WO2004022997A1 - Electromechanically operated disk brake - Google Patents

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WO2004022997A1
WO2004022997A1 PCT/EP2003/008909 EP0308909W WO2004022997A1 WO 2004022997 A1 WO2004022997 A1 WO 2004022997A1 EP 0308909 W EP0308909 W EP 0308909W WO 2004022997 A1 WO2004022997 A1 WO 2004022997A1
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WO
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brake
disc
drive unit
stop
distance
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PCT/EP2003/008909
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Christof Maron
Georg Halasy-Wimmer
A. Stefan Schmitt
Jochen Thiesing
Jürgen VÖLKEL
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Publication date
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    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2127/04—Release mechanisms for manual operation

Definitions

  • the invention relates to an electromechanically actuated disc brake for motor vehicles, with a brake caliper arranged on a holder, in which two friction linings interacting with one side surface of a brake disc are arranged to be displaceable to a limited extent, and with a drive unit, the actuating element of which engages one of the friction linings directly with the brake disc brings while the other friction lining is brought into engagement with the brake disc by the action of a reaction force exerted by the brake caliper, the drive unit consisting of an electric motor and a reduction gear operatively arranged between the electric motor and the first brake lining, and wherein the actuating element by a part of the Reduction gear is formed, which is coupled by a pressure and tensile force transmitting connection with the first friction lining and its movement in the opposite direction of the direction of actuation tion is limited by an axial stop.
  • Such an electromechanically actuated disc brake is known from international patent application WO 99/60285.
  • the reduction gear is designed as a ball screw, the spindle with the interposition of a
  • BESTATIGUNGSKOPIE Planetary gear is driven by an electric motor arranged perpendicular to the axis of the ball screw.
  • the sun gear of the planetary gear has a helical toothing which is in engagement with a bevel gear driven by the electric motor.
  • the spindle forms the actuating element interacting with the first friction lining, the tensile force-transmitting connection of which is made to the first friction lining by means of a threaded bolt.
  • no measures for thermal relief of the disc brake mentioned can be found in the publication mentioned.
  • a connection transmitting both pressure and tensile forces is provided between the second brake pad and the brake caliper, with a stop for the first friction lining being arranged outside the brake caliper, which stops when the actuating element moves in the actuating direction opposite direction is effective such that a relative movement between the caliper and the Brake disc takes place.
  • the stop is formed on the holder.
  • the stop relative to the brake caliper or the drive unit is arranged in such a way that when the first friction lining is put on, the travel of the actuating element in the direction opposite to the actuating direction or the distance to its stop in an enlargement the distance between the brake pads and the brake disc is implemented by half the distance between the actuating element and its stop.
  • the reduction gear is designed as a ball screw drive, the threaded nut of which forms the actuating element.
  • the above task is procedurally solved by a method for adjusting the distance between the friction linings and the brake disc of an electromechanically actuatable disc brake in that the distance between the brake linings and the brake disc is increased if necessary by actuating the actuating unit beyond what is to be set during operation becomes.
  • An advantageous further development of the method according to the invention consists in that the first lining is fixed to one of the brake calipers or the actuating unit by driving the actuating unit in the direction opposite to the actuating direction arranged stop is applied, after which the brake caliper or the drive unit is moved relative to the brake disc such that the travel of the actuating element in the opposite direction to the actuating direction or the distance to its stop in an increase in the distance between the brake pads and the brake disc in each case is implemented by half the distance between the actuating element and its stop.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the electromechanically actuatable disc brake according to the invention with as good as new brake pads in axial section in the clearance to be set during operation
  • FIG. 2 shows the electromechanically actuated disc brake according to FIG. 1 with an increased clearance of the first friction lining
  • FIG. 3 shows the electromechanically actuated disc brake according to FIG. 1 with an increased clearance of the two friction linings
  • FIG. 4 shows the electromechanically actuated disc brake and 5 according to FIG. 1 with partially worn friction linings in the representation corresponding to FIGS. 1 and 3, and
  • Fig. 6 shows a detail of the power transmission connection between the reduction gear and the first 1 to 5.
  • the electromechanically actuated disc brake shown in the drawing according to the invention essentially consists of a brake caliper or floating caliper 1, which is displaceably mounted in a fixed holder 2 shown in section, a drive unit 3 partially shown in axial section and a brake disc 6
  • a pair of Friction linings 4 and 5 are arranged in the brake caliper 1 in such a way that they face the left and right side surfaces of the brake disc 6.
  • the friction lining 4 shown on the right in the drawing is referred to below as the first or inner friction lining and the other friction lining, designated 5, is referred to as the second or outer friction lining.
  • first friction lining 4 can be brought directly into engagement with the brake disk 6 by means of an actuation element 7 by the actuation unit 3
  • second friction lining 5 is pressed against the opposite side surface of the brake disk 6 by the action of a reaction force applied by the brake caliper 1 when the arrangement is actuated , so that a braking force is exerted on the brake disc 6.
  • the second friction lining 5 is firmly connected to the brake caliper 1.
