DE10164317C1

DE10164317C1 - Self-energizing electromechanical partial brake disc brake with improved friction lining guidance

Info

Publication number: DE10164317C1
Application number: DE2001164317
Authority: DE
Inventors: Martin Schautt; Antonio Pascucci; Henry Hartmann
Original assignee: eStop GmbH
Current assignee: eStop GmbH
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2021-12-29
Also published as: AU2002367191A1; WO2003056204A1; EP1458988A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbstverstärkende elektromechanische Scheibenbremse (10) mit einer drehbaren Bremsscheibe (14), einem eine Betätigungskraft erzeugenden elektrischen Aktuator und einem von dem elektrischen Aktuator betätigten Reibbelag (18a) zum Inkontaktkommen mit einer Seite der Bremsscheibe (14), auf den der elektrische Aktuator zum Zustellen des Reibbelages (18a) über eine Keilanordnung (22) mit einem Keilwinkel (alpha) wirkt. Zur verbesserten Führung des Reibbelages weist die Keilanordnung (22) eine auf den Reibbelag (18a) einwirkende Druckplatte (24) und ein damit zusammenwirkendes Widerlager (26) auf, wobei die Druckplatte (24) relativ zum Widerlager (26) in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (14) verdrehbar ist. In der Druckplatte (24) sind mehrere sich in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (14) erstreckende erste Laufbahnen (28) eingelassen, wobei jede erste Laufbahn (28) einen tiefsten Punkt (P) und zwei sich von diesem tiefsten Punkt in entgegengesetzten Richtungen erstreckenden Rampen (30, 32) umfaßt. In dem Widerlager (26) gegenüber jeder ersten Laufbahn (28) der Druckplatte (24) ist eine analog zur ersten Laufbahn (28) ausgebildete zweite Laufbahn (34) eingelassen. Jedes Paar aus einer ersten Laufbahn (28) und einer zugehörigen zweiten Laufbahn (34) bildet eine Aufnahme für einen Wälzkörper, der zwischen den Laufbahnen (28, 34) angeordnet ist. Zumindest die für ein Zustellen des Reibbelages (18a) bei einer Bremsung der sich in Hauptdrehrichtung ...The invention relates to a self-energizing electromechanical disc brake (10) with a rotatable brake disc (14), an electrical actuator generating an actuating force and a friction lining (18a) actuated by the electrical actuator for coming into contact with one side of the brake disc (14) on which the electrical Actuator for feeding the friction lining (18a) acts via a wedge arrangement (22) with a wedge angle (alpha). To improve the guidance of the friction lining, the wedge arrangement (22) has a pressure plate (24) acting on the friction lining (18a) and an abutment (26) interacting therewith, the pressure plate (24) relative to the abutment (26) in the circumferential direction of the brake disc ( 14) is rotatable. A plurality of first raceways (28) extending in the circumferential direction of the brake disc (14) are embedded in the pressure plate (24), each first raceway (28) having a lowest point (P) and two ramps (in opposite directions extending from this lowest point) 30, 32). In the abutment (26) opposite each first raceway (28) of the pressure plate (24) there is a second raceway (34) designed analogous to the first raceway (28). Each pair of a first raceway (28) and an associated second raceway (34) forms a receptacle for a rolling element which is arranged between the raceways (28, 34). At least the one for feeding the friction lining (18a) when braking in the main direction of rotation ...

Description

Die Erfindung betrifft selbstverstärkende elektromechanische Teilbelagscheibenbrem sen, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Bei solchen Scheibenbremsen bringt ein elekt rischer Aktuator eine Betätigungskraft auf, die den oder 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 wer den mit einer gegenüber der Aktuatorkraft deutlich erhöhten Kraft, die nicht von dem elektrischen Aktuator aufgebracht wird, gegen die Bremsscheibe gepresst. Da Grundprinzip einer solchen Bremse ist aus der DE 198 19 564 A1 be kannt.The invention relates to self-energizing electromechanical brake pads sen, especially for motor vehicles. With such disc brakes, an elect rischer actuator an actuating force on the or the brake pads of the brake attaches to the rotating brake disc. A self-boosting device in The shape of a wedge arrangement uses the one contained in the rotating brake disc kinetic energy for further delivery of the friction linings, d. H. the friction linings who the one with a clearly increased force compared to the actuator force, which is not from the electric actuator is applied, pressed against the brake disc. There The basic principle of such a brake is from DE 198 19 564 A1 known.

Wendet man das Selbstverstärkungsprinzip auf eine Scheibenbremse herkömmlicher Bauart an, z. B. auf eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge, bringt der Einsatz einer üblichen Keilanordnung eine Reihe von Nachteilen mit sich: Während eine herkömmliche hydraulische Reibbelagbetätigung den Reibbelag bezüg lich der Bremsscheibe lediglich axial hin und her bewegt, verlagert eine übliche Keil anordnung den Reibbelag im Rahmen der Zustellbewegung nicht nur axial, sondern auch tangential zur Bremsscheibe. Damit der Reibbelag auch bei voll zugespannter Bremse noch mit seiner gesamten Reibbelagfläche die Bremsscheibe berührt (und nicht etwa mit einem Teil der Reibbelagfläche über den äußeren Rand der Brems scheibe hinausragt), muss der Abstand zwischen dem inneren und dem äußeren Bremsscheibenrand entsprechend größer gewählt werden, wodurch Größe und Ge wicht der Bremse zunehmen.Applying the self-boosting principle to a conventional disc brake Type, e.g. B. on a floating caliper disc brake for motor vehicles, the use of a conventional wedge arrangement has a number of disadvantages: While a conventional hydraulic friction lining actuation covers the friction lining Lich the brake disc only moved axially back and forth, a usual wedge shifts arrange the friction lining not only axially, but within the scope of the feed movement also tangential to the brake disc. So that the friction lining even when fully tightened Brake still touches the brake disc with its entire friction lining surface (and not with a part of the friction lining surface over the outer edge of the brake disc protrudes), the distance between the inner and outer Brake disc edge can be chosen accordingly larger, whereby size and Ge the importance of the brake.

Vollständig genutzt werden kann eine solche größere Bremsscheibenfläche allerdings nicht, da sich wie bereits erwähnt aufgrund der Keilanordnung der Reibpfad in Ab hängigkeit des gewünschten Bremsmomentes ändert, so dass bei einer Bremsung mit vorgegebenem Bremsmoment immer nur ein Teil der zwischen dem inneren und dem äußeren Bremsscheibenrand festgelegten Fläche in Berührung mit dem Reibbe lag ist. Auch ändert sich bei der tangentialen Verschiebung des Reibbelages der wirk same Hebelarm der Bremse, was eine korrekte Erfassung des Bremsmomentes erschwert. Ferner können Riefen in der Bremsscheibenoberfläche die tangentiale Ver schiebung des Reibbelages behindern. However, such a larger brake disc area can be fully used not because, as already mentioned, due to the wedge arrangement, the friction path in Ab Dependency of the desired braking torque changes, so that during braking with a given braking torque only ever a part of that between the inner and the outer edge of the brake disc in contact with the friction lay is. The effect also changes with the tangential displacement of the friction lining same lever arm of the brake, which is a correct detection of the braking torque difficult. Furthermore, grooves in the brake disc surface can cause the tangential Ver hinder the sliding of the friction lining.

