DE19628771A1 - Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse - Google Patents
Elektromechanisch betätigbare ScheibenbremseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare
Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine derartige Scheibenbremse ist bekannt aus der WO
96/03301. Die bekannte Scheibenbremse weist einen Bremssattel
auf, in dem zwei Bremsbeläge gehalten sind, deren einer zum
Aufbringen einer Bremskraft an eine Seite einer zwischen den
Bremsbelägen rotierenden Bremsscheibe andrückbar ist, wodurch
der andere, gegenüberliegende Bremsbelag infolge einer
Reaktionskraft vom Bremssattel an eine gegenüberliegende
Seite der Bremsscheibe angedrückt wird. Zum Andrücken des
einen Bremsbelags weist die bekannte Scheibenbremse eine
Betätigungseinrichtung mit einem Rollengewindetrieb auf, der
von einem Elektromotor antreibbar ist. Um zu verhindern, daß
bei einem Ausfall einer Steuerelektronik der Scheibenbremse
während einer Bremsung ein durch eine Hysterese der
Betätigungseinheit verursachtes Restbremsmoment an der
Bremsscheibe wirkt, ist eine vorzugsweise spiralförmige
Rückstellfeder vorgesehen, die an einer Spindelmutter des
Rollengewindetriebs angreift und diese entgegen der
Betätigungsdrehrichtung verstellt, so daß die Bremsbeläge von
der Bremsscheibe abgehoben werden.
Die bekannte Scheibenbremse hat den Nachteil, daß sie bei
Ausfall ihrer Steuerelektronik während einer Bremsung durch
Hysterese ihrer Betätigungseinrichtung nicht vollständig
löst, so daß ein Restbremsmoment an der Bremsscheibe wirkt.
Hinzu kommt, daß sie sich bei mechanischem Blockieren ihrer
Betätigungseinrichtung, beispielsweise infolge Eindringens
von Schmutz, durch Verkanten oder durch Festfressen der Teile
des Rollengewindetriebs infolge mangelnder Schmierung, nicht
mehr lösen läßt. Weiterer Nachteil ist, daß beim
Bremskraftaufbau zusätzlich die Kraft der Rückstellfeder
überwunden werden muß, wozu der Elektromotor entsprechend
größer dimensioniert und stärker bestromt werden muß. Dies
verursacht einen Dynamik- und Wirkungsgradverlust. Zum Halten
der aufgebauten Bremskraft muß der Elektromotor weiterhin so
stark bestromt werden, daß er den Bremsbelag gegen die Kraft
der Rückstellfeder mit einer geforderten Andruckkraft an der
Bremsscheibe angedrückt hält, was thermische Probleme mit
sich bringt. Die bekannte Scheibenbremse läßt sich nicht als
Feststellbremse verwenden. Darüber hinaus vergrößert sich ein
Lüftspiel, also ein Abstand zwischen den Bremsbelägen und der
Bremsscheibe bei gelöster Scheibenbremse, mit zunehmender
Abnutzung der Bremsbeläge. Durch diesen Effekt muß beim
Betätigen eine immer größer werdende Federkraft überwunden
werden.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse weist eine
Rückstelleinrichtung auf, die auf einer gegenüberliegenden
Seite der Bremsscheibe wie die Betätigungseinrichtung
angeordnet ist und mit der sich der Bremsbelag auf dieser
gegenüberliegenden Seite von der Bremsscheibe abheben und
damit die Scheibenbremse lösen läßt. Die Rückstelleinrichtung
ist völlig unabhängig von der Betätigungseinrichtung. Dies
hat den Vorteil, daß sich die erfindungsgemäße Scheibenbremse
in jedem Fall lösen läßt, also nicht nur bei einem Ausfall
ihrer Steuerelektronik, des Elektromotors der Betätigungs
einrichtung, sondern auch bei einem mechanischem Blockieren
der Betätigungseinrichtung. Weiterer Vorteil ist, daß die
Rückstelleinrichtung den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen
Scheibenbremse nicht verringert.
