzeug mit einer drehbaren Antriebswelle und einer gegenüber der Antriebswelle feststehenden Führungseinrichtung, mit einem Lamellenpaket, mit abwechselnd angeordneten axial beweglichen Belagscheiben und Zwischenscheiben, wobei die Belagscheiben drehfest mit der Antriebswelle oder der Führungseinrichtung und die Zwischenscheiben drehfest mit dem jeweils anderen Bauteil der Führungseinrichtung oder der Antriebswelle verbunden sind, mit einer Rampeneinheit zum Verspannen des Lamellenpakets und mit einem Aktor zum Antrieb der Rampeneinheit.The invention relates to a multi-disc brake for a motor vehicle with a rotatable drive shaft and a guide device that is stationary with respect to the drive shaft, with a disc pack, with alternately arranged axially movable facing disks and intermediate disks, the facing disks rotationally fixed to the drive shaft or the guide device and the intermediate disks rotationally fixed to each other component of the guide device or the drive shaft are connected, with a ramp unit for tensioning the lamellae and with an actuator for driving the ramp unit.

Eine besonders leistungsfähige nasslaufende Lamellenbremse für ein schweres Kettenfahrzeug ist beispielhaft aus dem Bremsenhandbuch, ISBN-13 978-3-8348-0064-0, Kapitel 13.3.2, Seite 237 bekannt. Die Lamellenbremse zeichnet sich durch ihre außerordentliche Leistung bei höchster thermischer Belastbarkeit, einen sehr hohen Bremsenkennwert C*, einen konstanten Belagreibwert sowie eine vollgekapselte Bauweise aus. Das Lamellenpaket ist in einem Ölbad angeordnet, mit der Folge, dass beim Bremsen entstehende Wärme einfach abgeführt werden kann und zudem kein Bremsabrieb in die Umgebung gelangt. Zudem lässt sich eine solche Lamellenbremse einfach in einem Antriebsstrang integrieren und durch die Größe und Anzahl der Belagscheiben und Zwischenscheiben einfach skalieren. Bei diesen bekannten Lamellenbremsen wird der Aktor von einer Hydraulikversorgung des Kraftfahrzeuges angesteuert. In Verbindung mit Personenkraftfahrzeugen, d.h. bei einem Einsatz der Lamellenbremse in einem Personenkraftwagen besteht jedoch das Bedürfnis die Bremsleistung besonders genau dosieren zu können.A particularly powerful wet-running multi-disc brake for a heavy tracked vehicle is known, for example, from the brake manual, ISBN-13 978-3-8348-0064-0, chapter 13.3.2, page 237. The multi-disc brake is characterized by its extraordinary performance with maximum thermal load capacity, a very high brake parameter C *, a constant friction coefficient and a fully encapsulated design. The disk pack is arranged in an oil bath, with the result that the heat generated during braking can be easily dissipated and, in addition, no brake abrasion gets into the environment. In addition, such a multi-disc brake can be easily integrated into a drive train and easily scaled through the size and number of facing disks and intermediate disks. In these known multi-disc brakes, the actuator is controlled by a hydraulic supply of the motor vehicle. In connection with passenger vehicles, i.e. When using the multi-disc brake in a passenger car, however, there is a need to be able to meter the braking power particularly precisely.

Die DE 102012216662 A1 beschreibt eine besonders kompakt aufgebaute Axialkrafterzeugungseinrichtung zum Betätigen einer Drehmomentübertragungseinrichtung in einem Fahrzeuggetriebe, umfassend eine Kugel-Rampenanordnung mit relativ zueinander verdrehbar angeordneten Elementen und mit Rampenscheiben die im Sinne eines sog. „Plusgetriebe“ miteinander getrieblich gekoppelt sind, und wobei zwecks Schließkrafterzeugung, d.h. Ansteuerung ein Aktor in Ausgestaltung als getrieblich eingekoppelter elektrischer Stellmotor mit einer Motorbremse zwecks Fixierung sowie mit Sensorik derart einbezogen ist, dass die Drehstellung des Aktor-Stellmotors elektrisch überwacht bzw. gesteuert oder geregelt werden kann.The DE 102012216662 A1 describes a particularly compact axial force generating device for actuating a torque transmission device in a vehicle transmission, comprising a ball-ramp arrangement with elements that are rotatably arranged relative to one another and with ramp disks which are coupled with one another in the sense of a so-called "plus gear", and where, for the purpose of generating the locking force, ie, activation Actuator in the form of a geared coupled electric servomotor with a motor brake for the purpose of fixing and with sensors is included in such a way that the rotational position of the actuator servomotor can be electrically monitored or controlled or regulated.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Lamellenbremse der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass sie besonders einfach ansteuerbar und die Bremsleistung einfach dosierbar ist.The invention is based on the problem of developing a multi-disc brake of the type mentioned at the outset in such a way that it can be controlled particularly easily and the braking power can be easily metered.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Aktor einen Spindelantrieb und die Rampeneinheit einen von dem Spindelantrieb auslenkbaren Hebel hat.This problem is solved according to the invention in that the actuator has a spindle drive and the ramp unit has a lever that can be deflected by the spindle drive.

