DE10149695B4

DE10149695B4 - Electromechanical floating caliper partial brake disc brake with self-reinforcement

Info

Publication number: DE10149695B4
Application number: DE2001149695
Authority: DE
Inventors: Antonio Pascucci; Henry Hartmann; Martin Schautt
Original assignee: eStop GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: DE10149695A1

Abstract

Selbstverstärkende elektromechanische Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse (10), mit
– einer Bremsscheibe (12), die eine Vorzugsdrehrichtung aufweist,
– einem eine Betätigungskraft erzeugenden elektrischen Aktuator,
– einem von dem elektrischen Aktuator direkt betätigten Reibbelag (16) auf einer Seite der Bremsscheibe (12), auf den der elektrische Aktuator über eine Selbstverstärkungsanordnung (20) mit einem Keilwinkel α direkt wirkt, um den direkt betätigten Reibbelag (16) an die Bremsscheibe (12) anzupressen, und
– einem mittels einem die Bremsscheibe (12) übergreifenden Schwimmsattel (14) indirekt betätigten Reibbelag (18) auf der entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe (12),
bei der sich der direkt betätigte Reibbelag (16) und der indirekt betätigte Reibbelag (18) im unbetätigten Zustand der Bremse (10) nicht genau gegenüberliegen, sondern einen Versatz (x) zueinander aufweisen, und bei der der Versatz (x) zwischen den beiden Reibbelägen (16, 18) während eines Abbremsens der sich in der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe (12) abhängig von der Anpresskraft abnimmt, wobei der direkt betätigte Reibbelag (16) geteilt ausgebildet ist, derart, daß bei einem Abbremsen der sich in der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe (12) der gesamte direkt betätigte Reibbelag (16) an die Bremsscheibe (12) angepresst wird, und daß bei einem Abbremsen der sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe (12) im wesentlichen nur derjenige Teil des direkt betätigten Reibbelages (16) an die Bremsscheibe (12) angepresst wird, der sich mit dem gegenüberliegenden, indirekt betätigten Reibbelag (18) in Überdeckung befindet.Self-energizing electromechanical floating caliper partial pad disc brake (10), with
- a brake disc (12) which has a preferred direction of rotation,
An electric actuator generating an actuating force,
- One of the electrical actuator directly actuated friction lining (16) on one side of the brake disc (12), on which the electric actuator acts directly via a self-reinforcing arrangement (20) with a wedge angle α, around the directly actuated friction lining (16) on the brake disc (12) and
- a friction lining (18) indirectly actuated by means of a floating caliper (14) overlapping the brake disc (12) on the opposite side of the brake disc (12),
in which the directly actuated friction lining (16) and the indirectly actuated friction lining (18) are not exactly opposite one another in the unactuated state of the brake (10), but have an offset (x) to one another, and in which the offset (x) between the two Friction linings (16, 18) decrease during braking of the brake disk (12) rotating in the preferred direction of rotation, depending on the contact pressure, the directly actuated friction lining (16) being of divided design, such that when the brake disk rotating in the preferred direction of rotation is braked (12) the entire directly actuated friction lining (16) is pressed against the brake disc (12), and that when the brake disc (12) rotating against the preferred direction of rotation is braked, essentially only that part of the directly actuated friction lining (16) is pressed onto the brake disc (12) is pressed, which is in overlap with the opposite, indirectly actuated friction lining (18).

Description

Elektromechanische Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse mit Selbstverstärkung Die Endung betrifft selbstverstärkende elektromechanische Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Bei solchen Scheibenbremsen bringt ein elektrischer Aktuator eine Betätigungskraft auf, die die Reibbeläge der Bremse an die sich drehende Bremsscheibe anlegt. Eine Selbstverstärkungseinrichtung in Gestalt einer Keilanordnung nutzt die in der sich drehenden Bremsscheibe enthaltene kinetische Energie zum weiteren Zustellen der Reibbeläge, d.h. die Reibbeläge werden mit einer gegenüber der Aktuatorkraft deutlich erhöhten Kraft, die nicht von dem elektrischen Aktuator aufgebracht wird, gegen die Bremsscheibe gepresst. Das Grundprinzip einer solchen Bremse ist aus der deutschen Patentschrift DE 198 19 564 C2 bekannt.Electromechanical floating caliper partial pad disc brake with self-reinforcement The ending relates to self-energizing electromechanical floating caliper partial pad disc brakes, especially for motor vehicles. In such disc brakes, an electrical actuator applies an actuating force that applies the brake pads to the rotating brake disc. A self-energizing device in the form of a wedge arrangement uses the kinetic energy contained in the rotating brake disk to further feed the friction linings, ie the friction linings are pressed against the brake disk with a force that is significantly increased compared to the actuator force, which is not applied by the electric actuator. The basic principle of such a brake is from the German patent DE 198 19 564 C2 known.

Heutzutage übliche Scheibenbremsen sind als sogenannte Schwimmsattelbremsen ausgeführt. Bei einer Schwimmsattelbremse übergreift ein Schwimmsattel, der an einem fahrzeugfesten Bremsträger parallel zur Drehachse der Bremsscheibe verschieblich gelagert ist, die Bremsscheibe. Ein von einem Aktuator direkt betätigter Reibbelag erzeugt beim Anlegen an die Bremsscheibe eine Reaktionskraft, die den Schwimmsattel verschiebt, so daß ein auf der anderen Seite der Bremsscheibe genau gegenüberliegend angeordneter Reibbelag von Armen des Schwimmsattels ebenfalls gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Da dieser Reibbelag nicht direkt vom Aktuator, sondern indirekt über den Schwimmsattel betätigt wird, spricht man in diesem Zusammenhang auch vom indirekt betätigten Reibbelag.Disc brakes common today are as so-called floating caliper brakes. Overlaps with a floating caliper brake a floating caliper, which is parallel to a vehicle-mounted brake carrier the brake disc is slidably mounted to the axis of rotation of the brake disc. A friction lining directly actuated by an actuator generates during Applying a reaction force to the brake disc that engages the floating caliper moves so that one on the other side of the brake disc friction lining arranged exactly opposite is also pressed against the brake disc by the arms of the floating caliper. Because this friction lining is not directly from the actuator, but indirectly via the floating caliper actuated in this context, one also speaks of the indirectly actuated friction lining.

Die Anwendung des eingangs genannten Selbstverstärkungsprinzips auf eine Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse bedingt zwangsläufig, daß der direkt betätigte Reibbelag von der sich drehenden Bremsscheibe ein Stück weit mitgenommen wird, und zwar in Umfangsrichtung der Bremsscheibe oder tangential nach außen, je nachdem wie der direkt betätigte Reibbelag geführt ist. Das hat zur Folge, daß während des eigentlichen Bremsvorganges die Reibbeläge sich nicht mehr genau gegenüberliegen, sondern einen Versatz zueinander aufweisen, der mit zunehmender Anpresskraft größer wird. Hat beispielsweise der in der Keilanordnung verwendete Keil einen Keilwinkel von 20 Grad, so kann der Weg, den der direkt betätigte Reibbelag durchläuft, in Drehrichtung der Bremsscheibe bis zu 10 mm und mehr betragen. Ein solcher Versatz zwischen dem direkt betätigten und dem indirekt betätigten Reibbelag ist unerwünscht, denn er führt zu einem Moment, das von dem Schwimm sattel abgestützt werden muß. Der Schwimmsattel kann sich dadurch in Bezug auf seine Führungen verspannen, so daß die Gleitbewegung des Schwimmsattels behindert wäre. In gewissem Maße gleicht sich dieses unerwünschte Moment durch eine sich beim Bremsen einstellende, ungleichmäßige Verteilung des auf die Reibbeläge wirkenden Anpressdrucks aus, mit dem die Reibbeläge an die Bremsscheibe gepresst werden, jedoch führt dies zu einer ungleichmäßigen Abnutzung der Reibbeläge.The application of the self-reinforcement principle mentioned at the beginning on a floating caliper partial pad disc brake inevitably requires that the direct actuated Friction lining from the rotating brake disc a bit is taken, in the circumferential direction of the brake disc or tangential to the outside, depending on how the directly operated Guided friction lining is. As a result, during the actual braking process, the friction linings are no longer exactly opposite one another, but have an offset to each other that increases with increasing Contact force becomes greater. For example, the wedge used in the wedge assembly has one Wedge angle of 20 degrees, so the path that the directly operated friction lining goes through up to 10 mm and more in the direction of rotation of the brake disc. Such an offset between the directly actuated and the indirectly actuated friction lining is undesirable, because he leads at a moment supported by the floating caliper got to. The Floating saddle can change in relation to its guides brace so that the Sliding movement of the floating saddle would be hindered. To some extent, the same this unwanted Moment due to an uneven distribution that occurs when braking of the friction linings effective contact pressure with which the friction linings are pressed against the brake disc be, however this leads to uneven wear of the friction linings.