Auch wenn die erfindungsgemäße Scheibenbremse als Feststell
bremse Verwendung findet, läßt sie sich - vorausgesetzt sie
weist voneinander unabhängige Stromversorgungen für die
Betätigungs- und die Rückstelleinrichtung auf - in jedem Fall
lösen, damit ein mit ihr ausgerüstetes Kraftfahrzeug
verfügbar ist. Hinzu kommt der Vorteil einer verbesserten
Gewichtsverteilung am Bremssattel infolge der Anordnung der
Betätigungseinrichtung mit ihrem Elektromotor auf einer Seite
und der Rückstelleinrichtung auf der gegenüberliegenden Seite
der Bremsscheibe. Dies ist insbesondere von Vorteil bei
Ausbildung des Bremssattels als Schwimm- oder Faustsattel, da
ein seine Verschiebbarkeit verschlechterndes Kippmoment auf
seine Führungen verringert ist. Weiterhin wird der verfügbare
Bauraum in einem Fahrzeugrad bessser genutzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die
beiden Figuren zeigen zwei Ausführungsformen einer
erfindungsgemäßen Scheibenbremse im Schnitt bzw. Teilschnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Scheibenbremse
10 weist einen Bremssattel 12 auf, in dem zwei Bremsbeläge
14, 16 beiderseits einer Bremsscheibe 18 angebracht sind. Im
Bremssattel 12 ist auf einer Seite der Bremsscheibe 18 eine
Betätigungseinrichtung 20 untergebracht. Diese weist einen an
sich bekannten Rollengewindetrieb mit einer Gewindespindel
22, mit achsparallelen Gewinderollen 24 und eine die
Gewindespindel 22 umgebende, koaxiale Spindelmutter 26 auf.
Die Gewinderollen 24 befinden sich in einem Ringspalt
zwischen der Gewindespindel 22 und der Spindelmutter 26 und
stehen mit der Gewindespindel 22 und der Spindelmutter 26 in
Eingriff. Bei rotierendem Antrieb der Spindelmutter 26 laufen
die Gewinderollen 24 wie Planetenräder eines
Planetengetriebes um die Gewindespindel 22 um und treiben die
Gewindespindel 22 zu einer axialen Verschiebebewegung an.
Der in Fig. 1 rechts dargestellte Bremsbelag 14 ist drehf est
an einem Stirnende der Gewindespindel 22 angebracht. Er wird
durch die Verschiebebewegung der Gewindespindel 22 an eine
Seite der Bremsscheibe 18 angedrückt. Der Bremssattel 12 ist
in an sich bekannter Weise als Schwimmsattel (Faustsattel)
ausgebildet, d. h. er ist achsparallel zur Gewindespindel 22
verschiebbar. Durch Andrücken des Bremsbelags 14 an die
Bremsscheibe 18 wird der Schwimmsattel 12 verschoben und
drückt dadurch den gegenüberliegenden Bremsbelag 16 an die
gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe 18 an, wodurch die
Bremsscheibe 18 gebremst wird. Durch Rotation der
Spindelmutter 26 mit entgegengesetztem Drehsinn werden die
Bremsbeläge 14, 16 wieder von der Bremsscheibe 18 abgehoben
und die Scheibenbremse 10 gelöst.
Die Spindelmutter 26 ist mit zwei Radiallagern 28, 30 im
Bremssattel 12 gelagert und stützt sich über ein Axiallager
32 an diesem ab.
Zum rotierenden Antrieb der Spindelmutter 26 weist die
Betätigungseinrichtung 20 einen Hohlwellen-Elektromotor 34
auf. Die Spindelmutter 26 bildet zugleich einen Rotor bzw.
eine Hohlwelle des Elektromotors 34. Sie ist mit in ihrem
Umfang eingelassenen Permanentmagneten 38 versehen. Ein
Stator 40 des Elektromotors 34 ist im Bremssattel 12 fest
angebracht.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 18 ist eine
Rückstelleinrichtung 42 am Bremssattel 12 der
erfindungsgemäßen Scheibenbremse 10 angebracht. Die
Rückstelleinrichtung 42 weist einen Spindeltrieb mit einer
Gewindespindel 44 und einer aufgeschraubten Spindelmutter 46
auf. Die Spindelmutter 46 ist mit einem Radialnadellager 48
im Bremssattel 12 gelagert und stützt sich über ein axiales
Rollenlager 50 gegen einen die Rückstelleinrichtung 42
abdeckenden Deckel 52 ab, der lösbar mit dem Bremssattel 12
verbunden, beispielsweise verschraubt ist. Der in Fig. 1
links dargestellte Bremsbelag 16 ist drehfest an einem
Stirnende der Gewindespindel 44 des Spindeltriebs angebracht.
Durch rotierenden Antrieb der Spindelmutter 46 läßt sich
dieser Bremsbelag 16 an die Bremsscheibe 18 andrücken und vor
allem auch wieder von ihr abheben.
Zum rotierenden Antrieb weist die Spindelmutter 46 der
Rückstelleinrichtung 42 ein mit ihr einstückiges Zahnrad 54
auf, mit dem eine Gewindeschnecke 56 kämmt, die drehfest auf
einer Welle eines Rückstell-Elektromotors 58 angebracht ist.