  • the actuating unit which is attached to the brake caliper 1 by means of fastening means (not shown), essentially consists of two separable, independently testable assemblies or modules, namely a drive unit or an electric motor 10 and a reduction gear 12 actuating the first friction lining 4.
  • the reduction gear 12 is formed in the example shown as a ball screw 16 to 18, which is mounted in a gear housing 19.
  • the ball screw consists of a threaded nut 16 and a threaded spindle 17, with several balls 18 being arranged between the threaded nut 16 and the threaded spindle 17, which rotate when the threaded spindle 17 rotates and set the threaded nut 16 in an axial or translational movement.
  • the gear housing 19 can also be made in one piece with the brake caliper mentioned above.
  • the arrangement is preferably such that the rotor, not shown, of the electric motor 10 drives the threaded spindle 17, while the threaded nut 16, which forms the previously mentioned actuating element 7, is coupled to the first friction lining 4 in such a way that a transmission of both pressure - as well as tensile forces.
  • the threaded nut 16 is supported in the guide part 20 both in its area facing the first friction lining 4 by means of a first sliding ring 25 arranged in the guide part 20 and in its end area facing away from the friction lining 4 by means of a second sliding ring 26 arranged on the threaded nut 16.
  • the movement of the first or inner friction lining 4 when the disk brake according to the invention is released is stopped by a stop limited, which is formed on the holder 2 and is provided with the reference numeral 27.
  • the translational movement of the threaded nut 16 when the brake is released is limited by a stop 28 which is arranged within the guide part 20 mentioned above.
  • the end of the threaded nut 16 facing away from the first friction lining 4 is at an axial distance from the stop 28.
  • the distance, which is denoted by Si, corresponds to the travel path of the threaded nut 16 in the LR direction.
  • the two friction linings 4, 5 are located at a distance from the brake disc 6, which corresponds to the clearance to be set during operation and is designated Li or L a .
  • the threaded nut 16 moves to the right in the drawing, i.e. towards its stop 28. It takes the first or inner friction lining 4 up to its stop 27 on the holder 2, on which it first comes to rest.
  • the back plate 29 of the first friction lining 4 is provided with a form-fitting, preferably U-shaped means 30, which receives a radial collar 31 which is formed on the end of the threaded nut 16 facing the first friction lining 4.
  • the method can be used after each actuation of the brake, advantageously also for minimizing the residual moments after releasing the brake from a parking brake function. For example, after a long period of inactivity, "rusty" friction linings on the brake disc can be released from the brake disc without residual torque.
  • the first friction lining can be connected to the threaded nut by screwing or gluing, or be tied to the threaded nut by a suitable spring.
  • the second friction lining can also be tied to the brake caliper by hanging, screwing or gluing or held by a separate spring.
  • the area of the brake caliper above the brake disk can have a greater radial clearance than the other areas.

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Abstract

Disclosed is an actuation unit for an electromechanically actuated disk brake for motor vehicles. Said actuation unit substantially comprises a drive unit (3) or an electric motor (10), an actuating element (7), by means of which one (4) of two friction linings (4, 5) that are arranged in a displaceable manner in a caliper is made to engage with a brake disk (6), and a reducing gear unit (12). In order to ensure thermal relief in an electromechanically operated disk brake, means (27, 28) are provided, which allow the distance (Li, La) between the brake linings (4, 5) and the brake disk (6) to be increased beyond the level that is to be adjusted during operation as required by triggering the drive unit (3).

Description

Elektromechanisch betätigbare ScheibenbremseElectromechanically actuated disc brake
Die Erfindung betrifft eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem auf einem Halter angeordneten Bremssattel, in dem zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwirkende Reibbeläge begrenzt verschiebbar angeordnet sind, sowie mit einer Antriebseinheit, deren Betätigungselement einen der Reibbeläge direkt mit der Bremsscheibe in Eingriff bringt, während der andere Reibbelag durch die Wirkung einer vom Bremssattel aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe in Eingriff gebracht wird, wobei die Antriebseinheit aus einem Elektromotor sowie einem wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor und dem ersten Bremsbelag angeordneten Untersetzungsgetriebe besteht, und wobei das Betätigungselement durch einen Teil des Untersetzungsgetriebes gebildet ist, der durch eine sowohl Druck- als auch Zugkraft übertragende Verbindung mit dem ersten Reibbelag gekoppelt ist und dessen Bewegung in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung durch einen axialen Anschlag begrenzt wird.The invention relates to an electromechanically actuated disc brake for motor vehicles, with a brake caliper arranged on a holder, in which two friction linings interacting with one side surface of a brake disc are arranged to be displaceable to a limited extent, and with a drive unit, the actuating element of which engages one of the friction linings directly with the brake disc brings while the other friction lining is brought into engagement with the brake disc by the action of a reaction force exerted by the brake caliper, the drive unit consisting of an electric motor and a reduction gear operatively arranged between the electric motor and the first brake lining, and wherein the actuating element by a part of the Reduction gear is formed, which is coupled by a pressure and tensile force transmitting connection with the first friction lining and its movement in the opposite direction of the direction of actuation tion is limited by an axial stop.
