DE102005023362A1

DE102005023362A1 - Vehicle brake for use as e.g. parking brake, has free wheel nut connected to auxiliary piston of blocking installation so that nut rotates around screw when piston is moved in axial direction, where nut has threads in opposite directions

Info

Publication number: DE102005023362A1
Application number: DE102005023362A
Authority: DE
Inventors: Joerg Haffelder; Dieter Blattert; Frank Baehrle-Miller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2025-05-21
Also published as: FR2885977A1; DE102005023362B4

Abstract

The brake has an integrated blocking installation with a pressure chamber (9) between a brake piston (2) and an auxiliary piston (4). A spring unit prestresses the piston (4) in the piston`s (2) direction. A screw installation has a free wheel nut (6) connected to the piston (4) so that the nut (6) rotates around a screw when the piston (4) is moved in an axial direction. A locking installation locks or liberates the nut`s movement. The nut has a thread (11), in contact with the screw, in opposite direction to that of a thread (12) in contact with a wear compensating unit (3). An independent claim is also included for a method for mechanical locking of a blocking position of a blocking installation of a vehicle brake.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremse mit integrierter Feststelleinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Feststelleinrichtung.The The present invention relates to a vehicle brake with integrated Locking device and a method for operating a locking device.

Fahrzeugbremse mit integrierten Feststelleinrichtungen – auch Parkbremsen genannt – sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Derartige Feststelleinrichtungen umfassen beispielsweise eine Spindeleinrichtung, welche mittels eines Elektromotors angetrieben wird und nach Erreichen einer Bremsstellung eines Bremskolbens den Bremskolben mechanisch verriegelt. Derartige Feststelleinrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie relativ komplex aufgebaut sind und eine Vielzahl von Teilen benötigen. Da der Hub zum mechanischen Verriegeln der Feststellbremsposition der Bremse relativ klein ist, kann sich weiterhin aufgrund der Vielzahl von Bauteilen eine unerwünschte Addition von Bauteiltoleranzen ergeben, welche sich nachteilig auf die Funktion der Feststelleinrichtung auswirken können. Ferner benötigen die bekannten Feststelleinrichtungen einen relativ großen Bauraum und haben ein relativ großes Gewicht. Es wäre daher wünschenswert, eine einfach aufgebaute und kompakte Feststelleinrichtung zu haben.vehicle brake with integrated locking devices - also called parking brakes - are out known in the prior art in different embodiments. Such locking devices comprise, for example, a spindle device, which is driven by an electric motor and after reaching a braking position of a brake piston the brake piston mechanically locked. However, such locking devices have the disadvantage on that they are relatively complex and a variety of Need sharing. Since the hub for mechanically locking the parking brake position the brake is relatively small, can continue due to the variety of components an undesirable Addition of component tolerances result, which is disadvantageous may affect the function of the locking device. Further need the known locking devices a relatively large amount of space and have a relatively big one Weight. It would be therefore desirable to have a simple and compact locking device.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremse mit integrierter Feststelleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie einen sehr kompakten Aufbau und eine geringe Teileanzahl aufweist. Weiterhin können erfindungsgemäß unerwünschte Einflüsse, welche die Lebensdauer der Feststelleinrichtung verkürzen könnten, vermieden werden. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Feststelleinrichtung derart aufgebaut, dass bei einer normalen Betriebsbremsung des Fahrzeugs mit der Fahrzeugbremse keine zusätzliche Volumenaufnahme vorhanden ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine Spindeleinrichtung mit Spindel und einer Freilaufeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Freilaufeinrichtung mit einem Hilfskolben derart verbunden ist, dass sich die Freilaufeinrichtung um die Spindel dreht, wenn sich der Hilfskolben in Axialrichtung bewegt. Mit anderen Worten ist eine Bewegung des Hilfskolbens ein Antrieb für die Freilaufeinrichtung. Die Freilaufeinrichtung umfasst ein erstes und ein zweites Gewinde, welche gegenläufig zueinander gebildet sind. Das erste Gewinde greift mit der Spindel ein und das zweite Gewinde greift mit einem Verschleißkompensationselement ein. Durch die gegenläufigen Gewinde bewegen sich die Freilaufeinrichtung und das Verschleißkompensationselement in entgegengesetzte Richtungen. Das Verschleißkompensationselement befindet sich im Eingriffszustand in Kontakt mit der Innenseite des Bremskolbens. Dadurch ist der Bremskolben mechanisch gesichert. Ferner ist eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln bzw. Freigeben der Bewegung der Freilaufeinrichtung vorgesehen.The vehicle brake according to the invention with integrated locking device with the features of the claim 1 shows in contrast the advantage that they have a very compact design and a low Number of parts has. Furthermore, according to the invention undesirable influences, which To shorten the life of the locking device can be avoided. Farther is the locking device according to the invention constructed such that at a normal service braking of the vehicle with the vehicle brake no additional Volume uptake is present. This is inventively characterized achieved that a spindle device provided with a spindle and a freewheel device is, wherein the freewheel device with an auxiliary piston such connected is that the freewheel device around the spindle rotates when the auxiliary piston moves in the axial direction. In other words a movement of the auxiliary piston is a drive for the freewheel device. The freewheel device comprises a first and a second thread, which opposite are formed to each other. The first thread engages with the spindle and the second thread engages with a wear compensating element one. By the opposite Threads move the freewheel device and the wear compensating element in opposite directions. The wear compensation element is located in the engaged state in contact with the inside of the brake piston. As a result, the brake piston is mechanically secured. Furthermore, a locking device for locking or releasing the movement of the freewheel device intended.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims show preferred developments of the invention.