Wünschenswert wäre eine elektromechanische Teilbelagscheibenbremse, die das Prinzip der Kraftselbstverstärkung mittels einer Keilanordnung kombiniert mit der kompakt bauenden, millionenfach bewährten Art von Scheibenbremsen, die einen die Bremsscheibe übergreifenden Sattel aufweisen und bei denen sich der Reibpfad wäh rend des Bremsens nicht ändert. Bremsen dieser Art sind als Festsattelbremse oder auch als Schwimmsattelbremse ausgebildet.It would be desirable to have an electromechanical partial brake disc brake that Principle of self-reinforcement by means of a wedge arrangement combined with the compact, disc-proven type of disc brakes that will impress you Have a saddle spanning the brake disc and where the friction path changes does not change during braking. Brakes of this type are called fixed caliper brakes or also designed as a floating caliper brake.

Aus der DE 33 04 431 A1 ist eine Bremseinrichtung zum Abbremsen einer Welle be kannt, die für einen Einsatz in Flugzeugen vorgesehen ist. Diese vollscheibenartige Bremseinrichtung weist eine aus Komponenten bestehende Hilfsbremse auf, deren Wirkung dann erst die eigentliche, aus Bremslamellen bestehende Bremse in Aktion versetzt. Die Bremslamellen wirken mit entsprechenden, in einer Keilverzahnung des Gehäuses geführten Lamellen zusammen. Ein Elektromagnet betätigt eine Ankerplat te, die bei entregtem Elektromagnet von einer Feder gegen eine Reibscheibe ge drückt wird, die ihrerseits aufgrund der Wirkung der Feder gegen eine Ringschulter gepresst wird, so dass sich die Drehung der Reibscheibe verlangsamt.DE 33 04 431 A1 discloses a braking device for braking a shaft knows, which is intended for use in aircraft. This full disc-like Braking device has an auxiliary brake consisting of components, the Only then does the actual brake, consisting of brake plates, work added. The brake plates act with corresponding, in a spline of the Housing-led slats together. An electromagnet actuates an anchor plate te, when the electromagnet is de-energized by a spring against a friction disc which in turn is pressed against an annular shoulder due to the action of the spring is pressed so that the rotation of the friction disc slows down.

Aus der US 5 219 048 ist eine Teilbelagscheibenbremse mit elektromotorischer Betä tigung bekannt. Die Scheibenbremse weist zwei Bremssättel auf, von denen der erste Bremssattel bezüglich der Bremsscheibe schwenkbar montiert ist. Soll diese Schei benbremse elektromotorisch betätigt werden, wird mittels des Elektromotors und einem diesem nachgeschalteten Getriebe ein Kolben aus einer Gehäusebohrung her ausbewegt, wodurch ein Reibbelag gegen einen Abschnitt der Bremsscheibe ge drückt wird. Sobald ein Kontakt zwischen dem Reibbelag und der Bremsscheibe hergestellt ist, vollführt der Bremssattel eine Schwenkbewegung entgegen dem Uhr zeigersinn. Diese Schwenkbewegung hat eine lineare Verschiebung von Widerlager platten zur Folge, in denen lineare Rampen für je vier Kugeln ausgebildet sind. Entsprechende lineare Rampen sind in Druckplatten ausgebildet, die über die ge nannten Kugeln mit den Widerlagerplatten zusammenwirken. An den Druckplatten sind Reibbeläge befestigt. Die Druckplatten werden von Halteclips ortsfest gehalten. Die lineare Verschiebung der Widerlagerplatten bewirkt demnach über die Kugelram penanordnungen ein Anpressen der Druckplatten und damit der Reibbeläge an den Abschnitt der Bremsscheibe.From US 5 219 048 is a partial brake disc brake with electromotive actuation known. The disc brake has two brake calipers, the first of which Brake caliper is pivotally mounted with respect to the brake disc. Should this shit benbrake are operated by an electric motor, is by means of the electric motor and a piston downstream of this gearbox from a housing bore moved out, causing a friction lining against a portion of the brake disc is pressed. As soon as there is contact between the friction lining and the brake disc is manufactured, the brake caliper pivots against the clock pointer meaningful. This pivoting movement has a linear displacement of the abutment result in plates in which linear ramps are formed for four balls. Corresponding linear ramps are formed in pressure plates, which over the ge called balls interact with the abutment plates. On the pressure plates friction linings are attached. The printing plates are held in place by holding clips. The linear displacement of the abutment plates thus results in the spherical frame pen arrangements a pressing of the pressure plates and thus the friction linings on the Section of the brake disc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelagscheibenbremse bereitzustellen, die dem zuvor angegebenen Wunsch Rechnung trägt. The invention has for its object a partial brake disc brake to provide, which takes into account the previously specified request.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer selbstverstärkenden elektromechani schen Scheibenbremse gelöst, die die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Die erfindungsgemäße Scheibenbremse, die sich insbesondere für einen Einsatz in Kraftfahrzeugen eignet, hat zur Selbstverstärkung der in die Bremse einge leiteten Betätigungskraft eine Keilanordnung mit einer unmittelbar auf einen Reibbe lag einwirkenden Druckplatte und einem mit der Druckplatte zusammenwirkenden Widerlager. Die Druckplatte ist relativ zum Widerlager in Umfangsrichtung der Bremsscheibe verschiebbar, wobei eine solche Verschiebung der Druckplatte relativ zum Widerlager den Reibbelag zustellt. In der Druckplatte sind mehrere sich in Um fangsrichtung der Bremsscheibe erstreckende erste Laufbahnen eingelassen, die jede einen tiefsten Punkt und zwei sich von diesem tiefsten Punkt entgegengesetzt in Um fangsrichtung der Bremsscheibe erstreckende schraubenförmige Rampen aufweisen. In dem Widerlager ist gegenüber jeder ersten Laufbahn der Druckplatte eine analog zur ersten Laufbahn ausgebildete zweite Laufbahn eingelassen. Jedes Paar aus einer ersten Laufbahn und einer zugehörigen zweiten Laufbahn bildet eine Aufnahme für einen Wälzkörper, der zwischen jeder ersten Laufbahn und jeder zweiten Laufbahn angeordnet ist. Diejenigen Rampen jeder Aufnahme, die für ein Zustellen des Reibbelages (mit dem Begriff "Zustellen" ist hier die Bewegung des Reibbelages zur Bremsscheibe hin gemeint) bei einer Bremsung einer sich in Hauptdrehrichtung drehenden Brems scheibe zuständig sind, weisen einen dem Keilwinkel α einer üblichen Keilanordnung nach der De 198 19 564 A1 entsprechenden Anstiegswinkel auf. Mit dem Begriff "Hauptdrehrichtung" ist hier diejenige Drehrichtung der Bremsscheibe gemeint, in die sich die Bremsscheibe übli cherweise dreht. Bei einer Kraftfahrzeugscheibenbremse bei spielsweise ist die Hauptdrehrichtung die Vorwärtsdrehung, weil die Vorwärtsfahrt dem mit Abstand häufigsten Fahrzustand eines Fahrzeuges entspricht.This object is according to the invention with a self-reinforcing electromechanical rule disc brake solved, the features specified in claim 1 having. The disc brake according to the invention, which is particularly suitable for one Suitable for use in motor vehicles, has self-energized in the brake directed actuating force a wedge arrangement with a directly on a Reibbe was acting pressure plate and one interacting with the pressure plate Abutment. The pressure plate is relative to the abutment in the circumferential direction Brake disc slidable, such a displacement of the pressure plate relative delivers the friction lining to the abutment. In the pressure plate there are several in um inserted in the direction of the brake disc extending first raceways, each one lowest point and two opposite of this lowest point in um have helical ramps extending in the direction of the brake disk. In the abutment, one is analogous to every first raceway of the printing plate second career trained for the first career. Each pair from one first career and an associated second career forms a recording for a rolling element that between every first career and every second career is arranged. Those ramps of each recording are for one Delivery of the friction lining (with the term "delivery" is here the movement of the friction lining towards the brake disc) braking a brake rotating in the main direction of rotation disc are responsible, have a wedge angle α one usual wedge arrangement according to the De 198 19 564 A1 corresponding angle of rise. With the term "main direction of rotation" is that direction of rotation the brake disc meant, in which the brake disc übli rotates. With a motor vehicle disc brake at for example, the main direction of rotation is the forward rotation because the forward driving is by far the most common driving condition of one Corresponds to the vehicle.