Eine derartige elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 99/60285 bekannt. Bei der vorbekannten Scheibenbremse ist das Untersetzungsgetriebe als ein Kugelgewindetrieb ausgebildet, dessen Spindel unter Zwischenschaltung einesSuch an electromechanically actuated disc brake is known from international patent application WO 99/60285. In the known disc brake, the reduction gear is designed as a ball screw, the spindle with the interposition of a
BESTATIGUNGSKOPIE Planetengetriebes durch einen senkrecht zur Achse des Kugelgewindetriebes angeordneten Elektromotor angetrieben wird. Das Sonnenrad des Planetengetriebes weist eine Schrägverzahnung auf, die mit einem vom Elektromotor angetriebenen Kegelzahnrad im Eingriff steht. Gleichzeitig bildet die Spindel das mit dem ersten Reibbelag zusammenwirkende Betätigungselement, dessen zugkraftübertragende Verbindung mit dem ersten Reibbelag mittels eines Gewindebolzens erfolgt. Der genannten VerRffentlichung sind jedoch keine Maßnahmen zur thermischen Entlastung der genannten Scheibenbremse zu entnehmen .BESTATIGUNGSKOPIE Planetary gear is driven by an electric motor arranged perpendicular to the axis of the ball screw. The sun gear of the planetary gear has a helical toothing which is in engagement with a bevel gear driven by the electric motor. At the same time, the spindle forms the actuating element interacting with the first friction lining, the tensile force-transmitting connection of which is made to the first friction lining by means of a threaded bolt. However, no measures for thermal relief of the disc brake mentioned can be found in the publication mentioned.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der eine thermische Entlastung gewährleistet ist.It is therefore an object of the present invention to propose an electromechanically actuated disc brake of the type mentioned at the outset, in which thermal relief is ensured.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelRst, dass Mittel vorgesehen sind, die bei Bedarf (durch Ansteuerung der Betätigungseinheit) eine VergrRßerung des Abstands zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe über das im Betrieb einzustellende Maß hinaus ermRglichen.This object is achieved according to the invention in that means are provided which, if required (by actuating the actuating unit), allow the distance between the brake pads and the brake disc to be increased beyond the amount to be set during operation.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, dass zwischen dem zweiten Bremsbelag und dem Bremssattel eine sowohl Druck- als auch Zugkräfte übertragende Verbindung vorgesehen ist, wobei außerhalb des Bremssattels ein Anschlag für den ersten Reibbelag angeordnet ist, der bei der Bewegung des Betätigungselementes in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung derart wirksam wird, dass eine Relativbewegung zwischen dem Bremssattel und der Bremsscheibe stattfindet.To substantiate the concept of the invention, it is proposed that a connection transmitting both pressure and tensile forces is provided between the second brake pad and the brake caliper, with a stop for the first friction lining being arranged outside the brake caliper, which stops when the actuating element moves in the actuating direction opposite direction is effective such that a relative movement between the caliper and the Brake disc takes place.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist der Anschlag am Halter ausgebildet .In an advantageous development of the subject of the invention, the stop is formed on the holder.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass der Anschlag gegenüber dem Bremssattel bzw. der Antriebseinheit derart angeordnet ist, dass beim Anlegen des ersten Reibbelags der Verfahrweg des Betätigungselementes in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung bzw. der Abstand bis zu seinem Anschlag in eine VergrRßerung des Abstands zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe jeweils um eine Hälfte des Abstands zwischen dem Betätigungselement und seinem Anschlag umgesetzt wird.In a further embodiment of the subject matter of the invention, it is provided that the stop relative to the brake caliper or the drive unit is arranged in such a way that when the first friction lining is put on, the travel of the actuating element in the direction opposite to the actuating direction or the distance to its stop in an enlargement the distance between the brake pads and the brake disc is implemented by half the distance between the actuating element and its stop.
Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn das Untersetzungsgetriebe als Kugelgewindetrieb ausgebildet ist, dessen Gewindemutter das Betätigungselement bildet.It is also particularly advantageous if the reduction gear is designed as a ball screw drive, the threaded nut of which forms the actuating element.