Durch diese Gestaltung lässt sich der Hebel durch den Spindelantrieb besonders genau auslenken. Da die Stellung des Hebels für die Vorspannung des Lamellenpakets und damit die Bremsleistung maßgeblich ist, lässt sich die Lamellenbremse hierdurch besonders genau dosieren. Ein Spindelantrieb gestaltet sich zudem besonders kompakt und ist einfach aufgebaut. Hierdurch ist die Lamellenbremse auch für den Einsatz in Personenkraftwagen geeignet. Weiterhin lassen sich Spindelantriebe regelmäßig in beide Richtungen antreiben. Der Antrieb in beide Richtungen ermöglicht ein aktives Lösen der Lamellenbremse oder eine konstante Bremsleistung bei einer Rückwärtsfahrt oder einer Vorwärtsfahrt.This design allows the lever to be deflected particularly precisely by the spindle drive. Since the position of the lever is decisive for the pretensioning of the disk set and thus the braking power, the disk brake can be metered particularly precisely. A spindle drive is also particularly compact and has a simple structure. This means that the multi-disc brake is also suitable for use in passenger cars. Furthermore, spindle drives can be regularly driven in both directions. The drive in both directions enables active release of the multi-disc brake or constant braking power when driving backwards or forwards.

Die Spindel könnte beispielsweise über eine Seilwinde mit dem Hebel verbunden sein. Die für die Ansteuerung der Rampeneinheit erforderliche Getriebekette lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn der Spindelantrieb eine von einem Elektromotor angetriebene Spindelmutter und eine mit dem Hebel der Rampeneinheit verbundene Spindel hat. Hierbei kann die Spindel zur Vorspannung des Lamellenpakets gezogen oder gedrückt werden. Zudem kann die Lamellenbremse über den Aktor aktiv gelöst werden. Die Übertragung der Drehbewegung des Elektromotors auf die Spindelmutter kann über ein Stirnradgetriebe oder ein Riemengetriebe erfolgen.The spindle could for example be connected to the lever via a cable winch. According to another advantageous development of the invention, the gear chain required for controlling the ramp unit can be kept particularly small if the spindle drive has a spindle nut driven by an electric motor and a spindle connected to the lever of the ramp unit. The spindle can be pulled or pushed to pretension the disk pack. In addition, the multi-disc brake can be actively released via the actuator. The transmission of the rotary movement of the electric motor to the spindle nut can take place via a spur gear or a belt gear.

Die Spindel könnte ein allgemein bekanntes Bewegungsgewinde, wie beispielsweise ein Rund- oder Trapezgewinde, aufweisen. Reibungskräfte der Lamellenbremse lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn die Spindel als Kugelumlaufspindel ausgebildet ist.The spindle could have a generally known movement thread, such as a round or trapezoidal thread. According to another advantageous development of the invention, frictional forces of the multi-disc brake can be kept particularly low if the spindle is designed as a recirculating ball spindle.

Zur weiteren Verringerung entstehender Querkräfte auf den Spindelantrieb trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Spindel an dem der Spindelmutter abgewandten Ende in einer Lagerung axial geführt ist.According to another advantageous development of the invention, it contributes to the further reduction of transverse forces that arise on the spindle drive if the spindle is axially guided in a bearing at the end remote from the spindle nut.

Die Ansteuerung der Rampeneinheit gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Rampeneinheit eine drehbare, an dem Lamellenpaket abstützende Rampenscheibe hat, dass die Rampenscheibe bei einer Verdrehung in Abhängigkeit von der Drehstellung in axialer Richtung verlagerbar ist und dass der Hebel an der Rampenscheibe angeordnet ist.According to another advantageous development of the invention, the control of the ramp unit is particularly simple if the ramp unit has a rotatable ramp disc which is supported on the disk pack, that the ramp disc can be displaced in the axial direction when rotated depending on the rotational position and that the lever is on the ramp disc is arranged.

Ein Einfluss der Verdrehrichtung der Rampenscheibe auf die Bremsleistung lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Rampenscheibe an einer drehfest mit der Führungseinrichtung verbundenen Scheibe des Lamellenpakets anliegt. Vorzugsweise ist zwischen der Rampenscheibe und der drehfesten Scheibe ein Axiallager angeordnet, um die Reibung zu vermindern. Durch diese Gestaltung wird die von der Rampeneinheit angetriebene Scheibe von der Führungseinrichtung in Drehrichtung abgestützt.According to another advantageous development of the invention, an influence of the direction of rotation of the ramp disc on the braking performance can be easily avoided if the ramp disc rests on a disc of the lamella set that is connected to the guide device in a rotationally fixed manner. An axial bearing is preferably arranged between the ramp disk and the non-rotatable disk in order to reduce friction. As a result of this design, the disk driven by the ramp unit is supported in the direction of rotation by the guide device.