Aufgrund der zuvor beschriebenen Ausführung bewegt sich der Reibbelag der erfindungsgemäßen Scheibenbremse beim Bremsen nicht tangential zur Bremsscheibe, sondern in Umfangsrichtung der Bremsscheibe, d. h. er folgt genau der Ringform der Brems scheibe. Der Reibpfad, d. h. eine gedachte Spur, die der Reibbe lag beim Bremsvorgang auf der Bremsscheibenoberfläche hinter lassen würde, ändert sich bei der erfindungsgemäßen Bremse nicht, unabhängig davon, wie stark gebremst wird. Die Bauweise einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse kann deshalb ebenso kompakt sein wie die einer herkömmlichen Fest- oder Schwimmsat telscheibenbremse ohne Selbstverstärkungseinrichtung. Gegebe nenfalls in der Bremsscheibenoberfläche vorhandenen Riefen stören die Reibbelagbewegung nicht, da die Reibbelagoberfläche nicht quer zu den Riefen bewegt wird. Aufgrund des konstanten Reibpfades bleibt auch der wirksame Hebelarm immer gleich.Due to the design described above, the Friction lining of the disc brake according to the invention when braking not tangential to the brake disc, but in the circumferential direction the brake disc, d. H. it follows the ring shape of the brake exactly disc. The friction path, i.e. H. an imaginary trace, that of the Reibbe was behind on the brake disc surface during braking would leave, changes in the brake according to the invention not regardless of how hard the brakes are applied. The construction method a disc brake according to the invention can therefore also be compact like that of a conventional festival or float disc brake without self-boosting device. Gegebe notches present in the brake disc surface do not interfere with the friction lining movement, since the friction lining surface is not moved across the grooves. Because of the constant The effective lever arm always remains the same.

Bei einer linearen Keilanordnung, bei der sich Druckplatte und Widerlager linear relativ zueinander verschieben, ist der Keilwinkel α maßgebend für den Grad an Selbstverstärkung. Der Keilwinkel ist der Winkel, unter dem die zusammenwirkenden Keilflächen von Druckplatte und Widerlager in bezug auf eine Ebene (z. B. die Bremsscheibenoberfläche) angeordnet sind, auf die die Kraft übertragen werden soll. Die erfindungsgemäße Scheibenbremse verwendet jedoch keine lineare Keilanordnung, sondern eine solche, bei der Druckplatte und Widerlager schrau benförmig gegeneinander verdreht werden, um den Reibbelag zuzustellen, d. h. zur Bremsscheibe hin zu bewegen. Bei den erwähnten, in die Druckplatte und das Widerlager eingelassenen Rampen handelt es sich folglich um schraubenlinienförmige Rampen, für die gilt, dass das Verhältnis ξ zwischen dem auf die Bremsscheibendrehachse bezogenen Verdrehwinkel ϕ und dem Zustellweg x einen definierten Wert hat. Das Verhältnis
In the case of a linear wedge arrangement in which the pressure plate and abutment move linearly relative to one another, the wedge angle α is decisive for the degree of self-reinforcement. The wedge angle is the angle at which the interacting wedge surfaces of the pressure plate and abutment are arranged with respect to a plane (e.g. the brake disc surface) to which the force is to be transmitted. However, the disc brake according to the invention does not use a linear wedge arrangement, but rather one in which the pressure plate and the abutment are screwed ben-shaped against each other in order to advance the friction lining, ie to move towards the brake disc. The ramps mentioned, which are embedded in the pressure plate and the abutment, are consequently helical ramps for which the relationship ξ between the angle of rotation auf related to the axis of rotation of the brake disc and the infeed path x has a defined value. The relationship

ist so zu wählen, dass es dem aus dem linearen Fall bekannten Keilwinkel α entspricht. Dazu ist die Kenntnis des wirksamen Bremsscheibenradius r_wirk erforderlich. Der wirksame Brems scheibenradius r_wirk ist der jenige Radius, an dem eine ideali siert an einem Punkt angreifende Reibkraft F_R wirken muss, um das gleiche Reibmoment M_R wie die reale, flächig an der Reibbe lagfläche angreifende Reibkraft F_R zu erzeugen. Der wirksame Bremsscheibenradius berechnet sich aus
is to be selected so that it corresponds to the wedge angle α known from the linear case. This requires knowledge of the effective brake disc radius r _eff . The effective brake disc radius r _eff is the radius at which an idealized friction force F _R must act at a point in order to generate the same friction torque M _R as the real friction surface F _R attacking surface. The effective brake disc radius is calculated

mit
r_wirk = wirksamer Bremsscheibenradius
F_R = Reibkraft
M_R = Reibmoment
A = Reibbelagfläche
µ = lokaler Reibkoeffizient an dem betrachteten Flächen element
p_N = lokaler Anpressdruck an dem betrachteten Flächenelement
R = Radius des betrachteten Flächenelements.With
r _eff = effective brake disc radius
F _R = frictional force
M _R = friction torque
A = friction surface
µ = local coefficient of friction on the surface element under consideration
p _N = local contact pressure on the surface element under consideration
R = radius of the surface element under consideration.

Für das gesuchte Verhältnis ξ ergibt sich dann
The result is the ratio sich

was bedeutet, dass die Bahn, der der spätere Angriffspunkt der Reibkraft bei seiner Annäherung an die Bremsscheibe folgt, gegenüber der Bremsscheibenebene um den Winkel α geneigt ist. Der Einfachheit halber wird im folgenden immer vom Keilwinkel α gesprochen, es versteht sich jedoch, dass damit die unter dem Winkel α zur Bremsscheibenoberfläche geneigte schrauben förmige Annäherungsbahn des Kraftangriffspunktes der Reibkraft gemäß den vorstehenden Erläuterungen gemeint ist.which means that the web, which is the later point of attack of the Frictional force follows when it approaches the brake disc, is inclined by the angle α with respect to the brake disc plane. For the sake of simplicity, the wedge angle is always used below α spoken, but it goes without saying that this means that the screw at an angle α to the surface of the brake disc shaped approach path of the point of application of the frictional force according to the above explanations.

Der Keilwinkel α kann über den gesamten Zustellweg gleich bleiben, er kann sich jedoch auch in Abhängigkeit des Zustell weges ändern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Scheibenbremse nimmt der Keilwinkel α mit zunehmendem Zustellweg ab. Auf diese Weise wird in Extremsitua tionen, d. h. bei minimalem Reibkoeffizienten und sehr hohem geforderten Reib- bzw. Bremsmoment, das Maß der Selbstverstär kung erhöht, ohne dass es in Normalsituationen zu einem uner wünschten "Festgehen" der Bremse aufgrund eines zu hohen Selbstverstärkungsgrades kommt.The wedge angle α can be the same over the entire feed path remain, but it can also depend on the delivery change the way. In a preferred embodiment of the invented according to the disc brake takes the wedge angle α increasing delivery route. This way, in extreme situations ions, d. H. with a minimal coefficient of friction and very high required friction or braking torque, the degree of self-amplification kung increases without it becoming an uncommon in normal situations wanted the brake to "stick" due to too high a brake Degree of self-reinforcement comes.