Aus der deutschen Auslegeschrift DE 1 480 060 B ist eine hydraulisch betätigte, selbstverstärkende Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge bekannt. Bei dieser Bremse sind das eigentliche Reibelement des direkt betätigten Bremsbelags und eine eine Rampe aufweisende Druckplatte, über die der hydraulische Betätigungsdruck auf das Reibelement übertragen wird, als voneinander getrennte Bauteile ausgebildet. Die Kontaktflächen zwischen dem Reibelement und der Druckplatte sind so ausgeführt, dass beim Bremsen eine Haftkraft zwischen dem Reibelement und der Druckplatte entsteht, die stärker ist als die von der Bremsscheibe auf das Reibelement ausgeübte Mitnahmekraft. Eine Sicherheitsabstützung gegen einen Anschlag des feststehenden Bremsträgers soll für den Fall vorgesehen werden, dass die Verbindung zwischen dem Reibelement und der Druckplatte nachgibt. Eine geeignete Wahl der Haftung zwischen dem Reibelement und der Druckplatte soll bewirken, dass die Haftverbindung zwischen den beiden Teilen sich während des gesamten normalen Betriebs nicht löst, wodurch die Selbstverstärkungswirkung während der gesamten Bremsdauer erhalten bleibt. Alternativ kann die Anordnung so getroffen werden, dass die Haftverbindung nachgibt und das Reibelement sich gegen den feststehenden Sicherheitsanschlag abstützt, man erhält dann eine Verstärkungswirkung mit linearer Charakteristik.From the German interpretation DE 1 480 060 B is a hydraulically operated, self-energizing partial pad disc brake for motor vehicles. In this brake, the actual friction element of the directly actuated brake lining and a pressure plate having a ramp, via which the hydraulic actuation pressure is transmitted to the friction element, are designed as separate components. The contact surfaces between the friction element and the pressure plate are designed in such a way that, when braking, an adhesive force arises between the friction element and the pressure plate that is stronger than the driving force exerted by the brake disc on the friction element. A safety support against a stop of the fixed brake carrier should be provided in the event that the connection between the friction element and the pressure plate yields. A suitable choice of the adhesion between the friction element and the pressure plate is intended to ensure that the adhesive connection between the two parts does not come loose during the entire normal operation, as a result of which the self-reinforcing effect is retained during the entire braking period. Alternatively, the arrangement can be made so that the adhesive connection yields and the friction element is supported against the fixed safety stop, a reinforcing effect with linear characteristics is then obtained.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstverstärkende elektromechanische Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse anzugeben, bei der die zuvor eschilderten Probleme soweit behoben sind, daß sie in der Praxis keine Rolle mehr spielen.The invention has for its object a self-reinforcing to specify electromechanical floating caliper partial pad disc brake, in which the problems outlined above are resolved to the extent that they are in no longer play a role in practice.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer selbstverstärkenden elektromechani schen Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse gelöst, die die im Patentanspruch 1 oder im Patentanspruch 7 angegebenen Merkmale aufweist. Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung sind demnach der direkt betätigte Reibbelag und der indirekt betätigte Reibbelag so angeordnet, daß sie sich im unbetätigten Zustand der Bremse nicht genau gegenüberliegen, sondern einen Versatz zueinander aufweisen, der während eines Abbremsens der sieh in Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe abhängig von der Anpresskraft abnimmt, mit der die Reibbeläge an die Bremsscheibe gedrückt werden. Dazu kommt, daß bei einem Abbremsen der sich in der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe der gesamte direkt betätigte Reibbelag an die Bremsscheibe angepresst wird, und daß bei einem Abbremsen der sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe im wesentlichen nur derjenige Teil des direkt betätigten Reibbelages an die Bremsscheibe angepresst wird, der sich mit dem gegenüberliegenden indirekt betätigten Reibbelag in Überdeckung befindet. Der Rest des direkt betätigten Reibbelages kann die Bremsscheibe durchaus ebenfalls berühren, er soll jedoch nicht angepresst werden. Mit einer solchen Ausführungsform wird vermieden, daß es bei Bremsvorgängen mit sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehender Bremsscheibe aufgrund des dann relativ großen Versatzes der gegenüberliegend angeordneten Reibbeläge bei höheren Anpresskräften zu einem unerwünscht hohen, auf den Schwimmsattel wirkenden Moment kommt.This object is achieved with a self-energizing electromechanical cal caliper partial pad disc brake, which has the features specified in claim 1 or in claim 7. According to a first solution according to the invention, the directly actuated friction lining and the indirectly actuated friction lining are arranged in such a way that they do not lie exactly opposite one another in the unactuated state of the brake, but rather have an offset to one another which depends on when the brake disk rotates in the preferred direction of rotation The contact pressure with which the friction linings are pressed against the brake disc decreases. In addition, the braking is preferred the entire directly actuated friction lining is pressed against the brake disk, and that when the brake disk rotating against the preferred direction of rotation is braked, essentially only that part of the directly actuated friction lining is pressed against the brake disk that is in contact with the indirectly actuated friction lining opposite Overlap. The rest of the directly actuated friction lining can also touch the brake disc, but it should not be pressed on. Such an embodiment prevents the occurrence of an undesirably high torque acting on the floating caliper during braking processes with the brake disk rotating counter to the preferred direction of rotation due to the then relatively large offset of the friction linings arranged opposite one another at higher contact forces.