Eine Selbstverstärkung der Bremsleistung der Lamellenbremse lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn die Rampenscheibe an einer drehfest mit der Antriebsscheibe verbundenen Scheibe des Lamellenpakets anliegt. Durch diese Gestaltung erfährt die Bremsleistung eine Selbstverstärkung, wenn die Drehrichtung der Rampenscheibe zur Vorspannung des Lamellenpakets mit der Drehrichtung der Antriebswelle zusammenfällt. Diese Selbstverstärkung lässt sich für den Effekt einer so genannten Servobremse nutzen.According to another advantageous development of the invention, self-boosting of the braking power of the multi-disc brake can be easily generated if the ramp disc rests against a disc of the disc pack that is connected to the drive disc in a rotationally fixed manner. As a result of this design, the braking power is self-boosting when the direction of rotation of the ramp plate for preloading the disk pack coincides with the direction of rotation of the drive shaft. This self-reinforcement can be used for the effect of a so-called servo brake.

Reibungsverluste der Rampeneinheit lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn die Rampenscheibe oder ein der Rampenscheibe gegenüberstehendes, feststehendes Bauteil sich verjüngende Nuten zur teilweisen Aufnahme von Kugeln hat und dass die Kugeln zwischen der Rampenscheibe und dem feststehenden Bauteil angeordnet sind. Durch diese Gestaltung rollen die Kugeln auf den Rändern der sich verjüngenden Nuten ab und stehen in Abhängigkeit von der Drehstellung der Rampenscheibe unterschiedlich hervor. Hierdurch wird die axiale Verschiebung der Rampenscheibe erzeugt. Von einem breiten Mittelpunkt in beide Richtungen verjüngende Nuten können eine Selbstverstärkung der Bremsleistung bei Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt ermöglichen.According to another advantageous development of the invention, friction losses of the ramp unit can be kept particularly low if the ramp disk or a stationary component opposite the ramp disk has tapering grooves for partially accommodating balls and if the balls are arranged between the ramp disk and the stationary component. As a result of this design, the balls roll on the edges of the tapered grooves and protrude differently depending on the rotational position of the ramp disc. This creates the axial displacement of the ramp disc. Grooves tapering in both directions from a broad center point can enable self-amplification of braking power when driving forwards or backwards.

Die Lamellenbremse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn die Führungseinrichtung in einem Gehäuse befestigte Führungsbolzen hat.According to another advantageous development of the invention, the multi-disc brake is particularly simple in construction if the guide device has guide bolts fastened in a housing.

Eine Kühlung der Lamellenbremse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn das Gehäuse zu einem Getriebe des Kraftfahrzeuges hin offen gestaltet ist. Da das Fahrzeuggetriebe bei Kraftfahrzeugen ohnehin eine Ölschmierung hat, kann das Öl des Getriebes zur Kühlung der Lamellenbremse genutzt werden. Hierdurch ist die Lamellenbremse insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass ein Eintrag von Bremsabrieb zuverlässig verhindert wird.According to another advantageous development of the invention, cooling of the multi-disc brake is particularly simple if the housing is designed to be open to a transmission of the motor vehicle. Since the vehicle transmission in motor vehicles has oil lubrication anyway, the oil in the transmission can be used to cool the multi-disc brake. This makes the multi-disc brake particularly suitable for use in motor vehicles. Another advantage of this design is that the entry of brake abrasion is reliably prevented.

Eine bei Kraftfahrzeugen übliche Parkbremse gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn der Aktor eine ansteuerbare Parkbremseinrichtung hat und dass die Parkbremseinrichtung die Rampeneinheit in der von dem Aktor eingestellten Stellung wahlweise blockiert oder freigibt. Diese Parkbremseinrichtung weist vorzugsweise einen Elektromagneten auf, welcher den Spindelantrieb in seiner Lage hält oder dessen Bewegung freigibt.According to another advantageous development of the invention, a parking brake common in motor vehicles is structurally particularly simple if the actuator has a controllable parking brake device and the parking brake device selectively blocks or releases the ramp unit in the position set by the actuator. This parking brake device preferably has an electromagnet that holds the spindle drive in its position or enables its movement.

Zur weiteren Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus der Parkbremse trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Parkbremseinrichtung ein elektromagnetisch ansteuerbares Klinkenrad hat und dass das Klinkenrad mit einem Aktorgetriebe in Eingriff steht.According to another advantageous development of the invention, it helps to further simplify the structural design of the parking brake if the parking brake device has an electromagnetically controllable ratchet wheel and that the ratchet wheel is in engagement with an actuator gear.

Die Koppelung des Spindelantriebs mit dem Hebel gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn der Hebel in einem mit der Spindel verbundenen Bolzen eingreift. Zur Verringerung der Reibung kann der Bozen zudem eine Lagerung aufweisen. Der Bolzen kann integraler Bestandteil der Spindel sein oder als separates Bauteil mit der Spindel verbunden sein.According to another advantageous development of the invention, the coupling of the spindle drive to the lever is particularly simple in terms of construction when the lever engages in a bolt connected to the spindle. To reduce the friction, the Bolzano can also have a bearing. The bolt can be an integral part of the spindle or be connected to the spindle as a separate component.