Die für ein Zustellen des Reibbelages bei einer Bremsung einer sich entgegen der Hauptdrehrichtung drehenden Bremsscheibe zuständigen Rampen können denselben Keilwinkel α aufweisen wie die bereits erwähnten, für das Zustellen des Reibbelages bei einer Bremsung der sich in Hauptdrehrichtung drehenden Brems scheibe zuständigen Rampen. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die erstgenannten Rampen mit einem vom Keilwinkel α der letzt genannten Rampen verschiedenen Anstiegswinkel auszuführen, beispielsweise steiler, um den für eine Betätigung notwendigen Pedalweg zu verringern. Das bei einem größerem Keilwinkel geringere Maß an Selbstverstärkung kann toleriert werden, da das für ein Abbremsen der sich entgegen der Hauptdrehrichtung drehenden Bremsscheibe erforderliche Bremsmoment üblicherweise wesentlich niedriger ist.The one for feeding the friction lining when braking a brake disc rotating against the main direction of rotation responsible ramps can have the same wedge angle α as those already mentioned, for the delivery of the friction lining braking of the brake rotating in the main direction of rotation disc competent ramps. However, it can be beneficial the first mentioned ramps with a wedge angle α the last perform various angles of rise mentioned ramps, for example, steeper to the one necessary for actuation Reduce pedal travel. That with a larger wedge angle less level of self-reinforcement can be tolerated because that for braking against the main direction of rotation rotating brake disc usually required braking torque is much lower.

Zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Scheibenbremse eignet sich grundsätzlich jede Art von Wälzkörper. Gemäß einer Ausführungs form sind die Wälzkörper Kugeln. Die Laufbahnen in der Druck platte und dem Widerlager weisen dabei einen zumindest annä hernd halbkreisförmigen Querschnitt auf, so dass die in der Laufbahn abrollende Kugel die Laufbahn linienförmig und nicht nur punktförmig berührt.Is suitable for use in the disc brake according to the invention basically any type of rolling element. According to an execution the rolling elements are spherical. The careers in the print plate and the abutment have at least approximately forth semicircular cross section, so that in the Career rolling ball the career line and not only touched at points.

Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Wälzkörper Zylin derrollen. Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform in jeder Wälzkörperaufnahme zwei Zylinderrollen längs einer ge meinsamen Zylinderrollenachse nebeneinander angeordnet. Das Abrollverhalten von zwei kurzen, nebeneinander angeordneten Zylinderrollen ist deutlich günstiger als das Abrollverhalten einer durchgehenden Zylinderrolle entsprechender Länge, da die Differenz der Abrollradien zwischen dem radial inneren und dem radial äußeren Ende einer kurzen Zylinderrolle geringer ist. Der Anteil an Gleitreibung wird dadurch reduziert, es überwiegt die Rollreibung.According to another embodiment, the rolling elements are Zylin of the rollers. Preferably in this embodiment are in each rolling element holder two cylindrical rollers along one ge common cylindrical roller axis arranged side by side. The Rolling behavior of two short, side by side Cylindrical rollers are significantly cheaper than the rolling behavior a continuous cylindrical roller of appropriate length, because the Difference of the rolling radii between the radially inner and the radially outer end of a short cylindrical roller is less. The proportion of sliding friction is reduced, it predominates the rolling friction.

Um eine synchrone Bewegung der Wälzkörper zu gewährleisten, können diese mittels eines Käfigs geführt sein. Ferner können Federn oder ähnliche Mittel vorgesehen sein, die einen perma nenten Kontakt zwischen den Wälzkörpern (unabhängig von deren Form) und den Laufbahnen sicherstellen. Bei Ausführungsformen, bei denen zwei Zylinderrollen längs einer gemeinsamen Zylinder rollenachse nebeneinander angeordnet sind, erfolgt vorzugsweise die radiale Führung der beiden Zylinderrollen an ihrer Außen seite durch jeweils einen die erste Laufbahn seitlich begren zenden Bund der Druckplatte und an ihrer Innenseite durch einen Steg, der zwischen den beiden Zylinderrollen angeordnet ist und sich von dem Widerlager in die Wälzkörperaufnahme hinein er streckt.To ensure a synchronous movement of the rolling elements, can be guided by means of a cage. Can also Springs or similar means can be provided which have a perma nent contact between the rolling elements (regardless of their Form) and the raceways. In embodiments, where two cylindrical rollers along a common cylinder roller axis are arranged side by side, is preferably done the radial guidance of the two cylindrical rollers on their outside one side of the first career the collar of the pressure plate and on the inside by a Web, which is arranged between the two cylindrical rollers and he from the abutment into the rolling element holder stretches.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Scheiben bremse weisen einen elektrischen Aktuator mit zwei Elektromoto ren auf, deren Drehbewegung zur Hin und Herverschiebung der Druckplatte in Umfangsrichtung der Bremsscheibe über einen Spindeltrieb auf die Druckplatte übertragen wird. Ein Elektro motor ist dabei auf der einen Seite der Druckplatte angeordnet und der andere Elektromotor auf der entgegengesetzten Seite der Druckplatte. Ein solchermaßen ausgeführter elektrischer Aktua tor ermöglicht eine spielfreie Positionierung der Druckplatte unabhängig davon, ob die Keilanordnung gerade als Zugkeil oder als Druckkeil wirkt.Preferred embodiments of the disks according to the invention Brake have an electric actuator with two electric motors ren, whose rotational movement to the back and forth of the Pressure plate in the circumferential direction of the brake disc over a Spindle drive is transferred to the pressure plate. An electric Motor is arranged on one side of the pressure plate and the other electric motor on the opposite side of the Printing plate. An electric actuator designed in this way gate enables the printing plate to be positioned without play regardless of whether the wedge arrangement just as a pull wedge or acts as a pressure wedge.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schei benbremse stützt sich das Widerlager an einem die Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel ab, der bei einem Bremsvorgang einen weiteren Reibbelag gegen die andere Seite der Bremsscheibe drückt (Schwimmsattelprinzip).In preferred embodiments of the Schei invention benbremse the abutment is supported by the brake disc overlapping brake caliper from one during a braking process another friction lining against the other side of the brake disc presses (floating saddle principle).

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung, die bei Schwimmsattel- und Festsattelbremsen anwendbar ist, sind zumindest die für ein Zustellen des Reibbelages bei einer Bremsung der sich in Haupt drehrichtung drehenden Bremsscheibe zuständigen Rampen so geformt, dass bei dem Zustellvorgang, d. h. bei der Bewegung des Reibbelages zur Bremsscheibenoberfläche hin, die Druckplatte nicht nur zur Bremsscheibe hin bewegt, sondern auch relativ zur Bremsscheibenoberfläche gekippt wird. Auf diese Weise wird einer durch eine Aufweitung des Bremssattels hervorgerufenen Fehlstellung des Reibbelages entgegengewirkt und es kann si chergestellt werden, dass die Reibbelagfläche immer genau parallel mit der Bremsscheibenoberfläche in Kontakt kommt. Eine ungleichmäßige Verteilung des Anpressdrucks und ein ungleichmä ßiger Reibbelagverschleiß wird so vermieden.According to a preferred embodiment, the floating saddle and fixed caliper brakes are applicable, at least those for one Delivery of the friction lining when braking in the main the ramps rotating in the direction of rotation of the brake disc shaped that in the delivery process, d. H. when moving the Friction lining to the brake disc surface, the pressure plate not only moved towards the brake disc, but also relative to it Brake disc surface is tilted. That way one caused by an expansion of the brake caliper Malposition of the friction lining counteracted and it can si that the friction surface is always accurate comes into contact with the brake disc surface in parallel. A uneven distribution of the contact pressure and an uneven This prevents excessive friction lining wear.