Die Erfindung nutzt auf intelligente Weise die Tatsache aus, daß die Bremsscheibe jeder Scheibenbremse üblicherweise eine Vorzugsdrehrichtung hat. Zum anderen fußt die Erfindung auf der Überlegung, daß ein Versatz zwischen den gegenüber angeordneten Reibbelägen einer Scheibenbremse umso kritischer ist, je stärker die die Reibbeläge an die Bremsscheibe drückende Anpresskraft ist. Beispielhaft sei auf den Einsatz einer Scheibenbremse in einem Kraftfahrzeug Bezug genommen: Deutlich mehr als 90 % aller Bremsvorgänge eines Kraftfahrzeuges betreffen die Vorwärtsfahrt, d.h. die Vorzugsdrehrichtung einer Kraftfahrzeugscheibenbremse ist die Vorwärtsdrehrichtung. Darüber hinaus betreffen die Bremsvorgänge, bei denen eine hohe Anpresskraft auf die Reibbeläge ausgeübt werden muß, nahezu ausschließlich die Vorwärtsfahrt. Bremsungen, die eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges betreffen, sind zum einen relativ selten und erfolgen zum anderen ganz überwiegend bei sehr niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, so daß die bei einem Bremsvorgang umgesetzte Energie, im wesentlichen also die in Wärme umgewandelte kinetische Energie der sich drehenden Bremsscheibe, und damit auch der Reibbelagverschleiß gering ist. Darüber hinaus sind die Anpresskräfte in der Regel niedrig. Unter solchen Umständen wirkt sich ein Versatz der gegenüberliegenden Reibbeläge nicht nachteilig aus, weder hinsichtlich des beim Bremsvorgang erzeugten und auf den Schwimmsattel wirkenden Moments, noch hinsichtlich einer ungleichmäßigen Abnutzung der Reibbeläge.The invention uses intelligent Show the fact that the The brake disc of each disc brake usually has a preferred direction of rotation. On the other hand considering the invention, the existence Offset between the opposite arranged friction linings the more critical the disc brake is to the Pressing brake disc Contact pressure is. One example is the use of a disc brake in referred to a motor vehicle: significantly more than 90% of all braking of a motor vehicle relate to forward travel, i.e. the preferred direction of rotation a motor vehicle disc brake is the forward direction of rotation. Furthermore concern the braking processes, where a high contact pressure has to be exerted on the friction linings, almost exclusively the forward drive. Brakes that are reversing of the vehicle are relatively rare and take place on the one hand on the other hand, predominantly at very low vehicle speeds, so that at energy converted in a braking process, essentially that in Heat converted kinetic energy of the rotating brake disc, and therefore also the friction lining wear is low is. About that also the contact pressure usually low. In such circumstances, an offset occurs the opposite friction linings not disadvantageous, neither with regard to the braking process and moments acting on the floating saddle, still regarding one uneven wear the friction linings.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Scheibenbremse so ausgeführt, daß der direkt betätigte Reibbelag während eines Abbremsens der sich in der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe seine Position derart verändert, daß der Versatz zwischen den beiden gegenüber angeordneten Reibbelägen abnimmt.The disc brake according to the invention is preferably executed so that the directly operated Friction lining during braking of the brake disk rotating in the preferred direction of rotation changed his position so that the Offset between the two friction linings located opposite one another decreases.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Scheibenbremse so ausgelegt, daß die beiden Reibbeläge sich dann genau gegenüberliegen, wenn ein Abbremsen der sich in der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe mit der höchsten konstruktiv vorgesehenen, auf die Reibbeläge wirkenden Anpresskraft erfolgt. Eine solche Ausführungsform trägt der Überlegung Rechnung, daß das unerwünschte, auf den Schwimmsattel wirkende Moment umso größer ist, je größer der vorherrschende Versatz zwischen den gegenüber angeordneten Reibbelägen ist und je größer die auf die Reibbeläge wirkende Anpresskraft ist. Bei dieser Ausführungsform gibt es bei der konstruktiv vorgesehenen Maximalbelastung der Bremse kein unerwünschtes Moment der beschriebenen Art mehr.According to one embodiment is the disc brake according to the invention designed so that the two friction linings then face each other exactly if braking of the rotating in the preferred direction of rotation Brake disc with the highest constructively provided, acting on the friction linings. Such an embodiment carries the consideration Account that the unwanted, The greater the moment, the greater the moment acting on the floating saddle prevailing offset between the friction linings arranged opposite one another and the bigger the on the friction linings effective contact pressure is. In this embodiment, the constructively provided maximum load of the brake is not an undesirable Moment of the kind described more.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse ist so ausgelegt, daß die beiden Reibbeläge sich genau gegenüberliegen, wenn ein Abbremsen der sich in der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe mit einer mittleren konstruktiv vorgesehenen, auf die Reibbeläge wirkenden Anpresskraft erfolgt. Diese Ausführungsform basiert auf der Überlegung, daß eine Maximalbelastung der Scheibenbremse nur äußerst selten vorkommt und daß die Bremsungen mit einer mittleren Anpresskraft im normalen Fahrbetrieb bei weitem überwiegen. Es ist deshalb zur Erzielung einer gleichmäßigen Abnutzung der Reibbeläge günstig, wenn die Reibbeläge sich im Verlaufe ihrer Lebensdauer möglichst häufig genau gegenüberliegen. Zwar tritt bei dieser Ausführungsform dann ein unerwünschtes, auf den Schwimmsattel wirkendes Moment auf, wenn die Bremse maximal belastet wird, jedoch sind diese Betriebszustände so selten, daß dieser Nachteil in der Praxis bei für normalen Fahrbetrieb gedachten Fahrzeugen nicht ins Gewicht fällt.Another embodiment of the disc brake according to the invention is designed so that the two friction linings face each other exactly if braking of the rotating in the preferred direction of rotation Brake disc with a medium design provided on the Friction linings Contact pressure is applied. This embodiment is based on the consideration that a Maximum load on the disc brake occurs extremely rarely and that the braking with a medium contact force by far in normal driving. It is therefore favorable to achieve uniform wear of the friction linings if the friction linings overlap each other as often as possible over the course of their lifespan. Though occurs in this embodiment then an unwanted moment acting on the floating caliper when the brake is at maximum is loaded, however, these operating conditions are so rare that this Disadvantage in practice for vehicles are not considered normal driving.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit geteilt ausgebildetem direkt betätigten Reibbelag ist eine Belagträgerplatte, auf der der direkt betätigte Reibbelag befestigt ist, nachgiebig ausgebildet, derart, daß bei einem Abbremsen der sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe der sich mit dem gegenüberliegenden, indirekt betätigten Reibbelag nicht in Überdeckung befindende Teil des direkt betätigten Reibbelages die Bremsscheibe zwar berührt, jedoch praktisch nicht zur Erzeugung des Bremsmomentes beiträgt. Um die Belagträgerplatte in gewünschter Weise nachgiebig zu gestalten, weist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse die Belagträgerplatte des direkt betätigten Reibbelages an der Stelle, an der der Reibbelag geteilt ist, ein Quasigelenk auf. Das Quasigelenk kann beispielsweise durch eine Dickenverminderung der Belagträgerplatte erhalten werden.According to one embodiment the disc brake according to the invention with a divided directly actuated friction lining is a lining carrier plate, on which the directly operated Friction lining is attached, resiliently designed, such that at one Decelerate the brake disc rotating against the preferred direction of rotation the one with the opposite, indirectly operated The friction lining does not overlap located part of the directly operated Friction lining touches the brake disc, but practically not contributes to the generation of the braking torque. To the base plate in desired In a preferred embodiment, designing a flexible manner the disc brake according to the invention the base plate of the directly operated Friction lining at the point where the friction lining is divided Quasi joint on. The quasi-joint can, for example, by a Thickness reduction of the base plate be preserved.

Allen vorgenannten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß der direkt betätigte und der indirekt betätigte Reibbelag im unbetätigten Zustand der Bremse einen Versatz der genannten Art zueinander aufweisen.All of the aforementioned embodiments has in common that the directly operated and the indirectly operated Friction lining in the unactuated Condition of the brake have an offset of the type mentioned to each other.

