DE10050352C1 - Electrically actuated motor vehicle disk brake has one lining brought into frictional engagement directly by actuating unit, one by action of reaction force applied by brake caliper - Google Patents
Electrically actuated motor vehicle disk brake has one lining brought into frictional engagement directly by actuating unit, one by action of reaction force applied by brake caliperInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrisch betätigbare Kraftfahr zeug-Scheibenbremse. Insbesondere handelt es sich bei der Er findung um eine Scheibenbremse, die den Aufbau eines sog. trockenen Bremssystems ermöglicht, also ohne Hydraulik- oder Bremsflüssigkeit, die durch einen Hauptbremszylinder bei ei ner Bremspedalbetätigung durch den Fahrer über ein Bremsflüs sigkeitsleitungssystem in eine Zylinder/Kolbenanordnung ge preßt wird. Vielmehr dient bei der Erfindung ein elektrischer Antrieb dazu, die Bremsbeläge mit der Bremsscheibe in Rei bungseingriff zu bringen.The invention relates to an electrically actuated motor vehicle convincing disc brake. In particular, it is the Er invention around a disc brake, the construction of a so-called dry braking system, so without hydraulic or Brake fluid through a master cylinder at egg Brake pedal actuation by the driver via a brake flow fluid line system in a cylinder / piston arrangement is pressed. Rather, an electrical serves in the invention Drive this, the brake pads with the brake disc in line to bring exercise intervention.
Derartige Scheibenbremsenanordnungen sind im Stand der Tech nik in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. So gibt es zum Beispiel den Vorschlag, mittels piezoelektrischer Linearantriebe über ein entsprechendes Getriebe eine Zustell bewegung auf die beiderseits einer Bremsscheibe angeordneter Bremsbeläge auszuüben. Ein anderer Vorschlag sieht die Ver wendung von linear wirkenden Elektromagneten zum Erzeugen ent sprechender Zustellbewegungen der Bremsbeläge vor. Diesen Vorschlägen ist jedoch aufgrund ihrer erheblicher Probleme bei der Umsetzung in ein sicheres und massenfertigbares Pro dukt bisher der Erfolg versagt geblieben.Such disc brake assemblies are in the prior art nik known in a variety of configurations. So there is, for example, the suggestion using piezoelectric Linear drives with an appropriate gearbox movement on both sides of a brake disc To apply brake pads. Another proposal sees the Ver Use of linear acting electromagnets to generate ent speaking delivery movements of the brake pads. this However, suggestions is due to their significant problems in the implementation into a safe and mass-produced pro success has so far failed.
Weitere nachstehend genannte Dokumente zum Stand der Technik zeigen - ohne Anspruch auf Vollständigkeit - die Verwendung von Elektromotoren als Antriebselemente, welche über geeigne te Drehmoment-umsetzende Getriebe auf die Bremsbeläge wirken. Allerdings sind auch die aus den Dokumenten DE 195 43 098 C2, DE 195 11 287 A1, WO 8903490 A1, WO 9711287 A1, WO 9717553 A1, US 4 865 162, DE 34 10 006 A1, DE 42 29 042 A1, EP 394 238 B1 bekannten Anordnungen nicht geeignet, die erforderlichen Kräfte bei entsprechendem geringem Bauraum mit der geforder ten Dynamik und Ausfallsicherheit zu den für ein Massenpro dukt erforderlichen niedrigen Kosten darzustellen.Other prior art documents mentioned below show - without claim to completeness - the use of electric motors as drive elements, which have suitable The torque-converting gears act on the brake pads. However, those from documents DE 195 43 098 C2, DE 195 11 287 A1, WO 8903490 A1, WO 9711287 A1, WO 9717553 A1, US 4 865 162, DE 34 10 006 A1, DE 42 29 042 A1, EP 394 238 B1 known arrangements are not suitable for the required Forces with a correspondingly small installation space with the required dynamic and resilience to those for a mass pro to represent the required low cost.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine elek trisch betätigbare Kraftfahrzeug-Scheibenbremse bereitzustel len, die insbesondere den geringen, in modernen Personen- Kraftfahrzeugen zur Verfügung stehenden Einbauraum für Rad bremsen effizient nutzt, die hohe Ausfallsicherheit von her kömmlichen Hydraulikbremsen erreicht und den notwendigen An preßdruck für die Bremsbeläge an der Bremsschreibe mit der erforderlichen Schnelligkeit bereitstellt.The invention is therefore based on the problem of an elek Trisch actuable motor vehicle disc brake ready len, in particular the small, in modern people Motor vehicle installation space available for wheel braking efficiently uses the high level of reliability from the outset conventional hydraulic brakes achieved and the necessary type pressing pressure for the brake pads on the brake disc with the provides the required speed.
Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß eine elek trisch betätigbare Kraftfahrzeug-Scheibenbremse bereitge stellt, mit einem Bremssattel sowie einer am Bremssattel an geordneten Betätigungseinheit. Die Betätigungseinheit ist mit zwei mit je einer Seitenfläche einer Bremsscheibe zusammen wirkenden und im Bremssattel begrenzt verschiebbar angeordne ten Reibbelägen gekoppelt, wobei einer der Reibbeläge durch die Betätigungseinheit direkt und der andere Reibbelag durch die Wirkung einer vom Bremssattel aufgebrachten Reaktions kraft mit der Bremsscheibe in Reibungseingriff bringbar ist. Die Betätigungseinheit hat einen Elektromotor sowie eine wir kungsmäßig zwischen dem Elektromotor und einem Reibbelag an geordnete Getriebeeinheit zur Umsetzung der Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung für die Reib beläge. Der Elektromotor hat einen Stator mit mindestens einer ringför migen Statorwicklung, an deren beiden Stirnseiten jeweils ein Kranz aus Polschuhen angeordnet ist, wobei die radial in nenliegenden Enden der Polschuhe eines Kranzes miteinander verbunden sind und die radial außenliegenden Endes der Pol schuhe beider Kränze sich jeweils seitlich überragen. Weiter hin hat der Elektromotor einen den Stator zumindest teilweise umgreifenden Rotor, der mit der Eingangsseite der Getriebeeinheit gekoppelt ist und Magnete trägt, die den Pol schuhen des Stators gegenüberliegend angeordnet sind.To solve this problem, an elek trisch operable motor vehicle disc brake ready with one brake caliper and one on the brake caliper orderly operating unit. The actuator is with two with one side of a brake disc together acting and arranged in the brake caliper to a limited extent th friction linings coupled, one of the friction linings through the actuation unit directly and the other friction lining the effect of a reaction from the caliper can be brought into frictional engagement with the brake disc. The actuator has an electric motor and we between the electric motor and a friction lining orderly gear unit for implementing the rotational movement of the electric motor into a translational movement for the friction coverings. The electric motor has a stator with at least one ring moderate stator winding, on each of their two faces Wreath of pole pieces is arranged, the radially in ends of the pole pieces of a wreath are connected and the radially outer end of the pole shoes of both wreaths protrude laterally. more the electric motor at least has a stator partially encompassing rotor, which with the input side of the Gear unit is coupled and carries magnets that hold the pole shoes of the stator are arranged opposite one another.
Durch diese Anordnung wird ein Transversalflußmotor gebildet, mit dem eine besonders hohe Leistungsdichte realisierbar ist. Insbesondere kann auf diese Weise ein bei bekannten Anordnun gen (zum Beispiel EP 394 238 B1 oder DE 42 29 042 A1) erfor derliches Planetengetriebe eingespart werden, was sowohl Bau raum als auch Herstellungsaufwand und -kosten reduziert.A transverse flux motor is formed by this arrangement, with which a particularly high power density can be achieved. In particular, a known arrangement can in this way gene (for example EP 394 238 B1 or DE 42 29 042 A1) Such planetary gear can be saved, which both construction space as well as manufacturing effort and costs reduced.
Weiterhin erlaubt dieses Konzept die Ausgestaltung des Elek tromotors sowohl als Außenläufer als auch als Innenläufer. Dabei ist wegen der möglichen größeren Flächen der Magnete und des größeren Hebelarms (aufgrund des größeren Durchmes sers des Rotors) der Außenläufervariante der Vorzug zu geben. Dennoch erfaßt die Erfindung beide Ausführungsformen.Furthermore, this concept allows the elec tromotors both as external and internal runners. This is because of the possible larger areas of the magnets and the larger lever arm (due to the larger diameter of the rotor) to give preference to the external rotor variant. Nevertheless, the invention covers both embodiments.