Die vorhin gestellte Aufgabe wird verfahrensmäßig durch ein Verfahren zur Einstellung des Abstands zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe einer elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse dadurch gelRst, dass der Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe bei Bedarf durch Ansteuerung der Betätigungseinheit über das sich im Betrieb einzustellende Maß hinaus vergrRßert wird.The above task is procedurally solved by a method for adjusting the distance between the friction linings and the brake disc of an electromechanically actuatable disc brake in that the distance between the brake linings and the brake disc is increased if necessary by actuating the actuating unit beyond what is to be set during operation becomes.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der erste Belag durch Ansteuerung der Betätigungseinheit in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung an einen gegenüber dem Bremssattel bzw. der Betätigungseinheit fest angeordneten Anschlag angelegt wird, wonach der Bremssattel bzw. die Antriebseinheit gegenüber der Bremsscheibe derart bewegt wird, dass der Verfahrweg des Betätigungselementes in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung bzw. der Abstand bis zu seinem Anschlag in eine VergrRßerung des Abstands zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe jeweils um eine Hälfte des Abstands zwischen dem Betätigungselement und seinem Anschlag umgesetzt wird.An advantageous further development of the method according to the invention consists in that the first lining is fixed to one of the brake calipers or the actuating unit by driving the actuating unit in the direction opposite to the actuating direction arranged stop is applied, after which the brake caliper or the drive unit is moved relative to the brake disc such that the travel of the actuating element in the opposite direction to the actuating direction or the distance to its stop in an increase in the distance between the brake pads and the brake disc in each case is implemented by half the distance between the actuating element and its stop.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail in the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing. The drawing shows:
Fig. 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen, elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse mit neuwertigen Bremsbelägen im Axialschnitt in dem im Betrieb einzustellenden Lüftspiel,1 shows an embodiment of the electromechanically actuatable disc brake according to the invention with as good as new brake pads in axial section in the clearance to be set during operation,
Fig. 2 die elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse gemäß Fig. 1 mit einem vergrRßerten Lüftspiel des ersten Reibbelags,2 shows the electromechanically actuated disc brake according to FIG. 1 with an increased clearance of the first friction lining,
Fig. 3 die elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse gemäß Fig. 1 mit einem vergrRßerten Lüftspiel der beiden Reibbeläge,3 shows the electromechanically actuated disc brake according to FIG. 1 with an increased clearance of the two friction linings,
Fig. 4 die elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse und 5 gemäß Fig. 1 mit teilweise verschlissenen Reibbelägen in der Fig. 1 und 3 entsprechenden Darstellung, und4 shows the electromechanically actuated disc brake and 5 according to FIG. 1 with partially worn friction linings in the representation corresponding to FIGS. 1 and 3, and
Fig. 6 ein Detail der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem ersten Reibbelag der Scheibenbremse gemäß Fig. 1 bis 5.Fig. 6 shows a detail of the power transmission connection between the reduction gear and the first 1 to 5.
Die in der Zeichnung gezeigte, elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Bremssattel bzw. Schwimmsattel 1, der in einem im Schnitt gezeigten feststehenden Halter 2 verschiebbar gelagert ist, einer teilweise im Axialschnitt dargestellten Antriebseinheit 3 sowie einer Bremsscheibe 6 Ein Paar von Reibbelägen 4 und 5 ist im Bremssattel 1 derart angeordnet, dass sie der linken und der rechten Seitenfläche der Bremsscheibe 6 zugewandt sind.The electromechanically actuated disc brake shown in the drawing according to the invention essentially consists of a brake caliper or floating caliper 1, which is displaceably mounted in a fixed holder 2 shown in section, a drive unit 3 partially shown in axial section and a brake disc 6 A pair of Friction linings 4 and 5 are arranged in the brake caliper 1 in such a way that they face the left and right side surfaces of the brake disc 6.
Nachstehend wird der in der Zeichnung rechts gezeigte Reibbelag 4 als erster bzw. innerer Reibbelag und der andere, mit 5 bezeichnete Reibbelag als zweiter bzw. äußerer Reibbelag bezeichnet. Während der erste Reibbelag 4 mittels eines Betätigungselements 7 durch die Betätigungseinheit 3 direkt mit der Bremsscheibe 6 in Eingriff bringbar ist, wird der zweite Reibbelag 5 durch die Wirkung einer bei der Betätigung der Anordnung vom Bremssattel 1 aufgebrachten Reaktionskraft gegen die gegenüberliegende Seitenfläche der Bremsscheibe 6 gedrückt, so dass auf die Bremsscheibe 6 eine Bremskraft ausgeübt wird. Der zweite Reibbelag 5 ist dabei mit dem Bremssattel 1 fest verbunden.The friction lining 4 shown on the right in the drawing is referred to below as the first or inner friction lining and the other friction lining, designated 5, is referred to as the second or outer friction lining. While the first friction lining 4 can be brought directly into engagement with the brake disk 6 by means of an actuation element 7 by the actuation unit 3, the second friction lining 5 is pressed against the opposite side surface of the brake disk 6 by the action of a reaction force applied by the brake caliper 1 when the arrangement is actuated , so that a braking force is exerted on the brake disc 6. The second friction lining 5 is firmly connected to the brake caliper 1.
Die Betätigungseinheit, die mittels nicht gezeigter Befestigungsmittel am Bremssattel 1 angebracht ist, besteht im wesentlichen aus zwei trennbaren, unabhängig voneinander prüfbaren Baugruppen bzw. Modulen, und zwar aus einer Antriebseinheit bzw. einem Elektromotor 10 sowie einem den ersten Reibbelag 4 betätigenden Untersetzungsgetriebe 12. Das Untersetzungsgetriebe 12 ist bei dem gezeigten Beispiel als ein Kugelgewindetrieb 16 bis 18 ausgebildet, das in einem Getriebegehäuse 19 gelagert ist. Der Kugelgewindetrieb besteht dabei aus einer Gewindemutter 16 sowie einer Gewindespindel 17, wobei zwischen der Gewindemutter 16 und der Gewindespindel 17 mehrere Kugeln 18 angeordnet sind, die bei einer Rotationsbewegung der Gewindespindel 17 umlaufen und die Gewindemutter 16 in eine axiale bzw. translatorische Bewegung versetzen. Das Getriebegehäuse 19 kann auch einteilig mit dem vorhin erwähnten Bremssattel ausgeführt sein.The actuating unit, which is attached to the brake caliper 1 by means of fastening means (not shown), essentially consists of two separable, independently testable assemblies or modules, namely a drive unit or an electric motor 10 and a reduction gear 12 actuating the first friction lining 4. The reduction gear 12 is formed in the example shown as a ball screw 16 to 18, which is mounted in a gear housing 19. The ball screw consists of a threaded nut 16 and a threaded spindle 17, with several balls 18 being arranged between the threaded nut 16 and the threaded spindle 17, which rotate when the threaded spindle 17 rotates and set the threaded nut 16 in an axial or translational movement. The gear housing 19 can also be made in one piece with the brake caliper mentioned above.