Gemäß einer zweiten Lösung liegen der direkt betätigte Reibbelag und der indirekt betätigte Reibbelag der erfindungsgemäßen Scheibenbremse sich im unbetätigten Zustand der Bremse genau gegenüber und der indirekt betätigte Reibbelag ist mit seitlichem Spiel gelagert, derart, daß er der beim Abbremsen der Bremsscheibe auftretenden Verschiebung des direkt betätigten Reibbelages folgen kann, um auch im betätigten Zustand der Bremse dem direkt betätigten Reibbelag immer zumindest im wesentlichen genau gegenüber zu liegen. Mit "im wesentlichen genau gegenüberliegen" ist hier gemeint, daß ein absolut exaktes Gegenüberliegen zwar wünschenswert, jedoch im praktischen Gebrauch nicht unbedingt erforderlich ist. Ein kleiner Versatz zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Reibbelägen führt in der Praxis zu keinem störenden, auf den Schwimmsattel wirkenden Moment und führt auch nicht zu einer merklichen ungleichmäßigen Abnutzung der Reibbeläge. Der Begriff "mit seitlichem Spiel gelagert" ist hier so zu verstehen, daß der indirekt betätigte Reibbelag derjenigen Bewegung folgen kann, die der direkt betätigte Reibbelag bei einer Bremsung ausführt. Zum Beispiel kann bei einer Bremsung der direkt betätigte Reibbelag in Umfangsrichtung der Bremsscheibe mitgenommen werden. Der indirekt betätigte Reibbelag muß dann so gelagert sein, daß er ebenfalls eine Bewegung in Umfangsrichtung der Bremsscheibe ausführen kann. Der direkt betätigte Reibbelag kann jedoch auch so geführt sein, daß er bei einer Bremsung der Bremsscheibe nicht in Umfangsrichtung folgt, sondern unter Veränderung seines Reibpfades auf der Bremsscheibe tangential nach außen verschoben wird. Der indirekt betätigte Reibbelag muß dann eine ebensolche Bewegung ausführen können. Mischformen der beiden zuvor genannten Führungsarten sind ebenfalls möglich, d.h. die beiden Reibbeläge können eine zwischen der streng in Umfangsrichtung und streng tangentialen Verschiebung liegende Bewegung ausführen. Es ist jedoch wünschenswert, daß die beiden sich gegenüberliegenden Reibbeläge dieselbe Bewegung ausführen.According to a second solution, the di directly actuated friction lining and the indirectly actuated friction lining of the disc brake according to the invention are exactly opposite each other in the unactuated state of the brake and the indirectly actuated friction lining is mounted with lateral play in such a way that it can follow the displacement of the directly actuated friction lining that occurs when the brake disk is braked, and also to be at least essentially exactly opposite to the directly actuated friction lining when the brake is actuated. By "essentially exactly opposite" is meant here that an absolutely exact opposite is desirable, but is not absolutely necessary in practical use. In practice, a small offset between the two opposing friction linings does not lead to any disturbing moment acting on the floating caliper and does not lead to any noticeable uneven wear of the friction linings. The term "mounted with lateral play" is to be understood here so that the indirectly actuated friction lining can follow the movement that the directly actuated friction lining performs when braking. For example, during braking, the directly actuated friction lining can be taken along in the circumferential direction of the brake disc. The indirectly actuated friction lining must then be mounted so that it can also perform a movement in the circumferential direction of the brake disc. However, the directly actuated friction lining can also be guided such that it does not follow the brake disc in the circumferential direction when the brake disc is braked, but is displaced tangentially to the outside while changing its friction path on the brake disc. The indirectly actuated friction lining must then be able to perform the same movement. Mixed forms of the two types of guidance mentioned above are also possible, ie the two friction linings can execute a movement lying between the strictly circumferential and strictly tangential displacement. However, it is desirable that the two opposing friction linings perform the same movement.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse gemäß der zweiten Lösung ist die Verschiebung des indirekt betätigten Reibbelages durch vom Schwimmsattel gebildete Anschläge begrenzt und durch elastische Elemente gedämpft. Auf diese Weise werden stoßartige Belastungen des Schwimmsattels vermieden. Vorzugsweise sind die elastischen Elemente Federn.In a preferred embodiment the disc brake according to the invention according to the second solution is the displacement of the indirectly actuated friction lining by the Float formed stops limited and dampened by elastic elements. That way shock loads of the floating saddle avoided. Preferably the elastic ones Elements feathers.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse gemäß der zweiten Lösung sind der direkt betätigte Reibbelag und der indirekt betätigte Reibbelag auf jeweils einer Belagträgerplatte befestigt, und die beiden Belagträgerplatten sind durch eine die Bremsscheibe übergreifende, unabhängig vom Schwimmsattel bewegbare Brücke miteinander gekoppelt, so daß der indirekt betätigte Reibbelag zwangsweise jeder seitlichen Verschiebung des direkt betätigten Reibbelages genau folgt. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der jederzeit präzisen Nachführung des indirekt betätigten Reibbelages und darüber hinaus in einer Aufteilung der Kräfte: Die auf den indirekt betätigten Reibbelag wirkende Anpresskraft wird vom Schwimmsattel übertragen, während die beim Bremsen auftretende Reibkraft von der unabhängig vom Schwimmsattel bewegbaren Brücke übertragen wird.In another preferred embodiment the disc brake according to the invention according to the second solution are the directly operated friction lining and the indirectly operated Friction lining fastened to a respective backing plate, and the two base plates are overlapping the brake disc, regardless of Floating bridge movable bridge coupled together so that the indirectly operated Friction lining forcibly every lateral displacement of the directly operated friction lining follows exactly. The advantage of this embodiment is that at all times precise Tracking the indirectly operated Friction lining and above In addition, in a division of forces: The on the indirectly operated friction lining effective contact pressure is transmitted from the floating caliper, while the the braking force that occurs when braking is independent of the floating caliper Bridge is transmitted.

Alle vorstehenden Ausführungsformen wurden unter Bezugnahme auf einen direkt betätigten und einen indirekt betätigten Reibbelag beschrieben. Es versteht sich, daß diese Beschreibung nur beispielhaften Charakter hat und daß statt einem direkt und einem indirekt betätigten Reibbelag paarweise mehrere direkt betätigte und indirekt betätigte Reibbeläge vorhanden sein können.All of the above embodiments were made with reference to a directly actuated and an indirectly actuated friction lining described. It is understood that this description is exemplary only Has character and that instead one directly and one indirectly operated friction lining in pairs directly operated and indirectly operated friction linings can be present.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Reihe schematischer Figuren zusammen mit weiteren Vorteilen näher erläutert.The invention is illustrated below a number of schematic figures along with other advantages explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1a bis 1c ein erstes Ausführungsbeispiel einer selbstverstärkenden elektromechanischen Scheibenbremse im Teilschnitt, wobei 1a die unbetätigte Bremse, 1b die Bremse in einer Bremsstellung für Vorwärtsfahrt und 1c die Bremse in einer Bremsstellung für Rückwärtsfahrt zeigt, 1a to 1c a first embodiment of a self-energizing electromechanical disc brake in partial section, wherein 1a the unactuated brake, 1b the brake in a braking position for forward travel and 1c the brake is in a reverse braking position,

2a bis 2c ein gegenüber der 1 etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel im Teilschnitt, wiederum für die Zustände unbetätigte Bremse, Bremsstellung in Vorwärtsfahrt und Bremsstellung für Rückwärtsfahrt, 2a to 2c one versus the 1 somewhat modified embodiment in partial section, again for the states of the unactuated brake, braking position in forward travel and braking position for reverse travel,

3a bis 3c ein zweites Ausführungsbeispiel einer selbstverstärkenden elektromechanischen Scheibenbremse im Teilschnitt, wobei 3a die unbetätigte Bremse, 3b die Bremse in einer Bremsstellung für Vor wärtsfahrt und 3c die Bremse in einer Bremsstellung für Rückwärtsfahrt wiedergibt, 3a to 3c a second embodiment of a self-energizing electromechanical disc brake in partial section, wherein 3a the unactuated brake, 3b the brake in a braking position for forward travel and 3c reproduces the brake in a braking position for reverse travel,

4a und 4b ein gegenüber 3 etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel, wobei 4a die unbetätigte Bremse und 4b die Bremse in einer Bremsstellung für Vorwärtsfahrt zeigt, 4a and 4b one opposite 3 somewhat modified embodiment, wherein 4a the unactuated brake and 4b the brake is in a braking position for forward travel,

5a und 5b eine nochmals abgewandelte Ausführungsform des zweiten Ausführungsbeispiels im Teilschnitt, wobei 5a die unbetätigte Bremse und 5b die Bremse in Bremsstellung zeigt, und 5a and 5b another modified embodiment of the second embodiment in partial section, wherein 5a the unactuated brake and 5b the brake is in the braking position, and

6a und 6b zwei Diagramme, die die veränderten Kräfteverhältnisse am Keil für die Ausführungsform gemäß 5 verdeutlichen. 6a and 6b two diagrams that show the changed balance of forces on the wedge for the embodiment 5 clarify.

Die 1a bis 1c zeigen schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer selbstverstärkenden elektromechanischen Scheibenbremse 10 nach dem Schwimmsattelprinzip. Die Scheibenbremse 10 hat eine drehbare Bremsscheibe 12, die mit einem abzubremsenden Bauteil (nicht dargestellt) fest verbunden ist, beispielsweise mit dem Rad eines Fahrzeuges. Die Bremsscheibe 12 wird von einem Schwimmsattel 14 übergriffen, der hier nur sehr schematisch dargestellt ist und der in üblicher Weise parallel zur Drehachse der Bremsscheibe 12 gleitend verschiebbar an einem hier nicht dargestellten Bremsträger gelagert ist. Der Bremsträger dient zur Befestigung der Scheibenbremse 10 an einem relativ zur Bremsscheibe 12 stationären Bauteil. Aus Gründen einer vereinfachten zeichnerischen Darstellung ist der die Bremsscheibe 12 überspannende Teil des Schwimmsattels 14 in die Zeichnungsebene geklappt worden; korrekterweise müßte dieser Teil nach oben aus der Zeichnungsebene herausstehen.The 1a to 1c schematically show a first embodiment of a self-energizing electromechanical disc brake 10 according to the floating saddle principle. The disc brake 10 has a rotatable brake disc 12 , which is firmly connected to a component to be braked (not shown), for example to the wheel of a driver tool. The brake disc 12 is from a floating saddle 14 overlapped, which is shown here only very schematically and which is parallel to the axis of rotation of the brake disk in the usual manner 12 is slidably mounted on a brake carrier, not shown here. The brake carrier is used to attach the disc brake 10 on one relative to the brake disc 12 stationary component. For the sake of a simplified drawing, this is the brake disc 12 spanning part of the floating saddle 14 folded into the plane of the drawing; correctly this part should protrude upwards from the drawing level.