Die Rückstelleinrichtung 42 ist durch ihr Spindelgetriebe 44,
46 und ihr Schneckengetriebe 54, 56 selbsthemmend, d. h. sie
verstellt sich nicht und der mit ihr bewegbare Bremsbelag 16
verschiebt sich nicht, wenn mittels der
Betätigungseinrichtung 20 eine Bremskraft erzeugt wird, wobei
der Bremsbelag 16 an die Bremsscheibe 18 angedrückt wird. Die
erfindungsgemäße Scheibenbremse 10 wird im Normalfall
ausschließlich mit dem Elektromotor 34 der
Betätigungseinrichtung 20 betätigt (Bremsen und Bremselösen),
der Rückstell-Elektromotor 58 bleibt unbestromt.
Die Verwendung eines Schwimmsattels als Bremssattel 12 hat
den Vorteil, daß eine Betätigungseinrichtung 20 zum Andrücken
einer Bremsbacke 14 an die Bremsscheibe 18 genügt. Sie hat
den weiteren Vorteil, daß es im Fehlerfall, d. h. bei Ausfall
der Betätigungseinrichtung 20 bei angezogender Bremse genügt,
den auf der gegenüberliegenden Seite wie die
Betätigungseinrichtung 20 der Bremsscheibe 18 befindlichen
Bremsbelag 16 von der Bremsscheibe 18 abzuheben, um über eine
Verschiebbung des Schwimmsattels 12 auch den anderen
Bremsbelag 14 von der Bremsscheibe 18 abzuheben und somit die
Scheibenbremse 10 vollständig zu lösen.
Weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 10 ist,
daß sich bei Ausfall der Betätigungseinrichtung 20 mittels
der Rückstelleinrichtung 42 eine Hilfsbremsfunktion aufrecht
erhalten läßt. Hinzu kommt eine einfache Lüftspielein
stellung, d. h. die Einstellung der beiden Spalte zwischen
den beiden Bremsbelägen 14, 16 und der Bremsscheibe 18:
Vergrößert sich das Lüftspiel durch Abnutzung der Bremsbeläge 14, 16 und der Bremsscheibe 18, so wird der Zustellweg, bis beide Bremsbeläge 14, 16 bei Betätigung der Scheibenbremse 10 an der Bremsscheibe 18 zur Anlage kommen, größer und die Zustellzeit verlängert sich. Der Zeitpunkt, an dem beide Bremsbeläge 14, 16 an der Bremsscheibe 18 zur Anlage kommen, ist einfach feststellbar, da die Kraft zum Andrücken der Bremsbeläge 14, 16 an die Bremsscheibe 18 und damit die Stromaufnahme des Elektromotors 34 der Betätigungseinrichtung 20 sprungartig ansteigen.
Vergrößert sich das Lüftspiel durch Abnutzung der Bremsbeläge 14, 16 und der Bremsscheibe 18, so wird der Zustellweg, bis beide Bremsbeläge 14, 16 bei Betätigung der Scheibenbremse 10 an der Bremsscheibe 18 zur Anlage kommen, größer und die Zustellzeit verlängert sich. Der Zeitpunkt, an dem beide Bremsbeläge 14, 16 an der Bremsscheibe 18 zur Anlage kommen, ist einfach feststellbar, da die Kraft zum Andrücken der Bremsbeläge 14, 16 an die Bremsscheibe 18 und damit die Stromaufnahme des Elektromotors 34 der Betätigungseinrichtung 20 sprungartig ansteigen.
Verlängert sich die Zustellzeit über einen vorgegebenen Wert,
wird nach dem Lösen der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 10
das Lüftspiel mittels der Rückstelleinrichtung 42 geringfügig
verkleinert.
Die beiden Elektromotoren 34, 58 sind an voneinander
unabhängige Stromversorgungen angeschlossen, um das Lösen der
Scheibenbremse 10 im Fehlerfall ihrer Betätigungseinrichtung
20 und bei Ausfall der Stromversorgung des Elektromotors 34
der Betätigungseinrichtung 20 sicherzustellen.
Die in Fig. 2 dargestellte, erfindungsgemäße Scheibenbremse
60 weist einen Rollengewindetrieb 62 und einen Hohlwellen-
Elektromotor 64 als Rückstelleinrichtung auf. Der
Rollengewindetrieb 62 hat eine Gewindespindel 66, an deren
Stirnseite der Bremsbelag 16 drehfest angebracht ist.
Gewinderollen 68 stehen mit der Gewindespindel 66 und einer
diese umgebende Spindelmutter 70 in Eingriff.