Die Lamellenbremse lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mittels des elektrischen Antriebs einfach lösen, wenn der Spindelantrieb in Zug- und Druckrichtung mit dem Hebel verbunden ist.According to another advantageous development of the invention, the multi-disc brake can be easily released by means of the electric drive if the spindle drive is connected to the lever in the pulling and pushing directions.

Querkräfte zwischen Spindel und Hebel lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach abstützen, wenn der Hebel die Spindel gabelförmig umgreift.According to another advantageous development of the invention, transverse forces between the spindle and the lever can easily be supported when the lever engages around the spindle in a fork shape.

Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus des Spindelantriebs trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Spindel translatorisch frei und rotatorisch fixiert geführt ist.According to another advantageous development of the invention, it contributes to further simplifying the structure of the spindle drive if the spindle is guided in a translationally free and rotationally fixed manner.

Eine reibungsarme Kraftübertragung von der der Spindel auf die Rampenscheibe gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Spindel zur Ebene der Bewegung des Hebels geneigt ist, vorzugsweise um einen Winkel von 5° bis 25°. Bei einer Kugelumlaufspindel berechnet sich der Winkel bevorzugt durch den Rampenwinkel multipliziert mit dem Kalottenradius geteilt durch den Hebelarm. Der Rampenwinkel ist der Winkel auf dem die Kugeln wendelförmig laufen und so den Hub erzeugen. Der Kalottenradius ist der Radius auf dem die Kugeln laufen und der Hebelarm ist der Abstand des Mittelpunktes der Kugelrampe bis zum Kraftangriffspunktes des Hebels.A low-friction power transmission from the spindle to the ramp plate is particularly simple according to another advantageous development of the invention if the spindle is inclined to the plane of movement of the lever, preferably at an angle of 5 ° to 25 °. In the case of a recirculating ball screw, the angle is preferably calculated by multiplying the ramp angle by the spherical cap radius divided by the lever arm. The ramp angle is the angle at which the balls run helically and thus generate the stroke. The calotte radius is the radius on which the balls are placed run and the lever arm is the distance from the center point of the ball ramp to the force application point of the lever.

Die Einleitung von Querkräften von dem Hebel auf die Spindel lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zuverlässig vermeiden, wenn die Spindel über einen Seilzug mit dem Hebel verbunden ist.According to another advantageous development of the invention, the introduction of transverse forces from the lever to the spindle can be reliably avoided if the spindle is connected to the lever via a cable.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

  • 1 eine Frontansicht auf eine an einem Getriebe befestigte Lamellenbremse,
  • 2 eine Draufsicht auf die Lamellenbremse aus 1,
  • 3 eine Schnittdarstellung durch die Lamellenbremse aus 1 entlang der Linie III - III,
  • 4 eine Schnittdarstellung durch die Lamellenbremse aus 2 entlang der Linie IV - IV,
  • 5 eine Explosionsdarstellung einiger Bauteile der Lamellenbremse aus 1,
  • 6 schematisch eine Seitenansicht der Lamellenbremse mit geneigter Spindel,
  • 7 schematisch eine Anbindung der Spindel mittels eines Seilzugs.
The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, several of them are shown in the drawing and are described below. This shows in
  • 1 a front view of a multi-disc brake attached to a transmission,
  • 2 a top view of the multi-disc brake 1 ,
  • 3 a sectional view through the multi-disc brake 1 along the line III - III,
  • 4th a sectional view through the multi-disc brake 2 along the line IV - IV,
  • 5 an exploded view of some components of the multi-disc brake 1 ,
  • 6 schematically a side view of the multi-disc brake with an inclined spindle,
  • 7th schematically a connection of the spindle by means of a cable pull.

1 zeigt eine Lamellenbremse 1 mit einem Gehäuse 2, mit einem Aktor 3 und mit einem drehfest auf einer Antriebswelle 4 angeordneten Flansch 5 zur Anbindung an einen nicht dargestellten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges. Das Gehäuse 2 der Lamellenbremse 1 ist an einem schematisch dargestellten Getriebe 6 eines Kraftfahrzeuges befestigt. 1 shows a multi-disc brake 1 with a housing 2 , with an actuator 3 and with a non-rotatable on a drive shaft 4th arranged flange 5 for connection to a drive train, not shown, of a motor vehicle. The case 2 the multi-disc brake 1 is on a schematically shown transmission 6 of a motor vehicle attached.

2 zeigt die Lamellenbremse 1 aus 1 in einer Draufsicht mit einem Teilbereich des Getriebes 6. Die Antriebswelle 4 lässt sich mit einer nicht dargestellten Getriebeausgangswelle des Getriebes 6 verbinden. Das Gehäuse 2 der Lamellenbremse 1 ist zum Getriebe 6 hin offen, so dass ein Schmiermittelkreislauf des Getriebes 6 in die Lamellenbremse 1 gelangt und diese schmiert und kühlt. 2 shows the multi-disc brake 1 out 1 in a plan view with a portion of the transmission 6 . The drive shaft 4th can be connected to a transmission output shaft, not shown, of the transmission 6 connect. The case 2 the multi-disc brake 1 is to the transmission 6 open, so that a lubricant circuit of the transmission 6 into the multi-disc brake 1 and this lubricates and cools.