Vorzugsweise wird das zuvor beschriebene Maß der Verkippung der Druckplatte mit zunehmenden Verdrehwinkel zwischen der Druck platte und dem Widerlager größer, um auf diese Weise die mit steigendem Bremsmoment zunehmende Aufweitung des Bremssattels zu kompensieren.Preferably, the previously described degree of tilting of the Pressure plate with increasing angle of rotation between the pressure plate and the abutment larger, so that the with increasing braking torque increasing widening of the brake caliper to compensate.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen elektromechanischen Scheibenbremse mit Selbstverstärkung werden im folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt: Two preferred embodiments of an inventive electromechanical disc brakes with self-amplification in the following with reference to the attached schematic figures explained. It shows:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer elektrome chanischen Scheibenbremse in räumlicher Darstellung von schräg oben, Fig. 1 is an overall view of a elektrome chanical disc brake in a spatial representation obliquely from above,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit abgenommenen Brems sattel und Widerlager, Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 with removed saddle brake and the abutment,

Fig. 3 eine Ansicht der Bremse aus Fig. 1 in räumlicher Darstellung von schräg unten mit ausgeblendeter Druckplatte, Fig. 3 is a view of the brake of Fig. 1 in a spatial representation of an angle, with hidden pressure plate below

Fig. 4 die Ansicht aus Fig. 1 mit der Bremse in Bremsstel lung für eine sich in Hauptdrehrichtung drehende Bremsscheibe, Fig. 4 is the view of FIG. 1 with the brake in the brake adjustment for the one rotating in the main direction of rotation of the brake disc,

Fig. 5 die Ansicht aus Fig. 1 mit der Bremse in Bremsstel lung für eine sich entgegen der Hauptdrehrichtung drehende Bremsscheibe, Fig. 5 shows the view of FIG. 1 with the brake in the brake adjustment for the one located opposite to the main rotational direction rotating brake disc,

Fig. 6a-6c Detailansichten der Keilanordnung bei gelöster Bremse (Fig. 6a), Bremsung in Hauptdrehrichtung (Fig. 6b), und Bremsung entgegen der Hauptdreh richtung (Fig. 6c), FIGS. 6a-6c are detail views of the wedge assembly when the brake is released (Fig. 6a), braking in the main direction of rotation (Fig. 6b), and braking counter to the principal direction of rotation (Fig. 6c),

Fig. 7a-7c Ansichten entsprechend Fig. 6a bis 6c für ein abgewandeltes, zweites Ausführungsbeispiel, und Fig. 7a-7c views corresponding to Fig. 6a to 6c for a modified, second embodiment, and

Fig. 8 den Schnitt VIII-VIII aus Fig. 7a. Fig. 8 section VIII-VIII of Fig. 7a.

Fig. 1 zeigt schematisch eine allgemein mit 10 bezeichnete elektromechanische Schwimmsattel-Scheibenbremse für ein Kraft fahrzeug. Das Gehäuse 12 der Bremse 10 ist in Fig. 1 gestri chelt wiedergegeben, um einen Blick auf die im Gehäuse 12 angeordneten Bauteile zu ermöglichen. Das Gehäuse 12 ist zur Anbringung an einem fahrzeugfesten Bauteil vorgesehen, bei spielsweise zur Anbringung an einem Achsschenkel (nicht darge stellt). Fig. 1 shows schematically a generally designated 10 electromechanical floating caliper disc brake for a motor vehicle. The housing 12 of the brake 10 is shown in Fig. 1 with a dashed line to allow a view of the components arranged in the housing 12 . The housing 12 is provided for attachment to a vehicle-fixed component, for example for attachment to a steering knuckle (not shown).

Der Bremse 10 zugeordnet ist eine Bremsscheibe 14, die um eine Achse A drehbar ist und die mit einem abzubremsenden Bauteil, beispielsweise mit einem Fahrzeugrad, drehfest verbunden ist (nicht gezeigt).Associated with the brake 10 is a brake disc 14 which is rotatable about an axis A and which is connected in a rotationally fixed manner to a component to be braked, for example to a vehicle wheel (not shown).

Ein Schwimmsattel 16 ist am Gehäuse 12 der Bremse 10 parallel zur Drehachse A der Bremsscheibe 14 verschiebbar geführt. Der Schwimmsattel 16 übergreift die Bremsscheibe 14 und wirkt mit jedem seiner beiden Arme 16a und 16b auf einen Bremsklotz 18 bzw. 20. Jeder Bremsklotz 18, 20 besteht aus einem Reibbelag 18a, 20a sowie einer Trägerplatte, auf der der Reibbelag 18a, 20a befestigt ist, beispielsweise durch Kleben. In den Figuren ist nur die Trägerplatte 20b gezeigt. Während der fahrzeugäuße re Bremsklotz 20 unmittelbar von dem Arm 16b des Schwimmsattels 16 betätigt wird, ist zwischen den fahrzeuginneren Bremsklotz 18 und dem zugeordneten Arm 16a des Schwimmsattels 16 eine Keilanordnung 22 vorhanden, die zur Selbstverstärkung der in die Bremse 10 eingeleiteten Betätigungskraft dient.A floating caliper 16 is slidably guided on the housing 12 of the brake 10 parallel to the axis of rotation A of the brake disc 14 . The floating caliper 16 engages over the brake disc 14 and acts with each of its two arms 16 a and 16 b on a brake pad 18 and 20, respectively. Each brake pad 18 , 20 consists of a friction lining 18 a, 20 a and a carrier plate on which the friction lining 18 a, 20 a is attached, for example by gluing. In the figures, only the carrier plate 20 is shown b. While the vehicle outer brake pad 20 is actuated directly by the arm 16 b of the floating caliper 16 , a wedge arrangement 22 is present between the brake pad 18 inside the vehicle and the associated arm 16 a of the floating caliper 16 , which serves for self-amplification of the actuating force introduced into the brake 10 .