In einen Umfang der Spindelmutter 70 sind Permanentmagnete 72
eingelassen, die Spindelmutter 70 bildet zugleich einen Rotor
des Elektromotors 64 der Rückstelleinrichtung 62. Ein Stator
74 ist im Bremssattel 60 fest angebracht.
Um die Selbsthemmung der Rückstelleinrichtung 62 sicherzu
stellen, kann beispielsweise eine nicht dargestellte,
elektromagnetisch lösbare Haltebremse vorgesehen werden, die
die Spindelmutter 70 arretiert. Auch kann beispielsweise ein
Trapezspindeltrieb anstelle des Rollengewindetriebs 62
vorgesehen werden, der eine höhere Selbsthemmung aufweist.
Die Rückstelleinrichtung mit dem Rollengewindetrieb 62 und
dem Hohlwellen-Elektromotor 64 ist eine verkleinerte
Ausbildung des Rollengewindetriebs 22, 24, 26 und des
Elektromotors 34 der Betätigungseinrichtung 20 der in Fig. 1
dargestellten Scheibenbremse 10 und funktioniert wie jene
Betätigungseinrichtung 20. Die Rückstelleinrichtung 62, 64
tritt an die Stelle der Rückstelleinrichung 42 der in Fig. 1
dargestellten Scheibenbremse 10. Im übrigen ist die in Fig.
2 dargestellte Scheibenbremse 60 ebenso aufgebaut und
funktioniert in derselben Weise wie die in Fig. 1
dargetellte Scheibenbremse 10, insbesondere weist sie eine
ebensolche, in Fig. 2 nicht sichtbare Betätigungseinrichtung
auf.
Claims (6)
1. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für ein
Kraftfahrzeug, mit einem Bremssattel, an dem auf einer Seite
einer Bremsscheibe eine einen Elektromotor aufweisende
Betätigungseinrichtung angebracht ist, mit der ein Bremsbelag
an eine Bremsscheibe andrückbar und wieder von ihr abhebbar
ist, und mit einer Rückstelleinrichtung, mit der die
Scheibenbremse lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückstelleinrichtung (42; 62, 64) auf einer gegenüberliegenden
Seite der Bremsscheibe (18) am Bremssattel (12) angebracht
ist und mit ihr ein zweiter, auf einer gegenüberliegenden
Seite der Bremsscheibe (18) angeordneter Bremsbelag (16) von
der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe (18) abhebbar
ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bremssattel (12) ein Schwimmsattel ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (42; 62, 64)
elektromechanisch ist.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstelleinrichtung (42; 62, 64) einen Elektromotor
(58; 64) aufweist.
5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (42; 62, 64)
selbsthemmend ist.
6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (20) und die
Rückstelleinrichtung (42; 62, 64) zwei voneinander
unabhängige Stromversorgungen aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996128771 DE19628771B4 (de) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996128771 DE19628771B4 (de) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse |
Publications (2)
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DE19628771A1 true DE19628771A1 (de) | 1998-01-22 |
DE19628771B4 DE19628771B4 (de) | 2004-06-03 |
Family
ID=7800042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996128771 Expired - Fee Related DE19628771B4 (de) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19628771B4 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10157324A1 (de) * | 2001-11-23 | 2003-06-05 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Schwimmsattelscheibenbremse mit Vorrichtung zur Lüftspieleinstellung sowie zugehöriges Verfahren |
US7198336B2 (en) | 2000-09-28 | 2007-04-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicular brake control apparatus and control method of vehicular brake apparatus |
DE102018208802A1 (de) * | 2018-06-05 | 2019-12-05 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Bremssattel einer Festsattelbremse mit einer elektromotorisch betätigbaren Feststellbremse und Verfahren zum Betreiben einer elektromotorisch betätigbaren Feststellbremse |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19511287B4 (de) * | 1994-07-21 | 2004-05-06 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Elektromechanische betätigbare Scheibenbremse |
-
1996
- 1996-07-17 DE DE1996128771 patent/DE19628771B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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EP1324904B1 (de) * | 2000-09-28 | 2011-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steuervorrichtung für eine kraftfahrzeugbremse |
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DE102018208802B4 (de) | 2018-06-05 | 2021-08-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Bremssattel einer Festsattelbremse mit einer elektromotorisch betätigbaren Feststellbremse und Verfahren zum Betreiben einer elektromotorisch betätigbaren Feststellbremse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE19628771B4 (de) | 2004-06-03 |
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Legal Events
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8125 | Change of the main classification |
Ipc: F16D 65/21 |
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Effective date: 20120201 |