Die Anordnung ist dabei vorzugsweise derart getroffen, dass der nicht näher dargestellte Rotor des Elektromotors 10 die Gewindespindel 17 antreibt, während die Gewindemutter 16, die das vorhin erwähnte Betätigungselement 7 bildet, mit dem ersten Reibbelag 4 derart gekoppelt ist, dass eine Übertragung sowohl von Druck- als auch Zugkräften stattfindet. Außerdem ist ein topffRrmiges, den Kugelgewindetrieb 16 - 18 radial umgreifendes Führungsteil 20 vorgesehen, das sich am Getriebegehäuse 19 axial abstützt und in dem die Gewindemutter 16 gelagert ist. Die Lagerung der Gewindemutter 16 im Führungsteil 20 erfolgt sowohl in ihrem dem ersten Reibbelag 4 zugewandten Bereich mittels eines im Führungsteil 20 angeordneten ersten Gleitringes 25 als auch in ihrem dem Reibbelag 4 abgewandten Endbereich mittels eines auf der Gewindemutter 16 angeordneten zweiten Gleitringes 26.The arrangement is preferably such that the rotor, not shown, of the electric motor 10 drives the threaded spindle 17, while the threaded nut 16, which forms the previously mentioned actuating element 7, is coupled to the first friction lining 4 in such a way that a transmission of both pressure - as well as tensile forces. In addition, a pot-shaped guide part 20, which surrounds the ball screw 16 - 18 radially, is provided, which is axially supported on the gear housing 19 and in which the threaded nut 16 is mounted. The threaded nut 16 is supported in the guide part 20 both in its area facing the first friction lining 4 by means of a first sliding ring 25 arranged in the guide part 20 and in its end area facing away from the friction lining 4 by means of a second sliding ring 26 arranged on the threaded nut 16.
Wie weiterhin der Fig. 1 zu entnehmen ist, wird die Bewegung des ersten bzw. inneren Reibbelags 4 beim LRsen der erfindungsgemäßen Scheibenbremse von einem Anschlag begrenzt, der am Halter 2 ausgebildet ist und mit dem Bezugszeichen 27 versehen ist. Die translatorische Bewegung der Gewindemutter 16 beim LRsen der Bremse wird von einem Anschlag 28 begrenzt, der innerhalb des vorhin erwähnten Führungsteiles 20 angeordnet ist.As can further be seen from FIG. 1, the movement of the first or inner friction lining 4 when the disk brake according to the invention is released is stopped by a stop limited, which is formed on the holder 2 and is provided with the reference numeral 27. The translational movement of the threaded nut 16 when the brake is released is limited by a stop 28 which is arranged within the guide part 20 mentioned above.
In der in Fig. 1 dargestellten inaktiven Position sämtlicher Komponenten befindet sich das dem ersten Reibbelag 4 abgewandte Ende der Gewindemutter 16 in einem axialen Abstand vom Anschlag 28. Der Abstand, der mit Si bezeichnet wird, entspricht dem Verfahrweg der Gewindemutter 16 in der LRserichtung. Die beiden Reibbeläge 4, 5 befinden sich in einem Abstand von der Bremsscheibe 6, der dem sich im Betrieb einzustellenden Lüftspiel entspricht und mit Li bzw. La bezeichnet wird.In the inactive position of all components shown in FIG. 1, the end of the threaded nut 16 facing away from the first friction lining 4 is at an axial distance from the stop 28. The distance, which is denoted by Si, corresponds to the travel path of the threaded nut 16 in the LR direction. The two friction linings 4, 5 are located at a distance from the brake disc 6, which corresponds to the clearance to be set during operation and is designated Li or L a .