Die Verriegelungsvorrichtung greift vorzugsweise an der Freilaufeinrichtung und/oder am Hilfskolben an.The Locking device preferably engages the freewheel device and / or on the auxiliary piston.

Weiter bevorzugt umfasst die Verriegelungseinrichtung einen Verriegelungsbolzen, ein Rückstellelement zum Zurückstellen des Verriegelungsbolzens und eine Betätigungseinrichtung. Dabei betätigt die Betätigungseinrichtung den Verriegelungsbolzen, d.h. gibt eine Bewegung der Mutter frei oder verriegelt eine Bewegung der Mutter.Further Preferably, the locking device comprises a locking bolt, a reset element to reset of the locking bolt and an actuator. This presses the actuator the locking bolt, i. releases a movement of the mother or lock a movement of the mother.

Vorzugsweise umfasst die Betätigungseinrichtung eine Spule und der Verriegelungsbolzen befindet sich in seiner Verriegelungsstellung, wenn sich die Spule in einem stromlosen Zustand befindet.Preferably includes the actuator a spool and the locking bolt is in its locking position, when the coil is in a de-energized state.

Vorzugsweise erfolgt eine Bewegung des Hilfskolbens durch eine Druckänderung im Druckraum. Dadurch kann ein besonders kompakter Aufbau bereitgestellt werden und es ist keine zusätzliche Antriebseinrichtung für die Feststelleinrichtung notwendig.Preferably a movement of the auxiliary piston takes place by a pressure change in the pressure room. This can provide a particularly compact construction and it is not an additional drive device for the Locking device necessary.

Vorzugsweise sind das erste und das zweite Gewinde der Freilaufeinrichtung beides Innengewinde.Preferably Both the first and second threads of the freewheel device are both Inner thread.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Freilaufeinrichtung ein Innengewinde und ein Außengewinde, welche gegenläufig zueinander verlaufen. Das Innengewinde greift dabei mit der Spindel ein und das Außengewinde greift mit dem Verschleißkompensationselement, welches sich mit dem Bremskolben in Kontakt befindet, ein.According to one Another preferred embodiment of the invention comprises the freewheel device an internal thread and an external thread, which in opposite directions to each other. The internal thread engages with the spindle one and the external thread engages with the wear compensation element, which is in contact with the brake piston, a.

Vorzugsweise ist an der Freilaufeinrichtung eine Verzahnung ausgebildet, mit welcher der Verriegelungsbolzen in und außer Eingriff bringbar ist, um die Freilaufeinrichtung freizugeben bzw. zu blockieren.Preferably is formed on the freewheel device a toothing, with which of the locking bolts can be brought into and out of engagement, to release or block the freewheel device.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Freilaufeinrichtung weist das erste Gewinde eine halb so große Steigung wie das zweite Gewinde auf.According to a further preferred embodiment of the freewheel device, the first thread has a pitch that is half as great as the second one Thread on.