Da die ringförmige Statorwicklung keine Wicklungsköpfe auf weist (wie zum Beispiel der Motor aus der WO 9717553 A1), ist der Wirkungsgrad erheblich verbessert. Außerdem erlaubt die ringförmige Statorwicklung einen sehr hohen Füllfaktor der Wicklung (Verhältnis des Wicklungsdrahtvolumens zum Gesamtvo lumen der Wicklungskammer), da einerseits die Wicklungsform sehr einfach ist und andererseits auch im Querschnitt recht eckiger Draht oder ein Kupferband verwendet werden kann. Wei terhin erfordert diese sehr einfach herzustellende Stator wicklung auch nur eine sehr dünne Isolation des dafür verwen deten Drahtes, da die einzelnen Windungen gegeneinander le diglich eine sehr geringe Spannungsdifferenz in der Größen ordnung von einem bis wenige Volt haben. Auch diese Umstände erhöhen den Wirkungsgrad gegenüber bekannten Anordnungen.Because the ring-shaped stator winding has no winding heads points (such as the engine from WO 9717553 A1) the efficiency improved significantly. In addition, the annular stator winding has a very high fill factor Winding (ratio of the winding wire volume to the total vo lumen of the winding chamber), because on the one hand the winding shape is very simple and on the other hand also right in cross section square wire or a copper tape can be used. Wei furthermore, this stator is very easy to manufacture even a very thin insulation of the used deten wire, since the individual turns are against each other diglich a very small voltage difference in sizes order from one to a few volts. These circumstances too increase the efficiency compared to known arrangements.
Schließlich ist diese Kraftfahrzeug-Scheibenbremse im Aufbau äußerst kompakt und sehr einfach herzustellen. Finally, this motor vehicle disc brake is under construction extremely compact and very easy to manufacture.
Mit einer derartigen elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeug- Scheibenbremse kann der erforderliche Anpreßdruck mit der für eine entsprechend komfortable Regelung des Bremsverhaltens notwendigen Dynamik sicher realisiert werden.With such an electrically operated motor vehicle Disc brake can apply the required contact pressure with that for a correspondingly comfortable regulation of the braking behavior necessary dynamics can be realized safely.
Damit die von dem Rotor erzeugte Drehbewegung in eine Trans lationsbewegung für die Reibbeläge umgesetzt wird, ist eine Getriebeeinheit vorgesehen, die vorzugsweise als Spindel- /Mutteranordnung oder als Spindel-/Kugelumlaufbüchsenanord nung ausgestaltet ist. Der Rotor des Elektromotors ist dabei mit der Mutter bzw. der Kugelumlaufbüchse als Eingangsseite der Getriebeeinheit drehfest verbunden und die Spindel wirkt translatorisch auf einen Bremsbelag.So that the rotary movement generated by the rotor into a Trans lation movement for the friction linings is implemented Gear unit provided, which is preferably a spindle / Nut arrangement or as spindle / ball bushing arrangement is designed. The rotor of the electric motor is there with the nut or the recirculating ball bushing as the input side the gear unit rotatably connected and the spindle acts translationally on a brake pad.
Um den Elektromotor mehrphasig zu gestalten, sind wenigstens zwei koaxial nebeneinander angeordnete ringförmige Stator wicklungen vorgesehen, wobei die an den Stirnseiten einer Statorwicklung angeordneten Polschuhe gegenüber den Polschu hen einer benachbarten Statorwicklung in Umfangsrichtung ver setzt sind. Bei dieser Ausgestaltung sind der Phasenzahl ent sprechend Statorwicklungen und diese umgreifende Polschuh- Ringe vorzusehen. Um die unterschiedlichen Phasen zu reali sieren, kann dabei die Positionierung der Polschuhe einer Sta torwicklung gegenüber den Polschuhen der benachbarten Stator wicklung(en) in Umfangsrichtung versetzt werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, die einer Statorwicklung zugeordne ten Magnete gegenüber den Magneten der benachbarten Stator wicklung(en) in Umfangsrichtung zu versetzen.To make the electric motor multi-phase, at least two ring-shaped stator arranged coaxially next to each other windings provided, the one on the end faces Stator winding arranged pole shoes opposite the pole shoe hen an adjacent stator winding in the circumferential direction sets are. In this configuration, the number of phases is ent speaking stator windings and these surrounding pole shoe Provide rings. To realize the different phases the positioning of the pole pieces of a sta gate winding opposite the pole pieces of the neighboring stator winding (s) are offset in the circumferential direction. alternative it is also possible to assign a stator winding th magnets compared to the magnets of the neighboring stator to offset winding (s) in the circumferential direction.