Wird nun die Gewindespindel 17 in der Drehrichtung angetrieben, die dem LRsevorgang der dargestellten Scheibenbremse entspricht, so bewegt sich die Gewindemutter 16 in der Zeichnung nach rechts, d.h., auf ihren Anschlag 28 zu. Dabei nimmt sie den ersten bzw. inneren Reibbelag 4 bis zu seinem Anschlag 27 am Halter 2 mit, an dem er zunächst zur Anlage kommt . Der Verfahrweg der GewindemutterIf the threaded spindle 17 is now driven in the direction of rotation, which corresponds to the LR operation of the disk brake shown, the threaded nut 16 moves to the right in the drawing, i.e. towards its stop 28. It takes the first or inner friction lining 4 up to its stop 27 on the holder 2, on which it first comes to rest. The path of the threaded nut
16 ist allerdings noch nicht verbraucht. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Dadurch wird zwischen der Bremsscheibe 6 und dem inneren Reibbelag 4 ein Abstand eingestellt, der wesentlich grRßer als das vorhin genannte Lüftspiel Li ist. Wenn die Drehrichtung der Gewindespindel16 is not yet used up. This state is shown in Fig. 2. As a result, a distance is set between the brake disc 6 and the inner friction lining 4, which is considerably larger than the aforementioned air gap Li. If the direction of rotation of the threaded spindle
17 beibehalten wird, ziehen sich die Antriebseinheit 3 sowie der Bremssattel 1 zu dem an einer weiteren Bewegung in der LRserichtung gehinderten inneren Reibbelag 4 hin, d.h., in der Zeichnung nach links. Diese Bewegung dauert bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Gewindemutter 16 an ihrem Anschlag 28 zur Anlage kommt. Infolgedessen wird der vorhin erwähnte Abstand bzw. der Verfahrweg Si jeweils zur Hälfte auf das Lüftspiel Li bzw. La gleichmäßig verteilt, so dass der auf diese Art und Weise eingestellte Abstand zwischen der Bremsscheibe 6 und dem inneren bzw. äußeren Reibbelag 4 bzw. 5 Li + 0,5 Si bzw. La + 0,5 Si beträgt (Fig. 3) .17 is maintained, the drive unit 3 and the brake caliper 1 pull towards the inner friction lining 4, which is prevented from further movement in the direction of travel, ie to the left in the drawing. This movement lasts until the moment when the threaded nut 16 on her Stop 28 comes to rest. As a result, the previously mentioned distance or the travel path Si is evenly distributed equally between the air clearances Li and La, so that the distance between the brake disk 6 and the inner or outer friction lining 4 or 5 Li set in this way + 0.5 Si or L a + 0.5 Si (Fig. 3).
Bei einer elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse mit teilweise verschlissenen Reibbelägen 41, 51, die in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, ist der zur Verfügung stehende Abstand bzw. Verfahrweg Su (Fig. 4) selbstverständlich grRßer, so dass auch das durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingestellte Lüftspiel Li, La um den Verschleißbetrag grRßer ist (Fig. 5) .In the case of an electromechanically actuated disc brake with partially worn friction linings 41, 51, which is shown in FIGS. 4 and 5, the available distance or travel path Su (FIG. 4) is of course larger, so that this is also achieved by using the inventive The ventilation clearance Li, L a set by the method is greater by the amount of wear (FIG. 5).
Fig. 6 zeigt schließlich eine konstruktive LRsung der druck- sowie zugkraftübertragenden Verbindung zwischen dem Untersetzungsgetriebe 12 und dem ersten bzw. inneren Reibbelag 4. Zu diesem Zweck ist die Rückenplatte 29 des ersten Reibbelags 4 mit einem formschlüssigen, vorzugsweise U-fRrmigen Mittel 30 versehen, das einen radialen Kragen 31 aufnimmt, der am dem ersten Reibbelag 4 zugewandten Ende der Gewindemutter 16 ausgebildet ist. Durch diese Maßnahmen ist gewährleistet, dass der erste Reibbelag 4 bei einer Rückwärtsbewegung der Gewindemutter 16 mitgenommen wird.6 finally shows a constructive solution of the pressure and tensile force-transmitting connection between the reduction gear 12 and the first or inner friction lining 4. For this purpose, the back plate 29 of the first friction lining 4 is provided with a form-fitting, preferably U-shaped means 30, which receives a radial collar 31 which is formed on the end of the threaded nut 16 facing the first friction lining 4. These measures ensure that the first friction lining 4 is carried along when the threaded nut 16 moves backward.