Vorzugsweise weist das Gewinde zwischen der Mutter und dem Verschleißkompensationselement mindestens eine Längsnut auf, um eine Axialverschiebung des Verschleißkompensationselements relativ zur Mutter zu ermöglichen. Dadurch kann eine Nachstellung von verschleißbedingten Hubänderungen des Bremskolbens einfach und schnell durchgeführt werden.Preferably indicates the thread between the nut and the wear compensating element at least one longitudinal groove on, relative to an axial displacement of the wear compensating element to enable the mother. This can be an adjustment of wear-related Hubänderungen of the brake piston can be performed easily and quickly.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verriegeln einer Feststellposition einer Feststelleinrichtung in einer Fahrzeugbremse. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die Schritte des Freigebens einer Freilaufeinrichtung einer Spindeleinrichtung, die auf einer Spindel verdrehbar ist, des Aufbauens eines Druckes in einem Druckraum zwischen einem Bremskolben und einem Hilfskolben, wobei der Hilfskolben mit der Freilaufeinrichtung derart verbunden ist, dass bei einer Bewegung des Hilfskolbens die Freilaufeinrichtung mitgezogen wird und um die Spindel rotiert. Die Freilaufeinrichtung befindet sich gleichzeitig noch mit einem Verschleißkompensationselement über ein zweites Gewinde im Eingriff, wobei das zweite Gewinde gegenläufig zum ersten Gewinde angeordnet ist. Dadurch kommt das Verschleißkompensationselement mit dem Bremskolben in Kontakt, so dass eine Feststellposition der Feststelleinrichtung mechanisch verriegelt ist. Vorzugsweise wird in einem nächsten Schritt die Mutter wieder verriegelt, so dass sich die Mutter nicht mehr um die Spindel drehen kann und die Feststellposition gesichert ist.Farther The present invention relates to a method of locking a locking position of a locking device in a vehicle brake. The inventive method includes the steps of releasing a freewheel device a spindle device which is rotatable on a spindle, building up a pressure in a pressure space between a brake piston and an auxiliary piston, wherein the auxiliary piston with the freewheel device is connected such that upon movement of the auxiliary piston the Freewheel device is pulled along and rotated around the spindle. The freewheel device is at the same time still with a wear compensation element on a second thread engaged, the second thread opposite to first thread is arranged. As a result, the wear compensation element comes with the brake piston in contact, so that a locking position of the locking device is mechanically locked. Preferably, in a next step the mother locked again, so that the mother no longer can rotate around the spindle and the locking position is secured.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:following Embodiments will be described with reference to the accompanying drawings the invention described in detail. In the drawing is:

1 eine schematische Schnittansicht einer Fahrzeugbremse mit integrierter Feststelleinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 1 a schematic sectional view of a vehicle brake with integrated locking device according to a first embodiment of the present invention,

2 eine schematische Schnittansicht einer Fahrzeugbremse mit integrierter Feststelleinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 2 a schematic sectional view of a vehicle brake with integrated locking device according to a second embodiment of the present invention and

3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2. 3 a sectional view taken along the line III-III of 2 ,

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 eine Fahrzeugbremse 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Hälfte der Fahrzeugbremse, wobei die Achse X-X die Mittelachse der Fahrzeugbremse ist.The following is with reference to 1 a vehicle brake 1 described according to a first embodiment of the invention. 1 shows a sectional view of a half of the vehicle brake, wherein the axis XX is the center axis of the vehicle brake.

Wie in 1 gezeigt, umfasst die Fahrzeugbremse 1 einen Bremskolben 2, welcher in einem Bremssattelgehäuse 10 verschiebbar angeordnet ist. Zwischen dem Bremskolben 2 und einem Hilfskolben 4 ist ein Druckraum 9 angeordnet, welcher mit einem Hydraulikdruck beaufschlagbar ist. Der Hilfskolben 4 ist durch ein Federpaket 5 in Richtung des Bremskolbens 2 vorgespannt. Ferner ist eine Spindeleinrichtung vorgesehen, welche eine Spindel 7 und eine Mutter 6 (Freilaufeinrichtung) umfasst. Die Spindel 7 stützt sich mit ihrem Kopf am Bremssattelgehäuse 10 ab. Die Mutter 6 weist ein erstes Gewinde 11 und ein zweites Gewinde 12 auf und hat im Wesentlichen eine zylinderartige Form. Das zweite Gewinde 12 ist dabei gegenläufig zum ersten Gewinde 11 ausgebildet. Die Mutter 6 befindet sich über das erste Gewinde 11 mit der Spindel 7 und über das zweite Gewinde 12 mit einem Verschleißkompensationselement 3 im Eingriff. Das Verschleißkompensationselement 3 dient zum Ausgleich eines betriebsbedingten Verschleißes beispielsweise des nicht gezeigten Bremsbelags und/oder der Bremsscheibe.As in 1 shown includes the vehicle brake 1 a brake piston 2 which is in a caliper housing 10 slidably arranged. Between the brake piston 2 and an auxiliary piston 4 is a pressure room 9 arranged, which can be acted upon by a hydraulic pressure. The auxiliary piston 4 is by a spring package 5 in the direction of the brake piston 2 biased. Furthermore, a spindle device is provided which has a spindle 7 and a mother 6 (Freewheel device) includes. The spindle 7 rests with its head on the caliper housing 10 from. The mother 6 has a first thread 11 and a second thread 12 and essentially has a cylindrical shape. The second thread 12 is in the opposite direction to the first thread 11 educated. The mother 6 is located above the first thread 11 with the spindle 7 and over the second thread 12 with a wear compensation element 3 engaged. The wear compensation element 3 serves to compensate for operational wear, for example, the brake pad, not shown, and / or the brake disc.