Für eine besonders einfache Fertigung und Montage ist es zweckmäßig, einen oder mehrere zwischen zwei Statorwicklungen anzuordnende, in axialer Richtung benachbarte (mit ihren freien Enden entgegengesetzt orientierte) Polschuhe als ein Teil zu fertigen und dann zu einem Kranz zu montieren, an den die beiden Statorwicklungen seitlich darangeschoben oder - gesteckt werden. Damit ist es möglich, die Montage des mehr phasigen Motors besonders effizient zu gestalten. It is for particularly easy manufacture and assembly expedient, one or more between two stator windings to be arranged, in the axial direction adjacent (with their free ends oppositely oriented) pole pieces as one To manufacture part and then assemble into a wreath to which the two stator windings pushed to the side or - be put. This makes it possible to assemble the more to make the phase motor particularly efficient.
Um das durch die/jede Statorwicklung erzeugte Magnetfeld in die Polschuhe bzw. deren den Magneten zugewandte Enden ein leiten zu können, ist die/jede Statorwicklung auf einem Ring aus Eisenblech angeordnet. Dieser Ring aus Eisenblech kommt bei der Montage der Polschuhe in axialer Richtung mit deren radial innen liegenden Enden in (magnetischen) Kontakt.To the magnetic field generated by the / each stator winding in the pole shoes or their ends facing the magnets to be able to conduct is the / each stator winding on a ring arranged from sheet iron. This iron sheet ring is coming when installing the pole shoes in the axial direction with their radially inner ends in (magnetic) contact.
Weiterhin ist jeder der an dem Rotor angeordneten Magnete so dimensioniert und positioniertt, daß er - in einer vorbe stimmten Ruhelage - mit einem Polschuh des Stators fluchtet. Bei den Magneten handelt es sich vorzugsweise um Seltenerden- Magnete (zum Beispiel Samarium/Cobalt oder dergl.).Furthermore, each of the magnets arranged on the rotor is like this dimensioned and positioned that he - in a vorbe agreed rest position - aligned with a pole shoe of the stator. The magnets are preferably rare earth Magnets (for example samarium / cobalt or the like).
Dabei sind die Magnete mit ihrer radial außen liegenden Seite an einem Ring aus Eisenblech angeordnet, das als magnetischer Rückschluß des Rotors dient.The magnets are with their radially outer side arranged on a ring made of sheet iron, which is called magnetic Inference of the rotor is used.
Mit den Polschuhen eines Stators fluchtende Magnete, die in Umfangsrichtung benachbart zueinander an dem Rotor angeordnet sind, haben eine abwechselnde magnetische Orientierung.Magnets aligned with the pole pieces of a stator Arranged circumferentially adjacent to each other on the rotor have an alternating magnetic orientation.
Die Polschuhe können entweder aus Eisenpulver hergestellt sein, dessen Körner gegeneinander elektrisch oder magnetisch isoliert sind, oder die Polschuhe sind aus gestapeltem, gegeneinander isoliertem Eisenblech hergestellt. Die aus Ei senpulver gepreßte oder gesinterte Variante ist als Massen produkt leichter herstellbar, hat aber gegenüber der geblech ten Variante ggf. geringfügig ungünstigere magnetische Eigen schaften.The pole pieces can either be made from iron powder be, whose grains are electrical or magnetic against each other are insulated, or the pole pieces are made of stacked, made of insulated iron sheet. The egg Senpulver pressed or sintered variant is in bulk product easier to manufacture, but compared to sheet metal variant may have slightly less favorable magnetic properties companies.
Um die Montage zu vereinfachen, bilden zwei oder mehr Polschu he ein gemeinsam verbaubares Segment des Kranzes, um mit der Statorwicklung zusammengeschoben zu werden. In order to simplify the assembly, two or more pole pieces are formed hey a mutually installable segment of the wreath to match with the Stator winding to be pushed together.