Wenn ein Konflikt zwischen Bremsdynamik (optimal bei minimalem Lüftspiel) und Temperatur der Bremsscheibe (grRßtmRgliches Lüftspiel) auftritt, ist es jederzeit mRglich, jeden beliebigen Wert zwischen dem Mindest- Betriebslüftspiel Li/La und maximal einzustellendem Lüftspiel Li + 0,5 Su bzw. La + 0,5 Su (Fig. 4, 5) einzustellen. Das Verfahren kann im Prinzip nach jeder Betätigung der Bremse eingesetzt werden, in vorteilhafter Weise auch zur Minimierung der Restmomente nach dem LRsen der Bremse aus einer Feststellbremsfunktion. So kRnnen beispielsweise nach einer längeren Standzeit an die Bremsscheibe „angerostete,, Reibbeläge von der Bremsscheibe restmomentfrei gelRst werden.If there is a conflict between braking dynamics (optimal with a minimum clearance) and temperature of the brake disc (maximum possible clearance), it is possible at any time to set any value between the minimum operating clearance Li / L a and the maximum clearance Li + 0.5 Su or L a + 0.5 Su (Fig. 4, 5) to set. In principle, the method can be used after each actuation of the brake, advantageously also for minimizing the residual moments after releasing the brake from a parking brake function. For example, after a long period of inactivity, "rusty" friction linings on the brake disc can be released from the brake disc without residual torque.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind selbstverständlich auch zahlreiche Modifikationen denkbar. So kann z. B. der erste Reibbelag mit der Gewindemutter durch Verschrauben oder Verkleben kraftübertragend verbunden werden bzw. durch eine geeignete Feder an der Gewindemutter gefesselt werden. Auch der zweite Reibbelag kann am Bremssattel durch Einhängen, Verschrauben oder Verkleben gefesselt werden bzw. durch eine separate Feder gehalten werden. Zur besseren Kühlung der Bremsscheibe und zur Verringerung des Wärmeeintrags in den Bremssattel kann der Bereich des Bremssattels über der Bremsscheibe einen grRßeren radialen Freigang als die übrigen Bereiche aufweisen. Numerous modifications are of course also conceivable within the scope of the present invention. So z. B. the first friction lining can be connected to the threaded nut by screwing or gluing, or be tied to the threaded nut by a suitable spring. The second friction lining can also be tied to the brake caliper by hanging, screwing or gluing or held by a separate spring. For better cooling of the brake disc and for reducing the heat input into the brake caliper, the area of the brake caliper above the brake disk can have a greater radial clearance than the other areas.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse für1. Electromechanically actuated disc brake for
Kraftfahrzeuge, mit einem auf einem Halter angeordneten Bremssattel, in dem zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwirkende Reibbeläge begrenzt verschiebbar angeordnet sind, sowie mit einer Antriebseinheit, deren Betätigungselement einen der Reibbeläge direkt mit der Bremsscheibe in Eingriff bringt, während der andere Reibbelag durch die Wirkung einer vom Bremssattel aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe in Eingriff gebracht wird, wobei die Antriebseinheit aus einem Elektromotor sowie mindestens einem wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor und dem ersten Bremsbelag angeordneten Untersetzungsgetriebe besteht, und wobei das Betätigungselement durch einen Teil des Untersetzungsgetriebes gebildet ist, der durch eine sowohl Druck- als auch Zugkraft übertragende Verbindung mit dem ersten Reibbelag gekoppelt ist und dessen Bewegung in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung durch einen axialen Anschlag begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (27, 28) vorgesehen sind, die bei Bedarf durch Ansteuerung der Antriebseinheit (3) eine VergrRßerung des Abstands (Li, La) zwischen den Bremsbelägen (4, 5) und der Bremsscheibe (6) über das im Betrieb einzustellende Maß hinaus ermRglichen. Motor vehicles, with a brake caliper arranged on a holder, in which two friction linings interacting with each side surface of a brake disk are arranged to be displaceable to a limited extent, and with a drive unit, the actuating element of which engages one of the friction linings directly with the brake disk, while the other friction lining engages through the Effect of a reaction force applied by the brake caliper is brought into engagement with the brake disc, the drive unit consisting of an electric motor and at least one reduction gear arranged operatively between the electric motor and the first brake pad, and wherein the actuating element is formed by a part of the reduction gear which is formed by a both pressure and tensile force-transmitting connection is coupled to the first friction lining and its movement in the direction opposite to the actuating direction is limited by an axial stop, characterized in that net that means (27, 28) are provided which, if necessary, by controlling the drive unit (3) an increase in the distance (Li, L a ) between the brake pads (4, 5) and the brake disc (6) over the in operation Allow the amount to be set.
2. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach2. Electromechanically actuated disc brake after
Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Bremsbelag (5) und dem Bremssattel (1) eine sowohl Druck- als auch Zugkräfte übertragende Verbindung vorgesehen ist, wobei außerhalb des Bremssattels (1) ein Anschlag (27) für den ersten Reibbelag (4) angeordnet ist, der bei der Bewegung des Betätigungselementes (7 bzw. 16) in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung derart wirksam wird, dass eine Relativbewegung zwischen dem Bremssattel (1) und der Bremsscheibe (6) stattfindet.Claim 1, characterized in that between the second brake pad (5) and the brake caliper (1) a connection transmitting both compressive and tensile forces is provided, with a stop (27) for the first friction lining (4) outside the brake caliper (1). is arranged, which is effective when the actuating element (7 or 16) moves in the direction opposite to the actuating direction in such a way that a relative movement takes place between the brake caliper (1) and the brake disc (6).
3. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der3. Electromechanically actuated disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the
Anschlag (27) am Halter (2) ausgebildet ist.Stop (27) on the holder (2) is formed.
4. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der4. Electromechanically actuated disc brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that the
Anschlag (27) des ersten Reibbelags (4) gegenüber dem Bremssattel (1) bzw. der Antriebseinheit (3) derart angeordnet ist, dass beim Anlegen des ersten Reibbelags (4) am Anschlag (27) der Verfahrweg des Betätigungselementes (7 bzw. 16) in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung bzw. der Abstand (Si) bis zu seinem Anschlag (28) in eine VergrRßerung des Abstands (Li, La) zwischen den Reibbelägen (4,5) und der Bremsscheibe (6) in einem dem Verschleiß der Reibbeläge (4,5) proportionalen Verhältnis, vorzugsweise jeweils um eine Hälfte des Abstands (Si) umgesetzt wird. Stop (27) of the first friction lining (4) with respect to the brake caliper (1) or the drive unit (3) is arranged in such a way that when the first friction lining (4) is placed on the stop (27), the travel path of the actuating element (7 or 16 ) in the direction opposite to the direction of actuation or the distance (Si) up to its stop (28) in an enlargement of the distance (Li, L a ) between the friction linings (4,5) and the brake disc (6) in one of the wear of the friction linings (4,5) proportional ratio, preferably in each case implemented by half the distance (Si).
5. Elektromechanisch betätigbare Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das5. Electromechanically actuated disc brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that the
Untersetzungsgetriebe (12) als Kugelgewindetrieb (16 - 18) ausgebildet ist, dessen Gewindemutter (16) das Betätigungselement (7) bildet.Reduction gear (12) is designed as a ball screw drive (16-18), the threaded nut (16) of which forms the actuating element (7).
6. Verfahren zur Einstellung des Abstands zwischen den Reibbelägen und der Bremsscheibe einer elektromechanisch betätigbaren Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem auf einem Halter (Rahmen) angeordneten Bremssattel, in dem zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammenwirkende Reibbeläge begrenzt verschiebbar angeordnet sind, sowie mit einer Antriebseinheit, deren Betätigungselement einen der Reibbeläge direkt mit der Bremsscheibe in Eingriff bringt, während der andere Reibbelag durch die Wirkung einer vom Bremssattel aufgebrachten Reaktionskraft mit der Bremsscheibe in Eingriff gebracht wird, wobei die Antriebseinheit aus einem Elektromotor sowie mindestens einem wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor und dem ersten Bremsbelag angeordneten Untersetzungsgetriebe besteht, und wobei das Betätigungselement durch einen Teil des Untersetzungsgetriebes gebildet ist, der durch eine sowohl Druck- als auch Zugkraft übertragende Verbindung mit dem ersten Reibbelag gekoppelt ist und dessen Bewegung in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung durch einen axialen Anschlag begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand6.Procedure for adjusting the distance between the friction linings and the brake disc of an electromechanically actuatable disc brake for motor vehicles, with a brake caliper arranged on a holder (frame) in which two friction linings interacting with one side surface of a brake disc are arranged to be able to be moved to a limited extent, and with one Drive unit, the actuating element brings one of the friction linings directly into engagement with the brake disk, while the other friction lining is brought into engagement with the brake disk by the action of a reaction force exerted by the brake caliper, the drive unit consisting of an electric motor and at least one operatively between the electric motor and the there is arranged the first brake pad reduction gear, and wherein the actuating element is formed by a part of the reduction gear, which by a pressure and tensile force transmitting connection with the first friction lining is coupled and its movement in the direction opposite to the actuating direction is limited by an axial stop, characterized in that the distance
(Li, La) zwischen den Bremsbelägen (4, 5) und der Bremsscheibe (6) bei Bedarf durch Ansteuerung der Antriebseinheit (3) über das im Betrieb einzustellende Maß hinaus vergrRßert wird.(Li, L a ) between the brake pads (4, 5) and the If necessary, the brake disc (6) is enlarged by controlling the drive unit (3) beyond the amount to be set during operation.
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Belag (4) durch Ansteuerung der Antriebseinheit (3) in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung an einen gegenüber dem Bremssattel (1) bzw. der Antriebseinheit (3) fest angeordneten Anschlag (27) angelegt wird, wonach der Bremssattel (1) bzw. die Antriebseinheit (3) gegenüber der Bremsscheibe (6) derart bewegt wird, dass der Verfahrweg des Betätigungselementes (7 bzw. 16) in der der Betätigungsrichtung entgegengesetzten Richtung bzw. der Abstand (Si) bis zu seinem Anschlag (28) in eine VergrRßerung des Abstands (Li, La) zwischen den Reibbelägen (4, 5) und der Bremsscheibe (6) in einem dem Verschleiß der Reibbeläge (4,5) proportionalen Verhältnis, vorzugsweise jeweils um eine Hälfte des Abstands (Si) zwischen dem Betätigungselement (7, bzw. 16) und seinem Anschlag (28) umgesetzt wird. A method according to claim 6, characterized in that the first covering (4) is applied by actuating the drive unit (3) in the direction opposite to the actuating direction to a stop (27) fixedly arranged with respect to the brake caliper (1) or the drive unit (3) , according to which the brake caliper (1) or the drive unit (3) is moved relative to the brake disc (6) such that the travel of the actuating element (7 or 16) in the direction opposite to the actuating direction or the distance (Si) up to its stop (28) in an enlargement of the distance (Li, L a ) between the friction linings (4, 5) and the brake disc (6) in a proportion proportional to the wear of the friction linings (4,5), preferably by half of each Distance (Si) between the actuating element (7, or 16) and its stop (28) is implemented.
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