Ferner umfasst die Fahrzeugbremse 1 eine Verriegelungseinrichtung 8, die im Bremssattelgehäuse 10 angeordnet ist. Die Verriegelungseinrichtung 8 umfasst einen Verriegelungsbolzen 15, eine Rückstellfeder 14 und eine elektrische Spule 13. Die Verriegelungseinrichtung 8 befindet sich, wie in 1 gezeigt, mit einer Verzahnung 16 an einem äußeren Umfang der Mutter 6 im Eingriff. Durch die Verzahnung 16 ist eine Axialbewegung der Mutter 6 gegenüber der Verriegelungseinrichtung 8 auch im verriegelten Zustand möglich. Die Mutter 6 weist eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form auf.Furthermore, the vehicle brake includes 1 a locking device 8th in the caliper housing 10 is arranged. The locking device 8th includes a locking bolt 15 , a return spring 14 and an electric coil 13 , The locking device 8th is located as in 1 shown with a toothing 16 on an outer circumference of the nut 6 engaged. By the gearing 16 is an axial movement of the nut 6 opposite the locking device 8th also possible in the locked state. The mother 6 has a substantially hollow cylindrical shape.

In der in 1 gezeigten Stellung ist die Mutter 6 gegen Verdrehen verriegelt. 1 zeigt dabei eine Stellung der Fahrzeugbremse, in welcher diese nicht betätigt ist.In the in 1 shown position is the mother 6 locked against twisting. 1 shows a position of the vehicle brake, in which it is not operated.

Die Fahrzeugbremse 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann als normale Betriebsbremse des Fahrzeugs und als Feststellbremse verwendet werden. Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist an der Innenseite des Hilfskolbens 4 eine Ausnehmung 17 gebildet. Die Ausnehmung 17 dient zur Aufnahme eines Vorsprungs 18 der Mutter 6. Durch diese Ausgestaltung sind der Hilfskolben 4 und die Mutter 6 derart miteinander verbunden, dass sich beide gemeinsam in Axialrichtung X-X bewegen, die Mutter sich gegenüber dem Hilfskolben 4 jedoch drehen kann.The vehicle brake 1 According to the first embodiment can be used as a normal service brake of the vehicle and as a parking brake. How farther 1 is apparent, is on the inside of the auxiliary piston 4 a recess 17 educated. The recess 17 serves to receive a projection 18 mother 6 , By this configuration, the auxiliary piston 4 and the mother 6 connected together so that both move together in the axial direction XX, the mother against the auxiliary piston 4 but can turn.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse 1 ist dabei wie folgt: Bei einer normalen Betriebsbremsung bleibt die Verriegelungseinrichtung 8 in ihrem verriegelten Zustand. D.h. die Spule 13 ist nicht bestromt, so dass sich der Verriegelungsbolzen 15 mit der Verzahnung 16 der Mutter 6 im Eingriff befindet. Ferner liegt die Spindel 7 mit ihrem Kopf am Bremssattelgehäuse 10 an, so dass auch eine Axialverschiebung der Mutter 6 nicht möglich ist. Wenn eine Betriebsbremsung des Fahrzeugs ausgeführt werden soll, wird Hydraulikdruck in den Druckraum 9 zugeführt. Dadurch bewegt sich der Bremskolben 2 in Richtung des Pfeils A. Der Hilfskolben 4 kann sich dabei nicht bewegen, da eine Rotation der Mutter 6 um die Spindel 7 durch den Verriegelungsbolzen 15 und die Spindel 7 verhindert wird.The function of the vehicle brake according to the invention 1 is as follows: In a normal service braking the locking device remains 8th in their locked state. That is the coil 13 is not energized, so that the locking bolt 15 with the teeth 16 mother 6 engaged. Furthermore, the spindle is located 7 with her head on the caliper housing 10 so that also an axial displacement of the nut 6 not possible. When a service brake of the vehicle is to be carried out, hydraulic pressure in the pressure chamber 9 fed. As a result, the brake piston moves 2 in the direction of arrow A. The auxiliary piston 4 can not move, because a rotation of the mother 6 around the spindle 7 through the locking bolt 15 and the spindle 7 is prevented.