3 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Lamellenbremse 1 aus 1 entlang der Linie III - III, dass die Lamellenbremse 1 ein Lamellenpaket 7 hat, welches einer Rampeneinheit 8 gegenübersteht. Das Lamellenpaket 7 hat abwechselnd angeordnete axial bewegliche Belagscheiben 9 und Zwischenscheiben 10. Die Belagscheiben 9 sind drehfest auf der Antriebwelle 4 und die Zwischenscheiben 10 drehfest in einer mit dem Gehäuse 2 verbundenen Führungseinrichtung 11 angeordnet. Die Führungseinrichtung 11 hat in dem Gehäuse 2 befestigte Führungsbolzen 12. Die axiale Beweglichkeit der Belagscheiben 9 und der Zwischenscheiben 10 in der Führungseinrichtung 11 ist begrenzt. Die Rampeneinheit 8 hat eine mittels des Aktors 3 durch eine Verdrehung axial gegenüber einer Grundplatte 26 verlagerbare Rampenscheibe 13. Die Rampenscheibe 13 steht einer drehfest mit der Antriebswelle 4 verbundenen Belagscheibe 9 gegenüber. 3 shows a sectional view through the multi-disc brake 1 out 1 along the line III - III that the multi-disc brake 1 a disk pack 7th which has a ramp unit 8th facing. The lamella pack 7th has alternately arranged axially movable facing disks 9 and washers 10 . The lining washers 9 are non-rotatably on the drive shaft 4th and the washers 10 rotatably in one with the housing 2 associated guide device 11 arranged. The guide device 11 has in the housing 2 attached guide pins 12 . The axial mobility of the facing disks 9 and the washers 10 in the guide facility 11 is limited. The ramp unit 8th has a means of the actuator 3 by rotating axially with respect to a base plate 26th movable ramp disc 13 . The ramp disc 13 one stands rotationally fixed to the drive shaft 4th connected washer 9 across from.

Beim Bremsvorgang verdreht der Aktor 3 die Rampenscheibe 13, wodurch diese das Lamellenpaket 7 axial verspannt. Hierdurch erzeugen die Belagscheiben 9 und die Zwischenscheiben 10 einen Reibschluss zwischen der Antriebswelle 4 und der mit dem Gehäuse 2 verbundenen Führungseinrichtung 11. Weil die Rampenscheibe 8 beim Bremsvorgang in Drehrichtung der Antriebswelle 4 mit einer der auf der Antriebswelle 4 befestigten Belagscheibe 9 zusammenwirkt, entsteht eine Selbstverstärkung der Bremsleistung. Eine solche Selbstverstärkung wird in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Anordnung einer mit der Führungseinrichtung 11 verbundenen Zwischenscheibe 10 zwischen der Rampenscheibe 13 und der Belagscheibe 9 vermieden. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann zwischen der Rampenscheibe 13 und der Belagscheibe 9 ein Axiallager angeordnet sein, um einen Reibschluss zwischen den Bauteilen zu verhindern.The actuator rotates during the braking process 3 the ramp disc 13 , making this the disk pack 7th axially clamped. This creates the lining disks 9 and the washers 10 a frictional connection between the drive shaft 4th and the one with the case 2 associated guide device 11 . Because the ramp washer 8th during braking in the direction of rotation of the drive shaft 4th with one of the on the drive shaft 4th attached washer 9 cooperates, there is a self-boosting of braking power. Such self-reinforcement is achieved in an embodiment not shown by the arrangement of a with the guide device 11 connected washer 10 between the ramp disc 13 and the lining disc 9 avoided. In an embodiment not shown, between the ramp plate 13 and the lining disc 9 an axial bearing can be arranged to prevent frictional engagement between the components.