Die Scheibenbremse 10 hat des weiteren zwei Reibbeläge 16 und 18, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und die zum Abbremsen der Bremsscheibe 12 auf entgegengesetzte Seiten derselben einwirken können. Ein hier nicht dargestellter elektrischer Aktuator der Scheibenbremse 10 bringt bei einer Betätigung der Bremse eine Betätigungskraft auf den Reibbelag 16 auf, um ihn an die Bremsscheibe 12 anzulegen. Weil der Reibbelag 16 nicht über den Schwimmsattel 14, sondern in direkter Linie vom elektrischen Aktuator betätigt wird, wird der Reibbelag 16 im folgenden als direkt betätigter Reibbelag bezeichnet. Sobald der direkt betätigte Reibbelag 16 die Bremsscheibe 12 berührt,. entsteht eine Reaktionskraft, die den Schwimmsattel 14 verschiebt, so daß sich auch der auf der anderen Seite der Bremsscheibe 12 angeordnete Reibbelag 18 an die Bremsscheibe anlegt (Schwimmsattelprinzip). Aufgrund der über den Schwimmsattel 14 erfolgenden Betätigung wird der Reibbelag 18 im folgenden als indirekt betätigter Reibbelag bezeichnet.The disc brake 10 also has two friction linings 16 and 18 , which are arranged opposite each other and for braking the brake disc 12 can act on opposite sides of the same. An electric actuator of the disc brake, not shown here 10 applies an actuating force to the friction lining when the brake is actuated 16 on to the brake disc 12 to apply. Because the friction lining 16 not over the floating saddle 14 , but is actuated in a direct line by the electrical actuator, the friction lining 16 hereinafter referred to as a directly operated friction lining. As soon as the directly operated friction lining 16 the brake disc 12 touched,. creates a reaction force that the floating saddle 14 moves so that it is also on the other side of the brake disc 12 arranged friction lining 18 attaches to the brake disc (floating caliper principle). Because of the over the floating saddle 14 the friction lining 18 hereinafter referred to as an indirectly actuated friction lining.

Zwischen dem elektrischen Aktuator und dem direkt betätigten Reibbelag 16 befindet sich eine allgemein mit 20 bezeichnete Selbstverstärkungsanordnung. Zu der Selbstverstärkungsanordnung gehören Keilflächen 22, 22', die unter einem Winkel α zur Oberfläche der Bremsscheibe 12 angeordnet und an einer Belagträgerplatte 23 ausgebildet sind, auf der der Reibbelag 16 beispielsweise durch Kleben befestigt ist, und eine komplementär zu den Keilflächen 22, 22' gestaltete Führung oder Abstützung 24, an der sich die Belagträgerplatte 23 abstützt. Die Selbstverstärkungsanordnung, 20 ist hier nur sehr vereinfacht dargestellt, da es auf die genaue Ausbildung ihrer einzelnen Bauteile für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht ankommt. Wichtig ist lediglich das Grundprinzip der Selbstverstärkung, welches darin besteht, daß die mit dem Reibbelag 16 verbundene keilförmige Belagträgerplatte 23 bei einer Bremsung von der sich drehenden Bremsscheibe 12 mitgenommen wird, wodurch die Keilfläche 22 auf der zugeordneten komplementären Keilfläche der Abstützung 24 entlang läuft, so daß der direkt betätigte Reibbelag 16 immer stärker gegen die Bremsscheibe 12 gepreßt wird, ohne daß der nicht dargestellte Aktuator seine Betätigungskraft erhöht. Das Wirkungsprinzip einer selbstverstärkenden elektromechanischen Scheibenbremse ist in der bereits genannten deutschen Patentschrift DE 198 19 564 C2 erklärt, auf die hiermit verwiesen wird. Im folgenden werden deshalb nur noch diejenigen Bauteile und ihre Funktion näher beschrieben, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung von Interesse sind.Between the electrical actuator and the directly operated friction lining 16 is a general with 20 designated self-boosting arrangement. The self-reinforcing arrangement includes wedge surfaces 22 . 22 ' that are at an angle α to the surface of the brake disc 12 arranged and on a base plate 23 are formed on which the friction lining 16 is attached, for example by gluing, and a complementary to the wedge surfaces 22 . 22 ' designed guidance or support 24 , on which the lining carrier plate 23 supported. The self-reinforcement arrangement, 20 is shown here only in a very simplified manner, since the precise design of its individual components is not important for the purposes of the present invention. The only important thing is the basic principle of self-reinforcement, which consists in that with the friction lining 16 connected wedge-shaped base plate 23 when braking from the rotating brake disc 12 is taken along, causing the wedge surface 22 on the associated complementary wedge surface of the support 24 runs along so that the directly actuated friction lining 16 more and more against the brake disc 12 is pressed without the actuator, not shown, increasing its actuating force. The principle of operation of a self-energizing electromechanical disc brake is in the aforementioned German patent DE 198 19 564 C2 to which reference is hereby made. Therefore, only those components and their function that are of interest for understanding the present invention are described in more detail below.

1a zeigt den unbetätigten Zustand der Scheibenbremse 10, in dem der direkt betätigte Reibbelag 16 und der indirekt betätigte Reibbelag 18 sich nicht genau gegenüberliegen, sondern einen Versatz x zueinander aufweisen. Der Versatz x ist dabei so gewählt, daß der indirekt betätigte Reibbelag 18. sich bezüglich des direkt betätigten Reibbelages 16 um diesen Versatz x weiter in Vorzugsdrehrichtung der Bremsscheibe 12 befindet. Bei einem Bremsvorgang mit sich in Vorzugsdrehrichtung drehender Bremsscheibe 12 wird dann der direkt betätigte Reibbelag 16 aufgrund des zuvor geschilderten Mitnahmeeffektes in Drehrichtung der Bremsscheibe 12 bewegt, so daß der Versatz x mit zunehmender auf die Reibbeläge 16 und 18 wirkender Anpresskraft kleiner wird und schließlich bei einer bestimmten, zuvor festgelegten Anpresskraft ganz verschwindet. Dieser Zustand ist näherungsweise in 1b wiedergegeben. Der Versatz x kann beispielsweise so gewählt werden, daß er verschwindet, wenn ein Abbremsen der sich in Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 12 mit der höchsten konstruktiv vorgesehenen Anpresskraft erfolgt. Eine solche Auslegung wird man wählen, wenn aufgrund der Einsatzbedingungen der Bremse 10 häufig mit einer maximalen Belastung der Bremse gerechnet werden muß. Der Versatz x kann beispielsweise aber auch so gewählt sein, daß er verschwindet, wenn ein Abbremsen der sich in Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe mit einer mittleren konstruktiv vorgesehenen Anpresskraft erfolgt. Anzustreben ist generell, daß die beiden Reibbeläge 16 und 18 sich im normalen Betrieb der Bremse 10 möglichst häufig genau oder zumindest annähernd genau gegenüberliegen, damit es zu keiner ungleichmäßigen Abnutzung der Reibbeläge 16, 18 kommt. 1a shows the unactuated condition of the disc brake 10 , in which the directly operated friction lining 16 and the indirectly actuated friction lining 18 are not exactly opposite, but have an offset x to each other. The offset x is chosen so that the indirectly actuated friction lining 18 , regarding the directly actuated friction lining 16 by this offset x further in the preferred direction of rotation of the brake disc 12. When braking with the brake disc rotating in the preferred direction of rotation 12 then the directly operated friction lining 16 due to the previously described entrainment effect in the direction of rotation of the brake disc 12 moves so that the offset x with increasing on the friction linings 16 and 18 effective contact force becomes smaller and finally disappears completely at a certain, previously defined contact force. This condition is approximately in 1b played. The offset x can be chosen, for example, so that it disappears when the brake disk rotating in the preferred direction of rotation is braked 12 done with the highest design pressure. Such a design will be chosen if due to the operating conditions of the brake 10 a maximum load on the brake must often be expected. However, the offset x can, for example, also be chosen such that it disappears when the brake disk rotating in the preferred direction of rotation is braked with an average design pressure force. The general aim should be that the two friction linings 16 and 18 during normal brake operation 10 as often as possible exactly or at least approximately exactly opposite, so that there is no uneven wear of the friction linings 16 . 18 comes.