Dazu sind die Polschuhe und die Statorwicklung so gestaltet, daß sie durch koaxiales Aneinanderstecken miteinander ver bindbar sind.For this purpose, the pole pieces and the stator winding are designed that they ver by coaxially plugging together are binding.
Im übrigen ist der Elektromotor ein von der vorstehend be schriebenen Anwendung der elektrisch betätigbaren Kraftfahr zeug-Scheibenbremse unabhängig nutzbarer Antrieb.Otherwise, the electric motor is one of the above written application of the electrically actuated motor vehicle disc brake independently usable drive.
Weitere Einzelheiten und Abwandlungen der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung nachstehend erläu tert.Further details and modifications of the invention are explained below with reference to the drawing tert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrisch betätigbaren Kraftfahrzeug-Scheibenbremse im Längsschnitt. Fig. 1 shows a schematic representation of an electrically actuated motor vehicle disc brake in longitudinal section.
Fig. 2a zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Segment eines Stators mit zwei Statorwicklungen in einer ersten Aus führungsform der Erfindung. Fig. 2a shows a schematic plan view of a segment of a stator with two stator windings in a first embodiment of the invention.
Fig. 2b zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Segment eines Stators mit zwei Statorwicklungen in einer zweiten Aus führungsform der Erfindung. Fig. 2b shows a schematic plan view of a segment of a stator with two stator windings in a second embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt eine elektrisch betätigbare Kraftfahrzeug- Scheibenbremse, die einen im Querschnitt im wesentlichen U- förmigen Bremssattel 10 sowie eine am Bremssattel 10 angeord nete elektromechanische Betätigungseinheit 12 aufweist. In dem Bremssattel 10 sind an dessen beiden Schenkeln 10', 10" zwei (in nicht weiter veranschaulichten Führungen aufgenomme ne) Reibbeläge 14, 14' angeordnet. Die beiden Reibbeläge 14, 14' sind zu beiden Seiten einer durch den Bremssattel 10 übergriffenen Bremsscheibe 16 angeordnet und wirken mit je weils einer Seitenfläche 16', 16" der Bremsscheibe 16 zusam men, die drehfest mit einem lediglich teilweise gezeigten Achsstummel 18 verbunden ist. Die Reibbeläge 14, 14' sind im Bremssattel 10 auf die Bremsscheibe 16 hin bzw. von ihr weg verschiebbar angeordnet. Dabei handelt es sich in der gezeig ten Ausführungsform um eine Schwimmsattelanordnung, bei der einer der Reibbeläge 14 durch die Betätigungseinheit 12 di rekt und der andere Reibbelag 14' durch die Wirkung einer vom Bremssattel 10 aufgebrachten Reaktionskraft mit der Brems scheibe 16 in Reibungseingriff bringbar ist. Fig. 1 shows an electrically actuated motor vehicle disc brake, which has a cross section substantially U-shaped brake caliper 10 and an electromechanical actuating unit 12 arranged on the brake caliper 10 . Arranged in the brake caliper 10 on its two legs 10 ′, 10 ″ are two friction linings 14 , 14 ′ (not shown in guides, which are not shown in any more detail). The two friction linings 14 , 14 ′ are on both sides of a brake disk 16 overlapped by the brake caliper 10 arranged and act with each one side surface 16 ', 16 "of the brake disc 16 together, which is rotatably connected to an axle stub 18 shown only partially. The friction linings 14 , 14 'are arranged in the brake caliper 10 towards the brake disc 16 or away from it. It is in the embodiment shown, a floating caliper arrangement in which one of the friction linings 14 is actuated by the actuating unit 12 and the other friction lining 14 'can be brought into frictional engagement with the brake disk 16 by the action of a reaction force applied by the brake caliper 10 .
Die Betätigungseinheit 12 ist seitlich an dem Bremssattel 10 angesetzt und weist einen Elektromotor 20 sowie ein zwischen dem Elektromotor 20 und einem Reibbelag 14 angeordnetes Ge triebe in Form einer Mutter/Spindelanordung 22 auf. Dieses Getriebe 22 dient dazu, die Drehbewegung des Elektromotors 20 in eine Längsbewegung für die Reibbeläge 14, 14' umzusetzen.The actuator unit 12 is attached to the brake caliper 10 side and has an electric motor 20, and a valve disposed between the electric motor 20 and a friction lining 14 Ge gear in the form of a nut / Spindelanordung 22. This gear 22 serves to convert the rotary movement of the electric motor 20 into a longitudinal movement for the friction linings 14 , 14 '.