4 zeigt in einer Schnittdarstellung entlang der Linie IV - IV aus 2 die Anbindung der Rampenscheibe 13 an den Aktor 3. Der Aktor 3 hat einen elektrischen Antrieb 14 mit einem Elektromotor 15 und einen Spindelantrieb 16. Der Spindelantrieb 16 hat eine von dem Elektromotor 15 drehbare und axial unverschiebliche Spindelmutter 18, in die eine Spindel 17 eingedreht ist. Die Spindel und der Elektromotor sind achsparallel zueinander angeordnet. Die Spindel 17 ist über einen Spindelschaft 17' an einem mit der Rampenscheibe 13 verbundenen Hebel 19 angelenkt und mittels eines Bolzens 20 in einer nicht näher dargestellten Linearführung geführt. Der Spindelschaft 17' hat eine Lagerung 21 zur axialen Führung der Spindel. Die Lagerung 21 ist in einer Ausführungsform als Gleitbuchse mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet. Axiallagerungen 22 stützen axiale, auf die Spindelmutter 18 einwirkende Kräfte ab. Beim Antrieb des Elektromotors 15 wird die Spindelmutter 18 gedreht und die Spindel 17 mit dem Hebel 19 translatorisch bewegt. Der Hebel und die Spindel bilden ungefähr einen rechten Winkel zueinander, so dass die Kraftübertragung auf den Hebel in einem Winkel erfolgt, in der die Bewegung des Hebels, resultierend aus Verdrehung und Hub, angepasst ist. Das Gehäuse 2 ist an dem Hebel 19 oder der Spindel 17 gegenüber der Umgebung und dem elektrischen Antrieb 14 abgedichtet. 4th shows in a sectional view along the line IV - IV from 2 the connection of the ramp disc 13 to the actuator 3 . The actuator 3 has an electric drive 14th with an electric motor 15th and a spindle drive 16 . The spindle drive 16 has one of the electric motor 15th rotatable and axially immovable spindle nut 18th into which a spindle 17th is screwed in. The spindle and the electric motor are arranged axially parallel to one another. The spindle 17th is via a spindle shaft 17 ' on one with the ramp disc 13 associated lever 19th hinged and by means of a bolt 20th guided in a linear guide not shown. The spindle shaft 17 ' has a storage 21st for axial guidance of the spindle. Warehousing 21st is designed in one embodiment as a sliding bush with a square cross-section. Thrust bearings 22nd support axial, on the spindle nut 18th acting forces. When driving the electric motor 15th becomes the spindle nut 18th rotated and the spindle 17th with the lever 19th moved translationally. The lever and the spindle form approximately a right angle to one another, so that the force is transmitted to the lever at an angle at which the movement of the lever, resulting from the rotation and stroke, is adapted. The case 2 is on the lever 19th or the spindle 17th towards the environment and the electric drive 14th sealed.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann bei dem Spindelantrieb auch die Spindel drehbar angetrieben sein und eine auf der Spindel angeordnete Spindelmutter drehfest mit dem Hebel gekoppelt sein. Für die drehfeste Koppelung der Spindelmutter mit dem Hebel können geeignete Kontaktflächen eingesetzt werden.In an embodiment not shown, the spindle can also be rotatably driven in the spindle drive and a spindle nut arranged on the spindle can be coupled to the lever in a rotationally fixed manner. Suitable contact surfaces can be used for the rotationally fixed coupling of the spindle nut with the lever.

Eine Parkbremseinrichtung 23 mit einem elektromagnetisch ansteuerbaren Klinkenrad 24 steht einem Aktorgetriebe 25 des Aktors 3 gegenüber. Durch Ansteuerung des Klinkenrades 24 lässt sich das Aktorgetriebe 25 wahlweise blockieren oder freigeben. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform ist das Klinkenrad auf der dem Aktorgetriebe 25 abgewandten Seite des Elektromotors 15 angeordnet.A parking brake device 23 with an electromagnetically controllable ratchet wheel 24 is an actuator gear 25th of the actuator 3 across from. By controlling the ratchet wheel 24 the actuator gear 25th optionally block or release. In an alternative embodiment, not shown, the ratchet wheel is on the actuator gear 25th remote side of the electric motor 15th arranged.

5 zeigt wesentliche Bauteile der Lamellenbremse 1 in einer Explosionsdarstellung. Hierbei ist zu erkennen, dass die Rampeneinheit 8 eine mit dem Gehäuse 2 verbundene Grundplatte 26 mit sich verjüngenden Nuten 27 zur teilweisen Aufnahme von Kugeln 28 hat. Die Kugeln 28 sind zwischen der Grundplatte 26 und der Rampenscheibe 13 angeordnet. Bei einer Verdrehung der Rampenscheibe 13 rollen die Kugeln 28 in den Nuten 27 ab und stehen hierdurch in Abhängigkeit von der Drehstellung der Rampenscheibe 13 unterschiedlich weit vor. Damit wird die Rampenscheibe 13 bei der Verdrehung axial verlagert. Die Belagscheiben 9 haben einen Innenvielzahn 29 zur drehfesten und axial verschieblichen Anordnung auf der Antriebswelle 4, während die Zwischenscheiben 10 mit Stützarmen 30 die Führungsbolzen 12 seitlich umgreifen. Der Hebel 19 der Rampenscheibe 13 ist gabelförmig zum Umgreifen des Spindelschaftes 17' gestaltet und stützt sich an dem auf dem Spindelschaft 17' angeordneten Bolzen 20 ab. Nicht dargestellte Rückstellfedern spannen die Rampenscheibe 16 gegen die Grundplatte 26 vor und ermöglichen damit auch ein passives Lösen der Lamellenbremse 1. Durch eine entsprechende alternative Gestaltung kann der Hebel 19 in beide Richtungen angetrieben werden, so dass die Lamellenbremse 1 durch einen entsprechenden Antrieb aktiv gelöst werden kann. 5 shows essential components of the multi-disc brake 1 in an exploded view. It can be seen here that the ramp unit 8th one with the case 2 connected base plate 26th with tapered grooves 27 to partially accommodate balls 28 Has. The balls 28 are between the base plate 26th and the ramp disc 13 arranged. When the ramp disc rotates 13 roll the balls 28 in the grooves 27 and are thereby dependent on the rotary position of the ramp disc 13 different far ahead. This becomes the ramp disc 13 axially displaced during rotation. The lining washers 9 have an internal polygon 29 for rotationally fixed and axially displaceable arrangement on the drive shaft 4th while the washers 10 with support arms 30th the guide pins 12 reach around the side. The lever 19th the ramp disc 13 is fork-shaped to grip the spindle shaft 17 ' designed and supported on the one on the spindle shaft 17 ' arranged bolts 20th from. Return springs (not shown) tension the ramp disc 16 against the base plate 26th and thus also enable a passive release of the multi-disc brake 1 . With an appropriate alternative design, the lever 19th be driven in both directions, so that the multi-disc brake 1 can be actively released by a corresponding drive.