Die wichtigsten Bauteile der Keilanordnung 22 sind eine Druck platte 24, die auf den Bremsklotz 18 einwirkt, und ein Widerla ger 26, auf dessen eine Seite der Arm 16a des Schwimmsattels 16 einwirkt und an dessen gegenüberliegender Seite sich die Druck platte 24 abstützt. Sowohl die Druckpatte 24 als auch das Widerlager 26 haben eine kreisringsegmentförmige Gestalt.The main components of the wedge assembly 22 are a pressure plate 24 , which acts on the brake pad 18 , and a Widerla ger 26 , on one side of the arm 16 a of the floating caliper 16 acts and on the opposite side the pressure plate 24 is supported. Both the pressure plate 24 and the abutment 26 have a circular segment shape.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen, sind in die dem Widerlager 26 zuge wandte Fläche der Druckplatte 24 mehrere sich in Umfangsrich tung der Bremsscheibe 14 erstreckende erste Laufbahnen 28 eingelassen, die je einen tiefsten Punkt P und zwei sich davon in entgegengesetzten Richtungen erstreckende Rampen 30, 32 umfassen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier erste Laufbahnen 28 vorhanden, jedoch können bei nicht gezeigten, abgewandelten Ausführungsbeispielen mehr oder weniger erste Laufbahnen 28 vorhanden sein.As can be seen from Fig. 2, in the abutment 26 facing surface of the pressure plate 24 a plurality of circumferentially direction of the brake disc 14 extending first raceways 28 are inserted, each having a lowest point P and two thereof extending in opposite directions ramps 30th , 32 include. In the exemplary embodiment shown, four first raceways 28 are present, but more or fewer first raceways 28 may be present in the case of modified exemplary embodiments which are not shown.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass in der der Druckplatte 24 zugewandten Fläche des Widerlagers 26 an Stellen, die den ersten Laufbahnen 28 gegenüber liegen, zweite Laufbahnen 34 eingelassen sind, die analog den ersten Laufbahnen 28 ausgebil det sind. Jedes Paar aus einer ersten Laufbahn 28 und einer zugehörigen zweiten Laufbahn 34 bildet eine Aufnahme für einen Wälzkörper, der zwischen jeder ersten Laufbahn 28 und jeder zweiten Laufbahn 34 angeordnet ist und in den durch die Lauf bahnen 28, 34 gebildeten Aufnahmen abrollen bzw. sich abwälzen kann.From Fig. 3 it can be seen that in the surface of the abutment 26 facing the pressure plate 24, at locations which lie opposite the first raceways 28 , second raceways 34 are let in, which are analogous to the first raceways 28 . Each pair of a first raceway 28 and an associated second raceway 34 forms a receptacle for a rolling element, which is arranged between each first raceway 28 and every second raceway 34 and roll or roll in the receptacles formed by the raceways 28 , 34 can.

Bei dem in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Wälzkörper Kugeln 36. Das Profil der Laufbahnen 28 und 34 ist den verwendeten Wälzkörpern angepasst, d. h. die Laufbah nen 28 und 34 des in den Fig. 1 bis 6 wiedergegebenen ersten Ausführungsbeispieles haben eine den Kugeln 36 angepasste Querschnittskontur. Die Berührung jeder Kugel 36 in den Lauf bahnen 28, 34 ist somit linienförmig und nicht nur punktförmig, was die Führung der Kugeln 36 verbessert und die in den Aufnah men auftretende Materialbelastung verringert.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the rolling bodies are balls 36 . The profile of the raceways 28 and 34 is adapted to the rolling elements used, ie the raceways 28 and 34 of the first exemplary embodiment shown in FIGS . 1 to 6 have a cross-sectional contour adapted to the balls 36 . The contact of each ball 36 in the raceways 28 , 34 is thus linear and not just point-like, which improves the guidance of the balls 36 and reduces the material load occurring in the receptacles.

In den Figuren dargestellt sind vier Aufnahmen mit je einer darin angeordneten Kugel 36. Mindestens drei Aufnahmen mit einer Kugel sind zur geometrisch bestimmten Führung erforder lich. Ohne weiteres können jedoch deutlich mehr als vier Kugeln (in entsprechenden Aufnahmen) verwendet werden, dabei kann die Zahl der Kugeln gerade oder ungerade sein. Generell gilt, dass mehr Kugeln die Belastung der Keilanordnung 22 vergleichmäßigen und die Belastbarkeit der Keilanordnung insgesamt erhöhen. Jede Kugel 36 stellt einen Krafteinleitungspunkt dar, und viele Krafteinleitungspunkte reduzieren die Anforderung an die innere Steifigkeit von Druckplatte 24 und Widerlager 26, so dass diese Teile leichter ausgeführt werden können.The figures show four receptacles, each with a ball 36 arranged therein. At least three shots with a ball are required for geometrically determined guidance. However, clearly more than four balls can be used (in corresponding images), and the number of balls can be even or odd. The general rule is that more balls equalize the load on the wedge arrangement 22 and increase the load capacity of the wedge arrangement as a whole. Each ball 36 represents a force application point, and many force application points reduce the internal stiffness requirement of the pressure plate 24 and abutment 26 so that these parts can be made easier.

Zur Betätigung der Scheibenbremse 10 dient ein elektrischer Aktuator, der im gezeigten Ausführungsbeispiel von zwei Linea raktuatoren 38, 40 gebildet ist. Jeder Linearaktuator 38, 40 weist einen Elektromotor 42, 42' mit integrierter Spindelmutter und einem Drehwinkelgeber sowie eine als Spindel ausgebildete Schubstange 44, 44' auf. Kugelgelenke 46, 46' und 48, 48' koppeln die Linearaktuatoren 38, 40 zum einen an das Gehäuse 12 der Bremse 10 und zum anderen an die Druckplatte 24 an. Durch Ansteuern der beiden Elektromotoren 42, 42' kann die Druckplat te 24 entlang einer kreisförmigen, der Bremsscheibe 14 folgen den Bahn hin und her verschoben werden.To actuate the disc brake 10 is an electrical actuator, which is formed in the exemplary embodiment shown by two linear actuators 38 , 40 . Each linear actuator 38 , 40 has an electric motor 42 , 42 'with an integrated spindle nut and a rotation angle sensor and a push rod 44 , 44 ' designed as a spindle. Ball joints 46 , 46 'and 48 , 48 ' couple the linear actuators 38 , 40 on the one hand to the housing 12 of the brake 10 and on the other hand to the pressure plate 24 . By actuating the two electric motors 42 , 42 ', the pressure plate 24 can be moved back and forth along a circular path, the brake disk 14 following the path.

Der geschilderte Aufbau aus Druckplatte 24, Widerlager 26 und dazwischen angeordneten Aufnahmen mit darin befindlichen Kugeln 36 bildet eine Kugelrampenanordnung, bei der die Druckpatte 24 relativ zum Widerlager 26 in Winkelrichtung ϕ verdrehbar ist. Die Laufbahnen 28, 34 sind so ausgeführt, dass sich für die Bahn des Flächenschwerpunktes des inneren Reibbelages 18a zwischen der Bewegungskomponente tangential zur Bremsscheibe und der Bewegungskomponente in Zustellrichtung x, die parallel zur Drehachse A ist, ein Verhältnis von tanα ergibt, wobei α der für selbstverstärkende Bremsen typische Keilwinkel α ist.The described structure of pressure plate 24 , abutment 26 and interposed receptacles with balls 36 located therein forms a ball ramp arrangement in which the pressure plate 24 can be rotated in the angular direction 26 relative to the abutment 26 . The raceways 28, 34 are configured so that the trajectory of the centroid of the inner friction lining 18 a between the component of motion tangential to the brake disc and the component of movement in the feed direction x, which is parallel to the rotation axis A, a ratio is calculated by tanα, where α the typical wedge angle α for self-energizing brakes.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 wird nun die Funktion der Scheibenbremse 10 näher erläutert. Zum Betätigen der Bremse wird mittels der beiden Linearaktuatoren 38, 40 die Druckplatte 24 in Drehrichtung der Bremsscheibe 14 verschoben. Dabei laufen die Kugeln 36 aus ihrer in Fig. 6a wiedergegebenen Ausgangstel lungen, in der sie am tiefsten Punkt P jeder Laufbahn 28, 34 ruhen, die Rampen 30 hinauf (siehe Fig. 6b), wodurch die Druck platte 24 und mit ihr der Bremsklotz 18 in Drehrichtung der Bremsscheibe 14 und gleichzeitig in Richtung x zur Bremsschei benoberfläche hin bewegt wird (Zustellvorgang).The function of the disc brake 10 will now be explained in more detail with reference to FIGS. 4 to 6. To actuate the brake, the pressure plate 24 is displaced in the direction of rotation of the brake disc 14 by means of the two linear actuators 38 , 40 . The balls 36 run from their in Fig. 6a output positions, in which they rest at the lowest point P of each track 28 , 34 , the ramps 30 up (see Fig. 6b), whereby the pressure plate 24 and with it the brake pad 18 is moved in the direction of rotation of the brake disc 14 and at the same time in the direction x toward the brake disc surface (infeed process).