Soll eine Feststellbremsfunktion ausgeführt werden, wird die Spule 13 bestromt, so dass sich der Verriegelungsbolzen 15 in Richtung des Pfeils C bewegt. Dadurch kommt der Verriegelungsbolzen 15 außer Eingriff von der Verzahnung 16 der Mutter 6, so dass sich diese um die Spindel 7 herum drehen kann. Anschließend wird Hydraulikdruck in den Druckraum 9 zugeführt, so dass sich einerseits der Bremskolben 2 in Richtung des Pfeils A bewegt und andererseits der Hilfskolben 4 in Richtung des Pfeils B bewegt, sobald der Hydraulikdruck im Druckraum 9 die Federkraft des Federpakets 5 überwindet. Durch die Bewegung des Hilfskolbens 4 in Richtung des Pfeils B führt die Mutter 6 eine Drehung um die Spindel 7 nach oben aus. Ferner führt das Verschleißkompensationselement 3 eine Bewegung nach unten aus, da das zweite Gewinde 12 gegenläufig zum ersten Gewinde 11 gebildet ist. Dadurch bewegt sich das Verschleißkompensationselement 3 nach unten und bleibt mit dem Bremskolben 2 in Kontakt. Sobald der Bremskolben 2 die Bremsbeläge an die Bremsscheibe angelegt hat, kann die Bestromung der Spule 13 beendet werden und die Rückstellfeder 14 stellt den Verriegelungsbolzen 15 wieder in die in 1 gezeigte Ausgangsstellung zurück, so dass sich der Verriegelungsbolzen 15 wieder mit der Verzahnung 16 an der Mutter 6 im Eingriff befindet. Anschließend kann der Druck im Druckraum 9 abgelassen werden. Dadurch übt das Federpaket 5 eine Kraft auf den Hilfskolben 4 aus, welche über die Mutter 6 und das Verschleißkompensationselement 3 auf den Bremskolben 2 übertragen wird. Ferner ist der Bremskolben 2 über das Verschleißkompensationselement 3, die Mutter 6 und die Spindel 7 gesichert. Dadurch ist die Feststellposition des Bremskolbens 2 mechanisch gesichert und eine Feststellung des Fahrzeugs ausgeführt.If a parking brake function is to be executed, the spool becomes 13 energized, so that the locking bolt 15 moved in the direction of arrow C. As a result, the locking bolt comes 15 disengaged from the gearing 16 mother 6 so that these are around the spindle 7 can turn around. Subsequently, hydraulic pressure in the pressure chamber 9 supplied, so that on the one hand, the brake piston 2 moved in the direction of arrow A and on the other hand, the auxiliary piston 4 moved in the direction of arrow B, as soon as the hydraulic pressure in the pressure chamber 9 the spring force of the spring package 5 overcomes. By the movement of the auxiliary piston 4 in the direction of the arrow B leads the mother 6 a turn around the spindle 7 upwards. Furthermore, the wear compensating element leads 3 a downward movement, because the second thread 12 opposite to the first thread 11 is formed. As a result, the wear compensating element moves 3 down and stays with the brake piston 2 in contact. As soon as the brake piston 2 the brake pads has applied to the brake disc, the energization of the coil 13 be terminated and the return spring 14 represents the locking bolt 15 back in the 1 shown starting position back, so that the locking bolt 15 again with the teeth 16 at the mother 6 engaged. Subsequently, the pressure in the pressure chamber 9 be drained. This exercises the spring package 5 a force on the auxiliary piston 4 out, which about the mother 6 and the wear compensating element 3 on the brake piston 2 is transmitted. Furthermore, the brake piston 2 over the wear compensation element 3 , the mother 6 and the spindle 7 secured. As a result, the locking position of the brake piston 2 mechanically secured and carried out a determination of the vehicle.

Zum Lösen der Feststellbremse wird die Spule 13 wieder kurzzeitig bestromt, so dass der Verriegelungsbolzen 15 außer Eingriff von der Mutter 6 gebracht wird. Durch die Vorspannung des Federpakets 15 sowie die Kräfte, die auf den Bremskolben 2 wirken, wird nun die Freilaufmutter 6 wieder in die in 1 gezeigte Ausgangsposition zurückgedreht. Dadurch ist die Feststellbremse wieder deaktiviert.To release the parking brake is the coil 13 briefly energized again, so that the locking bolt 15 out of engagement with the mother 6 is brought. By the bias of the spring package 15 as well as the forces acting on the brake pistons 2 act, now is the freewheel nut 6 back in the 1 turned back home position shown. As a result, the parking brake is deactivated again.