Die Spindel 17 ist in der Ausführungsform nach den 1 bis 5 in der Ebene der Bewegungsrichtung des Hebels 19 angeordnet.The spindle 17th is in the embodiment according to 1 to 5 in the plane of the direction of movement of the lever 19th arranged.

6 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Lamellenbremse, welche sich von der aus den 1 bis 5 nur dadurch unterscheidet, dass eine Spindel 117 zur Ebene eines Hebels 119 einer Rampenscheibe 113 geneigt angeordnet ist. Die Spindel 117 ist als Kugelumlaufspindel ausgebildet. Ansonsten ist diese Ausführungsform wie die aus den 1 bis 5 aufgebaut. 6 shows schematically a further embodiment of the multi-disc brake, which differs from the 1 to 5 only differs in that a spindle 117 to the level of a lever 119 a ramp disc 113 is arranged inclined. The spindle 117 is designed as a ball screw. Otherwise, this embodiment is like that from FIGS 1 to 5 built up.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Lamellenbremse, welche sich von der aus den 1 bis 5 nur dadurch unterscheidet, dass eine Verbindung einer Spindel 217 mit einer Rampenscheibe 213 einen Seilzug 229 hat. Der Seilzug 29 greift an einem Ende eines Hebels 219 an. Die äußere Kontur des Hebels 219 ist bogenförmig gestaltet, so dass die Kraftübertragung von der Spindel 217 auf die Rampenscheibe 213 jederzeit in einem rechten Winkel verläuft. Ansonsten ist diese Ausführungsform wie die aus den 1 bis 5 aufgebaut. 7th shows a further embodiment of the multi-disc brake, which is from the 1 to 5 only differs in that a connection is a spindle 217 with a ramp disc 213 a cable 229 Has. The cable 29 engages at one end of a lever 219 on. The outer contour of the lever 219 is arched so that power is transmitted from the spindle 217 on the ramp disc 213 runs at right angles at all times. Otherwise, this embodiment is like that from FIGS 1 to 5 built up.

Claims (18)