Sobald der Reibbelag 18a in Kontakt mit der Bremsscheibe 14 kommt, entsteht eine Reaktionskraft, die über die Druckplatte 24 und das Widerlager 26 auf den Schwimmsattel 16 übertragen wird. In bekannter und daher hier nicht weiter erläuterter Weise verschiebt sich darauf hin der Schwimmsattel 16 relativ zum Gehäuse 12 der Bremse 10, wodurch auch der Reibbelag 20a des Bremsklotzes 20 in Kontakt mit der Bremsscheibe 14 kommt.As soon as the friction lining 18 a comes into contact with the brake disc 14 , a reaction force arises which is transmitted to the floating caliper 16 via the pressure plate 24 and the abutment 26 . In a known and therefore not further explained manner, the floating caliper 16 then shifts relative to the housing 12 of the brake 10 , as a result of which the friction lining 20 a of the brake pad 20 comes into contact with the brake disc 14 .

Im weiteren Verlauf des Bremsvorganges sorgt die Keilanordnung 22 dafür, dass ein Teil der in der sich drehenden Bremsscheibe 14 enthaltenen kinetischen Energie in eine normal zur Brems scheibenoberfläche gerichtete Zustellkraft gewandelt wird, so dass die beiden Linearaktuatoren 38, 40 nur einen geringen Teil der für ein gefordertes Bremsmoment benötigten Zustellkraft aufbringen müssen. In Fig. 4 ist die Bremse 10 in zugespanntem Zustand zum Abbremsen einer sich in Hauptdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 14 wiedergegeben. Die Reibbeläge 18a, 20a stehen sich in diesem zugespannten Zustand genau gegenüber, während sie im gelösten Zustand (siehe Fig. 1) einen Winkelversatz zueinander aufweisen.In the further course of the braking process, the wedge arrangement 22 ensures that part of the kinetic energy contained in the rotating brake disc 14 is converted into a feed force which is normal to the brake disc surface, so that the two linear actuators 38 , 40 only a small part of the one required braking torque required delivery force. In FIG. 4, the brake is shown in 10 zugespanntem state for braking of a rotating in main direction of rotation brake disk 14. The friction linings 18 a, 20 a face each other exactly in this clamped state, while in the released state (see FIG. 1) they have an angular offset from one another.

Die Ansteuerung der Linearaktuatoren 38, 40 erfolgt durch eine nicht gezeigte elektronische Regeleinheit, die eine von einem Sensor (nicht dargestellt) gemessene Reibkraft mit einem vorge gebenen Reibkraftsollwert vergleicht und eventuelle Abweichun gen ausregelt. Die Regelung positioniert mittels der zwei Linearaktuatoren 38, 40 die Druckplatte 24 so, dass auch bei Schwankungen des Reibkoeffizienten die gewünschte Reibkraft eingehalten wird. Die beiden unabhängig voneinander ansteuer baren Linearaktuatoren 38, 40 ermöglichen eine spielfreie Positionierung der Druckpatte 24: Bei geringen geforderten Betätigungskräften, d. h. in Bereichen, in denen der Reibkoeffi zient µ dem tanα entspricht, wirken die beiden Linearaktuato ren 38, 40 gegeneinander und eliminieren so jegliches Spiel. Sind größere Betätigungskräfte erforderlich, was der Fall ist, wenn Wert des Reibkoeffizienten µ stark von tanα abweicht, wird einer der Linearaktuatoren 38, 40 umgesteuert, so dass sich die Betätigungskräfte beider Aktuatoren 38, 40 addieren.The actuation of the linear actuators 38 , 40 is carried out by an electronic control unit (not shown), which compares a friction force measured by a sensor (not shown) with a predetermined friction force setpoint and compensates for any deviations. The control uses the two linear actuators 38 , 40 to position the pressure plate 24 such that the desired frictional force is maintained even when the coefficient of friction fluctuates. The two independently actuatable linear actuators 38 , 40 enable the pressure plate 24 to be positioned without play: at low required actuation forces, ie in areas in which the coefficient of friction µ corresponds to the tanα, the two linear actuators 38 , 40 act against one another and thus eliminate everything Game. If greater actuation forces are required, which is the case when the value of the friction coefficient μ deviates strongly from tanα, one of the linear actuators 38 , 40 is reversed so that the actuation forces of both actuators 38 , 40 add up.

Soll eine sich entgegen der Hauptdrehrichtung drehende Brems scheibe 14 abgebremst werden, verschieben die Linearaktuatoren 38, 40 die Druckplatte 24 wiederum in Drehrichtung der Brems scheibe 14, jetzt allerdings entgegengesetzt zur zuvor be schriebenen Bremsung (siehe Fig. 6c). Die Kugeln 36 bewegen sich dabei auf den Rampen 32 hoch, die den gleichen oder einen anderen Steigungswinkel als die Rampen 30 aufweisen können. Fig. 5 zeigt die Bremse 10 in zugespannter Stellung beim Ab bremsen der sich entgegen der Hauptdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 14.If a brake disk 14 rotating against the main direction of rotation is braked, the linear actuators 38 , 40 move the pressure plate 24 again in the direction of rotation of the brake disk 14 , but now opposite to the previously described braking (see FIG. 6c). The balls 36 move up on the ramps 32 , which may have the same or a different pitch angle as the ramps 30 . Fig. 5 shows the brake 10 in the closed position when braking from the counter-rotating direction of the brake disc 14th

Eine allgemein mit 50 bezeichnete und nicht weiter erläuterte Nachstelleinrichtung kann das Widerlager 26 parallel zur Dreh achse A der Bremsscheibe 14 verschieben, um den im Betrieb der Bremse 10 auftretenden Reibbelagverschleiß auszugleichen.A generally designated 50 and not explained adjusting device can move the abutment 26 parallel to the axis of rotation A of the brake disc 14 to compensate for the friction lining wear occurring during operation of the brake 10 .

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Keilanordnung 22, bei der statt Kugeln 36 Zylinderrollen Ver wendung finden, die in entsprechend angepassten Aufnahmen angeordnet sind. Wie der in Fig. 8 wiedergegebene Schnitt VIII-VIII aus Fig. 7a zeigt, sind in jeder aus einer ersten Laufbahn 28' und einer zweiten Laufbahn 34' gebildeten Aufnahme zwei Zylinderrollen 52, 54 längs einer gemeinsamen Zylinderrol lenachse Z nebeneinander angeordnet. Die radiale Führung der beiden Zylinderrollen 52, 54 erfolgt an ihrer Außenseite durch jeweils einen die erste Laufbahn 28' seitlich begrenzenden Bund 56, 58, der im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Druckplatte 24 ausgebildet ist, und an ihrer Innenseite durch einen Steg 60, der am Widerlager 26 in der zweiten Lauf bahn 34' ausgebildet ist und sich in die Aufnahme hinein zwi schen die beiden Zylinderrollen 52, 54 erstreckt (siehe Fig. 8). FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the wedge assembly 22, cylindrical rollers find the place balls 36 TO USE, which are arranged in suitably adapted recordings. As shown in Fig. 8 section VIII-VIII of Fig. 7a shows, in each of a first race 28 'and a second race 34 ' formed receptacle two cylindrical rollers 52 , 54 along a common Zylinderrol lenachse Z are arranged side by side. The radial guidance of the two cylindrical rollers 52 , 54 takes place on their outside by a respective collar 56 , 58 laterally delimiting the first raceway 28 ', which in the exemplary embodiment shown is formed in one piece with the pressure plate 24 , and on its inside by a web 60 which is formed on the abutment 26 in the second raceway 34 'and extends into the receptacle between the two cylindrical rollers 52 , 54 (see FIG. 8).