Der Elektromotor 20 hat einen Stator 24 mit zwei ringförmigen Statorwicklungen 26, 26'. An den beiden Stirnseiten jeder Statorwicklung 26, 26' ist jeweils ein Kranz aus in Umfangs richtung voneinander beabstandeten Polschuhen 28a, 28b; 28a' 28b' angeordnet (siehe auch Fig. 2a), die die äußere Mantelfläche der jeweiligen Statorwicklung 26, 26' mit ihren freien Enden 30a, 30b, 30a', 30b' teilweise übergreifen. Die radial innen liegenden Enden der Polschuhe 32a, 32b; 32a', 32b' eines Kranzes sind miteinander durch einen magnetisch leitenden einstückig angeformten Ring (nicht weiter bezeichnet) verbun den.The electric motor 20 has a stator 24 with two annular stator windings 26 , 26 '. On the two end faces of each stator winding 26 , 26 'is a ring of pole shoes 28a, 28b spaced from each other in the circumferential direction; 28a '28b' are arranged (see also Fig. 2a), the outer lateral surface of the respective stator winding 26, 26 'b with their free ends 30 a, 30, 30 a', 30 b overlap 'partially. The radially inner ends of the pole shoes 32 a, 32 b; 32 a ', 32 b' of a wreath are connected to one another by a magnetically conductive, integrally formed ring (not designated further).
Die radial außenliegenden (freien) Enden der Polschuhe 30a 30b, 30a', 30b' zweier an einer Statorwicklung 26, 26' angeordneter Kränze greifen entlang des Umfangs der jeweiligen Statorwicklung 26, 26' abwechselnd ineinander und überragen sich jeweils seit lich. Zur vereinfachten Herstellung sind die beiden aneinan der angrenzenden, zwischen den beiden Statorwicklungen 26, 26' angeordneten Kränze aus Polschuhen 28b, 28a' als einheit liche Bauteile ausgestaltet, die eine im wesentlichen T- förmige Gestalt (siehe Fig. 1 unten) haben. Jede Statorwicklung 26, 26' ist auf einem Ring 34, 34' aus Eisenblech ange ordnet, der als magnetischer Rückschluß dient.The radially outer (free) ends of the pole pieces 30a, 30b, 30a ', 30b' of two of a stator winding 26, 26 'arranged rims engaged along the periphery of the respective stator winding 26, 26' alternately in one another and above one each for Lich. To simplify manufacture, the two wreaths of pole shoes 28 b, 28 a 'arranged next to one another between the two stator windings 26 , 26 ' are designed as unitary components which have a substantially T-shaped configuration (see FIG. 1 below) , Each stator winding 26 , 26 'is arranged on a ring 34 , 34 ' made of sheet iron, which serves as a magnetic yoke.
In der gezeigten Ausführungsform sind die Polschuhe aus ge sintertem Eisenpulver hergestellt, dessen Körner durch einen Kunststoff-Überzug gegeneinander elektrisch und magnetisch isoliert sind.In the embodiment shown, the pole pieces are made of ge sintered iron powder, the grains of which are produced by a Plastic coating against each other electrically and magnetically are isolated.