1c zeigt, daß bei einem Abbremsen der sich entgegen der Vorzugsrichtung drehenden Bremsscheibe der Versatz x zwischen den beiden Reibbelägen 16 und 18 sich noch vergrößert. Dies ist im allgemeinen unkritisch, da Bremsvorgänge mit sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehender Bremsscheibe 12 nur selten vorkommen und zudem in der Regel nur geringe Anpresskräfte erfordern. 1c shows that when the brake disc rotating counter to the preferred direction is braked, the offset x between the two friction linings 16 and 18 is still growing. This is generally not critical, since braking operations with the brake disc rotating in the opposite direction of rotation 12 occur only rarely and generally only require low contact pressure.

In den 2a bis 2c ist eine modifizierte Ausführungsform des ersten Ausführungsbeispiels der Scheibenbremse 10 dargestellt, die zu gleichmäßigeren Anpressverhältnissen auch bei Bremsvorgängen mit sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehender Bremsscheibe 12 führt. Hierzu ist die Belagträgerplatte 23 des direkt betätigten Reibbelages 16 als Mehrfachkeil ausgeführt, d.h. sie weist wie dargestellt jeweils zwei Rampenflächen 26, 26' für Bremsvorgänge der sich in Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 12 sowie zwei Rampenflächen 28, 28' für Bremsvorgänge der sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 12 auf. Diese Rampenflächen 26, 26' und 28, 28' wirken über reibungsvermindernde Rollen 30 mit passend gestalteten, geneigten Flächen der Abstützung 24 der Selbstverstärkungsanordnung 20 zusammen. Der direkt betätigte Reibbelag 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel geteilt ausgebildet, d.h. er besteht aus einem größeren Abschnitt 16a und einem kleineren Abschnitt 16b, die beide an der Belagträgerplatte 23 befestigt sind. Zwischen den Abschnitten 16a und 16b des Reibbelages 16 ist die Belagträgerplatte 23 in ihrer Dicke durch eine Nut 32 stark reduziert, so daß an der noch bestehenden Verbindungsstelle ein Quasigelenk 34 entsteht, das auch als Festkörpergelenk bezeichnet wird.In the 2a to 2c is a modified embodiment of the first embodiment of the disc brake 10 shown, the more uniform contact conditions even during braking operations with the brake disc rotating against the preferred direction of rotation 12 leads. For this purpose, the pad carrier plate 23 the directly actuated friction lining 16 is designed as a multiple wedge, ie it has two ramp surfaces as shown 26 . 26 ' for braking of the brake disc rotating in the preferred direction of rotation 12 and two ramp areas chen 28 . 28 ' for braking processes of the brake disc rotating against the preferred direction of rotation 12 on. These ramp areas 26 . 26 ' and 28 . 28 ' work through friction-reducing roles 30 with appropriately designed, inclined surfaces of the support 24 the self-boosting arrangement 20 together. The directly operated friction lining 16 is formed divided in this embodiment, ie it consists of a larger section 16a and a smaller section 16b , both on the base plate 23 are attached. Between the sections 16a and 16b of the friction lining 16 is the base plate 23 in thickness through a groove 32 greatly reduced, so that a quasi-joint at the still existing connection point 34 arises, which is also referred to as a solid-state joint.

Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels ist wie folgt: Bei unbetätigter Bremse (siehe 2a) besteht zwischen dem direkt betätigten Reibbelag 16 und dem indirekt betätigten Reibbelag 18 ein Versatz x. Bei einem Abbremsen der sich in Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 12 werden die Rampenflächen 26, 26' benutzt und der direkt betätigte Reibbelag 16 wird im wesentlichen gleichmäßig auf seiner gesamten Fläche gegen die Bremsscheibe 12 gepresst, wobei der Versatz x verschwindet bzw. so klein wird, daß er sich nicht störend auswirkt (siehe 2b). Bei einem Abbremsen der sich entgegen der Vorzugsdrehrich tung drehenden Bremsscheibe 12 (siehe 2c) werden die Rampenflächen 28, 28' benutzt und der Versatz x zwischen den Reibbelägen 16 und 18 nimmt zu, wie zuvor in Zusammenhang mit 1c bereits erläutert. Durch den geteilt ausgebildeten Reibbelag 16 und das in der Belagträgerplatte 23 vorhandene Quasigelenk 34 wird allerdings der Abschnitt 16b des Reibbelages 16 mit keiner hohen Kraft gegen die Bremsscheibe 12 gedrückt. Zwar berührt der Abschnitt 16b des Reibbelages 16 die Bremsscheibe 12, jedoch gibt der Bereich der Belagträgerplatte 23, auf der der Abschnitt 16b des Reibbelages 16 befestigt ist, aufgrund des Quasigelenkes 34 nach, so daß der Abschnitt 16b praktisch nicht zur Erzeugung des Bremsmomentes beiträgt. Damit ist ein auf die Bremsscheibe 12 wirkendes, unerwünschtes Moment weitgehend vermieden.The function of this embodiment is as follows: When the brake is not applied (see 2a ) exists between the directly operated friction lining 16 and the indirectly operated friction lining 18 an offset x. When the brake disc rotating in the preferred direction of rotation is braked 12 become the ramp areas 26 . 26 ' used and the directly operated friction lining 16 will be essentially even across its entire surface against the brake disc 12 pressed, whereby the offset x disappears or becomes so small that it does not interfere (see 2 B ). When the brake disk rotating against the preferred direction of rotation is braked 12 (please refer 2c ) are the ramp areas 28 . 28 ' used and the offset x between the friction linings 16 and 18 increases as previously related to 1c already explained. Due to the split friction lining 16 and that in the lining carrier plate 23 existing quasi joint 34 however, the section 16b of the friction lining 16 with no high force against the brake disc 12 pressed. The section does touch 16b of the friction lining 16 the brake disc 12 , however, there is the area of the base plate 23 on which the section 16b of the friction lining 16 is attached, due to the quasi-joint 34 after so the section 16b practically does not contribute to the generation of the braking torque. So that's one on the brake disc 12 acting, undesirable moment largely avoided.

Die 3a bis 3c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elektromechanischen Scheibenbremse 10 mit Selbstverstärkung, das sich von den zuvor gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, daß in der unbetätigten Stellung (siehe 3a) der Scheibenbremse 10 kein Versatz x zwischen dem direkt betätigten Reibbelag 16 und dem indirekt betätigten Reibbelag 18 vorhanden ist. Mit anderen Worten, die beiden Reibbeläge 16 und 18 liegen sich genau gegenüber. Damit es beim Bremsen zu keinem Versatz zwischen den Reibbelägen 16 und 18 kommt, ist der indirekt betätigte Reibbelag 18 wie dargestellt mit seitlichem Spiel gelagert, so daß er der beim Abbremsen der Bremsscheibe 12 auftretenden Verschiebung des direkt betätigten Reibbelages 16 folgen kann. Die seitliche Verschiebung des indirekt betätigten Reibbelages 18 ist in beide Richtungen durch Anschläge 36 und 38 begrenzt. Die Anschläge 36 und 38 werden so positioniert, daß die beiden Reibbeläge 16 und 18 sich bei einer gewünschten, vorab festgelegten Anpresskraft genau gegenüberliegen. Bei einem Abbremsen der sich in Vorzugsrichtung drehenden Bremsscheibe 12 (siehe 3b) wird der indirekt betätigte Reibbelag 18 gegen den Anschlag 36 verschoben und liegt in dieser Stellung dem direkt betätigten Reibbelag 16 genau gegenüber. Bei einem Abbremsen der sich entgegen der Vorzugsdrehrichtung drehenden Bremsschei be 12 (siehe 3c) wird der indirekt betätigte Reibbelag 18 gegen den Anschlag 38 verschoben und liegt in dieser Stellung wiederum dem direkt betätigten Reibbelag 16 genau gegenüber.The 3a to 3c show a further embodiment of an electromechanical disc brake 10 with self-reinforcement, which differs from the exemplary embodiments shown and described above in that in the unactuated position (see 3a ) the disc brake 10 no offset x between the directly operated friction lining 16 and the indirectly operated friction lining 18 is available. In other words, the two friction linings 16 and 18 are exactly opposite each other. So that there is no offset between the friction linings when braking 16 and 18 comes, is the indirectly actuated friction lining 18 as shown with lateral play, so that it when braking the brake disc 12 occurring displacement of the directly operated friction lining 16 can follow. The lateral displacement of the indirectly operated friction lining 18 is in both directions by stops 36 and 38 limited. The attacks 36 and 38 are positioned so that the two friction linings 16 and 18 face each other exactly at a desired, pre-determined contact pressure. When the brake disc rotating in the preferred direction is braked 12 (please refer 3b ) becomes the indirectly operated friction lining 18 against the attack 36 shifted and is in this position the directly actuated friction lining 16 exactly opposite. When braking the brake disc rotating against the preferred direction of rotation be 12 (please refer 3c ) becomes the indirectly operated friction lining 18 against the attack 38 moved and in this position is in turn the directly operated friction lining 16 exactly opposite.