Es sei angemerkt, dass zur Vermeidung eines schlagartigen Lösens der Feststellbremse und, um einem unerwarteten Losrollen des Fahrzeugs entgegenzuwirken, vor dem Lösen vorzugsweise ein geringer Druck im Druckraum 9 aufgebaut wird und dieser Druck dann langsam abgelassen wird. Ferner kann dadurch eine Geräuschentwicklung beim sehr schnellen Öffnen der Feststellbremse verhindert werden.It should be noted that in order to avoid a sudden release of the parking brake and, in order to counteract unexpected unrolling of the vehicle, before releasing preferably a low pressure in the pressure chamber 9 is built and this pressure is then slowly drained. Furthermore, this can prevent noise during very fast opening of the parking brake.

Es sei ferner angemerkt, dass der Schritt des Freigebens der Freilaufmutter 6 und des Druckaufbaus im Druckraum 9 auch gleichzeitig ausgeführt werden kann. Es ist auch möglich, zuerst Druck im Druckraum 9 aufzubauen und dann die Freilaufmutter 6 freizugeben.It should also be noted that the step of releasing the freewheel nut 6 and the pressure build-up in the pressure chamber 9 can also be executed simultaneously. It is also possible to first pressure in the pressure room 9 and then the freewheel nut 6 release.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 eine Fahrzeugbremse 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.The following is with reference to the 2 and 3 a vehicle brake 1 described according to a second embodiment of the invention. Identical or functionally identical parts are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel ein Verschleißkompensationselement 20 vorgesehen, welches an der Außenseite der Freilaufmutter 6 angeordnet ist. Ein Außengewinde 21 der Mutter ist dabei gegenläufig zum ersten Gewinde 11 zwischen der Freilaufmutter 6 und der Spindel 7 ausgebildet. Ferner ist eine Rückstellfeder 22 vorgesehen, welche zur Festlegung einer Vorzugslage des Verschleißmechanismus dient und ein Lösen der Feststellposition unterstützt.In contrast to the first embodiment, in the second embodiment is a wear compensation element 20 provided, which on the outside of the freewheel nut 6 is arranged. An external thread 21 the nut is opposite to the first thread 11 between the freewheel nut 6 and the spindle 7 educated. Further, a return spring 22 provided, which serves to establish a preferred position of the wear mechanism and supports a release of the locking position.

Wie aus 3 ersichtlich ist, sind am Verschleißkompensationselement 20 ferner Längsnuten 22 gebildet, die eine Axialverschiebung bei entsprechender Ausrichtung erlauben. Es sei angemerkt, dass hierbei mehrere Längsnuten vorgesehen sein können, so dass beispielsweise eine Axialverschiebung bei einer Stellung um jeweils 90° verdreht möglich ist. Weiterhin ist eine Steigung des Gewindes 11 zwischen der Freilaufmutter 6 und der Spindel 7 halb so groß wie eine Steigung des Gewindes 21 zwischen der Freilaufmutter 6 und dem Verschleißkompensationselement 20.How out 3 can be seen, are on the wear compensating element 20 furthermore longitudinal grooves 22 formed, which allow an axial displacement with appropriate orientation. It should be noted that in this case a plurality of longitudinal grooves can be provided so that, for example, an axial displacement in a position rotated by 90 ° is possible. Furthermore, there is a slope of the thread 11 between the freewheel nut 6 and the spindle 7 half the size of a pitch of the thread 21 between the freewheel nut 6 and the wear compensating element 20 ,

Die Funktion der Fahrzeugbremse bei einer normalen Betriebsbremsung ist wie im vorherigen Beispiel beschrieben. Eine Verschleißkompensation findet hierbei nur in der Art statt, wie es bei herkömmlichen Bremssattel-Systemen ohne Feststellbremse der Fall ist. Durch das Vorsehen der Längsnut 22 kann bei entsprechender Stellung das Verschleißkompensationselement 20 axial frei auf der Freilaufmutter 6 bewegt werden.The function of the vehicle brake during normal service braking is as described in the previous example. A wear compensation takes place here only in the way it is the case with conventional brake caliper systems without parking brake. By providing the longitudinal groove 22 can wear at the appropriate position compensation element 20 axially free on the freewheel nut 6 to be moved.