Der Elektromotor 20 hat außerdem einen Rotor 40 in Form eines Ringzylinders 40a, an dessen dem Bremssattel 10 abgewandten Seite eine Stirnwand 40b angeformt ist. Der Rotor 40 mit sei nem Ringzylinder 40a umgreift die Statorwicklungen 26, 26' in radialer und in axialer Richtung. Die Stirnwand 40b des Ro tors 40 ist mit der Eingangsseite der Getriebeeinheit 22 in der Weise gekoppelt, daß die Stirnwand 40b drehfest (ver schweißt oder formschlüssig) mit der Mutter 22a der Mutter/ Spindelanordung 22 drehfest verbunden ist. An der Innenwand des Ringzylinders 40a des Rotors 40 sind den freien Enden der Polschuhe 28a, 28b; 28a' 28b' gegenüberliegend unter Bildung eines Luftspaltes 42 Seltenerden-Magnete 44, 44' mit ihrer radial außen liegenden Seite jeweils an einem Ring 46, 46' aus Eisenblech angeordnet. Dabei sind die Magnete 44, 44' so dimensioniert und angeordnet, daß sie mit einem Polschuh 28a, 28b; 28a' 28b' fluchten.The electric motor 20 also has a rotor 40 in the form of a ring cylinder 40 a, on the side facing away from the brake caliper 10, an end wall 40 b is formed. The rotor 40 with its ring cylinder 40 a engages around the stator windings 26 , 26 'in the radial and axial directions. The end wall 40 b of the ro tor 40 is coupled to the input side of the gear unit 22 in such a way that the end wall 40 b is rotatably connected (ver welded or positively) with the nut 22 a of the nut / spindle assembly 22 . On the inner wall of the ring cylinder 40 a of the rotor 40 , the free ends of the pole pieces 28a, 28b; 28a '28b' opposite to form an air gap 42 rare earth magnets 44 , 44 'with their radially outer side each arranged on a ring 46 , 46 ' made of sheet iron. The magnets 44 , 44 'are dimensioned and arranged such that they are connected to a pole piece 28a, 28b; 28a '28b' are aligned.
Die mit den eine Statorwicklung umgebenden Polschuhen fluch tende Magnete, die in Umfangsrichtung benachbart zueinander an dem Rotor angeordnet sind, haben eine abwechselnde magne tische Orientierung.The curse with the pole pieces surrounding a stator winding ing magnets that are adjacent to each other in the circumferential direction are arranged on the rotor, have an alternating magne table orientation.
Die Mutter 22a der Mutter/Spindelanordung 22 ist in einem an dem Schenkel 10' des Bremssattels 10 angeformten Flansch 48 drehbar aber in axialer Richtung unverschiebbar gelagert. Über Kugeln 22b ist die Mutter 22a mit der Spindel 22c gekop pelt, wobei die Spindel 22c sich bei einer Drehung der Mutter 22a in Längsrichtung bewegt und dabei über eine Druckplatte 52 den Bremsbelag 14 in Richtung auf die Bremsscheibe 16 bzw. von ihr wegschiebt.The nut 22 a of the nut / spindle assembly 22 is rotatably mounted in a flange 48 formed on the leg 10 'of the brake caliper 10, but is immovable in the axial direction. B via balls 22, the nut 22 a with the spindle 22 c gekop pelt, the spindle 22 c upon rotation of the nut 22 a moves in the longitudinal direction and thereby on a pressure plate 52 of the brake pad 14 toward the brake disc 16 and pushes away from her.
Die Erfindung ist mit 1-, 2-, oder 3-Phasenmotoren realisier bar, wobei für Mehrphasenmotoren - wie in Fig. 2b für einen 2-Phasenmotor gezeigt - zwei koaxial nebeneinander angeord nete ringförmige Statorwicklungen vorgesehen sind. Hierbei sind die an den Stirnseiten einer Statorwicklung angeordneten Polschuhe gegenüber den Polschuhen einer benachbarten Stator wicklung in Umfangsrichtung versetzt angeordnet und die Mag nete einer Statorwicklung sind entlang des Umfangs des Rotors an der selben Position (also nicht zueinander versetzt) ange ordnet. Anstatt die Polschuhe in Umfangsrichtung zu versetzen, können auch die Magnete versetzt werden und die Polschuhe be nachbarter Statorwicklungen haben die gleiche Position ent lang des Umfangs des Stators.The invention is realizable with 1-, 2-, or 3-phase motors, two-phase annular stator windings being arranged coaxially next to one another, as shown in FIG. 2b for a 2-phase motor. Here, the pole shoes arranged on the end faces of a stator winding are staggered in the circumferential direction with respect to the pole shoes of an adjacent stator winding and the magnets of a stator winding are arranged along the circumference of the rotor at the same position (ie not offset from one another). Instead of moving the pole pieces in the circumferential direction, the magnets can also be moved and the pole pieces of adjacent stator windings have the same position along the circumference of the stator.