Die seitliche Verschiebung des indirekt betätigten Reibbelages 18 kann tangential zur Bremsscheibe 12 erfolgen, so daß der sogenannte Reibpfad des Reibbelages 18 sich bei seiner seitlichen Verschiebung ändert, sie kann jedoch auch in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 12 erfolgen, so daß bei einer seitlichen Verschiebung des Reibbelages 18 der Reibpfad gleich bleibt. Mischformen der zwei zuvor genannten Verschiebungsarten sind ebenfalls möglich. Grundsätzlich soll die seitliche Verschiebung des indirekt betätigten Reibbelages 18 in einer mit der Verschiebung des direkt betätigten Reibbelages 16 übereinstimmenden Weise erfolgen.The lateral displacement of the indirectly operated friction lining 18 can be tangential to the brake disc 12 take place so that the so-called friction path of the friction lining 18 changes with its lateral displacement, but it can also in the circumferential direction of the brake disc 12 take place so that with a lateral displacement of the friction lining 18 the friction path remains the same. Mixed forms of the two types of displacement mentioned above are also possible. Basically, the lateral displacement of the indirectly actuated friction lining should 18 in one with the displacement of the directly actuated friction lining 16 consistent way.

In den 4a und 4b ist eine Abwandlung des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles wiedergegeben, bei der die seitliche Verschiebung des indirekt betätigten Reibbelages 18 durch hier als Federelemente 40 und 42 ausgeführte elastische Elemente gedämpft ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der indirekt betätigte Reibbelag 18 bzw. seine Belagträgerplatte 43 mit hoher Geschwindigkeit und großer Kraft gegen die Anschläge 36, 38 stößt. Ein weiterer Vorteil dieser abgewandelten Ausführungsform ist die bessere Übereinstimmung der Stellung der Reibbeläge 16 und 18 auch bei geringeren Anpresskräften, denn die Position des indirekt betätigten Reibbelages 18 ergibt sich aus dem Gleichgewicht der auf ihn wirkenden Federkraft und der Reibkraft FR. Eine 100%-ige Übereinstimmung der Belagstellung wird allerdings nicht erreicht, da die Position des direkt betätigten Reibbelages 16 von der Anpresskraft, also der Normalkraft F_N abhängt, während die Position des indirekt betätigten Reibbelages 18 wie bereits ausgeführt eine Funktion der Reibkraft FR ist. Weil FR = μ × F_N gilt und der Reibkoeffizient μ nicht konstant ist, ergeben sich Abweichungen, die in der Praxis allerdings toleriert werden können.In the 4a and 4b is a modification of the previously described embodiment shown in which the lateral displacement of the indirectly operated friction lining 18 through here as spring elements 40 and 42 executed elastic elements is damped. In this way it is prevented that the indirectly actuated friction lining 18 or its base plate 43 with high speed and great force against the attacks 36 . 38 encounters. Another advantage of this modified embodiment is the better match of the position of the friction linings 16 and 18 even with lower contact forces, because the position of the indirectly actuated friction lining 18 results from the balance of the spring force acting on it and the friction force FR. A 100% match of the lining position is not achieved, however, since the position of the directly actuated friction lining 16 depends on the contact pressure, that is to say the normal force F _N , while the position of the indirectly actuated friction lining 18 as already stated, is a function of the frictional force FR. Because FR = μ × F _N applies and the coefficient of friction μ is not constant, there are deviations that can be tolerated in practice.

Die 5a und 5b zeigen eine weitere Abwandlung einer elektromechanischen Scheibenbremse 10 mit Selbstverstärkung, bei der sich ebenfalls die Reibbeläge 16 und 18 im unbetätigten Zustand der Bremse 10 genau gegenüberliegen (siehe 5a). Auch bei dieser Ausführungsform ist der indirekt betätigte Reibbelag 18 seitlich verschiebbar gelagert, jedoch wird seine Position nicht mehr durch Anschläge bestimmt. Stattdessen wird der indirekt betätigte Reibbelag 18 über eine die Bremsscheibe 12 übergreifende Brücke 44 der Bewegung des direkt betätigten Reibbelages 16 nachgeführt. Hierzu ist die Brücke 44 zum einen mit der Belagträgerplatte 43 des indirekt betätigten Reibbelages 18 und zum anderen mit der Belagträgerplatte 23 des direkt betätigten Reibbelages 16 gekoppelt. Die Brücke 44 ist unabhängig vom Schwimmsattel 14 bewegbar und stützt die beim Bremsvorgang am indirekt betätigten Reibbelag 18 auftretende Reibkraft ab. Der Schwimmsattel 14 überträgt nur noch die Anpresskraft F_N auf den indirekt betätigten Reibbelag 18.The 5a and 5b show a further modification of an electromechanical disc brake 10 with self-reinforcement, in which the friction linings 16 and 18 are also in the unactuated state of the brake 10 exactly opposite (see 5a ). In this embodiment too, the indirectly actuated friction lining is 18 laterally displaceable, but its position is no longer determined by stops. Instead, the indirectly operated friction lining 18 over a the brake disc 12 spanning bridge 44 the movement of the directly operated friction lining 16 tracked. This is the bridge 44 on the one hand with the base plate 43 of the indirectly operated friction lining 18 and on the other hand with the base plate 23 the directly operated friction lining 16 coupled. The bridge 44 is independent of the floating saddle 14 movable and supports the indirectly activated friction lining during braking 18 occurring friction from. The floating saddle 14 only transfers the contact pressure F _N to the indirectly actuated friction lining 18 ,

Eine solche Ausführungsform hat eine Reihe von Vorteilen:

1. Durch die Führung des indirekt betätigten Reibbelages 18 in Drehrichtung der Bremsscheibe 12 ist zu allen Zeitpunkten und für beide Drehrichtungen eine symmetrische, genau gegenüberliegende Stellung beider Reibbeläge 16 und 18 gewährleistet.
2. Die Führung des indirekt betätigten Reibbelages 18 erfährt während einer Bremsung bei gleichbleibender Drehrichtung der Bremsscheibe 12 keinen Kraftrichtungswechsel. Lediglich zu Beginn eines Bremsvorganges wird eventuell vorhandenes Spiel in der Brückenführung durchlaufen, während der Bremsung ist der indirekt betätigte Reibbelag 18 jedoch spielfrei geführt.
3. Auch bei einer Drehrichtungsumkehr der Bremsscheibe 12 kann nur das in der Brückenführung vorhandene Spiel durchlaufen werden, das aber klein ist. Probleme mit einer schlagartigen Belastung von Anschlägen treten daher nicht auf.
4. Durch eine veränderte Kinematik, d.h. durch einen größeren Keilwinkel α, ergeben sich geringere Keilbewegungen in Drehrichtung der Bremsscheibe 12. Somit kann eine schnellere Zustellbewegung der Reibbeläge 16 und 18 realisiert werden, d.h. die Reibbeläge können aus ihrer unbetätigten Stellung heraus schneller an die Bremsscheibe 12 angelegt werden. Alternativ lässt sich die Zuspanngeschwindigkeit und damit die erforderliche Energie- und Leistungsaufnahme beim Zuspannen reduzieren.