Wenn eine Feststellbremsfunktion ausgeführt werden soll, wird wie im ersten Ausführungsbeispiel der Verriegelungsmechanismus 8 bestromt, um die Freilaufmutter 6 freizugeben. Anschließend wird Druck im Druckraum 9 aufgebaut, so dass sich bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckniveaus der Hilfskolben 4 entgegen der Federkraft des Federpakets 5 in Richtung des Pfeils B bewegt. Da die Freilaufmutter 6 freigegeben ist, kann sich diese um die Spindel 7 drehen. Gleichzeitig dreht sich auch das Verschleißkompensationselement 20 in entgegengesetzter Richtung, d.h. in Richtung des Bremskolbens 2, wobei das Verschleißkompensationselement 20 auf die Innenseite des Bremskolbens 2 drückt und somit jegliches Spiel vermeidet. Nach Beendigung des Druckaufbaus wird die Verriegelungseinrichtung 8 wieder stromlos geschaltet, so dass sich der Verriegelungsbolzen 15 wieder mit der Verzahnung 16 der Freilaufmutter 6 im Eingriff befindet. Somit ist der Bremskolben 2 wieder über das Verschleißkompensationselement 20, die Freilaufmutter 6 und die Spindel 7 an dem Bremssattelgehäuse 10 abgestützt, wodurch eine Feststellbremsfunktion mechanisch verriegelt ist.When a parking brake function is to be performed, as in the first embodiment, the lock mechanism 8th energized to the freewheel nut 6 release. Subsequently, pressure in the pressure chamber 9 constructed so that when exceeding a predetermined pressure level of the auxiliary piston 4 against the spring force of the spring package 5 moved in the direction of arrow B. Because the freewheel nut 6 is released, this can be around the spindle 7 rotate. At the same time, the wear compensation element also rotates 20 in the opposite direction, ie in the direction of the brake piston 2 wherein the wear compensating element 20 on the inside of the brake piston 2 pushes and thus avoids any play. After completion of the pressure build-up, the locking device 8th switched off again, so that the locking bolt 15 again with the teeth 16 the freewheel nut 6 engaged. Thus, the brake piston 2 again via the wear compensation element 20 , the freewheel nut 6 and the spindle 7 on the caliper housing 10 supported, whereby a parking brake function is mechanically locked.

Das Lösen der Feststellbremsfunktion erfolgt dabei wieder wie im ersten Ausführungsbeispiel.The Solve the Parking brake function takes place again as in the first embodiment.

Es sei angemerkt, dass die Verriegelungseinrichtung 8 beispielsweise auch als Linearmotor oder als Motor mit Spindel oder als hydraulisches Schaltventil ausgebildet sein kann. Dabei wird aus Sicherheitsgründen eine Position des Verriegelungsbolzens 15 im Eingriff mit der Freilaufmutter 6 immer im stromlosen bzw. drucklosen Zustand gewählt. Ferner sei angemerkt, dass die Verzahnung 16 der Freilaufmutter 6 ebenfalls frei gewählt sein kann, beispielsweise eine Stirnverzahnung oder eine Sägezahnverzahnung. Zwischen dem Verriegelungsbolzen 15 und der Mutter 6 kann jede Art von formschlüssiger oder reibschlüssiger Verbindung vorgesehen werden. Erfindungsgemäß wird somit eine lineare Stelleinheit als Verriegelungseinrichtung verwendet, wobei die lineare Stelleinheit eine einseitig stabile Endlage für eine definierte Freigabe bzw. Verriegelung der Freilaufmutter 6 aufweist. Weiterhin kann erfindungsgemäß ein einfacher Nachstellmechanismus für einen Ausgleich von beispielsweise einem Verschleiß des Belages oder der Bremsscheibe bereitgestellt werden.It should be noted that the locking device 8th For example, it can also be designed as a linear motor or as a motor with a spindle or as a hydraulic switching valve. Here, for safety reasons, a position of the locking bolt 15 engaged with the freewheel nut 6 always selected in de-energized or depressurized state. It should also be noted that the teeth 16 the freewheel nut 6 can also be chosen freely, for example, a spur or a serration. Between the locking bolt 15 and the mother 6 Any type of positive or frictional connection can be provided. According to the invention, a linear actuator is thus used as a locking device, wherein the linear actuator is a one-sided stable end position for a defined release or locking of the freewheel nut 6 having. Furthermore, according to the invention, a simple adjusting mechanism for a compensation of, for example, wear of the lining or the brake disk can be provided.