Lamellenbremse (1) für ein Kraftahrzeug mit einer drehbaren Antriebswelle (4) und einer gegenüber der Antriebswelle (4) feststehenden Führungseinrichtung (11), mit einem Lamellenpaket (7), mit abwechselnd angeordneten axial beweglichen Belagscheiben (9) und Zwischenscheiben (10), wobei die Belagscheiben (9) drehfest mit der Antriebswelle (4) oder der Führungseinrichtung (11) und die Zwischenscheiben (10) drehfest mit dem jeweils anderen Bauteil der Führungseinrichtung (10) oder der Antriebswelle (4) verbunden sind, mit einer Rampeneinheit (8) zum Verspannen des Lamellenpakets (7) und mit einem Aktor (3) zum Antrieb der Rampeneinheit (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) einen Spindelantrieb (16) und die Rampeneinheit (8) einen von dem Spindelantrieb (16) auslenkbaren Hebel (19, 119, 219) hat.Multi-disc brake (1) for a motor vehicle with a rotatable drive shaft (4) and a guide device (11) fixed with respect to the drive shaft (4), with a disc set (7), with alternately arranged axially movable facing disks (9) and intermediate disks (10), The facing disks (9) are non-rotatably connected to the drive shaft (4) or the guide device (11) and the intermediate disks (10) are non-rotatably connected to the other component of the guide device (10) or the drive shaft (4), with a ramp unit (8) ) for tensioning the lamella set (7) and with an actuator (3) for driving the ramp unit (8), characterized in that the actuator (3) has a spindle drive (16) and the ramp unit (8) is one of the spindle drive (16) has deflectable lever (19, 119, 219). Lamellenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (16) eine von einem Elektromotor (15) angetriebene Spindelmutter (18) und eine mit dem Hebel (19, 119, 219) der Rampeneinheit (8) verbundene Spindel (17, 117, 217) hat.Multi-disc brake after Claim 1 , characterized in that the spindle drive (16) has a spindle nut (18) driven by an electric motor (15) and a spindle (17, 117, 217) connected to the lever (19, 119, 219) of the ramp unit (8). Lamellenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (17, 117, 217) als Kugelumlaufspindel ausgebildet ist.Multi-disc brake after Claim 2 , characterized in that the spindle (17, 117, 217) is designed as a recirculating ball spindle. Lamellenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (17, 117, 217) an dem der Spindelmutter (18) abgewandten Ende in einer Lagerung (21) axial geführt ist.Multi-disc brake after Claim 2 or 3 , characterized in that the spindle (17, 117, 217) is axially guided in a bearing (21) at the end remote from the spindle nut (18). Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampeneinheit (8) eine drehbare, an dem Lamellenpaket (7) abstützende Rampenscheibe (13, 113, 213) hat, dass die Rampenscheibe (13, 113, 213) bei einer Verdrehung in Abhängigkeit von der Drehstellung in axialer Richtung verlagerbar ist und dass der Hebel (19, 119, 219) an der Rampenscheibe (13, 113, 213) angeordnet ist.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the ramp unit (8) has a rotatable ramp disc (13, 113, 213) supported on the disk pack (7), that the ramp disc (13, 113, 213) when rotated depending on the rotational position in the axial Direction is displaceable and that the lever (19, 119, 219) is arranged on the ramp plate (13, 113, 213). Lamellenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenscheibe (13, 113, 213) an einer drehfest mit der Führungseinrichtung (11) verbundenen Scheibe des Lamellenpakets (7) anliegt.Multi-disc brake after Claim 5 , characterized in that the ramp disc (13, 113, 213) on a rotationally fixed to the guide device (11) connected disc of the plate pack (7) rests. Lamellenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenscheibe (13, 113, 213) an einer drehfest mit der Antriebswelle (4) verbundenen Scheibe des Lamellenpakets (7) anliegt.Multi-disc brake after Claim 5 , characterized in that the ramp disk (13, 113, 213) rests against a disk of the lamella set (7) which is connected to the drive shaft (4) in a rotationally fixed manner. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenscheibe (13, 113, 213) oder ein der Rampenscheibe (13, 113, 213) gegenüberstehendes, feststehendes Bauteil sich verjüngende Nuten (27) zur teilweisen Aufnahme von Kugeln (28) hat und dass die Kugeln (28) zwischen der Rampenscheibe (13, 113, 213) und dem feststehenden Bauteil angeordnet sind.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 5 to 7th , characterized in that the ramp plate (13, 113, 213) or a stationary component opposite the ramp plate (13, 113, 213) has tapering grooves (27) for partially receiving balls (28) and that the balls (28 ) are arranged between the ramp plate (13, 113, 213) and the stationary component. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (11) in einem Gehäuse (2) befestigte Führungsbolzen (12) hat.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the guide device (11) has guide pins (12) fastened in a housing (2). Lamellenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (2) zu einem Getriebe (6) des Kraftfahrzeuges hin offen gestaltet ist.Multi-disc brake after Claim 9 , characterized in that the housing (2) is designed to be open towards a transmission (6) of the motor vehicle. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) eine ansteuerbare Parkbremseinrichtung (23) hat und dass die Parkbremseinrichtung (23) die Rampeneinheit (8) in der von dem Aktor (3) eingestellten Stellung wahlweise blockiert oder freigibt.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the actuator (3) has a controllable parking brake device (23) and that the parking brake device (23) optionally blocks or releases the ramp unit (8) in the position set by the actuator (3). Lamellenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkbremseinrichtung (23) ein elektromagnetisch ansteuerbares Klinkenrad (24) hat und dass das Klinkenrad (24) mit einem Aktorgetriebe (25) in Eingriff steht.Multi-disc brake after Claim 11 , characterized in that the parking brake device (23) has an electromagnetically controllable ratchet wheel (24) and that the ratchet wheel (24) is in engagement with an actuator gear (25). Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (19, 119, 219) in einem mit der Spindel (17, 117, 217) verbundenen Bolzen (20) eingreift.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 12 , characterized in that the lever (19, 119, 219) engages in a bolt (20) connected to the spindle (17, 117, 217). Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelantrieb (16) in Zug- und Druckrichtung mit dem Hebel (19, 119) verbunden ist.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 13 , characterized in that the spindle drive (16) is connected to the lever (19, 119) in pulling and pushing directions. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (19) die Spindel (17, 117) gabelförmig umgreift.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 14th , characterized in that the lever (19) engages around the spindle (17, 117) in the shape of a fork. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (17, 117, 217) translatorisch frei und rotatorisch fixiert geführt ist.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 15th , characterized in that the spindle (17, 117, 217) is guided free in translation and fixed in rotation. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (117) zur Ebene der Bewegung des Hebels (119) geneigt ist, vorzugsweise um einen Winkel (A) von 5° bis 25°.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 2 to 16 , characterized in that the spindle (117) is inclined to the plane of movement of the lever (119), preferably by an angle (A) of 5 ° to 25 °. Lamellenbremse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (217) über einen Seilzug (229) mit dem Hebel (219) verbunden ist.Multi-disc brake according to at least one of the Claims 1 to 17th , characterized in that the spindle (217) is connected to the lever (219) via a cable pull (229).
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