Claims (12)
einer am Bremssattel (10) angeordneten Betätigungseinheit (12), und mit
zwei mit je einer Seitenfläche (16', 16") einer Bremsschei be (16) zusammenwirkenden und im Bremssattel (10) begrenzt verschiebbar angeordneten Reibbelägen (14, 14'), wobei einer der Reibbeläge (14) durch die Betätigungseinheit (12) direkt und der andere Reibbelag (14') durch die Wirkung einer vom Bremssattel (10) aufgebrachten Reaktionskraft mit der Brems scheibe (16)'in Reibungseingriff bringbar ist, wobei
die Betätigungseinheit (12) einen Elektromotor (20) sowie eine wirkungsmäßig zwischen dem Elektromotor (20) und einem Reibbelag (14) angeordnete Getriebeeinheit (22) zur Umsetzung der Rotationsbewegung des Elektromotors (20) in eine Transla tionsbewegung für die Reibbeläge (14, 14') aufweist, wobei
der Elektromotor (20)
einen Stator (24) mit wenigstens einer ringförmigen Sta torwicklung (26, 26') aufweist, an deren beiden Stirnseiten jeweils ein Kranz aus Polschuhen (28a, 28b; 28a', 28b') an geordnet ist, wobei die radial innenliegenden Enden der Pol schuhe (28a, 28b; 28a', 28b') eines Kranzes miteinander ver bunden sind und die radial außenliegenden Endes der Polschuhe beider Kränze sich jeweils seitlich überragen, und
- - einen den Stator (24) zumindest teilweise umgreifenden Ro tor (40) aufweist, der mit der Eingangsseite der Getriebeein heit (22) gekoppelt ist und Magnete (44, 44') trägt, die den Polschuhen gegenüberliegend angeordnet sind.
an actuating unit ( 12 ) arranged on the brake caliper ( 10 ), and with
two each with a side surface ( 16 ', 16 ") of a brake disc ( 16 ) cooperating and arranged in the brake caliper ( 10 ) to a limited extent arranged friction linings ( 14 , 14 '), one of the friction linings ( 14 ) by the actuating unit ( 12 ) directly and the other friction lining ( 14 ') can be brought into frictional engagement by the action of a reaction force exerted by the brake caliper ( 10 ) with the brake disc ( 16 )', wherein
the actuator unit (12) comprises an electric motor (20) and an operatively arranged between the electric motor (20) and a friction lining (14) gear unit (22) for converting the rotational motion of the electric motor (20) in a Transla tion movement of the friction linings (14, 14 '), where
the electric motor ( 20 )
has a stator ( 24 ) with at least one annular sta tor winding ( 26 , 26 '), on the two end faces of which a ring of pole pieces ( 28 a, 28 b; 28 a', 28 b ') is arranged, the radial inner ends of the pole shoes ( 28 a, 28 b; 28 a ', 28 b') of a wreath are connected to one another and the radially outer end of the pole shoes of both wreaths each project laterally, and
- - The stator ( 24 ) at least partially encompassing Ro tor ( 40 ) which is coupled to the input side of the gear unit ( 22 ) and carries magnets ( 44 , 44 ') which are arranged opposite the pole pieces.
wenigstens zwei koaxial nebeneinander angeordnete ringför mige Statorwicklungen (26, 26') vorgesehen sind, wobei die an den Stirnseiten einer Statorwicklung angeordneten Polschuhe gegenüber den Polschuhen einer benachbarten Statorwicklung in Umfangsrichtung an der selben Position angeordnet sind und die einer Statorwicklung zugeordneten Magnete gegenüber den einer benachbarten Statorwicklung zugeordneten Magneten in Umfangsrichtung versetzt sind.4. Electrically actuated motor vehicle disc brake according to claim 1, wherein
At least two coaxial stator windings ( 26 , 26 ') arranged coaxially next to one another are provided, the pole shoes arranged on the end faces of a stator winding being arranged circumferentially at the same position with respect to the pole shoes of an adjacent stator winding and the magnets associated with a stator winding being opposite those of an adjacent one Stator winding associated magnets are offset in the circumferential direction.
jede Statorwicklung (26, 26') auf einem Ring (34, 34') aus Eisenblech angeordnet ist.5. Electrically actuated motor vehicle disc brake according to claim 1, wherein
each stator winding ( 26 , 26 ') is arranged on a ring ( 34 , 34 ') made of sheet iron.
jeder der Magnete (44, 44') so dimensioniert und angeordnet ist, daß er mit einem Polschuh fluchtet.6. Electrically actuated motor vehicle disc brake according to claim 1, wherein
each of the magnets ( 44 , 44 ') is dimensioned and arranged so that it is aligned with a pole piece.
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