Such an embodiment has a number of advantages:

1. By guiding the indirectly operated friction lining 18 in the direction of rotation of the brake disc 12 is a symmetrical, exactly opposite position of both friction linings at all times and for both directions of rotation 16 and 18 guaranteed.
2. The management of the indirectly operated friction lining 18 experiences during braking with the same direction of rotation of the brake disc 12 no change of direction of force. Only at the beginning of a braking process is there any play in the bridge guide, while braking is the indirectly actuated friction lining 18 however performed without play.
3. Even if the direction of rotation of the brake disc is reversed 12 only the game in the bridge guide can be run through, but it is small. There are therefore no problems with sudden loading of attacks.
4. By changing the kinematics, ie by a larger wedge angle α, there are less wedge movements in the direction of rotation of the brake disc 12 , This means that the friction linings can move faster 16 and 18 can be realized, ie the friction linings can get to the brake disc faster from their unactuated position 12 be created. Alternatively, the clamping speed and thus the required energy and power consumption during clamping can be reduced.

Die unter 4. genannten Vorteile beruhen auf etwas veränderten Kräfteverhältnissen an der Keilanordnung der Selbstverstärkungsanordnung 20. 6a zeigt die wirkenden Kräfteverhältnisse bei einer elektromechanischen Scheibenbremse 10 mit Selbstverstärkung, die keine Brücke 44 aufweist. Es gilt

mit F_N = die an der Bremsscheibe 12 wirkende Normalkraft,
F_A = die in die Keilanordnung eingeleitete Aktuatorkraft,
μ = Reibungskoeffizient, auch Reibwert genannt,
α = Keilwinkel.The advantages mentioned under 4. are based on somewhat changed force relationships on the wedge arrangement of the self-reinforcing arrangement 20 , 6a shows the force relationships in an electromechanical disc brake 10 with self-reinforcement that is not a bridge 44 having. It applies

with F _N = that on the brake disc 12 normal force acting,
F _A = the actuator force introduced into the wedge arrangement,
μ = coefficient of friction, also called coefficient of friction,
α = wedge angle.

Da bei der in 5 dargestellten Ausführungsform mit der Brücke 44 auch die vom indirekt betätigten Reibbelag 18 erzeugte Reibkraft auf die Belagträgerplatte 23 zurückgeführt wird, ergibt sich für diese Lösung der Zusammenhang

der in 6b auch zeichnerisch wiedergegeben ist. Der optimale Keilwinkel für die Selbstverstärkung, bei dem die Aktuatorkraft F_A zu 0 wird, ergibt sich somit aus tanα* – 2μ = 0
und damit zu tanα* = 2μ.Since the in 5 illustrated embodiment with the bridge 44 also those of the indirectly actuated friction lining 18 generated frictional force on the lining carrier plate 23 the relationship results for this solution

the in 6b is also shown graphically. The optimum wedge angle for the self-amplification, at which the actuator force F _A becomes 0, is thus obtained tanα * - 2μ = 0
and with it too tanα * = 2μ ,

Aus diesem Zusammenhang folgt tanα* = 2tanα.From this context it follows tanα * = 2tanα ,

Der optimale Keilwinkel ist somit gegenüber den Ausführungsbeispielen ohne Brücke 44 deutlich größer, d.h. α* = 1,5 bis 2α.The optimal wedge angle is thus compared to the embodiments without a bridge 44 significantly larger, ie α * = 1.5 to 2α.

Claims

Self-energizing electromechanical floating caliper partial pad disc brake (10), with - a brake disc ( 12 ), which has a preferred direction of rotation, - an electrical actuator generating an actuating force, - a friction lining directly actuated by the electrical actuator ( 16 ) on one side of the brake disc ( 12 ), to which the electric actuator has a self-boosting arrangement ( 20 ) with a wedge angle α acts directly around the directly operated friction lining ( 16 ) to the brake disc ( 12 ) and - one by means of a brake disc ( 12 ) overlapping floating saddle ( 14 ) indirectly operated friction lining ( 18 ) on the opposite side of the brake disc ( 12 ), in which the directly operated friction lining ( 16 ) and the indirectly actuated friction lining ( 18 ) when the brake is not actuated ( 10 ) are not exactly opposite, but have an offset (x) to each other, and in which the offset (x) between the two friction linings ( 16 . 18 ) during braking of the brake disc rotating in the preferred direction of rotation ( 12 ) decreases depending on the contact pressure, whereby the directly actuated friction lining ( 16 ) is divided in such a way that when the brake disc rotating in the preferred direction of rotation is braked ( 12 ) the entire directly operated friction lining ( 16 ) to the brake disc ( 12 ) is pressed, and that when the brake disc (which rotates counter to the preferred direction of rotation) is braked ( 12 ) essentially only that part of the directly operated friction lining ( 16 ) to the brake disc ( 12 ) is pressed, which with the opposite, indirectly operated friction lining ( 18 ) is covered.

Disc brake according to claim 1, characterized in that the directly actuated friction lining ( 16 ) during braking of the brake disc rotating in the preferred direction of rotation ( 12 ) changes its position so that the offset (x) between the two friction linings ( 16 . 18 ) decreases.

Disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the two friction linings ( 16 . 18 ) face each other exactly when the brake disc rotating in the preferred direction of rotation ( 12 ) with the highest design pressure.

Disc brake according to claim 1 or 2, characterized in that the two friction linings ( 16 . 18 ) face each other exactly when the brake disc rotating in the preferred direction of rotation ( 12 ) with an average design pressure force.

Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that a lining carrier plate ( 23 ) on which the directly actuated friction lining ( 16 ) is attached, is designed to be flexible, such that when the brake disk (which rotates counter to the preferred direction of rotation) is braked ( 12 ) with the opposite, indirectly actuated friction lining ( 18 ) Non-overlapping part of the directly operated friction lining ( 16 ) the brake disc ( 12 ) touched, but practically does not contribute to the generation of the braking torque.

Disc brake according to claim 5, characterized in that the lining carrier plate ( 23 ) of the directly operated friction lining ( 16 ) at the point where the friction lining ( 16 ) is a quasi-joint ( 34 ) having.

Self-energizing electromechanical floating caliper partial pad disc brake ( 10 ), with - a rotatable brake disc ( 12 ), - an electric actuator generating an actuating force, - a friction lining directly actuated by the electric actuator ( 16 ) on one side of the brake disc ( 12 ), to which the electric actuator has a self-boosting arrangement ( 20 ) with a wedge angle α acts directly around the directly operated friction lining ( 16 ) to the brake disc ( 12 ) and - one by means of a brake disc ( 12 ) overlapping floating saddle ( 14 ) in directly operated friction lining ( 18 ) on the opposite side of the brake disc ( 12 ), whereby the directly actuated friction lining ( 16 ) and the indirectly actuated friction lining ( 18 ) when the brake is not actuated ( 10 ) exactly opposite and the indirectly operated friction lining ( 18 ) is mounted with lateral play, such that it is the one when the brake disc is braked ( 12 ) occurring displacement of the directly actuated friction lining ( 16 ) can follow, even when the brake is applied ( 10 ) the directly operated friction lining ( 16 ) to be at least essentially exactly opposite.

Disc brake according to claim 7, characterized in that the displacement of the indirectly actuated friction lining ( 18 ) through stops ( 36 . 38 ) is limited and damped by elastic elements.

Disc brake according to claim 8, characterized in that the elastic elements spring elements ( 40 . 42 ) are.

Disc brake according to one of claims 7 to 9, characterized in that the directly actuated friction lining ( 16 ) and the indirectly actuated friction lining ( 18 ) each on a base plate ( 23 . 43 ) are fastened, and that the two lining carrier plates ( 23 . 43 ) through a brake disc ( 12 ) comprehensive, regardless of the floating saddle ( 14 ) movable bridge ( 44 ) are coupled together so that the indirectly actuated friction lining ( 18 ) forced any lateral displacement of the directly operated friction lining ( 16 ) follows exactly.