Die Funktion der Keilanordnung 22 nach dem zweiten Ausführungs beispiel entspricht der in Fig. 6 illustrierten Funktion, d. h. für ein Abbremsen einer sich in Hauptdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 14 laufen die Zylinderrollen 52, 54 aus ihrer in Fig. 7a wiedergegebenen Ausgangstellung die Rampen 30' hoch (siehe Fig. 7b), während für ein Abbremsen einer sich entgegen der Hauptdrehrichtung drehenden Bremsscheibe 14 die Rampen 32' benutzt werden (siehe Fig. 7c).The function of the wedge arrangement 22 according to the second embodiment, for example, corresponds to the function illustrated in FIG. 6, ie for braking a brake disk 14 rotating in the main direction of rotation, the cylindrical rollers 52 , 54 run up the ramps 30 'from their initial position shown in FIG. 7a ( see FIG. 7b), while the ramps 32 'are used for braking a brake disk 14 rotating counter to the main direction of rotation (see FIG. 7c).

Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen können insbeson dere die Rampen 30 so geformt sein, dass beim Zustellvorgang die Druckplatte 24 nicht nur zur Bremsscheibe 14 hin bewegt, sondern auch relativ zur Bremsscheibenebene gekippt wird. Mit einer solchen Ausgestaltung kann der bei hohen Zuspannkräften durch eine Aufweitung des Bremssattels 16 hervorgerufenen Fehlstellung des Reibbelages 18a entgegengewirkt werden, d. h. die Reibbelagfläche wird immer parallel zur Bremsscheibenober fläche gehalten. Vorzugsweise wird das Maß der Verkippung der Druckplatte 24 mit zunehmendem Verdrehwinkel zwischen der Druckplatte 24 und dem Widerlager 26 größer, um auf diese Weise einer mit zunehmender Zuspannkraft größer werdenden Aufweitung des Bremssattels 16 Rechnung zu tragen.In both of the illustrated embodiments, the ramps 30 in particular can be shaped such that the pressure plate 24 not only moves toward the brake disk 14 during the delivery process, but is also tilted relative to the brake disk plane. With such a configuration, the misalignment of the friction lining 18 a caused by an expansion of the brake caliper 16 at high application forces can be counteracted, ie the friction lining surface is always kept parallel to the brake disc upper surface. Preferably, the degree of tilting of the pressure plate 24 increases with an increasing angle of rotation between the pressure plate 24 and the abutment 26 , in order in this way to take into account a widening of the brake caliper 16 that increases with the application force.

Claims

1. Self-energizing electromechanical partial brake disc brake ( 10 ), with
a rotatable brake disc ( 14 ),
an electric actuator generating an actuating force, and
a friction lining ( 18 a) actuated by the electric actuator comes into contact with one side of the brake disc ( 14 ),
characterized in that
the electric actuator for delivering the friction lining (18 a) via a Keilanord voltage (22) cooperates with a wedge angle on the friction lining (18 a),
the wedge arrangement ( 22 ) has a directly on the friction lining ( 18 a) acting pressure plate ( 24 ) and a cooperating abutment ( 26 ), the pressure plate ( 24 ) relative to the abutment ( 26 ) in the circumferential direction of the brake disc ( 14 ) can be rotated and a rotation of the pressure plate ( 24 ) relative to the abutment ( 26 ) in the circumferential direction of the brake disc delivers the friction lining ( 18 a),
in the pressure plate ( 24 ) a plurality of circumferential directions of the brake disc ( 14 ) extending first raceways ( 28 ) are embedded, each first raceway ( 28 ) having a lowest point (P) and two from this lowest point extending in opposite directions helical Ramps ( 30 , 32 ) comprises
in the abutment ( 26 ) opposite to each first raceway ( 28 ) of the pressure plate ( 24 ), a second raceway ( 34 ) is formed which is analogous to the first raceway ( 28 ),
each pair of a first raceway ( 28 ) and an associated second raceway ( 34 ) forms a receptacle for a rolling element which is arranged between each first raceway ( 28 ) and every second raceway ( 34 ), and
at least the ramps ( 30 ) responsible for delivering the friction lining ( 18 a) when the brake disc ( 14 ) rotating in the main direction of rotation is braked have a rise angle corresponding to the wedge angle.

2. Disc brake according to claim 1, characterized in that the wedge angle over the Delivery route changes.

3. Disc brake according to claim 2, characterized in that the wedge angle with increasing Delivery route decreases.

4. Disc brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that for a delivery of the friction lining ( 18 a) when braking the counter-rotating direction of the brake disc ( 14 ) responsible ramps ( 32 ) have a different angle of wedge angle from the wedge exhibit.

5. Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bodies are balls ( 36 ).

6. Disc brake according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rolling elements are cylindrical rollers.

7. Disc brake according to claim 6, characterized in that in each rolling element receptacle two cylindrical rollers ( 52 , 54 ) are arranged alongside one another along a common cylindrical roller axis.

8. Disc brake according to claim 7, characterized in that the radial guidance of the two cylindrical rollers ( 52 , 54 ) on its outside by in each case a laterally limiting first race ( 28 ) collar ( 56 , 58 ) of the pressure plate ( 24 ) and on it Inside by a web ( 60 ), which is arranged between the two cylindrical rollers ( 52 , 54 ) and extends from the abutment ( 26 ) into the rolling element receptacle.

9. Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the electric actuator comprises two electric motors ( 42 , 42 '), the rotational movement of which to push the pressure plate ( 24 ) back and forth in the circumferential direction of the brake disc ( 14 ) via a spindle drive on the pressure plate ( 24 ) is transmitted, an electric motor ( 42 ) being arranged on one side of the pressure plate ( 24 ) and the other electric motor ( 42 ') being arranged on the opposite side of the pressure plate ( 24 ).

10. Disc brake according to one of the preceding claims, characterized in that the abutment ( 26 ) is supported on a brake disc ( 14 ) overlapping brake caliper ( 16 ) which, during a braking operation, has a further friction lining ( 20 a) against the other side of the brake disc ( 14 ) presses.

11. Disc brake according to claim 10, characterized in that at least the ramps ( 30 ) responsible for delivering the friction lining ( 18 a) during braking of the brake disc rotating in the main direction of rotation ( 14 ) are shaped such that the pressure plate ( 24 ) not only moves towards the brake disc ( 14 ), but is also tilted rela tively to the brake disc level in order to counteract a misalignment of the friction lining ( 18 a) caused by an expansion of the brake caliper ( 16 ).

12. Disc brake according to claim 11, characterized in that the degree of tilting of the pressure plate ( 24 ) with increasing angle of rotation (ϕ) between the pressure plate ( 24 ) and the abutment ( 26 ) is greater.