Es sei weiterhin angemerkt, dass in den dargestellten Ausführungsbeispielen Dichtelemente nicht im Detail dargestellt sind. Es sind jedoch Dichtelemente zur Abdichtung des Druckraumes 9 zwischen dem Bremskolben 2 und dem Gehäuse 10, dem Hilfskolben 4 und dem Gehäuse 10, dem Hilfskolben 4 und der Freilaufmutter 6 und zwischen der Freilaufmutter 6 und dem Verschleißkompensationselement 3 bzw. 20 vorgesehen.It should also be noted that in the illustrated embodiments sealing elements are not shown in detail. However, there are sealing elements for sealing the pressure chamber 9 between the brake piston 2 and the housing 10 , the auxiliary piston 4 and the housing 10 , the auxiliary piston 4 and the freewheel nut 6 and between the freewheel nut 6 and the wear compensating element 3 respectively. 20 intended.

Claims

Vehicle brake with integrated locking device, comprising a brake piston ( 2 ), an auxiliary piston ( 4 ), a pressure room ( 9 ), which between the brake piston ( 2 ) and the auxiliary piston ( 4 ) is arranged, a spring element ( 5 ), which the auxiliary piston ( 5 ) in the direction of the brake piston ( 2 ), a spindle device with a spindle ( 7 ) and a freewheel device ( 6 ), wherein the freewheel device ( 6 ) with the auxiliary piston ( 4 ) is connected such that the freewheel device ( 6 ) around the spindle ( 7 ) rotates when the auxiliary piston ( 4 ) in the axial direction (XX) moves, and a locking device ( 8th ) for locking or for releasing a movement of the freewheel device ( 6 ), wherein the freewheel device ( 6 ) a first thread ( 11 ) and a second thread ( 12 ; 21 ) and the first thread with the spindle ( 7 ) and the second thread with a wear compensation element ( 3 . 20 ), and wherein the first thread to the second thread is formed in opposite directions.

Vehicle brake according to claim 1, characterized in that the locking device ( 8th ) on the freewheel device ( 6 ) and / or on the auxiliary piston ( 4 ) attacks.

Vehicle brake according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device ( 8th ) a locking bolt ( 15 ), a reset element ( 14 ) and an actuating device ( 13 ).

Vehicle brake according to claim 3, characterized in that the actuating device comprises a coil and the locking bolt ( 15 ) is in the locked position when the coil is de-energized.

Vehicle brake according to one of the preceding claims, characterized in that a movement of the auxiliary piston ( 4 ) by a pressure change in the pressure chamber ( 9 ) he follows.

Vehicle brake according to one of the preceding claims, characterized in that the first thread ( 11 ) and the second thread ( 12 ) each on the inside of the freewheel device ( 6 ) is arranged.

Vehicle brake according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first thread ( 11 ) on the inside of the freewheel device ( 6 ) and the second thread ( 21 ) on the outside of the freewheel device ( 6 ) angeord is net.

Vehicle brake according to one of the preceding claims, characterized in that on the freewheel device ( 6 ) a gearing ( 16 ) is formed, with which the locking device ( 8th ) can be brought into and out of engagement.

Vehicle brake according to one of the preceding claims, characterized in that a pitch of the first thread ( 11 ) half the size of a pitch of the second thread ( 12 ; 21 ).

Vehicle brake according to one of the preceding claims, characterized in that the wear compensation element ( 3 ; 20 ) at least one longitudinal groove ( 22 ) to an axial displacement of the Verschleißkompensationselemnts ( 3 ; 20 ) relative to the brake piston ( 2 ).

Method for the mechanical locking of a locking position of a locking device in a vehicle brake, comprising the steps of: - releasing a freewheel device ( 6 ) a spindle device, which on a spindle ( 7 ) is rotatable, - building a pressure in a pressure chamber ( 9 ) between a brake piston ( 2 ) and an auxiliary piston ( 4 ), - whereby the auxiliary piston ( 4 ) in such a way with the freewheel device ( 6 ) is connected, that during an axial movement of the auxiliary piston ( 4 ) the freewheel device around the spindle ( 7 ) and wherein a wear compensating element ( 3 ; 20 ) in the opposite direction to a second thread of the freewheel nut ( 6 ) is moved to the brake piston ( 2 ) and to the brake piston ( 2 ) via the wear compensation element ( 3 ; 20 ) the freewheel device ( 6 ) and the auxiliary piston ( 4 ) and / or the spindle ( 7 ) to lock mechanically.